城市給水工程規(guī)劃用水量預(yù)測實(shí)例剖析

張永山，閆成柏，于 華

(黑龍江省水利四處工程有限責(zé)任公司，黑龍江牡丹江157003)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模的擴(kuò)大和人民生活質(zhì)量的提高，城市對水的需求正在持續(xù)增長，能否有效解決城市供水問題成為制約城市經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。近年來，黑龍江省一些城市供水工程在陸續(xù)開工或進(jìn)入前期論證階段，如何對城市需水進(jìn)行合理預(yù)測，成為這些工程關(guān)注的焦點(diǎn)。本文以綏芬河市五花山水庫為例，介紹其城市規(guī)劃用水量預(yù)測方法，謹(jǐn)供參考。

1 用水量計算類別與標(biāo)準(zhǔn)

城市用水量具體包括:綜合生活用水量(包括居民生活用水和公共建筑用水)、工業(yè)企業(yè)用水量(包括生產(chǎn)用水和工作人員生活用水)、消防用水、澆灑道路和綠地用水、未預(yù)見用水及管網(wǎng)漏失水量等。

1.1 綜合生活用水量

執(zhí)行《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GB50013－2006)綜合生活用水量定額。

1.2 工業(yè)企業(yè)用水量

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量根據(jù)工藝要求確定;工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水量根據(jù)車間性質(zhì)確定，一般可采用25～35 L/(人·班)，其時變化系數(shù)為2.5～3.0;工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員淋浴用水量，根據(jù)車間性質(zhì)，一般采用 40～60 L/(人·班)，延續(xù)時間為1 h。當(dāng)無調(diào)查資料時，可以現(xiàn)狀用水量為基數(shù)，按規(guī)劃經(jīng)濟(jì)增長率和規(guī)劃年限估算:

式中:QI為規(guī)劃工業(yè)企業(yè)用水量，m3/d;A為現(xiàn)狀工業(yè)企業(yè)用水量，m3/d;a為規(guī)劃年限內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長率;n為規(guī)劃年限，a。

或以規(guī)劃年限的年工業(yè)產(chǎn)值的單位耗水量估算:

式中:W為年工業(yè)產(chǎn)值，億元;q為億元產(chǎn)值日耗水量，m3/億元。

一般q=2 000～4 000 m3/億元。

1.3 消防用水量

消防用水量應(yīng)按現(xiàn)行的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》執(zhí)行。城市(或居住區(qū))室外消防用水量按表1采用。

表1 城市(或居住區(qū))室外消防用水量

1.4 澆灑道路和綠地用水量

澆灑道路和綠地用水量，應(yīng)根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤條件確定。澆灑道路用水量一般為每日澆灑2～3次，標(biāo)準(zhǔn)為1～1.5 L(m2/次)。澆灑綠地用水量采用 1.5～2.0 L(d/m2)。

1.5 未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失量

可按最高日用水量的15%～25%合并計算。

2 五花山水庫用水量預(yù)測

2.1 人口及產(chǎn)值預(yù)測

項目可研階段確定五花山水庫工程城鎮(zhèn)供水范圍為綏芬河市區(qū)和綏陽鎮(zhèn)。綏陽鎮(zhèn)位于綏芬河市經(jīng)濟(jì)輻射圈內(nèi)，近年來經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，未來綏陽鎮(zhèn)和綏芬河市區(qū)將連接成片，故其需水量預(yù)測與綏芬河市統(tǒng)一考慮。

2.1.1 規(guī)劃人口預(yù)測

根據(jù)綏芬河市總體規(guī)劃初稿及綏芬河市計生委人口規(guī)劃，2000～2004年規(guī)劃區(qū)人口自然增長率為7.0‰，人口機(jī)械增長率為20.0‰。規(guī)劃區(qū)(含綏芬河市和綏陽鎮(zhèn))人口2004～2010年自然增長率取7.0‰，機(jī)械增長率取18.0‰;2010～2015年自然增長率為6.0‰，機(jī)械增長率為16.0‰;2015～2020年自然增長率為6.0‰，機(jī)械增長率為14.0‰;2020～2025年自然增長率為5.5‰，機(jī)械增長率為12.5‰;2025～2030年自然增長率為5.0‰，機(jī)械增長率為10.0‰。各水平年人口詳見表2。

表2 各水平年人口預(yù)測表

2.1.2 工業(yè)產(chǎn)值預(yù)測

根據(jù)綏芬河市總體規(guī)劃初稿及綏芬河市發(fā)改委經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，綏芬河市工業(yè)產(chǎn)值2000～2004年平均年遞增31.8%。2004～2010年規(guī)劃區(qū)工業(yè)產(chǎn)值年均增長率采用17.0%，2010～2015年采用12.0%，2015～2020年采用8.0%，2020～2025年取6.0%，2025～2030年取5.0%。各水平年工業(yè)產(chǎn)值見表3。

表3 各水平年工業(yè)產(chǎn)值預(yù)測表

2.2 城市需水量預(yù)測

需水量預(yù)測采用平均日用水定額，高日系數(shù)采用1.40。

2.2.1 綜合生活用水量

規(guī)劃區(qū)綜合生活用水量:2004年為1.47×104m3/d，2010年為1.97×104m3/d，2015年為2.41×104m3/d，2020年為2.82×104m3/d，2030年為3.63×104m3/d。詳見表4。

表4 綜合生活用水量

2.2.2 工業(yè)企業(yè)用水量

綏芬河市、綏陽鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)大部分為木材加工企業(yè)，根據(jù)《黑龍江省用水定額》及實(shí)際用水情況，現(xiàn)狀2004年萬元產(chǎn)值新水量為40 m3/萬元，復(fù)用率40%，2010年復(fù)用率達(dá)到49%，2015年復(fù)用率達(dá)到56%，2020年復(fù)用率達(dá)到66%，2030年復(fù)用率達(dá)到75.5%。

規(guī)劃區(qū)工業(yè)用水量:2004年為1.00×104m3/d，2010年為1.87×104m3/d，2015年為3.15×104m3/d，2020年為4.16×104m3/d，2030年為5.25×104m3/d(不含綏芬河市熱電廠工業(yè)產(chǎn)值及用水量)。見表5。

表5 工業(yè)用水量

2.2.3 其它用水量

其它用水量包括管網(wǎng)漏失水量、澆灑道路、綠地用水量及未預(yù)見水量。其它用水量占綜合生活用水量與工業(yè)企業(yè)用水量之和的 18%。2004年規(guī)劃區(qū)其它用水量為0.44×104m3/d，2015 年 為 1.0×104m3/d，2030 為1.60×104m3/d。見表6。

表6 其它用水量

2.2.4 貿(mào)易綜合體用水量

根據(jù)綏芬河市中俄貿(mào)易綜合體總體規(guī)劃，2015年其需水量為1.00×104m3/d，2030年需水量暫按1.00×104m3/d計，如果2015年后貿(mào)易綜合體發(fā)展較快，其供水問題由中俄雙方協(xié)商解決。見表7。

表7 貿(mào)易綜合體需水量

2.2.5 綏芬河市熱電廠用水量

各水平年綏芬河市熱電廠用水量為1.30×104m3/d。

2.2.6 總需水量

水源總需水量 2004年為1 171×104m3，2010年為2 741×104m3，2015 年 為 3 560×104m3，2020 年 為4 229×104m3，2030年為5 130×104m3。見表8。

2.2.7 合理性分析

綏芬河市生活水平與特大城市哈爾濱接近，各水平年綜合生活用水定額年增長率為1.46%～0.79%，取用合理。綏芬河市近年來工業(yè)產(chǎn)值平均年遞增31.8%，工業(yè)用水量大幅增長，而且計劃近期建設(shè)熱電廠、碳化硼等大企業(yè)，急需工業(yè)用水，所以彈性系數(shù)偏大。工業(yè)產(chǎn)值年增長率2004～2010年為17.0%，2010～2015年為12.0%，2015～2020年為8.0%，2020～2025年為6.0%，2025～2030年為5.0%。工業(yè)產(chǎn)值近期基數(shù)較小，增長率取高值，遠(yuǎn)期工業(yè)產(chǎn)值基數(shù)增大，增長率取值逐漸減小。貿(mào)易綜合體、熱電廠根據(jù)規(guī)劃，單獨(dú)計算用水量?？傂杷磕暝鲩L率2010～2015年為5.37%，2015～2020年為3.51%，2020～2030年為1.95%，需水年增長率合理，而2004～2010年為15.23%，需水年增長率偏高，主要是由于綏芬河市將成為東北亞區(qū)域性物流中心、進(jìn)出口加工中心和國際商貿(mào)旅游中心，進(jìn)而加速推進(jìn)“北方深圳”的步伐，小城市快速發(fā)展初期，用水量由于基數(shù)小，增長速度很快，人口增長速度超不過經(jīng)濟(jì)增長速度，造成需水年增長率偏高，人均綜合用水指標(biāo)較大，彈性系數(shù)0.9，偏大是合理的，2010年以后需水年增長率較穩(wěn)定，彈性系數(shù)在0.45～0.35。

2.3 結(jié)論

綜上所述，本次需水預(yù)測成果比哈爾濱、牡丹江等大城市單位人口綜合用水指標(biāo)偏高，主要是由于綏芬河市是發(fā)展中的小城鎮(zhèn)，按綏芬河市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計劃，國民生產(chǎn)總值及人口等將高速增長，用水量隨之增加較大是合理的。

表8 總需水量匯總表

［1］ 中華人民共和國建設(shè)部.GB50013－2006室外給水設(shè)計規(guī)范.［S］

［2］ 黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院.黑龍江省綏芬河市五花山水庫可行性研究報告［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2008.

［3］ 張洪濤，胡蘭秋.工業(yè)生產(chǎn)用水范籌及其分類［J］.黑龍江水利科技，2010，38(5):14－15.

［4］ 于志強(qiáng)，王丹，孫付會.城市工業(yè)用水預(yù)測實(shí)驗方法［J］.黑龍江水利科技，2010，38(5):19－20.