關于城市給水規(guī)劃的有關問題
摘要：本文就城市給水規(guī)劃如水量預測、工程方案如水源選擇等有關問題結合具體工程予以探討。
前言：
城市給水規(guī)劃是為了適應城市對自來水的需求，通過科學規(guī)劃進而提出城市給水工程建設的近、遠期安排，其主要內(nèi)容包括水量預測、水源選擇、水廠、管網(wǎng)、泵站建設等。近年來隨著居民生活水平的提高、知識經(jīng)濟的發(fā)展、工業(yè)結構的調(diào)整等等，用水情況發(fā)生了很大變化。這些都對給水規(guī)劃工作提出了更高的要求。
水量預測：
水量預測是給水規(guī)劃的基礎，城市用水系統(tǒng)的發(fā)展，表現(xiàn)在其各個子系統(tǒng)的具體指標變化上，這種變化的內(nèi)因主要有以下四方面：
1、社會經(jīng)濟因素：如人口、經(jīng)濟結構、規(guī)模的變動；
2、用水效率因素：如工業(yè)用水重復利用率、萬元產(chǎn)值耗水量、中水回用、污水資源化等。
3、供水事業(yè)發(fā)展：如供水能力及漏失量控制等。
4、自然資源因素：如水資源總量、可開采量、降水量、徑流量等的變化。
如只利用第1方面因素研究未來城市用水系統(tǒng)的變化時，因為不考慮城市其它因素，所得結果只具有一定理論意義，而對城市的實際發(fā)展作用不大。如在此基礎上再對城市的用水效率因素予以考慮，此時所得的需水量，對城市遠期規(guī)劃和未來給、排水事業(yè)的發(fā)展，便具有實際指導意義。
社會經(jīng)濟的發(fā)展，是城市用水需求的動力。對需水量進行研究，必須對未來預測水平年的社會經(jīng)濟發(fā)展狀況有所了解，這些可從城市發(fā)展規(guī)劃中得到明確的數(shù)據(jù)。除此之外，還必須了解城市給水系統(tǒng)的發(fā)展狀況。這就要求進行基礎數(shù)據(jù)的收集工作,目的在于為確定城市未來系統(tǒng)的發(fā)展方向提供依據(jù)。這方面研究越透徹，預測就越接近實際。
城市用水量包括居民生活用水量、工業(yè)用水量、公共設施用水量、其他用水量等。常用的預測方法是分析人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值、工業(yè)產(chǎn)值等相關因素，建立模型進行推算。
在目前的經(jīng)濟轉型、工業(yè)結構調(diào)整時期，特別在人們對生存環(huán)境的憂患和保護意識不斷增強時期，不管是正在開發(fā)或待開發(fā)的地區(qū)，其規(guī)劃必然是要考慮城市的可持續(xù)發(fā)展，使經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護相互協(xié)調(diào)。因此對土地和資源利用、人口密度、第三產(chǎn)業(yè)、工業(yè)結構和布局等城市規(guī)劃，將有別于過去以發(fā)展生產(chǎn)和經(jīng)濟為主的規(guī)劃，作為城市基礎實施之一的供水量的增長規(guī)律也將與過去不同。水量預測就不能僅按歷史的發(fā)展趨勢延伸，還要根據(jù)具體的城市規(guī)劃對不同類型用水量分別預測，一般分為居民用水、工業(yè)用水和非工業(yè)用水三大類。
居民用水和住宅的用水設備、氣候、用水習慣有很大關系。據(jù)了解，在國外同樣是經(jīng)濟發(fā)達國家居民因氣候和用水習慣不同其用水單耗（用水量／人日）也相差甚遠，美國西雅圖的單耗是306升，德國柏林是173升，英國是132-149升，瑞士是160升，因此不能簡單按經(jīng)濟發(fā)展的水平確定用水單耗，需要根據(jù)具體情況確定。原烏魯木齊市自來水公司曾對居民用水進行調(diào)研，自1998年起在夏季使用自動記錄儀對一些不同類型的用戶進行用水量實測，2000年進行少量的問卷調(diào)查。水量實測的用戶共1419戶5576人，實測結果是1998年高峰月人均用水量140.9升，1999年145. 8升；問卷調(diào)查共182戶659人，高峰月均用水量約145升。根據(jù)上述調(diào)研，考慮到居住條件的進一步改善，城市給水規(guī)劃2005 年人均用水單耗為160-165升。
過去是利用工業(yè)總用水量與工業(yè)總產(chǎn)值之比即萬元產(chǎn)值單耗進行工業(yè)用水量預測，隨著工業(yè)結構不斷改變，產(chǎn)值和耗水的關系發(fā)生很大的變化，高新技術產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值很高而往往其耗水量不大，傳統(tǒng)的預測方法已不適用了，也不可能采用歷年來工業(yè)用水增長或遞減的資料進行推算，是水量預測中較困難的一項工作。如果城市規(guī)劃能提供高新技術產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值在工業(yè)產(chǎn)值中的比例，則可對現(xiàn)有的高新技術產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)分別進行產(chǎn)值和耗水量統(tǒng)計分析，然后進行推算。目前還有一種比較粗略的方法是根據(jù)工業(yè)用地面積對不同類型的用水量進行計算。根據(jù)烏魯木齊市自來水公司提供資料，98年到2000年的出水量可視作基本在50萬噸左右徘徊。查閱94年至2002年的售水量資料，自90年至96年居民生活用水量每年的遞增率為4.2%，非工業(yè)用水遞增率為6.96%，工業(yè)用水量平均以0.4%速率下降。96年至2002年居民生活用水量每年的遞增率為5.07%，非工業(yè)用水量基本持平，工業(yè)用水量以10%的速率下降。90年工業(yè)用水量占全市售水量的比例約58%，2002年下降至36%。這是因為烏魯木齊市在經(jīng)濟迅速發(fā)展及居民居住條件明顯改善同時，大力調(diào)整工業(yè)結構及工業(yè)布局，耗水工業(yè)大幅度削減，耗水量少的高新技術產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，使用水結構發(fā)生了很大變化，用水量的增長速率打破了歷年不斷遞增的規(guī)律。
城市供水中非工業(yè)用水是很主要的部分，影響非工業(yè)用水量的主要因素有人口、氣候、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況等。當前第三產(chǎn)業(yè)在不斷發(fā)展，耗用水量也不斷增加。對于非工業(yè)用水量的預測，除根據(jù)歷史資料與影響因素如人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值等建立相關關系進行推算外，還可對某些典型區(qū)域進行非工業(yè)用水、居民用水、總用水量等進行統(tǒng)計分析，尋找相互關系后推算。
由于進行水量預測時，城市規(guī)劃提供的還不是詳細規(guī)劃，因此不管用那一種方法預測，其結果與實際的發(fā)展會有一定的差異主要是不確定的因素太多。因此對于預測結果還是考慮其可能變化的范圍，一是由于超常發(fā)展或氣溫等因素使需水量增加，二是加強用水管理后用水量有所下降，此外還需跟蹤實際發(fā)展情況修正原有的預測值。
用水管理：
由于全球水資源短缺問題逐漸被大家認識，水資源保護和用水量管理也日益被重視，成為國際水協(xié)會議的重要議題之一。用水管理是采取各種方法促使人們認識到水資源的匱乏盡量做到合理用水。用水管理的內(nèi)容有制定綜合用水管理策略、對公眾進行保護水資源及合理用水的宣傳、盡力保護現(xiàn)有的水資源、安裝合適的計量裝置、控制漏損、采用節(jié)水的衛(wèi)生潔具、水費采用分段計價、獎勵節(jié)水等。許多國家都非常重視這方面工作，并取得較好的成果。有資料報道加拿大改進了衛(wèi)生潔具后用水量減少20-30%；英國進行用水管理后，現(xiàn)有的水資源可用到2021年否則需要增加180萬噸／日水量；芬蘭1980年的人均用水量是160升，至1996年降為145升。丹麥和芬蘭的漏損率控制在10%左右。我國供水企業(yè)在節(jié)約用水方面做了大量工作，但目前漏損率還較高，衛(wèi)生潔具用水效率還需提高，總之如果廣泛深入地開展用水管理工作，提高水資源的利用效率，各類用水單耗均可能有所下降。
工程方案：
城市給水工程規(guī)劃是依據(jù)城市需水量發(fā)展對城市給水系統(tǒng)的建設作出具體部署，涉及水源選擇、新廠廠址及規(guī)模確定、舊廠改造及輸配水系統(tǒng)的擴建改造，是耗資巨大的系統(tǒng)工程。因此工程方案的優(yōu)化極為重要。一般都采用多方案比較法，從不同層面著手，即對供水方式、水源及輸水系統(tǒng)，水廠規(guī)模、輸配水系統(tǒng)分別優(yōu)化選擇，然后再作最終判別。
近年來由于遠距離引水以取得優(yōu)質(zhì)水源的方式增多，分質(zhì)供水的方式也隨之提出，其目的按不同水質(zhì)要求供水以節(jié)約優(yōu)質(zhì)水的用量。目前提出的分質(zhì)供水又可以有不同類型：分為工業(yè)和生活用水，將生活用水中食用水與其他的用水分開，將生活用水中馬桶沖洗水和其他用水分開等。從概念上講不同用水目的其水質(zhì)要求不同，采用分質(zhì)供水是非常合理的，但在作出分質(zhì)供水方式的決定前需要進行深入的分析和核算。首先是確定分質(zhì)供水的不同水質(zhì)標準，如果水質(zhì)標準差異不大分質(zhì)供水就沒有意義。其中較困難的是將食用水和生活用水分開。自來水企業(yè)執(zhí)行的供水標準是“國家生活飲用水衛(wèi)生標準”，食用水和生活用水是同一個標準，如將“國標”作為食用水標準，則生活用水尚缺少安全可*的標準，因洗滌、淋浴等用水均與人體皮膚等接觸，水質(zhì)要求也很高；反之也一樣，目前有些做法是將純水的標準作食用水標準，純水標準是從飲料角度制定的，生活飲用水標準是考慮人的一生飲用的安全可*性。其次，要考慮分質(zhì)供水的可行性，除了工業(yè)用水和生活用水分開外，其他兩種分質(zhì)供水的方式需要兩套室內(nèi)給水管網(wǎng)，在已建成的城區(qū)及住宅內(nèi)實施會有很大困難。第三要核算工程投資，分質(zhì)供水需要兩套管網(wǎng)工程費用必然增加，但如果優(yōu)質(zhì)水需遠距離引入，減少引水量又可減少引水投資，因此要具體計算各項工程費用后才能決定是否實施。優(yōu)質(zhì)水優(yōu)用是非常正確的觀點，將可食用水去沖洗馬桶確實有浪費之嫌，因此如何進行合理用水是一個重要的研究課題。
在具體的工程方案比較中一般都以如下因素進行比較：
1、工程費用。包括工程投資、年運行費，及所有的費用的凈現(xiàn)值。
2、水源水質(zhì)。應對現(xiàn)狀水質(zhì)及其發(fā)展前景綜合評價。
3、環(huán)境影響。指項目的建設過程和建成以后對環(huán)境的影響，如征用土地后動遷居民、工廠或對農(nóng)業(yè)的影響，建設取水實施后對漁業(yè)生態(tài)的影響，與城市總體規(guī)劃協(xié)調(diào)等問題。
4、風險分析。這是對未來不確定因素的分析，如水源的風險、整個供水系統(tǒng)今后運行的風險（包括水處理工藝、輸配水系統(tǒng)）、建設過程中可能遇到的風險等。
5、工程適應需水量變化及分期建設的可能性。
6、實施條件。
給水規(guī)劃階段進行工程方案比較，其深度將隨規(guī)劃年限而不同。對長遠規(guī)劃，工程適應需水量變化的可能性及合理的分期建設考慮很重要，因水量預測中不確定因數(shù)太多。特別在新開發(fā)區(qū)，在開發(fā)前詳細規(guī)劃資料很少，從開發(fā)到建成到居民入住企業(yè)生產(chǎn)，從區(qū)域到全面，都要有個過程，實施與規(guī)劃往往有差異而以規(guī)劃預測量大于實際量為多。如果初期的工程建設規(guī)模太大，不僅增加初期的工程費用及年運行費，還給運行帶來不少困難。如有可能對實施規(guī)劃進行財務分析及逐年的水價變化的估算，便于投資決策時參考。
完成一份城市給水規(guī)劃，要化大量的人力和物力，需要大量的，正確的基礎資料，但搞好規(guī)劃會對城市建設和經(jīng)濟發(fā)展有很大的促進作用。
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