水资源环境驿站

WATER RESOURCE AND ENVIRONMENT

永久域名

http://wwwjwl.126.com

 


水资源管理学导论

                              姜文来 唐曲 雷波 等著

化学工业出版社,北京,2005


二、水资源需水预测

(一)生活用水的预测方法

水资源分类可以分为生活用水(城镇生活用水和农村生活用水)、工业用水(电力用水、一般工业用水和乡镇用水)、农业用水(农田灌溉用水、林牧渔业用水)和生态环境用水。

生活用水的预测方法有定额分析法、趋势分析法和分类分析权重法。但现在一般选用定额分析法。

所谓的定额分析法就是根据人口的数量和人均用水量(定额)来确定用水量的方法。其基本公式为:

W=P*K

 

W为某一水平年生活需水量;P为某一水平年的人口数量;K为某一水平年拟订的城镇生活需水综合定额。

某一水平年的人口数量是预测值,一般根据人口年增长率来加以确定,基本的公式为:

P=P0*(1+v)n

P0为某一基准年的人口数据,v为人口年增长率,n为预测年数。

K的拟订以现状为基础,综合考虑多年的变化情况,并参考国内外先进国家的实际情况进行综合推定。

由于城镇生活用水和农村生活有水存在差异,因此,在预测时进行预测。

 

(二)工业用水的预测方法

    预测工业用水的方法很多,包括定额法、趋势法、重复利用率提高法、分行业预测法和系统动力学法等。

定额法的基本公式同生活用水基本相似,可以用下公式来表示:

W=V*K

W为某一水平年工业用水需水量,V为某一水平年工业产值(万元),K为某一水平年万元产值需水量。

重复利用率法预测工业用水基本公式如下:

W=Xq2

 

q 2=q1(1-α) (1-η2)/(1-η1)

 

W为某一水平年工业用水需水量,X为某一水平年工业产值(万元),η1η2分别为预测始末年份的水的重复利率,q1q 2分别为预测始末年万元产值需水量, n为预测年数,α为工业进步系数,一般为002-005。

工业产值也为预测值,预测方法可以采用趋势等多种方法。

 

(三)农业需水量预测

  1 农业灌溉需水量预测

  农业灌溉需水量预测可以采用定额法,其基本公式为:

W=

W为某一水平年总灌溉需水量,为某一分区某一水平年某种作物的灌溉面积,为某一分区某一水平年某种作物的灌溉定额,λi为分区灌溉水利用系数。

灌溉面积的预测很复杂,合理地确定灌溉规模是灌溉用水量的基础。灌溉定额的确定也非常重要,目前通常根据现实的基础上,考虑国内外情况的基础上加以确定。

2、林牧渔业需水量预测

林业用水主要是经济林和果园用水,牧业用水主要为牲畜的灌溉草场用水,渔业用水为渔塘的补水,他们均采用定额的方法进行预测。

 

(四)生态环境用水需水量预测

生态环境用水指为生态环境美化、修复与建设或维持其质量不至于下降所需要的最小需水量。在预测时,要考虑河道内和河道外两类生态环境需水口径分别进行预测。河道内生态环境用水分为维持河道基本功能和河口生态环境的用水,河道外生态环境用水分为湖泊湿地生态环境与建设用水、城市景观用水等。城镇绿化用水、防护林草用水等以植被需水为主体的生态环境需水量,可以用灌溉定额的方式预测方法,湿地、城镇河湖补水等,以2规划水面的睡眠蒸发量与降水之差为其生态环境需水量*

 

(五)需求预测评述

对于未来水资源需求的预测,重要的问题是准确性。这个问题一直没有得到重视。对于未来需水预测结果,决定水战略。

万元产值需水量定额预测法,具有简单明了的特点,由于与未来的国民经济发展计划紧密地结合在一起,符合政治需求,领导容易接受。但也存在一定的缺点,主要表现在,(1)主要是万元产值的定额确定非常困难,目前还没有一个很好的办法解决。现状可以通过统计数据计算得到,未来根据趋势“递推”,肯定出现问题。有时根据先进国家情况估算我国的实际情况,看似科学,实际也有荒谬之处。由于国情不同,文化背景的差异,产业结构不一样,技术进步程度的限制,地理气候的分异,以“洋”为基础的数据,即使根据国情做一些调节,也难以符合实际情况。(2)产值是市场供求密切相关。产值随着市场变化而变化,市场的供需变化对产值有很大影响,如市场疲软的时候,产值低,但耗水量不一定低,相反,在产品“牛市”的时候,同样产品,耗水量不一定高。即使用不变价格的时候,消除价格的影响也有类似的问题。(3)万元产值的时空差异,由于地域差异,同一产品消耗水量的存在一定差距,所以取得的数据有差异的。尽管近年来对万元产值采用了增加值取水量指标改进,但问题依然存在。有数据表明,不同时期全国平均万元产值增加值取水量相差45倍,可见,此种方法还存在一定问题。

用水增长趋势法是根据历史资料来推测未来的,它是时间序列法,可以有多项式、指数曲线、对数曲线和生长曲线等多种模式。历史往往预见未来,历史学家深信着一点。但是用水量的多少是多种因素共同作用的结果,如政策的调整、价格的变化、收入的变化、气候的变化等,都对其产生影响,特别是一些技术的进步对需水产生的影响更大,导致历史不能预见未来。如建设部“城市缺水问题研究”报告预测北京1995-2000年工业区需水量将以6%速度增长,而实际上,1989-1997年北京市工业需水量不但没有增长,反而减少125%

单位产品预测存在的问题是对未来市场的估计难以把握的,由于市场的流动性,产品产自何地都无法加以确定,如果来自国外或者其他地区,就高估了水资源需求。同时由于同类产品由于工艺的差异,产品的耗水量是不一样的。如我国宝钢吨钢取水量为6 8立方米,涟源钢厂则达到54 32立方米。在农业也存在类似的情况

人均综合用水量的法曾得到广泛的应用,也存在一定问题,如合理估计未来的状况的问题。

 

(六)我国需水预测实践与实际比较

 

   20世纪80年代以来,我国许多部门多2000年中国需水量进行了预测,将这些结果与2000年实际用水量进行比较,可以分析预测存在的问题,为未来水资源预测提供宝贵的意见。表3-2-22000年中国水资源预测需求量与实际比较。

3-2-2  2000年中国水资源预测需求量与实际比较

预测单位

预测数

(亿吨)

实际差值

(亿吨)

预测时间

水利部

7096

+1565

20世纪80年代初

中国21世纪人口、环境与发展白皮书

6000

+469

1994

21世纪中国水供求

6100(中等干旱)

+569

1994

5734(平水年)

+203

 

 

 

 

说明:2000年实际水资源实际使用量为5531亿立方米。

 

从表3-2-2可以看出,各部门预测的2000年水资源需求量与实际使用量存在很大的差距,从表中列出的几个方案来看,相差最小的高出203亿立方米,差距最大的竟然高出1565亿立方米。出现这种差错的原因很多,既有主观的原因,也有客观的原因。

为了提高预测的准确性,把握经济发展不同时段用水需求规律是非常重要的。目前,我们对这种规律还没有掌握,需要从国内外历史经验中进行深刻总结,同时需要艰苦的探索,探讨新的办法。

这种差距,说明了我们需水预测方法是有局限性的。关于其局限性,我们在上述章节中进行了简要的说明。

因此,我们对需水的预测结果要采取审慎的态度,只采用一种方法存在的偏差的可能性大,需要用多种方法进行辅助调整,再做出综合判断。

值得说明的是,1987年在制订“北方缺水7省(市)长期供求计划”时,柯礼聃用人均综合用水量定额法预测2000年全国需水量为5500亿立方米,与实际使用量5531亿立方米相差31亿立方米,误差很小。这种结果提示我们,运用人均综合用水量定额法预测可能有一定的准确度,但是否可以普遍推广,还要慎重,因为目前还不能证明该法是一种巧合,还是本身确实很科学。



* 水利部水利水电规划设计总院,全国水资源综合规划技术大纲,20027月。

 

回到目录


站主:姜文来

单位:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

地址:北京市海淀区中关村南大街12号

邮编:100081

电话:86-10-68919630-801(O);传真:010-68919630-801

E-mail: wenlaij@mail.caas.net.cn

版权所有,如需要转载,请与站主联系,并注明转自水资源环境驿站