8需水量计算与预测解析
专门水文地质学 08 地下水水量评价
地下水允许开采量的计算方法
概述
水量均衡法
开采试验法 补偿疏干法 回归分析法
水均衡法
水均衡法也称为水量平衡法，是全面研究某一地区 （均衡区）在一定时间段（均衡期）内的地下水的补给量、 储存量和消耗量之间的数量转化关系，通过平衡计算，评 价地下水的允许开采量。它是根据物质（质量）守恒定律 和物质转化原理分析地下水循环过程，计算地下水量。实 际上，它不仅是地下水资源计算与评价方法主要类型之一， 在某些情况下，它又是其他类型计算与评价方法的指导思 想与验证的依据。
补给量 天然补给量 开采补给量
排泄量 天然排泄量 允许开采量
储存量 容积储存量 弹性储存量
天然补给量
• 天然补给量：在开采扰动以前，在天然条件下存在的补给 量，包括：垂向补给和侧向补给两个方面。
入渗量 流入量
流入量
越流量
蒸发量
流出量 流出量
开采补给量
• 开采补给量：地下水在开采条件下夺取过来的额外补给量。
地下水资源量评价的原则
（2）以丰补欠，调节平衡的原则。含水层具有强大的调蓄功 能，合理调控地下水位可以减少甚至避免蒸发损失。在旱 季或旱年，可借用储存量来满足开采；到雨季或丰水年， 又可将借用的储存量补偿回来。这样开采，在旱年可能出 现水位持续下降的趋势，而到丰水年又可以回升，从而达 到多年平衡。利用这一原则，必须注意区域水资源综合平 衡，合理截取雨洪水，以达到充分利用水资源的目的。
D级：①初步查明含水层（带）的空间分布及水文地质特征； ②初步圈定可能富水地段；③概略评价地下水资源，估算地 下水允许开采量。提交的成果精度要求一般为1：20万或1： 5万的比例尺。
8 地下水资源量的计算和评价2
局部补偿疏干法的计算步骤
1、计算旱季（疏干）的最大允许开采量 （1）求uF
（2）求Q允开 （3）求V疏干
2、计算雨季（补偿）补给量
（1）根据抽水资料计算雨季水位回升速率 （2）计算雨季补给的总水量V补
（3）求全年的平均补给量Q补
（4）求雨季的补偿体积V补偿
补偿前一个 旱季的消耗量
局部补偿疏干法的计算步骤
地下水的允许开采量是地下水资源评价的中心 问题。由于水文地质条件不同，已有的水文地质资 料丰富程度不同，以及对计算成果要求的精度不同， 所以可以采用不同的计算方法。 目前已有的计算方法可归纳为：开采试验法、 水均衡法、解析法、数值法、相关分析法、水文分 析法、电模拟法等。条件选择 合理的布井方案，打探采结合孔(最好在旱季)， 井尽可能地按开采条件(开采降深和开采水量)进 行较长时间的抽水试验，根据抽水试验的结果确 定允许开采量，这种方法就是开采试验法。
（2）天然消耗量
天然消耗量：开采前或开采后按天然方式冲含 水层排出的水量， 单位m3/d。应当注意的是， 从开采前到开采后，天然消耗量是减少的。
蒸发量：降深增大，埋深增大，包气带厚度增大 越流排泄量：含水层水位下降，与越流层水头差减小 流出量：含水层水位下降，与下游水头差减小
开采量的组成
开采状态下的均衡方程式
试验外推法
该方法适用条件和要求与上面的方法基本 相同。其不同之处在于所评价的地区补给条件 良好，含水层的导水性强，单井的出水量大。 在供水水文地质勘探中，因抽水设备能力有限， 抽水量及抽水降深达不到供水期间的要求。这 时可进行不少于3次降深的抽水试验，根据Q-S 曲线，推断开采条件下的涌水量，这就是试验 外推法。由于补给量充足，推断的涌水量可作 为设计开采量。该方法主要适用于补给源充足， 而需水量较小的供水评价。
水量计算文档
水量计算简介水量计算常用于测量、预测和规划水资源的使用和管理。
通过对水量进行计算，人们可以了解水的供应情况、水的分配方案以及水的利用效率。
本文将介绍水量计算的基本原理和常见的计算方法。
计算公式以下是常见的水量计算公式：1.水量 = 流量 × 时间：这是最基本的水量计算公式，其中流量是指单位时间内流经给定单位面积的水量。
常用的流量单位包括立方米每秒（m3/s）和升每秒（L/s）。
2.水量 = 初始深度 - 结束深度：这个公式适用于通过测量水体的深度来计算水量的情况。
初始深度是指测量前水体的深度，结束深度是指测量后水体的深度。
常用的深度单位包括米（m）、厘米（cm）和英尺（ft）。
3.水量 = 面积 × 深度：这个公式适用于通过测量水体表面的面积和深度来计算水量的情况。
面积是指水体表面覆盖的单位面积，常用的面积单位包括平方米（m2）和平方英尺（ft2）。
具体应用水量计算可以应用于多种领域，下面将介绍一些具体的应用场景：1.降雨水量计算：通过测量降雨的深度和面积，可以计算降雨的水量。
这对于农业灌溉、城市排水系统的设计和水库蓄水有着重要的意义。
2.水资源评估：通过计算河流流量和湖泊水位的变化，可以评估水资源的可持续性和水文周期的特征。
这对于水资源的规划和管理至关重要。
3.水污染监测：通过计算水体中污染物的浓度和流速，可以评估水体的污染程度和污染物的输运情况。
这对于水质监测和环境保护具有重要意义。
4.农田灌溉：通过测量农田的面积和灌溉水量，可以合理安排灌溉计划，提高农田的水资源利用效率，减少水资源的浪费。
常见工具以下是一些常用的水量计算工具和设备：1.流量计：用于测量流经给定位置的水量。
常见的流量计包括涡轮流量计、电磁流量计和超声波流量计。
2.水位计：用于测量水体的深度或水位。
常见的水位计包括浮子式水位计和压力式水位计。
3.面积测量工具：用于测量水体表面的面积。
常见的面积测量工具包括测距仪、激光测距仪和卫星遥感数据。
城市水资源课件5. 需水量预测
生活用水 工业水量 农业用水 生态环境用水
3.1 需水量的分析计算
1）生活用水
生活用水：城市居民住宅用水，公共建筑用水 不同地域城市的生活用水量，受到当地气候、生 活水平、用水习惯与水价影响，差别明显。 生活用水量一般可根据实际调查求得，城镇供水 统计年鉴提供各地自来水公司统计的人均生活用 水量。
总用水量Qt 可表示为补充水量和重复用水量之和：
Qt=Qw+QR
需水量的分析计算 2)工业用水
工业用水水平一般以单位产量或产值所需的补充水量和重复利用率这两 个指标来衡量。重复利用率R以重复利用水量QR占总用水量Qt的百分数表示：
R QR 100 % Qt
工业用水重复利用率越高，工业用水的有效利用程度越高。
人均综合用水量
将城市用水总量，包括工业与市政用水等 ，平均到每个居住人口，作为一个综合的 用水量宏观指标。规范有相关定额。
这个指标受到不同地区工业用水量的影响 大，不同城市之间的可比性较差。
3.1需水量的分析计算 3）农业用水
农业用水主要是农业灌溉用水，包括种植业灌溉用水、林业和牧业 灌溉用水，是通过水利工程设施输送到农田、林地和牧场以满足作 物需水的水量。
实际操作上，按照单位用地用水量估算比较常用。
城市给水工程规划规范(GB50282-98)
单位工业用地用水量指标（万m3/km2·d
用地代号 工业用地类型 用水量指标
M1
一类工业用地 1.20-2.00
M2
二类工业用地 2.00-3.50
M3
三类工业用地 3.00-5.00
这个老规范的指标太高，脱离实际
年代
国内部分城市的综合生活用水指标
人 口 综合用水量 居住用水量 公共用水量
喝水计算公式(一)
喝水计算公式(一)喝水计算公式与实例解释1. 每日喝水量计算公式•公式：每日喝水量 = 体重(kg) × 每公斤体重所需喝水量(ml/kg) × 活动强度系数•实例解释：假设体重为60kg，每公斤体重所需喝水量为30ml/kg，活动强度系数为，则每日喝水量= 60kg × 30ml/kg × =2160ml2. 饮水时间计算公式•公式：饮水时间 = 每杯水喝完的时间 + 固定间隔时间•实例解释：假设每杯水喝完的时间为3分钟，固定间隔时间为30分钟，则饮水时间 = 3分钟 + 30分钟 = 33分钟3. 喝水频率计算公式•公式：喝水频率 = 24小时 / 平均饮水间隔时间•实例解释：假设平均饮水间隔时间为2小时，则喝水频率 = 24小时 / 2小时 = 12次4. 饮水量计算公式•公式：饮水量 = 每次饮水量× 饮水次数•实例解释：假设每次饮水量为200ml，饮水次数为8次，则饮水量= 200ml × 8次 = 1600ml5. 推荐喝水温度计算公式•公式：推荐喝水温度 = 环境温度 + (体温 - 环境温度) / 2 •实例解释：假设环境温度为25°C，体温为37°C，则推荐喝水温度= 25°C + (37°C - 25°C) / 2 = 31°C6. 补水时间计算公式•公式：补水时间 = 体重损失量 / 每小时排尿量•实例解释：假设体重损失量为，每小时排尿量为50ml，则补水时间 = / 50ml = 10小时7. 补充电解质溶液计算公式•公式：每日补充电解质量 = 体重(kg) × 每公斤体重所需电解质量(g/kg)•实例解释：假设体重为70kg，每公斤体重所需电解质量为/kg，则每日补充电解质量= 70kg × /kg = 35g8. 饮水时间间隔计算公式•公式：饮水时间间隔 = 每日饮水总时间 / (饮水次数 - 1) •实例解释：假设每日饮水总时间为120分钟，饮水次数为6次，则饮水时间间隔 = 120分钟 / (6次 - 1) = 24分钟9. 饮水提醒设置计算公式•公式：饮水提醒间隔 = 每日喝水量 / 饮水次数•实例解释：假设每日喝水量为2000ml，饮水次数为8次，则饮水提醒间隔 = 2000ml / 8次 = 250ml10. 膳食水分摄入计算公式•公式：膳食水分摄入量 = 总摄入水量 - 饮水量•实例解释：假设总摄入水量为2500ml，饮水量为1500ml，则膳食水分摄入量 = 2500ml - 1500ml = 1000ml以上是关于喝水相关的计算公式及示例解释。
小学科学《用水量的计算与分析》教学教案设计
小学科学《用水量的计算与分析》教学教案设计一、教学目标：1.了解用水量的概念，认识水资源的重要性。
2.掌握日常用水量的计算方法，学会理智求助并避免浪费。
3.学会观察、分析和整理数据，提高数学思维和技能。
二、教学重点：用水量的计算和分析。
三、教学难点：指导学生理智用水，养成正确的水节约习惯。
四、教学设计：1.导入引导学生认识水资源的重要性，让学生知晓，水源是珍贵不可再生资源，自觉爱护水源。
老师把一张干地图悬挂在黑板上，让学生就自己家里的日常用水情况，将图画在干地图上。
让学生了解家庭生活中哪些地方要用水以及平时在使用的水量。
2.学习用水量的计算方法让学生根据家里的用水情况，自己计算一下自己每天每人的平均用水量。
以及每个月家庭用水总量。
组织学生分享、交流并对结果进行简单的分析整理。
3.触发思考通过学习以及分析数据的过程，让学生思考并讲解生活中如何节约用水，比如学生可以说：刷牙、洗脸、洗手时不要让水流，用水灵活漂洗衣物，浴缸和水池用水量相对较大，可尽量减少使用，尽量采用节水型家电，以及修缮漏水问题等。
4.巩固知识点针对生活中的列举的一些节约用水的方法，老师可以提出一些问题，比如问学生采用哪些节约用水方法更加实际、方便，或者整理哪些内容会更加有力。
5.小结在课堂结束时，让学生把节约用水助手的内容记下来，让他们能够在课下做出一些动作并在生活中项目节约用水。
6.课后作业让学生写一篇日记，记录自己在这一天中的节约用水的方法以及收获。
五、教学评价：1.对于这个学科知识，学生掌握的如何？2.学生在课堂中是否认真听讲、积极参与、踊跃发言？3.在排除使用第一语言区域教学后，学生是否能充分理解及应用所学知识点？4.针对个别差异，是否有个性化辅导及关注？5.学生对于课程的成果及效果有明确的评价。
六、教学实录：尊敬的家长，我是这个小学5年级的数学老师，我今天分享给你们的是关于小学科学的《用水量的计算与分析》教学教案设计。
在我们家庭生活中，用水量是必不可少的，我们生活所需的水资源从哪里来，我们应该如何合理利用呢？请听我为你们讲解。
生态环境需水预测演示稿
5. 对于因水资源不合理开发利用导致生态功能 退化，且根据当地生态保护、修复和建设目标需要 人工补水的湖泊沼泽湿地，应进行生态环境补水量 计算。需要进行人工补水的河道（河段）、湖泊、 沼泽湿地，由省（自治区、直辖市）和流域共同提 出名录，经与全国水资源综合规划技术工作组共同 协商确定。 6. 生态环境需水量可采用不同的方法计算，各 流域、各省（自治区、直辖市）可根据资料条件、 实际水文生态情势和生态环境保护、建设目标，选 取一种计算方法为主，并用其它方法进行校核检查， 确保成果的合理性。
根据Tennant法，维持河道一定功能需水量计算式如下：
式中：WR（m3）为多年平均条件下维持河道一定功能的需水量， Mi（天）为第i月天数，Qi （m3/s）为i月多年平均流量，Pi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。计算时，年内时段可 按下法划分：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，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。 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%，要根据各河流水系 的实际情况而定。 泥沙含量较高或有国家级保护物种的特殊河流（河段），维持 河道一定功能的需水应分单项计算，并对成果进行合理性分析检 查。
式中：Ws（m3）为年输沙需水量，Sl（kg）为多年平 均输沙量，Scw（kg/m3）为多年平均汛期含沙量。
基岩河床的河流或河床比降较大的山区河流， 一般情况下水流处于非饱和输沙状态，可用多年最 大月平均含沙量代表水流对泥沙的输送能力，输沙 需水量计算式为：
第七章.水资源可供水量计算与需水量预测.
用水条件。不同年的用水特性（用水结构、分布、性质、要
求、规模等）、合理用水节约用水情况等，所算出的可供水 量是不同的。另外用水条件之间也常相互影响，如河道的冲 淤、河道内的生态环境用水等都可能直接影响河道外工业、 农业、城市生活的可供水量；河道上游的用水要求也可能影 响下游的可供水量，等等。
水质条件。不同年的水源泥沙和污染程度等情况，会影响所
程上则为供水工程的组成、工程管理水平及其状况等。在计
算可供水量时，要分析现状、近期、远景发展水平的情况。 可供水量可用于近、中、远期不同规划水平年水资源的供需
分析中，可以反映不同水平年水资源的余缺程度。
不同保证率是指丰、平、枯等不同来水情况，同时也间接
地表示了供水工程对用户的保证程度。同一工程在不同 保证率下所提供的水量是不同的。
3、生态需水
四.需水量预测方法简介
水资源总需要量方程式：TD = LD + PD + ED
1、趋势外延法 2、回归分析法 3、时间序列法 4、定额法 5、人工神经网络法 6、灰色预测法
五. 各类需水量的预测要求及计算方法
水资源总需要量方程式：TD = LD + PD + ED
生活用水标准
居民区生活用水标准
如图1所示，在丰水年份，供水能力较大，而需水量很小 ，故有弃水，可供水量决定于需水量，在枯水年份（图右 侧）需水量较大 ，但供水能力小， 可供水量决定于 供水能力，小于 需水量。
因此，可供水量与水资源利用量是两个不同 的概念。通常情况下，实际供水能力同水资 源的丰、平、枯水量在时间分配上存在矛盾 ，因而大大降低了水资源的利用水平，所以 ，可供水量总是不大于可利用量。
（2）可供水量的特点与要求
第七章水资源可供水量计算与需水量预测
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。
名词解释需水量
名词解释需水量一、概念解析1.定义需水量，顾名思义，是指在某一特定时期和地点，由于自然因素和人类活动的影响，生态系统所需的水分量。
这个水分量包括了植物、土壤、大气和生物体所需要的水分。
2.分类需水量可以根据不同的应用领域和尺度进行分类，如农业需水量、城市需水量、生态环境需水量等。
其中，农业需水量是指农作物生长所需的水分；城市需水量是指居民生活、工业、商业等活动所需的水分；生态环境需水量则是指维持生态系统稳定所需的水分。
3.计算方法需水量的计算方法主要包括经验公式法、水量平衡法、作物需水量法等。
经验公式法是根据历史数据和实测数据，建立数学模型来预测需水量；水量平衡法是通过计算降水、蒸发、径流等水文要素的平衡关系，得出需水量；作物需水量法是根据作物的生理需求和生长环境，计算出作物所需的水分。
二、重要性分析1.农业方面农业是我国国民经济的重要支柱，需水量对农作物的生长发育至关重要。
合理的水分供应可以提高作物产量，改善产品质量，促进农业可持续发展。
相反，水分不足或过量供应会导致作物减产、品质下降，甚至引发病虫害。
2.城市方面城市需水量与居民生活、工业、商业等活动密切相关。
随着城市化进程的加快，城市人口和产业规模不断扩大，城市用水需求不断增加。
保证城市用水安全是维护城市正常运行和居民生活水平的基础。
3.生态环境方面生态环境需水量是维持生态系统稳定和生物多样性保护的重要保障。
水资源对于维持河流、湖泊、湿地等生态系统的生态功能具有关键作用。
如果生态环境需水量得不到满足，将导致生态系统退化、生物多样性减少，进一步加剧水资源短缺问题。
4.水资源管理方面准确掌握需水量，对于制定科学的水资源管理政策、优化水资源配置、提高水资源利用效率具有重要意义。
通过对需水量的预测和分析，可以更好地规划水资源开发利用项目，预防水资源浪费和污染，保障国家水安全。
总结：需水量作为一个关键性的水资源指标，对于农业、城市发展和生态环境具有重要意义。
第八章 供水预测
第八章供水预测第一节地表水供水一、基本原则地表水可供水量分水库蓄水、河网提水和山区河流引提水。
地表水资源开发，一方面要考虑更新改造、续建配套现有水利工程可能增加的供水能力以及相应的技术经济指标，另一方面要考虑规划的水利工程，重点是新建大中型水利工程的供水规模、范围和对象，以及工程的主要技术经济指标，经综合分析提出不同工程方案的可供水量。
水库和河网特征数据参考《浙江省台州市水利水电工程基本资料汇集》、温岭市《河道整治规划》、《台州市南片供水规划》。
二、计算方法1．中型水库、重要小型水库和平原河网采用长系列进行调节计算，得出不同水平年、不同保证率的可供水量。
公式如下：W可供＝W降水－W水面蒸发－W陆面蒸发－W弃水整个水量平衡先用河网水、再用小型水库水、后用中型水库水，先考虑生活和重要工业用水，后考虑生态环境、其他工业和农业用水。
水量平衡示意图如下：图水量平衡示意图2．其他小型水库及山塘采用兴利库容乘复蓄系数法估算。
复蓄指数通过对不同地区各类工程进行分类，根据其流域面积和兴利库容，参照邻近及类似地区的成果分析确定。
小(二)型水库及山塘复蓄系数比小(一)型水库大，丰水年比枯水年大。
3．山区河流引提水工程根据取水口的径流量、引提水工程的能力以及用户需水要求计算可供水量。
4．规划工程考虑与现有工程的联系，与现有工程组成新的供水系统，按照新的供水系统进行可供水量计算。
5．在跨区的河流水系上布设新的供水工程，充分考虑对下游和对岸水量及供水工程的影响。
统筹兼顾上下游、左右岸各方利益的原则，合理布局新增水资源开发利用工程。
对于各方有争议的工程，未经流域规划确定，不将该工程新增的可供水量列入计算成果中。
三、已建水利工程及供水能力Ⅰ区：1．工程概况：截止2002年底，全市共建成库容1000万m3以上中型水库湖漫、太湖2座，总库容5949万m3，兴利库容4031万m3；100－1000万m3的小(一)型水库花芯1座，总库容510.5万m3，兴利库容411万m3；10－100万m3小(二)型水库12座，总库容357万m3，兴利库容249万m3；总库容10万m3以下的山塘91座，库容190万m3。
作物需水量和灌溉用水量
4、灌溉制度制定步骤（略）
• 1) 根据各旬的计划湿润层厚度和作物要求 的含水率上限、下限，计算出允许储水量 上下限，绘于图中。 • Wmax=667×nh×θmax
• Wmin=667×nh×θmin
• 2〕绘制作物需水量累积曲线ET、计划湿润
层增加而增加的水量累积量WT、地下水累积 补给量K以及净耗水量曲线ET－WT－K
– 充分灌溉是目前使用最广泛的灌水方法，适于水源丰 富地区。目前的灌溉制度、通常是充分灌溉条件下的 灌溉制度
<一>充分灌溉条件下灌溉制度确定
• 1、总结群众灌水经验 根据设计要求的干旱年份，调查不同 作物不同生育阶段的需水量、灌水次数、 灌水定额、灌溉定额等。
– 感性认识强，便于农民接受，较为实用。 – 水文年份和灌溉保证率的概念模糊，不易 量化。
作物需水量和灌溉用水量
• 第一节 作物需水量 • 1、农田水分消耗的主要途径 • A 植株蒸腾(transpirarion) • B 棵间蒸发(evaporation) • C深层渗漏
2、作物需水量
• A、旱田作物需水量: 植株蒸腾和棵间蒸发合称腾发量 (evapotranspiration),也称为作物需 水量(Water requirement of crops ) • 影响需水量的因素
• 若雨后田内水深大于允许蓄水深度，排水量 • d=ha－ hp • ha－雨后水深，hp－雨后允许蓄水深度。
3、 水稻灌溉制定
• （1）收集基本资料，主要包括：
– 1)水稻各生育阶段的耗水强度;
– 2)各生育阶段降雨量;
– 3)各生育阶段适宜水深及最大蓄水深度。 • 雨后最大蓄水深度：为充分利用降雨量而允 许短期水深。
– H-计划湿润层深度，m
用水量预测的三种方法
科技创新导报2013 NO.14Science and Technology Innovation Herald工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald120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.用水量预测的三种方法①李旭东（辽宁省城乡建设规划设计院 沈阳 110006）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 用地中图分类号：TU991.31 文献标识码：A文章编号：1674-098X(2013)05(b)-0120-01①作者简介：李旭东（1975-），男，辽宁，硕士研究生，辽宁省城乡建设规划设计院，高级工程师，研究方向：市政给水排水工程规划设计。
表1 长兴岛(全区)人均综合指标法用水量估算表项目近期远期远景单位人口综合用水量（万m 3/万人·d）0.60.60.6总人口（万人）33.769.3100计算用水量（万m 3/d）20.2241.5860长兴岛西部石化区（万m 3/d）617.7117.71西中岛石化产业园区（万m 3/d）8.363.2463.24船舶及制造装备区（万m 3/d） 6.3 6.3 6.3长兴岛总用水量（万m 3/d）40.82128.83147.25表2 长兴岛(全区)单位用地面积用水量估算表项目近期远期远景单位建设用地综合用水量（万m 3/km 2·d）0.30.50.5建设用地总面积（km 2）143.2239.5275.8用水量（万m 3/d）42.96119.75137.9表3 长兴岛(全区)分类用水定额指标法用水量估算表用水性质用水量（m 3/d）备注近期远期远景综合生活用水74140166320250000近期33.7万人 远期69.3万人 远景100万人工业用水249300968700974300一类工业用水5400780011300工业用水重复利用率：一类、二类85%，三类90%二类工业用水379007060072700三类工业用水01780017800工业用水大户长兴岛西部石化区60000177100177100西中岛石化产业园区83000632400632400船舶及装备制造区630006300063000仓储用水229003380038700对外交通用水319004700047000市政设施用水96001570016000特殊用水00255道路广场用水157003640043600绿化用水64001210013300消防用水93619442160不计入总用水量管网漏失量74001660025000综合生活用水量的10%用水量总计41740012966001408100表4 长兴岛全区三种方法估算总用水量比较表预测方法用水量（万m 3/d）近期远期远景人口综合指标法40.82128.83147.25面积综合指标法42.96119.75137.90分类用水定额法41.74129.66140.81平均值41.84126.08141.99. All Rights Reserved.。
需水预测分类和方法
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。
浅谈给水规划中如何确定需水量
浅谈给水规划中如何确定需水量城市需水量预测主要包括综合生活用水量、工业用水量、园林绿化用水量、管网漏失和未预计水量四大部分的预测。
其中有很多复杂的因素需要考虑，所以在给水规划中应科学判断城市的用水发展趋势，运用科学的预测方法来力求精准的确定需水量。
对于不同的预测方法应该认真分析，合理取舍。
标签：给水规划；需水量；预测需水量预测是供水管理前提和基础，在水资源日益短缺，同时城市用水量日益增长的今天，需水量预测越来越显现出必要性。
越接近于实际的需水预测越能够给城市未来给水系统的方向提供可靠地依据。
目前对于需水量的预测有很多方法，根据对数据处理方式的不同，可以简单分类为：时间序列法、结构分析法、系统方法，具体各种方法下还有很多分类。
一个确定的模型无法面对用水系统的复杂性。
针对不同的情况应该采取相应的措施。
本文简要概述几种比较常见的需水量预测方法，以及这些预测方法通常适用于何种情况。
1 回归分析法预测该预测方法是通过回归分析，寻找预测对象与影响因素之间的因果关系，建立回归模型进行预测。
特点是在系统发生较大变化时，也可以根据相应变化因素修正预测值，同时对预测值的误差也有一个大体的掌控，因此适用于长期预测。
但是不适用于短期的预测，因为用水量的数据波动一般很大、影响因素众多，并且这些影响因素的未来值的准确预测难度很大，所以避免把回归分析法应用于短期预测中。
回归分析中最重要的是自变量，因为该方法是通过自变量（影响因素）来预测响应变量（预测对象），认为自变量的改变是预测结果改变的诱因。
所以自变量的选取及自变量预测值的准确性的，是至关重要的。
另外还要求大样本量，要求样本有较好的分布规律，可能出现量化结果与定性分析结果不符的现象。
针对我国普遍的基础数据短缺、预测及决策体系不完善的现状，笔者认为回归分析并不适用于大多数预测体。
在抓住系统主要影响因素的基础上，引入的自变量应适当，过多的自变量不仅使计算量增加、模型稳定性退化，还会把使误差累加到响应变量上，造成很大的误差。
需水预测
三、定量预测方法——因果关系分析法
模拟模型法 人工神经网络法
人工神经网络（ANN）是以工程技术手段模拟人脑神
经网络的结构与功能特征的一种模糊系统
该方法实际上是对系统的一种黑箱模拟，更适于短
期预测和动态预报短期负荷值，不宜用于长期预测。
在预测领域中应用最广泛的人工神经网络模型是BP
网络模型。
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的需水发展趋势和可能达到的水平
函数表达式 Y =( t ) Y预测目标与t时间过程，简称为Y←t 数学模型。
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三、定量预测方法——时间序列法
基本设想：过去的变化规律会持续到未来 优势：有较系统的理论，简单实用，所用数据单一 注意：预测周期不宜太长，多用于中、短期预测 实施步骤：根据对象的不同特征，选择适当的数学模型和模型参数来建立预 测模型，利用模型进行趋势外推预测，而后对模型预测值进行评价和修正，
得到预测结果。
表述式： Yt＝f(Tt，Ct，St，It) Yt表示时间序列(t＝1，2，3，…，表示采样时刻) 4种变动因素：长期趋势(T )、周期变动(C )、季节变动(S )、随机变动(I)
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三、定量预测方法——时间序列法
移动平均法 指数平滑法 趋势法 自回归法 季节变动法
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三、定量预测方法——因果关系分析法
灰色预测法
模
人工神经网络法 系统动力学法 投入产出法 多层递阶分析法
拟 模 型 法
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三、定量预测方法——因果关系分析法
模拟模型法 灰色预测法法
数列 预测 关联 预测 拓扑 预测 系统 预测
对某一指标的发展变化情况所作的预测，通过对原始数据进行 累加生成处理，使其呈指数趋势变化，建立指数微分方程，最 终得到GM(1，1)模型。 通过计算需水量序列与可能相关影响因素之序列的关联度，取 与需水量序列关联度最大的因素作为预测中的解释变量，建立 GM（1，2）预测模型。 对系统中众多变量间相互协调关系的发展变化所进行的预测， 使用包含多个需水量影响因素的GM（1，N）模型。 将原始数据作曲线，在曲线上按定值寻找该定值发生的所有时 点，并以该定值为框架构成时点数列，然后建立模型预测未来 该定值所发生的时点。
农田水利——灌溉需水量预测
灌溉用水量计算
计算公式：
灌溉用水量计算
W毛＝
水
W 净
W毛
——某作物某次毛灌溉用水量，m3; ——灌溉水利用系数，可通过查相关规定表格取得
水
。
同理可算出各种作物的各次的毛灌溉用水量 ，相加，就可得不同时期灌区的灌溉用水量。将不 同时期的用水量相加，即得灌区的总灌溉用水量。
灌溉用水量计算
灌溉用水量计算
灌溉用水量计算
灌水率计算表
灌水率计算灌溉用水量计算
灌水率图绘制
灌溉用水量计算
灌水率图绘制
各时期灌水率相差悬殊，渠道输水时大时小，断断续续，不利 于管理。若以其中最大灌输率计算渠道流量，设计渠道断面，势必偏大 ，不经济，因此，必须进行调整，尽可能消除短时段的灌水率高峰和短 期停水现象。 修正原则
灌溉用水量计算
计算公式： m 综净
m综净
灌溉用水量计算
方法二：用综合灌水定额推算
m
i 1 i
n
i
——某时段内灌区净综合灌水定额，m3/hm2;
——灌区内该时段灌溉作物种类数； ——第i种作物的种植比，其值为第i种作物灌溉
n i
面 积与灌区总灌溉面积的比值； mi ——各种作物在该时段的灌水定额，m3/hm2;
概念之间的联系
1、灌溉设计保证率用来选取代表年 2、灌溉用水量计算首先进行代表年选择 3、灌水率根据代表年的灌水定额等数据进行计算
灌溉用水量计算
服务于
代表年选取 灌水率计算
求
灌溉设计 保证率
灌水定 额
灌溉用水量计算
1、代表年选择
（见第一节）
2、灌水率计算
灌水率根据灌区范围内各种作物的各次灌水逐一进行计算， 计算公式如下： m
需水量比计算公式
需水量比计算公式地表水资源是世界上最宝贵的自然资源之一，它为生物生存和发展提供了必要的水能源，是人类社会生活和经济发展的重要基础。
为了保证地表水的有效利用，需要进行需水量比计算，以确定地表水的合理利用方式。
需水量比计算指的是对地表水资源的合理利用，以确定一定的需求地区的地表水比例，以确定用水效率，以及确定地表水可持续利用的范围，这是非常重要的。
需水量比计算公式包括:1.需水量比计算公式由2部分组成，即水源量需求和水源量供应，用以确定问题地区的水源量需求以及水源量变化的程度。
2.利用水源量需求和水源量供应之间的关系，计算出给定地区的每一个水源量比。
具体来说，将水源量需求（例如农业、工业、生活用水）与水源量供应（例如地表水、地下水、潮汐）相除，即可得到比值。
3.要确定用水效率，对这个比值进行深入分析，计算可持续利用水源量所占比例，以确定水资源变化的趋势及其影响，即可得出用水效率。
需水量比计算不仅能够提供有关水源量的实时信息，而且还能够反映出水资源利用的变化情况，明确指出哪些地区需要及时消减需水量，哪些地区可以继续利用水源量，为预测利用水资源的趋势提供重要的依据。
鉴于需水量比计算的重要性，多年来，国内外一直在进行大量研究，以提高需水量比计算的准确性和可靠性。
比如，利用数学建模技术，基于水文模型，建立定量化的需水量比计算模型；结合实地调查，建立地表水资源变化过程模型等。
这些方法不仅能够更好地反映实际情况，而且可以有效地减少计算误差，从而更加准确地预测水源量的变化情况。
此外，还可以利用信息技术，通过遥感技术和GIS技术，进行实时监测，快速准确地得到地表水资源变化信息，用以预测水源量的变化情况，从而进一步提高需水量比计算的准确性。
综上所述，需水量比计算是确定合理利用地表水的重要指标，其正确性和准确性对保护和利用地表水资源至关重要。
多年来，科学家和研究人员一直在努力改善计算方法，进行研究和改进，以提高需水量比的准确性，因此，未来需水量比计算的应用前景就是值得期待的。
CROPWAT8 作物水分计算软件说明书
CROPWAT8.0的使用示例1。
引言本文档介绍了在实际的方式使用为设计CROPWAT8.0和灌溉系统的管理，同时用户，与实际数据的帮助设置，通过计算蒸发量所需的不同步骤，作物水分的要求，计划供水和灌溉制度。
要了解软件是如何工作和主要计算程序，用户请阅读软件中提供上下文特定的帮助。
使用的示例集取自Rajolibanda引水计划在安得邦，印度。
2 。
计算参考作物蒸散量2.1简介参考蒸散量（ETO ）代表一个潜在蒸发精心浇灌草坪的作物。
其他作物的用水需求都直接链接到该气候参数。
虽然有几种方法可用来确定ETO，由Penman - Monteith公式的方法有被推荐为合适的组合方法1 ，从确定的ETo气候数据：•温度•湿度•阳光•风速。
2.2气候数据收集为了计算ETO，各气候数据应该从收集最近和最有代表性的气象站。
几个机构和机构可以保留的气候记录，如灌溉部，气象服务或附近的农业研究站，并可以提供在内部或在我们的灌溉计划的附近气象站的资料，应考虑作物需水量（CWR ）计算。
在某些情况下，当该计划是大的，一个以上的基站可以是可用的，但往往没有合适的站有足够的气候数据位于该计划。
在这种情况下，谨慎地选择应使该数据。
在我们的例子中，对于Rajolibanda计划中的数据从以下来源所获得：温度：IMS站，卡努尔（1930-1960 ）湿度：IMS站，卡努尔风：IMS站，卡努尔日照时数：机场，海得拉巴2.3气候数据转换一般情况下，气候数据由国家气象局是标准化的。
通常一些转换是必需的，以便将数据调整到格式通过CROPWAT 8.0接受。
特别是，应注意在给予的单位该气候记录中给出。
作为一个例子，转换的气候数据的以下事项提供在IMS到所需CROPWAT 8.0的单位给出。
温度数据IMS ：平均日最高和最低气温（ºC）CROPWAT ：最高和最低温度，（ºC）转换：无需转换湿度数据IMS ：相对湿度[百分比] ，以及在蒸气压力[千帕]无论是上午和下午CROPWAT ：日均相对湿度[百分比]或蒸气压[千帕]转换：一般的蒸气压上午和下午值评论：蒸气压，而不是相对湿度值取，如后者涉及到温度值在日出和中午阳光数据IMS ：云的所有和低云的早上和中午的天空中OktasCROPWAT ：日照时数（日像仪）或日照百分率转换：按照以下关系：其中：SSP =日照率（分数）LC1 =低云在日出（oktas ）LC2 =低云中午（oktas ）AC1 =高云日出（oktas ）AC2 =低云中午（oktas ）α=经验参数（» 0.3 ）风速数据IMS ：平均每日Windrun在公里/小时CROPWAT ：平均每日强风在千米/天或米/秒转换：WS公里/天= 24×WS公里/小时2.4气候/ E数据输入和输出气候模块可以通过点击在了“气候/ E要”图标来选择。
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主要内容
§8.1 用水户分类及其层次结构 §8.2 工业需水量的计算与预测 §8.3 灌溉用水量的计算与预测 §8.4 生态需水的计算与预测 §8.5 其他用水的计算与预测 §8.6 综合需水过程计算
8.1
用水户分类及其层次结构
8.2
工业需水量的计算与预测
工业用水的分项测定和计算
用水量测定
水表计量 利用水池、水塔储水设备测定 利用生产设备测定
排水量测定
三角堰测定法
浮标测定法 蒸发水量 渗漏水量 产品带走水量
耗水量测定与计算
工业需水量预测
趋势法 指标预测法
分行业重复利用率提高法 分块预测法
趋势法
用历年工业用水增长率推算未来工业用水量
Si S0 (1 d )
用水增长率影响因素
随着用水水平的提高， 用水增长率会降低 随着重复利用程度的提高， 单位用水增长率下降 选取工业发展稳定阶段 分析用水增长率 修正偶然因素及气候因素的影响
增长率确定方法
根据历史资料，建立GDP增长率与用
水量增长率的关系，根据经济规划中的
GDP增长率计划值，确定d。
从世界发达国家类似地区的特定 发展阶段进行类比选择。
小与滕发消耗能量密切相关。
能量平衡法——彭曼公式
1 Ep L 1 ( ) ( ) H 0 LE
n
Si—预测的第i水平年工业需水量 S0—基准年工业用水量 d—工业用水年平均增长率 n—间隔年数
【例题8-4】
某工业用水部门，2000年用水量为 2000万方，根据综合分析，未来十年 用水量增长率为10%，求2010年该工 业部门的用水量。
S2010 S2000 (1 0.1)10 2000 2.5937 5187
经验公式法
（1）以水面蒸发为参数的需水系数法
E E0 b
（2）以气温为参数的需水系数法
E T b
（3）以多种因素为参数的需水公式
E ii
i (ti 50) E0
能量平衡法——彭曼公式
作物在滕发（包括植株蒸腾和株间蒸发）过程中， 无论是体内液体水的输送，或是滕发面上水分的 汽化和扩散，都需要消耗能量，作物需水量的大
某工业行业1995年产值为10亿元，万元产 值用水量为1000方，2000年产值为20亿元， 万元产值用水量为900方，据经济发展规划， 2010年工业产值达50亿元，求在现有用水 方式下，2010年需水量。
分行业重复利用率提高法
Q补 Q重 1 Q总 Q总 Q补1 1 1 Q总 Q补2 1 2 Q总
指标预测法
（1）建立不同工业部门万元产值取水 量与产值的相关关系：
lg Y a lg X b
Y—万元产值取水量 X—工业产值 a，b—待定参数
指标预测法
（2）对不同水平年各行业的产值进行 预测。
（3）Hale Waihona Puke 算不同水平年不同工业部门的 需水量。
W YA
W—工业需水量；A—预测工业产值
【例题8-5】
工业用水分类
按作用分
按过程分
按水源分
按工业用水在生产中所起作用分类
冷却用水
空调用水
产品用水
其他用水
按工业用水过程分类
总用水 取用水 排放水 耗用水
工矿企业在生产过程中所需要的全部水量 工矿企业在生产过程中所取用的新鲜水量 工矿企业使用后向外排放的水量 工矿企业生产过程中消耗掉的水量，包括 蒸发、渗漏、工艺消耗和生活消耗的水量
重复用水 在工业生产过程中二次以上的用水
按水源分类
河水 地下水 自来水 海水 中水
工业用水量的计算
Q总 Q耗 Q排 Q重
Q总 Q补 Q重
Q补 Q耗 Q排
工业用水水平度量指标
重复利用率
Q补 Q重 100% (1 ) 100% Q总 Q总
果树套种水稻
葡萄套种水稻
玉米套种水稻
稻藕套种
作物田间需水量估算方法
作物田间需水量的大小与气象(温度、日照、湿 度、风速)、土壤含水状况、作物种类及其生长发 育阶段、农业技术措施、灌溉排水方式等有关， 这些因素对需水量的影响相互关联，错综复杂。
经验公式法 能量平衡法
经验公式法
首先分析与作物 田间需水量关系密切的因素， 其次在实验站观测两者同步资料，然后根据观测 资料，分析它们之间的关系，并建立经验方程。
P r 100%
排水率 耗水率 排出率
Q排 P 100% Q总 Q耗 Q总 100%
r
Q排 q 100% Q补
【例题8-1】
某钢厂2000年引进新水6600万方，工 业用水重复利用率为85%，排水量为 4200万方，若在现有设备和工艺条件 下，采用闭路循环，求其重复利用率。
1 1 Y1 1 2 Y2
Q补 Y A
【例题8-6】
某工业部门2000年产值为18.62亿元，用水 量为12930万方，重复利用率为76.28%，据 节水规划，2010年重复利用率将提高到 85%，据经济发展规划，2010年产值为25.3 亿元，求2010年需水量。
分块预测法
分块预测法就是将一个城市或地区的工 业分成几大块，分别用不同的方法预测 将来的用水量。
工业用水过程计算
分 配 系 数 法
Wt Wt
t
1
8.3
灌溉用水量的计算与预测
基本概念
耕地面积
作物需水量 播种面积
作物田间耗水量
田间灌溉用水量
复种指数
灌溉面积 灌水定额 灌水模数 灌溉定额 灌溉制度
泡田用水量
泡田
整地
育秧
起苗
插秧
玉米套种木薯
玉米套种黄豆
甘蔗套种黄豆
甘蔗套种西瓜
【例题8-2】
某城镇2000年工业用水重复利用率为50%， 工业引用水量（补充水量）为6亿方；计划 2010年将工业用水重复利用率提高到85%， 工业引用水量增加到7亿方。设城镇工业综 合耗水率r=5%。试求2000年和2010年工业 排水量。
【例题8-3】
某化工厂有三种供水水源，其中：地下水 用量435m3/h；河水用量81，自来水用量41， 地下水直接引入用水部门；河水先引入循 环池，再通过循环池供给与地下水相同的 部门；自来水独成系统，各水源与用户的 关系如图8-1所示。求该化工厂重复利用率、 耗水率、排水率及排出率。