城市总体规划中城市用水量预测的思考

分类：城市规划论文发表 时间：2011-05-17 08:03 关注：(1)

城市总体规划中城市用水量预测的思考

赵锋

摘要：人口以及用水量的预测，是一个非平稳时间序列过程，它具有很强的时代特色，准确把握宏观政策对未来的发展影响，才能较为准确地进行预测。

关键词：城市用水量预测 分类预测 用水定额法 水资源承载力

1、前言

城市总体规划阶段的给水工程规划，需要根据城市发展目标、用地 、人口规模、空间布局安排和水资源状况，提出各取水水源、供水系统规划期内工程水量、水质目标和设施布局。其中最主要的方面是进行用水量预测以及进行水量平衡计算。它直接关系到城市水资源的可持续利用和社会经济的可持续发展。规模预测是否符合发展趋势和实际需要，将对水资源合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。

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、“用水定额法”预测尴尬之解读

“用水定额法”预测中，关键的两个内容是：人口数量和用水指标。

回顾很多城市总体规划水量预测与实际用水量的对比，无疑是比较尴尬的，由于城市人口预测的偏离以及用水指标选取的不合理，导致用水量预测与后来城市发展过程实际用水量大为偏离。全国大多城市（尤其是一线城市和发展较快的二线城市）在2006年之前编制的总体规划中，预测2020年的人口规模，实际基本上在2010年就已经接近或者突破，而用水量增加却不多，远远低于预测。反思这一时期的规划的结果，人口预测偏小，指标取值偏大。而这一阶段的时代特色是，随着房地产经济的高速发展，以及城市化进程的突飞猛进，城市呈现超常规发展事态。

由此可见，人口以及用水量的预测，是一个非平稳时间序列过程，它具有很强的时代特色，准确把握宏观政策对未来的发展影响，才能较为准确地进行预测。

4、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。

4.1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。

4.2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。

4.2.1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。掌握指标的变化规律，根据历史数据以及对同类区域城市相应于预期 GDP发展阶段的实际用水指标情况，选取相应的人均综合生活用水指标。

4.2.2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0.3～0.4万m3(km2•d)为宜，对化工、冶金等大型工业区则按实际确定。

4.3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，它通常用满足生态需水的可利用水量与社会经济可持续发展有限目标需求水量的供需平衡退化到临界状态所对应的单位水资源量的人口规模和经济发展规模（如GDP）等指标体系表达。

城市用水量与水资源承载力是相互统一的，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。

4.4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。

这是一个动态的协调关系，因而不能盲目为适应城市发展而挤兑其他用水。在城市用水量预测中，应该避开这种先确定城市人口规模，进而按照人口规模，确定城市用水量的模式。这种模式以城市无限扩张为宗旨，势必牺牲其他方面的用水来保障城市发展。

笔者认为：城市用水量的预测，应该在资源承载力的基础上，协调各类用水的可持续发展，脱离时间、人口因素影响。根据指标体系，按照动态原理，即保证不同级数人口（如20万、50万、100万、150万、200万等）城市规模下的城市水量预测以及平衡对照，进行给水工程的设计，并复核限定城市的发展规模。

5、结语

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 《城市总体规划水量计算中需要注意的几个问题》王召森

《人均生活用水量预测的区间型模型》左其亭