城市給水工程系統(tǒng)規(guī)劃的用水量預(yù)測

1、城市給水工程系統(tǒng)規(guī)劃的用水量預(yù)測摘要：城市建設(shè)首先是各類工程的建設(shè)，而規(guī)劃在城建中占有舉足輕重的地位。一個城市的基礎(chǔ)設(shè)施的位置、分類、功能、本套程度、能力大小等直接關(guān)系到城市的生活水平的提高，因此,城市規(guī)劃對城市的作用是不言而喻的。城市工程系統(tǒng)指的就是城市基礎(chǔ)設(shè)施的綜合體系，它由交通、通信、供熱氣、給排水、環(huán)衛(wèi)、全等工程體系構(gòu)成，它們的規(guī)劃就是城市工程系統(tǒng)規(guī)劃，而給水工程系統(tǒng)規(guī)劃則中的重要組成部分。關(guān)鍵詞：給水工程；一、概述城市給水工程系統(tǒng)由取水工程、凈水工程、輸配水工程、水資源保護工程等組成,其規(guī)劃的主要任務(wù)和內(nèi)容是:進行城市水源規(guī)劃和水資源利用平衡工作；確定城市給水設(shè)施的規(guī)模和容量；科學布

2、局給水設(shè)施和各級給水管網(wǎng)系統(tǒng)，滿足用戶要求；制定水資源保護措施和設(shè)施分布及規(guī)模.給水工作系統(tǒng)與排水工程系統(tǒng)被稱為城市生命保障體系，因此，做好它的規(guī)劃有著極其重要的現(xiàn)實意義和社會意義.二、預(yù)測方法預(yù)測方法主要分定額指標法和函數(shù)法二大類.它們的側(cè)重點是不相同的，定額法側(cè)重于定性，函數(shù)法側(cè)重于數(shù)學分析,要做好預(yù)測要用二者互相驗算、互相修正和互相補充，才能使預(yù)測所得結(jié)果最大限度地符合要求，滿足規(guī)劃的需要。1.定額指標法所謂定額指的是單位用水量，是國家相關(guān)部門根據(jù)不同條件下用水量調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果,考慮各種因素發(fā)布的規(guī)范指標,具有一定的科學性、規(guī)范性、權(quán)威性,這是規(guī)劃工作者必須嚴格執(zhí)行和認真實施的，對規(guī)劃工作

3、具有很好的指導作用和約束作用。用水量預(yù)測主要定額指標有：單位人口綜合用水量指標(萬m3/萬人·d）、單位建設(shè)用地綜合用水量指標（萬m3/km2·d）、居住用地用水量指標（m3/ha·d）、綜合生活用水量定額(L/人·d)、其他用地用水量指標（m3/ha·d）、工業(yè)用水重復(fù)利用率（%)。一般在預(yù)測時根據(jù)城市規(guī)模大小、工業(yè)規(guī)模取不同值乘上相應(yīng)的規(guī)劃人口預(yù)測數(shù)或工業(yè)產(chǎn)值即可得到預(yù)測用水量.此類方法簡單明了、通俗易懂、計算快捷方便、數(shù)值有一定的準確性,但如果城市發(fā)展變化大則易失準。比如海南?？谑性?0世紀90年代中期曾發(fā)生過供水嚴重不足的情況，居民生活

4、用水連五樓都短缺，這即是規(guī)劃跟不上變化的結(jié)果，用水量預(yù)測占了很大的因素。2。函數(shù)法函數(shù)法就是將與用水量有關(guān)的各種要素作為自變量,以對應(yīng)關(guān)系建立與用水量Q有關(guān)的關(guān)系式,在一定的條件下通過數(shù)學計算求得Q值。主要有：線性回歸法、產(chǎn)函數(shù)法、年遞增率法、生長曲線法等.（(3)年遞增率法根據(jù)歷年供水能力的增加(增值是非均勻的)，考慮經(jīng)濟發(fā)展速度和人口增加因素，確定一個合理的年平均增長率用復(fù)利公式預(yù)測城市規(guī)劃期用水量，根據(jù)有關(guān)資料，我國城市用水年增長速率在4 6之間,規(guī)劃人員應(yīng)根據(jù)城市發(fā)展規(guī)模和經(jīng)濟、人口的變化趨勢確定年增長率的取舍，保證預(yù)測的準確性，另外此預(yù)測方法時限不宜過長。(4)生長曲線法城市用水量的

5、變化根據(jù)我國各典型城市的數(shù)字來看，呈S型曲線,則據(jù)此曲線的變化規(guī)律可構(gòu)建生長曲線模型，函數(shù)式有二種,一種是龔泊茲公式：Q= LexP(- be- kt） (2 4）式中Q：預(yù)測年限的用水量；L:預(yù)測用水量的上限值；t:預(yù)測時段；b、k：待定系數(shù)。為求出參數(shù)b、k，對原式進行線性變換：得式（2- 5）:ln（L/Q)= lnb kt。利用歷年的用水量數(shù)據(jù)采用最小乘法或線性規(guī)劃法求出b、k，代入式（2- 4)中則可以依據(jù)預(yù)測年限求出用水量，得到符合變化規(guī)律的預(yù)測規(guī)劃用水量.另一種是雷孟德·皮爾提出的模型：Q= L（1+ ae bt） 1 (2 6)式中a，b:待定系數(shù)其余符號意義同式（2

6、 4)其應(yīng)用時，也是將原式進行線性變換為ln（L/Q） 1=- lna bt,采用最小乘法或線性回歸法求出a、b,代入式(26）得到規(guī)劃預(yù)測值。3。用水量預(yù)測值的變化系數(shù)以上方法得到的數(shù)值是平均數(shù)值,沒有完全真實地反映用水量的變化情況，由于人的作息時間的不同,用水量的大小是隨時間變化而變化的，為了準確進行取水工程、水處理廠和管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)化設(shè)計，必須知道用水量逐日逐時的變化情況，因此用水量規(guī)劃預(yù)測中引入變化系數(shù)的概念。（1)日變化系數(shù)Kd= Qmax/Qp式中Kd：日變化系數(shù)；通常取1.1 1.5Q max：年最高日用水量；Qp：年平均日用水量.在規(guī)劃設(shè)計年限內(nèi)，用水最多的一日水量為最高日用水量

7、,也就是城市給水規(guī)模。（2)時變化系數(shù)Kh它是最大日最大時用水量與最大日平均時用水量的比值，一般為1.3 3.0.三、用水量預(yù)測應(yīng)注意的問題1。應(yīng)充分收集城市用水量變化的歷史資料，無論采取何種預(yù)測方法,都是建立在城市原有基礎(chǔ)上進行的，城市經(jīng)濟、人口、工業(yè)、規(guī)模各種因素的發(fā)展是有一種規(guī)律的，這個規(guī)律也決定了城市用水量的變化規(guī)律，因此，規(guī)劃人員應(yīng)盡可能地收集這些資料,加以歸納整理,找出規(guī)律,以建立相對精確的預(yù)測模型，從而為正確預(yù)測打下好的基礎(chǔ)。2。各種預(yù)測方法的綜合運用相互校核，城市用水量預(yù)測方法很多，但根本上都是依據(jù)歷史資料進行經(jīng)驗估算的預(yù)測,考慮的影響因素是不同的，這就需要規(guī)劃人員按照所規(guī)劃的

8、城市特點先用合適的模型進行計算,同時應(yīng)采用多種方法進行校核,以達到準確預(yù)測的目的.3。應(yīng)注意人口的變化，隨著改革開放的深入，由于地區(qū)發(fā)展的不平衡，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，人口的流動大大增加,外來流動人口對城市人口的統(tǒng)計準確性帶來極大的困難，這也使規(guī)劃設(shè)計中對人口增長的預(yù)測帶來極大的不確定性，而城市用水量預(yù)測大多是以人口數(shù)為計算依據(jù)的,因此規(guī)劃人員做好人口變化規(guī)律統(tǒng)計調(diào)查工作是非常重要的.惟其如此，才能正確反映城市人口的變化規(guī)律,從而避免為給水規(guī)劃用水量預(yù)測帶來不利的影響.4。注意各種因素的綜合影響。城市的經(jīng)濟、地理位置、各基礎(chǔ)設(shè)施配套情況、人們的生活習慣、水源情況、工業(yè)布局、有關(guān)政策等都會影響用水量的大小，規(guī)劃人員必須綜合系統(tǒng)地考慮各種因素的影響并考慮這些因素的變化，抓住主要的幾個因素,通盤考慮,切忌死搬硬套。5。注意自備水源的水量。有些城市的用水大戶，甚至小區(qū)居民常自備水源供水,比如打