需水预测

用水量预测的三种方法
摘要：该文以大连长兴岛临港工业区为例，介绍的三种城市用水量预测的三种方法，三种方法互相验算、互相修正、互相补充，确保预测值准确可靠。

关键词：用水量预测指标用地
根据《大连长兴岛临港工业区总体规划》及《城市给水工程规划规范》（GB50282-98），对大连长兴岛临港工业区需水量可以通过不同方法进行预测。

1 单位人口综合用水量指标法
根据长兴岛地区历年人均综合用水量的情况，并参照同类城市人均用水量指标，确定本区单位人口综合用水指标(如表1)。

2 单位用地面积综合用水量指标法
根据长兴岛地区水资源和大连地区用水情况，确定单位用地面积用水指标(如表2)。

3 分类用水定额指标法
根据《城市给水工程规划规范》及当地的水资源状况，确定用水标准(如表3)。

4 需水量的确定
根据上述3种方法预测长兴岛全区的用水量结果，对此进行比较分析。

如表4所示：
从表中数据来看，3种方法的预测结果相差不是很大，第（3）种预测方法在近远期时最接近平均值。

规划选取第（3）种预测方法结果作为长兴岛临港工业区用水量。

参考文献
[1] GB50282-98城市给水工程规划规范[S].中国建筑工业出版社,1999.
[2] GB50013-2006室外给水工程设计规范[S].中国计划出版社,2006.。

按照《东海发展协调区总体规划》中人口预测，均安镇2010年为总人口为15.2万人，2020年为总人口21万人。

用水量预测一般为人均综合用水指标法、人均分类用水预测法、单位建设用地面积法、人均分类用水指标法、相关比例法及递增率法等。

相关比例法及递增率法需要大量的历史数据及相关数据，在本规划中不适用。

本规划采用人均综合用水指标法、人均分类用水量预测法及单位建设用地面积法对规划区未来的用水作预测，以人均综合用水指标法为主，人均分类用水量预测法及单位建设用地面积法对其校核验证。

3.6.1人均综合用水指标法2005年均安镇最高日供水量为7.8万m3/d，城市人口为13.5万，可以计算出2005年均安镇区单位人口综合用水指标为578L/人·d。

从均安镇历年售水量统计数据可以看出，水量的增长与全国的经济发展形势关系密切，近三年的供水量平均增长率为约5.12%。

随着城市发展总体目标的确定和城市建设快速扩展，以及我国成功申办奥运、顺利加入世贸组织，我国经济发展充满了机遇，均安镇的经济也同样面临新一轮的高速发展，因此可以预见均安镇的用水量又将迎来一轮新的快速增长期。

另一方面，根据统计资料表明，我国广州，上海、南京、杭州等特大型城市的实际单位人口综合用水指标在500～900L/人·d左右，以此作为参考，结合均安镇现实用水指标的具体情况，确定均安镇2010年和2020年的单位人口综合用水指标分别为650L/人·d、800L/人·d，由此可以计算出：2010年最高日用水量：650 L/人·d ×15.2万人＝10.0万m3/d2020年最高日用水量：800 L/人·d ×21万人＝16.8万m3/d3.6.2单位建设用地指标法《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)提出的城市单位建设用地综合用水量指标为：一区大城市：0.8～1.4万m3/(km2•d)；一区中等城市：0.6～1.0万m3/(km2•d) ，一区小城市：0.4～0.8万m3/(km2•d)。

城市需水预测方法比较薛林丽;袁星宇;刘宗显【摘要】为了提高城市需水预测精度,基于北京市2004—2014年用水量及影响因子,利用多元线性回归法、灰色模型预测法和BP神经网络法3种需水预测方法,模拟北京市用水量,并用北京市2015、2016年用水量对3种方法精度进行验证.结果表明:在现有资料基础上,虽然3种需水量预测模型均是可行的,但是BP神经网络法预测模型比起其他2种方法,预测精度最高,而且还具有收敛速度快、调整参数少等优点.预测得到了北京市2020年需水量为38.63亿m3,且在近几年仍呈增长趋势.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2018(039)001【总页数】4页(P63-66)【关键词】需水预测;多元线性回归法;灰色模型;BP神经网络法【作者】薛林丽;袁星宇;刘宗显【作者单位】四川大学水利水电学院,四川成都 610065;四川大学水利水电学院,四川成都 610065;四川大学水利水电学院,四川成都 610065【正文语种】中文【中图分类】TV213进行城市需水量预测，有助于合理分配和利用水资源，便于城市的更好发展。

目前需水预测的常见方法可分为：定性预测、定量预测和其他预测3种方法。

定性预测常在缺乏统计资料的情况下使用，包括特尔斐法、主观概率法和交叉影响概率法3种方法；定量预测是基于大量统计数据探索需水量的一种方法，常分为回归分析法和模拟模型法；其他分析方法包括水平衡计算法、弹性系数法、类比法和指标分析法4种。

为了寻找一种更加精确的需水预测方法，笔者主要对比了多元回归分析、灰色系统预测模型和BP神经网络3种方法，并对北京市2004—2014年需水情况进行预测，以找到3种方法的适应特性，以期为今后选择需水预测方法做参考。

1 北京市区域及用水概况北京市位于华北平原与太行山脉、燕山山脉的交接部位，北纬39°26′～41°03′，东经115°25′～117°30′，总面积约1.641万km2。

城市最高日用水的预测从多年的规划实践看，现行《城市给水工程规划规范》GB50282-98D 的多数指标大大高于实际需求，规划中只可参考，不能盲目照搬。

随着节水工作的深入，节能减排意识的提高，我国城市用水量指标正在逐年下降，最终也必将达到饱和。

这也符合发达国家的发展经验，人均综合用水量普遍表现为从上升为下降，最后趋于稳定。

针对上述问题，提出单位人口综合用水量指标及单位建设用地综合用水量指标建议值，如下表结合项目实例：上顿渡和西城区控规，人口5万，建设用地369.19公顷。

用地统计表如下表格：1.人均综合指标法。

人均综合用水指标取0.65万m³/（万人·d），最高日用水量0.65x5=3.25万m³/d。

2.单位用地指标法（包括综合和分类两种）。

（1）单位用地指标法（综合）单位建设用地综合用水指标取0.60万m³/（km³·d），最高日用水量0.60x3.69=2.21万m³/d。

综合上述预测结果，规划区内最高日用水量取3.25万m³/d。

3.分类加和法此法可用于总体规划，又可用于详细规划。

常见的分类是综合生活用水（居民生活用水和公共建筑用水）、工业企业用水、市政用水、消防用水、未预见及管网漏失用水。

不同地方分类不同。

工业企业用水计算中，须具有如下数据：工业万元产值用水量（1995年大约是200m³/万元，一般逐年减小）和工业总产值和工业用水量重复利用率（不同工业，利用率在30-98%不等）。

由于未收集到相关的数据，所以本次并未采取分类加和法预测用水量。

生态需水预测根据《全国水资源综合规划技术细则》要求，生态环境需水预测分为河道内生态环境用水与河道外生态环境用水两部分。

(1)河道内生态环境需水河道内生态环境需水量主要考虑维持河道一定水生生态功能的需水要求，即河道生态基流水量。

河道水生生态环境用水预测应根据区域水资源条件，按照逐步提高的原则，因地制宜的制定各规划水平年的控制目标。

因现状条件下淮北市主要河道流量很小，已不能满足河道内水生生态环境的最低需水要求，为此，按《细则》要求，确定在2010年应达到河道内生态环境需水最低要求。

1）预测方法河道内生态环境需水目标可用河道内需要保留的平均流量百分比表示，最常用的计算方法主要有以下四种。

①Tennant 法Tennant 法将全年分为两个计算时段，根据多年平均流量百分比和河道内生态环境状况的对应关系，直接计算维持河道一定功能的生态环境需水量。

根据Tennant 法，维持河道一定功能需水量计算式如下：12124*3600***R i i ii W M Q P ==∑ （3-6）式中：R W 为多年平均条件下维持河道一定功能的需水量，i M 为第i 月天数，i Q 为i 月多年平均流量，i P 为第i 月生态环境需水百分比。

Tennant 法将一年分为2个计算时段，4-9月为多水期，10-3月为少水期，不同时期流量百分比有所不同。

各流域计算时年内时段可按如下方法划分：将天然情况下多年平均月径流量从小到大排序，前6个月为少水期，后6个月为多水期。

用Tennant 法计算维持河道一定功能的生态环境需水量关键在于选取合理的流量百分比。

不同的河流水系其河道内生态环境功能不同，同一河流的不同河段也有差异，因此要根据实际情况选取合理的河流生态环境目标来确定流量百分比。

一些研究中，少水期通常选取多年平均流量的10%～20％作为河道生态环境需水量、多水期选取多年平均流量的30～40%，但要根据各河流水系的实际情况而定。

②10年最小月平均流量法计算式为：1011365*24*3600*10Eb m i i W Q==∑ （3-7）式中：W Eb 为河道生态基流，Q mi 为最近10年中第i 年最小月平均流量。

城市给水工程需水量预测方法研究摘要：需水量预测是城市给水工程中最重要的参数，城市管网配置、泵站建设、水厂规模的确定等，均以需水量为基础，准确的需水量预测是城市给水工程建设的前提。

总结目前用到的主要的需水量预测方法，结合某区域供水专项规划中采用的需水量预测方法，重点对统计分析、指标预测等方法进行研究，总结出适用性更强的需水量预测方案。

关键词：供水规划、需水量、预测1.需水量预测方法分类需水量是规划区域内用水量总和，包括生产运营用水、公共服务用水、居民生活用水、消防及其他特殊用水（管道冲洗、末梢放水等）以及不可预见的水量（管网漏失水量）等。

即指需要向供水系统输送的所有水量之和，包括区域用水量、漏失量和未预见用水量等。

需水量预测的方法有多种，其中规范指标法、时间序列法、结构分析法、系统分析法是常用的方法。

规范指标法：根据相关规范建议的指标值进行预测的方法，是最常用的预测方法，尤其适用于缺乏多年历史数据的地区。

时间序列法：一种历史资料延伸预测，根据时间数列反映的过程和规律性，进行引申外推，预测其发展趋势的方法。

该方法要求至少有十年以上的数据资料。

结构分析法：在统计分组的基础上，计算各组成部分所占比重，进而分析某一总体现象的内部结构特征、总体的性质、总体内部结构依时间推移而表现出的变化规律性。

该方法是基于完整统计数据的预测防范。

系统分析法：把需水作为一个系统，对需水各要素进行综合分析。

系统分析法包括明确目标、系统综合分析、建议数据模型、对系统评价等内容。

[1]2.工程实例2.1.规划指标法综合生活需水量变化性较为单一，与城市发展水平息息相关，目前综合生活需水量预测多采用规范指法。

综合生活需水量包括居民日常生活需水量和公共建筑需水量，根据各地区的人民生活水平、用水习惯以及第三产业发展程度确定人均综合生活用水指标，工业用水等其他用水量可以采用综合生活用水比例法确定。

1.综合生活需水量预测综合生活用水指标的确定一般结合《室外给水设计标准》（GB50013-2018）及当地水务部分公布的多年综合用水指标确定，北方某区域多年综合用水指标平均值为175升/（人·日），位于《室外给水设计标准》（GB50013-2018）指标范围内，2025年规划人口数为114万人，确定该区域综合生活高日需水量为19.62万m³/d。

第七章水资源可供水量计算与需水量预测在面临日益严重的水资源危机和供需矛盾的背景下，准确计算水资源的可供水量和预测需水量变得尤为重要。

这一章节将介绍水资源可供水量计算和需水量预测的方法和技术。

一、水资源可供水量计算水资源可供水量计算是指根据水文气象数据和水资源管理的相关要素，计算出一些时期内水资源的可供水量。

主要方法有以下几种：1.蒸散发计算法：根据当地的气象数据和蒸发模型，计算出水体表面的蒸散发量和降水量，再减去入渗和径流等损失，得到可供水量。

2.水库调度模型：通过建立水库调度模型，根据水库的蓄水容量、来水量和出水量等信息，计算出水库的可供水量。

3.水资源利用强度法：根据地区的经济发展情况和人口需求等因素，结合水资源的供应情况，计算出水资源的利用强度，从而得到可供水量。

4.土地利用变化法：通过分析土地利用的变化情况和土地利用类型的水需求量，结合水资源的供应情况，计算出可供水量。

以上方法都有其适用范围和局限性，需要根据具体情况选择合适的方法计算可供水量。

需水量预测是指根据当地的经济发展情况、人口增长情况和水资源利用强度等因素，预测未来一段时间内的水需求量。

主要方法有以下几种：1.统计模型法：通过收集历史数据，建立需水量与人口、经济等因素之间的关系模型，从而预测未来的水需求量。

2.时间序列分析法：通过对历史数据的时间序列进行分析，找出规律和趋势，从而预测未来的水需求量。

3.灰色模型法：通过对历史数据进行灰色模型建模，分析数据的发展趋势和规律，从而预测未来的水需求量。

4.地理信息系统（GIS）方法：通过将地理信息与水资源数据进行整合，预测未来的水需求量。

通过分析不同区域的水资源利用情况和需求特点，预测未来需水量的空间分布和变化趋势。

需水量的预测对于水资源的合理管理和规划具有重要的参考价值。

通过科学的需水量预测，可以提前采取措施，保证水资源的合理利用和供应。

综上所述，水资源可供水量的计算和需水量的预测是保障水资源可持续利用和供需平衡的重要工作。

农田供需水预测模型是一种用来预测农田水资源供需情况的数学模型。

通过分析农田水资源的供给和需求因素，可以帮助农民和农业部门做出科学决策，合理规划农田水资源的利用和管理。

下面是一个简单的农田供需水预测模型公式：一、农田供水量计算公式：农田供水量 = 降雨量 + 灌溉水量1. 降雨量降雨量是指在一定时间内地表或地下收到的降水量，可以通过气象站的观测数据获取。

降雨量的计算公式可以根据实际情况进行调整。

2. 灌溉水量灌溉水量是指农田进行灌溉所需要的水量。

灌溉水量的计算公式可以根据不同作物的需水量、土壤水分特性以及灌溉设施的效率等因素进行估算。

二、农田需水量计算公式：农田需水量 = 作物蒸散发量 + 土壤蓄水量变化1. 作物蒸散发量作物蒸散发量是指作物在生长过程中通过叶片蒸腾的水分量。

作物蒸散发量的计算公式可以根据不同作物的生长期、气候条件以及作物系数进行估算。

2. 土壤蓄水量变化土壤蓄水量变化是指土壤中储存的水分量的变化情况。

土壤蓄水量变化的计算公式可以根据土壤类型、土壤含水量、降雨量和蒸散发量等因素进行估算。

三、农田供需水平衡计算公式：农田供需水平衡 = 农田供水量 - 农田需水量通过计算农田供需水平衡，可以评估农田水资源的供应是否充足。

当农田供需水平衡为正值时，表示农田供水量大于农田需水量，农田水资源供应充足；当农田供需水平衡为负值时，表示农田供水量小于农田需水量，农田水资源供应不足。

四、农田供需水预测模型的应用：农田供需水预测模型可以应用于农业管理、水资源规划和农田灌溉等领域。

通过收集和分析相关数据，可以建立更精确的农田供需水预测模型，为农民和农业部门提供科学的决策依据。

总结：以上是一个简单的农田供需水预测模型公式，该模型可以帮助农民和农业部门了解农田水资源的供需情况，合理利用和管理农田水资源。

当然，实际的农田供需水预测模型可能会更加复杂，需要考虑更多的因素和数据。

因此，在使用农田供需水预测模型时，需要根据实际情况进行调整和优化，以提高预测的准确性和可靠性。

前言根据水利部水利水电技术标准制定计划，按照《水利技术标准编写规定》（SL1-2002）,在总结以往水资源调查评价和供需平衡预测工作实践的基础上，编制《水资源供需预测分析技术规范》（SL429-2008）《水资源供需预测分析技术规范》共7章30节，主要包括以下内容：——对标准的编制目的、适用范围、分区原则、水平年设定、基本资料收集与整理、现状调查与评价、成果合理性分析、引用标准等作了规定；——对基础资料的收集及对资料的要求，成果资料的收集与堆资料的要求作了规定；——对经济社会资料收集整理、供水基础设施及供水能力调查统计、供水量调查统计、用水量调查统计、用水耗损量分析估算、废污水排放量和污染源调查分析、与水相关的生态环境问题调查评价等内容及要求作了规定；——对需水预测的基本原则与要求、经济社会发展指标、生活需水量预测、生产需水量预测、生态环境需水量预测、河道外需水量汇总等内容及要求作了规定；——对供水预测的基本原则与要求、地表水供水、地下水供水和其他水源开发利用、供水方案等内容及要求作了规定；——对供需分析的基本原则与要求、计算途径与方法、基准年供需分析、规划水平年供需分析、特殊干旱期应急对策、跨流域调水水资源供需分析以及城市水资源供需分析等内容及要求作了规定。

本标准批准部门：中华人民共和国水利部本标准主持机构：水利部水利水电规划设计总院本标准解释单位：水利部水利水电规划设计总院本标准主编单位：水利部南水北调规划设计管理局本标准参编单位：南京水利科学研究院本标准出版、发行单位：中国水利水电出版社本标准主要起草人：张国良高安泽祝瑞祥王建生姚建文钟华平耿雷华徐澎波陈桂芳彭祥秦海鹏本标准审查会议技术负责人：李原园本标准体例格式审查人：窦以松目次1总则 (1)2术语 (3)3基本资料 (5)3.1一般规定 (5)3.2基础资料 (5)3.3成果资料 (7)4水资源开发利用情况调查评价 (8)4.1基本原则与要求 (8)4.2供水基础设施及供水能力调查统计 (8)4.3供水量调查统计 (9)4.4用水量调查统计 (10)4.5用水耗损量分析估算 (10)4.6废污水排放量调查分析 (11)4.7与水相关的生态环境问题调查 (11)5需水预测 (13)5.1基本原则与要求 (13)5.2经济社会发展指标 (13)5.3基准年需水量分析 (14)5.4节水分析 (14)5.5生活需水量预测 (15)5.6河道外生产需水量预测 (15)5.7河道外生态环境需水量预测及河道外需水量汇总 (17)5.8河道内需水量 (17)6供水预测 (19)6.1基本原则与要求 (19)6.2基准年可供水量分析 (20)6.3地表水供水预测 (21)6.4地下水供水预测 (22)6.5其他水源开发利用 (23)6.6供水方案拟定 (24)7水资源供需分析 (26)7.1基本原则与要求 (26)7.2分析计算途径与方法 (27)7.3基准年供需分析 (27)7.4规划水平年供需分析 (28)7.5跨流域（区域）调水供需分析 (29)7.6城市水资源供需分析 (30)1总则1.0.1水资源供需预测分析师水资源规划与水资源管理的基础和依据。

按照《东海发展协调区总体规划》中人口预测，均安镇2010 年为总人口为15.2万人，2020年为总人口21万人。

用水量预测一般为人均综合用水指标法、人均分类用水预测法、单位建设用地面积法、人均分类用水指标法、相关比例法及递增率法等。

相关比例法及递增率法需要大量的历史数据及相关数据，在本规划中不适用。

本规划采用人均综合用水指标法、人均分类用水量预测法及单位建设用地面积法对规划区未来的用水作预测，以人均综合用水指标法为主，人均分类用水量预测法及单位建设用地面积法对其校核验证。

3.6.1 人均综合用水指标法2005年均安镇最高日供水量为7.8万m3/d，城市人口为13.5万，可以计算出2005 年均安镇区单位人口综合用水指标为578L/人· d。

从均安镇历年售水量统计数据可以看出，水量的增长与全国的经济发展形势关系密切，近三年的供水量平均增长率为约5.12%。

随着城市发展总体目标的确定和城市建设快速扩展，以及我国成功申办奥运、顺利加入世贸组织，我国经济发展充满了机遇，均安镇的经济也同样面临新一轮的高速发展，因此可以预见均安镇的用水量又将迎来一轮新的快速增长期。

另一方面，根据统计资料表明，我国广州，上海、南京、杭州等特大型城市的实际单位人口综合用水指标在500～900L/人· d 左右，以此作为参考，结合均安镇现实用水指标的具体情况，确定均安镇2010年和2020年的单位人口综合用水指标分别为650L/人·d、800L/ 人·d，由此可以计算出：2010 年最高日用水量：650 L/人·d × 15.2万人＝10.0万m3/d2020 年最高日用水量：800 L/人·d × 21万人＝16.8万m3/d3.6.2单位建设用地指标法《城市给水工程规划规范》(GB50282-98) 提出的城市单位建设用地综合用水量指标为：一区大城市：0.8 ～1.4 万m3/(km2?d)；一区中等城市：0.6 ～1.0 万m3/(km 2?d) ，一区小城市：0.4 ～0.8 万m3/(km 2?d) 。

需水预测分类和方法结合xx 的实际情况，对部门的分类做了如下规定：生产需水按三次产业分别计算。

第一产业需水包括种植业灌溉需水、鱼塘补水、林草需水以及畜牧业需水；第二产业包括工业和建筑业；第三产业由于统计资料难以收集，在计算中不再细分，在生活用水中综合考虑。

生态和环境需水包括河道内需水和河道外需水。

（1）生活需水预测方法生活需水采用模型预测、指标分析及直观预测法相结合的方法进行预测，主要有以下几个步骤：①预测不同水平年的人口发展状况；②分析当地历史年份的需水资料，结合地区规划资料，制定生活需水定额标准；③根据规划资料，确定生活供水管网漏损率；④预测最终生活需水量。

生活需水分城镇居民和农村居民两类，可采用人均日用水量方法进行预测。

计算公式如下：1000/365⨯⨯=t i t i t ni LQ Po LW （式3.1） t li t i t li t i t ni t gi LQ Po LW LW ηη/1000/365/⨯⨯== （式3.2） 式中，i 为用户分类序号，i =1为城镇，i =2为农村；t 为规划水平年序号；t ni LW 为第i 用户第t 水平年生活净需水量（万立方米）；ti Po 为第i 用户第t 水平年的用水人口（万人）；t i LQ 为第i 用户第t 年的生活用水净定额（升/人∙日）；tgi LW 为第i 用户第t为第i用户第t水平年生活水平年生活毛需水量（万立方米）；t li供水系统水利用系数。

生活需水量年内分配相对比较均匀，按年内月平均需水量确定其年内需水量过程。

（2）农业需水预测方法农业需水包括农田灌溉需水、林草灌溉需水、鱼塘补水和牲畜需水。

农田灌溉需水，根据预测的农田灌溉面积、渠系水利用系数和灌溉定额，分别计算净灌溉需水量和毛灌溉需水量。

农田净灌溉定额根据作物需水量和田间灌溉损失计算，毛灌溉需水量根据计算的农田净灌溉定额和比较选定的灌溉水利用系数选定。

农田灌溉定额，根据《xx省用水定额》和xx作物种植结构确定。