城市給水工程系統(tǒng)規(guī)劃的用水量預(yù)測(cè)

1、城市給水工程系統(tǒng)規(guī)劃的用水量預(yù)測(cè)摘要：城市建設(shè)首先是各類(lèi)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(gè)城市的基礎(chǔ)設(shè)施的位置、分類(lèi)、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(duì)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(hù)工程等組成,其規(guī)劃的主要任務(wù)和內(nèi)容是:進(jìn)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(xué)布

2、局給水設(shè)施和各級(jí)給水管網(wǎng)系統(tǒng)，滿(mǎn)足用戶(hù)要求；制定水資源保護(hù)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(chēng)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(shí)意義和社會(huì)意義.二、預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)方法主要分定額指標(biāo)法和函數(shù)法二大類(lèi).它們的側(cè)重點(diǎn)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(xué)分析,要做好預(yù)測(cè)要用二者互相驗(yàn)算、互相修正和互相補(bǔ)充，才能使預(yù)測(cè)所得結(jié)果最大限度地符合要求，滿(mǎn)足規(guī)劃的需要。1.定額指標(biāo)法所謂定額指的是單位用水量，是國(guó)家相關(guān)部門(mén)根據(jù)不同條件下用水量調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果,考慮各種因素發(fā)布的規(guī)范指標(biāo),具有一定的科學(xué)性、規(guī)范性、權(quán)威性,這是規(guī)劃工作者必須嚴(yán)格執(zhí)行和認(rèn)真實(shí)施的，對(duì)規(guī)劃工作

3、具有很好的指導(dǎo)作用和約束作用。用水量預(yù)測(cè)主要定額指標(biāo)有：?jiǎn)挝蝗丝诰C合用水量指標(biāo)(萬(wàn)m3/萬(wàn)人·d）、單位建設(shè)用地綜合用水量指標(biāo)（萬(wàn)m3/km2·d）、居住用地用水量指標(biāo)（m3/ha·d）、綜合生活用水量定額(L/人·d)、其他用地用水量指標(biāo)（m3/ha·d）、工業(yè)用水重復(fù)利用率（%)。一般在預(yù)測(cè)時(shí)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(cè)數(shù)或工業(yè)產(chǎn)值即可得到預(yù)測(cè)用水量.此類(lèi)方法簡(jiǎn)單明了、通俗易懂、計(jì)算快捷方便、數(shù)值有一定的準(zhǔn)確性,但如果城市發(fā)展變化大則易失準(zhǔn)。比如海南海口市在20世紀(jì)90年代中期曾發(fā)生過(guò)供水嚴(yán)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(cè)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(duì)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(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算求得Q值。主要有：線(xiàn)性回歸法、產(chǎn)函數(shù)法、年遞增率法、生長(zhǎng)曲線(xiàn)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(jì)發(fā)展速度和人口增加因素，確定一個(gè)合理的年平均增長(zhǎng)率用復(fù)利公式預(yù)測(cè)城市規(guī)劃期用水量，根據(jù)有關(guān)資料，我國(guó)城市用水年增長(zhǎng)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(jì)、人口的變化趨勢(shì)確定年增長(zhǎng)率的取舍，保證預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，另外此預(yù)測(cè)方法時(shí)限不宜過(guò)長(zhǎng)。(4)生長(zhǎng)曲線(xiàn)法城市用水量的

5、變化根據(jù)我國(guó)各典型城市的數(shù)字來(lái)看，呈S型曲線(xiàn),則據(jù)此曲線(xiàn)的變化規(guī)律可構(gòu)建生長(zhǎng)曲線(xiàn)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(cè)年限的用水量；L:預(yù)測(cè)用水量的上限值；t:預(yù)測(cè)時(shí)段；b、k：待定系數(shù)。為求出參數(shù)b、k，對(duì)原式進(jìn)行線(xiàn)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(xiàn)性規(guī)劃法求出b、k，代入式（2- 4)中則可以依據(jù)預(yù)測(cè)年限求出用水量，得到符合變化規(guī)律的預(yù)測(cè)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(hào)意義同式（2

6、 4)其應(yīng)用時(shí)，也是將原式進(jìn)行線(xiàn)性變換為ln（L/Q） 1=- lna bt,采用最小乘法或線(xiàn)性回歸法求出a、b,代入式(26）得到規(guī)劃預(yù)測(cè)值。3。用水量預(yù)測(cè)值的變化系數(shù)以上方法得到的數(shù)值是平均數(shù)值,沒(méi)有完全真實(shí)地反映用水量的變化情況，由于人的作息時(shí)間的不同,用水量的大小是隨時(shí)間變化而變化的，為了準(zhǔn)確進(jìn)行取水工程、水處理廠(chǎng)和管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)化設(shè)計(jì)，必須知道用水量逐日逐時(shí)的變化情況，因此用水量規(guī)劃預(yù)測(cè)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(jì)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(shí)變化系數(shù)Kh它是最大日最大時(shí)用水量與最大日平均時(shí)用水量的比值，一般為1.3 3.0.三、用水量預(yù)測(cè)應(yīng)注意的問(wèn)題1。應(yīng)充分收集城市用水量變化的歷史資料，無(wú)論采取何種預(yù)測(cè)方法,都是建立在城市原有基礎(chǔ)上進(jìn)行的，城市經(jīng)濟(jì)、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(gè)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(duì)精確的預(yù)測(cè)模型，從而為正確預(yù)測(cè)打下好的基礎(chǔ)。2。各種預(yù)測(cè)方法的綜合運(yùn)用相互校核，城市用水量預(yù)測(cè)方法很多，但根本上都是依據(jù)歷史資料進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算的預(yù)測(cè),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(diǎn)先用合適的模型進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)應(yīng)采用多種方法進(jìn)行校核,以達(dá)到準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的目的.3。應(yīng)注意人口的變化，隨著改革開(kāi)放的深入，由于地區(qū)發(fā)展的不平衡，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的流動(dòng)大大增加,外來(lái)流動(dòng)人口對(duì)城市人口的統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確性帶來(lái)極大的困難，這也使規(guī)劃設(shè)計(jì)中對(duì)人口增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)帶來(lái)極大的不確定性，而城市用水量預(yù)測(cè)大多是以人口數(shù)為計(jì)算依據(jù)的,因此規(guī)劃人員做好人口變化規(guī)律統(tǒng)計(jì)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(cè)帶來(lái)不利的影響.4。注意各種因素的綜合影響。城市的經(jīng)濟(jì)、地理位置、各基礎(chǔ)設(shè)施配套情況、人們的生活習(xí)慣、水源情況、工業(yè)布局、有關(guān)政策等都會(huì)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(gè)因素,通盤(pán)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(hù)，甚至小區(qū)居民常自備水源供水,比如打