浅谈对城市用水量预测的探讨

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摘要：城市用水量预测在城市建设规划、输配水系统的优化调度中具有重要的作用，它的准确程度直接影响到供水系统调度决策的可靠性及适用性。城市给水管网用水量预测，就是根据已有的社会经济活动的用水量以及与此有关的其它数据资料、信息来分析未来某一时刻（时段）城市给水管网用水量的过程。本文就城市用水量预测的各个方面进行了探讨。

关键词:城市用水量 影响 预测

中图分类号： TU991.31 文献标识码： A 文章编号：

1影响因素分类

1.1地域差别的影响

我国地域辽阔，地域之间的气候、气象条件、水资源储量和分布、文化和生活习惯等均有较大的差异。在我国，地域差别的凶素仍是影响用水量，特别是居民生活用水量的主要因素。

国家制定并颁布的如《城市给水工程规划规范》(GB 50282―98)等标准中，基本上华东、华南这样一些自然降雨比较充沛的区域为一个大分区；华北、东北、西北等部分水资源比较缺乏的区域为一个大分区；而西北边缘地区，市政基础设施配套完善程度比较差的区域划为一个大分区。从这个角度来说，地域的划分也在逐渐归为统一。

1.2配套市政基础设施的影响

从宏观角度我围在城市供水这方面已投入了大量的建设资金，应该说为满足用户的用水创造了硬件条件，不会为城市用水量的合理需要竖立屏障；从另外一个微观角度，城市供配水管理的逐渐加强，更为今后合理地控制城市用水量，例如优化配水、节约用水、水资源合理回用等方面，提供了一个好的管理配套措施。

1.3居民用水器具的影响

居民家庭用水器具是影响居民生活用水量的主要因素。从居民生活用水量的统计数据来看，其消耗不仅仅是取决于用水器具本身的家庭拥有率或普及率，而更多的是决定于两种类型用水器具的使用频率。用水器具的使用频率往往反映出一个家庭的经济、社会和生活习惯等方面的特点。

1.4公建(三产)的影响

公建(三产)用水包括娱乐场所、宾馆、浴室、商业、学校和机关办公楼等用水。这部分水量占整个综合生活用水量的25％～40％，比例份额的多少和用量多少主要取决于城市的大小、流动人口、城市人均公建面积、城市公建特点、城市中旅游配套设施、城市从业人员等具体因素。

1.5工业类别和产值的影响

工业用水量在我国目前受国家、地方的宏观调控的政策性影响显著，万元工业产值、单位工业成品耗水量、耗水递减率、工业用水重复利用率等考核指标越来越严格，工业用水量的计算和预测从以往的粗犷性线条逐渐向政策制约、环境制约的约束性控制方向发展，可说明这方面的趋势。

1.6水资源开挖潜力的影响

城市人均水资源量、水资源存在形式(地表或地下)、水资源水质类别、自来水厂的单位运营成本(即供水成本)对当地的供水量和水价都有着直接的影响。水源地水量充足、水质长期能够保障对于一个城市的用水量来说是非常重要的因素。

2 城市用水量预测的方法

目前，城市用水量的预测方法，主要分为两大类，一类是基于平稳时间序列

的分析方法，用多年的用水数据进行时间序列的线性拟合，从而进行预测。近年

来，一些学术文献研究了城市用水量短期预测的平稳时间序列分析方法，如回归

分析法、指数平滑法、ARMA 模型、三角函数法、灰色预测法、神经网络模型等，这些方法的应用可以取得较高的精度。

另一类是城市总体规划水量预测使用较为广泛的“用水定额法”，也叫用水

指标法，它根据对用水指标的分析，确定人均用水量或者单位建设用地用水量指

标，按照总体规划确定的人口以及用地规模，进行用水量的预测。平稳时间序列的分析方法，对于短期预测，效果较好，预测结果偏离值较小，计算方法科学合理。但由于用水预测涉及社会、经济、人口、城市化、技术进步、环境等多方面的复杂问题，不确定性因素很多，而这些方法通常只能反映一种平稳的几何增长过程，所以对于长远期的预测结果与实际用水量相去甚远。纵观现阶段城市发展以及用水量变化，呈现非平稳性事态。目前在总体规划体系框架内，一般较为常用“用水定额法”进行水量预测，并且国家对用水定额制定了一定的标准规范。从理论上讲，用水定额法，具有计算简单、科学实用的特点，能体现对水资源利用的目标控制管理，在用水量与人口、经济结构、地理生活习惯、宏观政策、以及水价调控等诸多因素关系下，“用水定额法”对于总体规划阶段的水量预测较为适用。

3 城市用水量预测新体系的几点思考

基于以上认识，如何在新的形势下，做好城市用水量的预测，笔者有如下四

方面的思考。

3.1 水量预测的优化方法-----分类指标预测法

“用水定额法”大体为三种：人均综合用水指标法、单位建设用地用水指标

法以及分类指标预测法。随着水资源的短缺，水量预测和平衡不仅仅涉及水资源的平衡，而且涵盖污水的资源化以及雨水综合利用。从水量协调计算的需要来看：污水量计算时，需要扣除道路和绿化浇洒水量，而且生活和工业用水的日变化系数、污水排放系数等差别较大，生活和工业污水宜分别根据相应的需水量进行估算；在确定再生水的回用途径及规模时，由于用于道路和绿地浇洒的再生水、与用于工业的再生水水质要求是不同的，相应的在再生水回用量配置时，也需要分别根据道路和绿地浇洒需水量以及工业需水量进行。综合上述因素，为了合理的进行水资源的优化配置，便于水量协调计算，城市需水量应分类进行预测，分为综合生活用水量、道路浇洒和绿地用水量、工业及其他用水量（未预见用水以及管网损失，按照生活、工业用水的百分比折算）四部分。

3.2 用水指标的选取

用水量预测的关键因素是指标选取的准确性，用水指标直接反应城市用水状

况。

3.2.1 人均综合生活用水指标

生活用水量采用人均综合生活用水指标计算。它的变化趋势大致是一个由低向高转低逐步平稳的过程，第一阶段是由于生活水平的提高，导致用水量的提高，然后随着节水观念的深入，节水技术的实施，用水指标开始降低。随着各种因素的介入，人口基数以及GDP 的逐步增长，指标降低趋于平稳。

3.2.2 工业单位建设面积用水指标

工业用水的发展趋势，大致是一个逐步降低趋于平缓的过程，因而对于工业用水的预测，采取单位建设面积用地指标来计算。随着城市的功能划分，工业区域越来越集中，产业园区的用水开始进入一个逐步平稳的过程，因而可通过对不同产业类型的园区实际单位建设面积用水指标的参照，进行用水指标选取。目前综合性开发区采用0.6～0.7 万m3(km2•d)，高新技术开发区采用0.3～0.4 m3(km2•d)为宜，对化工、冶金等大型工业区则按实际确定。

3.3 城市用水量预测与水资源承载力

水资源承载力可定义为“在一定的水资源开发利用阶段，满足生态需水的可利用水量能够维系有限发展目标的最大的社会――经济规模”。因此，水资源承载力是一个度量区域社会经济发展受水资源制约的阈值，一方面城市用水量是水资源利用中的一部分,另一方面可持续的城市的发展规模受水资源承载力的影响和限制。突破水资源承载力，城市的盲目扩张必然带来资源短缺的灾难。

3.4 脱离时间人口因素的城市用水量预测

按照国际人均水资源占有量的评价体系，我国北方地区大多为严重缺水，故而有国家南水北调战略工程的实施。对于这些城市的可持续发展来讲，是优化水资源配置的系统工程，即如何处理好城市用水、农业用水、工业用水、生态用水之间的配额关系。

4 结束语

影响城市用水量预测的因素非常广泛和复杂，如何在有限的资源内，更加高效、有针对性地去选择并收集影响城市用水量的主要数据，一直是摆在预测者面前的一个难题；城市用水量预测，不仅是一个给水配套工程，更重要的是一个协调控制工程，通过对水量的预测和平衡计算，依据水资源承载力，对城市的可持续发展提供科学的技术支撑。

参考文献

1 王召森《城市总体规划水量计算中需要注意的几个问题》

2 左其亭《人均生活用水量预测的区间型模型》