第三讲 水资源需求预测

现状年 2000年 基准年 2010年 2020年 2030年 ： ： ： ：
3.3 工业需水
工业需水的定义？ 工业需水分类
工业需水预测分高用水工业、一般工业和火（核）电工业三类。 高用水工业包括冶金、石化、纺织、造纸等行业 火（核）电工业分循环式和直流式两种用水类型
3.3 工业需水
需水预测总结
1．指标量值的预测方法 按是否采用统计方法分为：统计方法和非统计方法。
需水预测方法
按预测时期长短分为：即期预测、短期预测、中期预测和
长期预测。
按是否采用数学模型方法分为：定量预测法和定性预测法。 常用的有：趋势外推法、多 元回归法、经济计量模型 2．用水定额的预测方法
通常情况下，需要预测的用水定额有各行业的净用水定额和毛用水定 额，可采用定量预测方法，包括趋势外推法、多元回归法与参考对比取 值法等。
三 盛 八公 刘家峡
盘
计算 计算 计算 计算
多年平均径流量减去河 多年平均径流量减去河 道外耗损量 道外耗损量
占河道多年平均年径流量 占河道多年平均年径流量 的百分数估算 的百分数估算 占河道多年平均年径流量 占河道多年平均年径流量 的百分数估算 的百分数估算 P=90%最小月平均流量 P=90%最小月平均流量
净灌溉定额
计算
彭曼公式 彭曼公式
灌溉制度 灌溉制度 复种指数 复种指数
渠系水利用系数
灌区的差别 灌区的差别 灌区的节水发展 灌区的节水发展
计算
干支斗农
3.5
进水闸 拦 河 农业需水 坝 排沙渠
节制闸 干 渠 斗 渠 支
渠首工程 输配水工程
固定渠道：干、支、 斗、农 临时渠道：毛渠等
计算
水面蒸发公式 水面蒸发公式
3.6 生态环境需水
怎样计算河道内生态环境需水 ？
根据生态环境维持与修复目标和对各项生态环境功能保护 河 道 外 生 态 环 境 需 水
河道内生态环境总需 河道内生态环境总需 水量 水量 满足特征要求生态环 满足特征要求生态环 境需水量 境需水量 最小生态环境需水量 最小生态环境需水量 生态基流 生态基流
基本方案
3.3 工业需水 一 火(核)电
定额 水平年 高用 水 工业 般 工 业 循 环 直 流 （m3/万元） 现状 基准 年 （m3/亿 kWh）
净需水量 合 计 其中： 火(核) 电
水利用系数
年毛需水量 合 计 其中： 火(核) 电
火(核) 电
非电Байду номын сангаас力
（万m3）
（万m3）
2000 年
2010年 2020年 2030年 ：
盐碱地区
不同水平年分区 主要作物类型和面积
农田现状灌溉 用水定额调查
收集灌溉 试验资料
计算作物 灌溉需水量
综合确定田间灌溉定额 （井灌区为井口定额； 渠灌区为斗渠以下定额）
缺水地区
路 线
考虑冲洗压盐 的灌溉定额
非充分灌溉条件下 的经济灌溉定额
不同节水措施的节水潜力 考虑输水效率渠，确定不同地区、 不同水平年综合毛灌溉用水定额
工业需水的预测？
工业净需水量=火（核）电工业产值*其用水定额+ 高耗水工业产值*其用水定额+一般工业*其用水定额 高用水工业和一般工业需水可采用万元增加值用水量法进行预测 火（核）电工业分循环式和直流式两种用水类型，采用发电量 单位（亿kWh）用水量法进行需水预测，并以单位装机容量 （万kw）用水量法进行复核
基本方案
3.1 生活需水
水平年 建筑业 单位建筑 面积 (m3/m2) 现状 基准 年
净定额
年净需水 量 服务业 (m3/万 元) 建筑 业 (万 m 3) 第 三 产 业 (万 m3)
增加值 (m3/万 元)
商饮业 (m3/万 元)
水 利 用 系 数
年毛需水 量 建筑 业 (万 m 3) 第 三 产 业 (万 m3)
田间工程
灌溉系统的组成
冲沙闸
斗 沟
支
渠
农渠 退水渠 干
农沟 沟 沟 泄水闸
容泄区
3.5 农业需水
作物需水量与净灌溉需水量的计算与分析
用理论计算的方法确定充分灌溉条件下农业灌溉需水量的步骤 和计算公式：
单一作物 生理需水量
ETci=kci×ET0
单一作物生育 期有效降雨量
Pei=i×Pi
单一作物净 灌溉需水量
根据河道内生态环境需水和河道内其他生 产需水(包括航运、水电、渔业、旅游等 ) 的对比分析，取得月外包过程线，分时段 相加，进行综合汇总，得出综合的河道内 需水量。
生产需水
Qe
C区 B区
最小生态需水
A区
上游
下游
3.6 生态环境需水
来水 水平年 月份 保证 维持河道基本功能
河道内生态环境需水 河口生态
李家峡 龙羊峡
四 个 层 次
青 大 铜 峡 峡
小浪底 三门峡
万 家 寨
3.6 生态环境需水
按生态环境功能计算河道内生态环境需水量 ？
流量计算方法(标准流量设定法)如7Q10、河流流量推荐 值法。 水力学法，如R2CROSS法、湿周法等 基于生物学的栖息地法，如河道内流量增加法
3.7 河道内总需水量
2000 年
2010年 2020年 2030年
3.5 农业需水
农业需水包括农田灌溉和林牧渔畜需水。
3.5 农业需水
水田 农田 水浇地 菜田
水源保证和灌溉设施，在一般年景能正常灌溉， 种植旱生农作物的耕地。
经常蓄水，用于种植水稻等水生作物的土地。 水田按水源情况分为灌溉水田和望天田两类
种蔬菜的园圃
与供水专题结合， 检验区域水平衡与承载力
农田净需水量
田间亩均灌溉水量(m3/亩) P=50% 水平年 定额 类型 水 田 水 浇 地 P=75% 水 田 水 浇 地 P=95% 水 田 水 浇 地 水 田 P=50% 水 浇 地 合 水 计 田 灌溉净需水量(万m3) P=75% 水 浇 地 合 水 计 田 P=95% 水 浇 地 合 计
第一 产业 （农 业）
林牧渔业
灌溉草场 牲畜 鱼塘
生产 第二 产业 工业
高用水工业 一般工业 火（核)电工业 建筑业 第三 产业 商饮业 服务业 建筑业 商饮业 服务业 河道基本功能 河道 内 生态功能 河口生态 通河湖泊与湿地 其他河道内 生态功能 河道 外 生态建设 湖泊湿地 美化城市景观 生态建设
生态
3.2 生活需水
生活需水的定义？
是指用于饮用、洗涤、烹饪、和清洁卫生等用用途的水量
3.2 生活需水
生活净需水量=城镇人口*城镇生活用水定额+ 农村人口*农村人口生活用水定额
用水定额根据经济社会发展水平、人均收入水平、水价水平、 节水器具推广与普及情况，结合生活用水习惯和现状用水水 平，参照建设部门已制定的城市（镇）用水标准，参考国内 外同类地区或城市生活用水定额，分别拟定各水平年城镇和 农村居民生活用水净定额；根据供水预测成果以及供水系统 的水利用系数，结合人口预测成果，进行生活净需水量和毛 需水量的预测。
双流水田
平谷黄豆
龙泉驿紫薯生产基地
3.5 农业需水
什么是农作物的需水量？
农作物在田间生长期间植株蒸发量和棵间蒸发量之和(又称腾发量)
3.5 农业需水
怎样预测农田、林果地及牧草场灌溉需水 ？
根据净灌溉定额和灌溉水利用系数进行估算
作物组成 作物组成 气候条件 气候条件 灌溉试验 灌溉试验
考 虑 因 素
河道内其他生产活动需水
月外 综合 其他 综合 包需 通河 养殖 水力 综合 综合 湖泊 其他 采用 航运 生产 采用 水 河道 稀释 冲淤 防潮 河口 业 发电 冲沙 防凌 采用 采用 湿地 活动 量 量 基流 净化 保港 压碱 生物 量 量
1月 2月 2000年 ： 多年 平均 12月 全年 2010年 ： 2020年 ： 2030年 ： 50% 75% 95% ： ： ： ： ：
现 状 200 0年 基 准 年
2010年
2020年
2030年
农田毛需水量
基本方案 水平年 现状 2000年 基准年 渠系水利用系数 毛需水量(万m3) 渠灌 井灌 混灌 综合 P=50% P=75% P=95%
2010年 2020年 2030年
3.6 生态环境需水
生态环境需水概念 ？
生态环境需水是指为维持生态与环境功能和进行生态环境建设 所需要的水量
I净i=ETci－Pei
综合作物净 灌溉需水量
I净=(I净i×Ai)/A
不同灌溉方式 田间灌溉需水量
I田j=I净/田j
区域综合田间 灌溉需水量
I田=(I田j×Aj)/A
附加 水量
I附加=I洗盐+I泡田-G补给
区域毛灌 溉需水量
I毛=(I田+I附加)/渠系
综合确定研究分区
3.5 农业需水
技 术
根据各地条件和实际条件，采用简便的预测方法估算
人均绿化用水指标 人均绿化用水指标 定额法 定额法
河 道 外 生 态 环 境 需 水
单位绿地面积用水 单位绿地面积用水
城镇绿化需水
计算
彭曼公式 彭曼公式
农业灌溉需水预测 农业灌溉需水预测 单位面积需水定额 单位面积需水定额
城镇河湖需水
维持河湖面积 维持河湖面积 水面蒸发及换水 水面蒸发及换水
3.1 黄河输沙
黄河小浪底水库
生活生产和生态用水口径划分
一级 生活
二级 生活
三级 城镇生活 农村生活 种植业 （农田）
四级 城镇居民生活 农村居民生活 水田 水浇地 灌溉林果地
备
注
城镇居民生活用水（不包括公共用水) 农村居民生活用水（不包括牲畜用水) 水稻等 小麦、玉米、棉花、蔬菜、油料等 果树、苗圃、经济林等 人工草场、灌溉的天然草场、饲草料基地等 大、小牲畜用水 鱼塘补水 纺织、造纸、石化、冶金 采掘、食品、木材、建材、机械、电子、其他（包括电力 工业中非火（核)电部分) 循环式、直流式 建筑业 商业、饮食业 货运邮电业、其他服务业、城市消防、公共服务及城市特 殊用水 基流、冲沙、防凌、稀释净化、水生生物的保护与利用等 冲淤保港、防潮压碱、河口生物等 通河湖泊与湿地等 根据具体情况设定 湖泊、湿地、沼泽、滩涂等 绿化用水、城镇河湖补水、环境卫生用水等 地下水回补、防沙固沙、防护林草、水土保持等
3.3 工业需水
工业用水定额预测方法包括 ？
重复利用率法、趋势法、规划定额法和多因子综合法等， 以重复利用率法为基本预测方法
重复利用率方法
重复利用率

Q重 100% Q总
Q补 A
q
万元增加 值用水量
1 1 q1 1 2 q 2
3.4 建筑来和第三产业需水
怎样预测？
建筑业需水预测以单位建筑面积用水量法为主，以建筑业万元 增加值用水量法进行复核。第三产业需水可采用万元增加值 用水量法或趋势法进行预测，根据这些产业发展规划成果，结合 用水现状分析，预测各规划水平年的净需水定额和水利用系数， 进行净需水量和毛需水量的预测。
中国
生活用水定 额(L/人·日 )
日本
印度
德国
俄罗 斯
法国
以色 列
美国
巴西
156
374
132
193
270
287
298
573
183
3.1 生活需水
城镇生活 地级行 政区 水平年 农村生活 基本方案 基本方案 用水 用水 人口 利用 净定额 净水量 毛水量 人口 利用 净定额 净水量 毛水量 系数 系数 (万人) (l/p.d) (万m3) (万m3) (万人) (l/p.d) (万m3) (万m3)
第三讲 水资源需求预测
黄 晓 荣
3.1 需水的概念及分类
生活需水 流域内需水 河道外需水 流域外需水 工业需水 农林牧需水 生态环境需水
流域需水量
河道内输沙需水 河道内需水 河道内基流需水
外流区生态用水图示
ＳＧ
ＳＧ
Wｗ（河道外用水）
Wｎ（河道内用水） Wｉ(河流联系湿地用水)
河流联系湿地水量平衡： 河道（段）内水量平衡： 河道外水量平衡： Ｐ＋ ［Ｗｎ＋ ＲＳ＋ＲＧ］上游 Ｐ＋ ［ＲＳ＋ＲＧ＋Ｗｎ］ ＝Ｗｎ＋ 上游 Ｐ＝ＲＳ＋ＲＧ＋Ｗｗ＋ ＝ Wｉ＋Ｗ(生活)+Ｗ(生产) ＋ ［ＲＳ＋ＲＧ ＳＧ］ 下游 Ｗ(生活)+Ｗ(生产) ［ＲＳ＋ＲＧ］下游 河道（段）内生态用水：水生物， 河道外生态用水（包含生态建设）： 河流联系湿地生态用水： 输沙，生态基流，渗流等 Ｗｗ＝Ｐ－ＲＳ－ＲＧ Ｗｎ＝Ｐ＋ ［ＲＳ＋ＲＧ＋Ｗｎ］上游 湖沼蒸发，河道水位 －Ｗ(生活)－Ｗ(生产) Wｉ＝Ｐ－ Ｗ(生活) －Ｗ(生产) － －［ＲＳ＋ＲＧ ＳＧ］下游 ［Ｗｎ＋ ＲＳ＋ＲＧ］上游
河道外生态用水 河道内生态用水
城市河湖补水 城市生态环 河道外需水 境需水 农村生态环 境需水 河道基本功能需水 河道内需水 通河湖泊湿地需水 河口生态需水
河湖 湿地
绿地需水 环境卫生需水 回补地下水 人工防护林草
生态环境需水
人工 林草
城镇 绿化
环境 卫生
3.6 生态环境需水
怎样计算河道外生态环境需水 ？