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如何预测工业需水量与排沙需水量?

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:工业需水量预测通常采用数理统计原理,根据历年工业用水量或单位产值用水量资料,按其变化趋势预测工业需水量。也可利用工业单位产品、产量、产值的用水量和用水增长率等统计参数与工业产值相关关系,推求工业需水量。预测工业需水量要考虑节约用水,提高水的重复利用率,降低单位产品、产量、产值的用水量等变化因素。排沙需水量根据河道水沙运动规律,通过冲淤分析计算确定。

如何预测工业需水量与排沙需水量?

需水量可分为河道外和河道内两大类。河道外用水包括农林牧渔业灌溉、农村人畜饮用、工矿企业生产、城镇生活用水和部分生态环境用水等方面。河道内用水包括水力发电航运、放木、排沙、河口冲淤、环境保护、旅游等方面。这些河道内需水,大部分本身并不耗水,但要求有一定的流量、水量和水位。河道内需水要根据一水多用的特点进行需水量和过程的组合,确定全年需水量及其变化情况,一般以月或旬为计算时段。不同水平年的需水量分析是水资源供需分析的重要环节,应依据各部门的发展规划进行测算。

1.灌溉需水量

取决于灌溉面积的大小和灌溉定额的高低。灌溉面积可根据区域内水资源开发利用条件、农业发展规划和生产结构调整的趋势,按某一水平年农、林、牧各业的灌溉要求进行预测。灌溉定额参照实际用水水平,考虑灌溉技术的改进,按不同作物整个生育期间的需水量分别确定。在缺水地区要特别重视各种节水措施,提高灌溉用水效率,降低灌溉用水量。在缺水地区,以旱作物为主的灌溉保证率一般为50%~75%,以水稻为主的灌溉保证率一般为70%~80%;在丰水地区,旱作物和水稻的灌溉保证率一般均高于缺水地区。

2.工业需水量

工矿企业在生产过程中,用于制造、加工、冷却、空调、净化、洗涤等方面的水量。其用水特点是:增长快,1960~1975年的16年间,全世界工业用水量增加约1倍;要求高,年内用水量的变幅小,供水保证率一般要求在95%以上;许多工业部门对水质、水温还有特殊要求。工业用水部门多,用水工艺复杂,预测某一水平年的工业布局与发展规模不易准确,分析需水量有一定困难。如日本全国水资源综合规划预计到2000年工业用水年平均增长率为2.03%。实际上在1983~1995年间每年减少需水量9.7亿m3,实际增长率为-0.53%。工业需水量预测通常采用数理统计原理,根据历年工业用水量或单位产值用水量资料,按其变化趋势预测工业需水量。也可利用工业单位产品、产量、产值的用水量和用水增长率等统计参数与工业产值相关关系,推求工业需水量。采用这两种预测办法,要求有较长的用水统计资料,且工业生产发展比较稳定。预测工业需水量要考虑节约用水,提高水的重复利用率,降低单位产品、产量、产值的用水量等变化因素。

3.城镇生活需水量

城镇生活需水量包括城镇居民生活需水和消防、绿化、河湖等公共设施需水,以及城镇附近的菜田需水。确定城镇生活需水标准,可通过实际用水调查,考虑城镇发展规模和用水发展趋势等因素。预测城镇人口,应以政府的人口政策、城镇发展规划为依据。农村人畜需水量在农业人口比重较大的发展中国家是水资源分配中的一个很重要的问题,也要分析计算。

4.水力发电需水量

水电站正常发电需要的水量,按各水平年投入运行的水电站在设计保证率下的发电需水过程计算。在梯级开发的河流上,可只计算最大一级水电站的发电需水。(www.xing528.com)

5.航运需水量

在一定通航标准下,保持河流最小航运流量的相应水量。一般利用河流某控制断面的流量过程线,以最小航运流量值画一水平线,水平线以下的水量即为最小航运需水量。对于水资源严重短缺的河流,航运需水与其他河道内和河道外用水有矛盾时,要通过经济分析,确定航运对河流水位、流量的要求。

6.渔业需水量

通常以区域内河流出口处的月平均流量来控制。据大多数国家分析,河道基流保持平均流量的30%~60%,能给鱼类等水生生物提供良好的栖息条件;保持平均流量的10%,能为大多数的水生生物维持短期的生存栖息地。

7.生态环境需水量

生态环境是关系到人类生存发展的基本自然条件。在水资源配置中,应在重视生态环境用水的前提下,合理规划和保障社会经济的用水需求。生态环境用水的计算范围,目前认识是指维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要的消耗的水资源总量,包括保护和恢复内陆河流下游的天然植被及生态环境;水土保持及水保范围之外的林草植被建设;维持河流水沙平衡及湿地、水域等生态环境的基流;回补黄淮海平原及其他地区的超采地下水。据估计,我国生态环境用水总量约800亿~1000亿m3,主要集中在黄淮海河流域和内陆河流域。

8.排沙需水量

防止河道、水库及河口淤积的冲沙水量。排沙需水量根据河道水沙运动规律,通过冲淤分析计算确定。在含沙量较大的河流,排沙需水量常占河川径流很大的比重。如黄河下游河道的冲沙水量每年需要200多亿m3,占黄河多年平均河川径流量的36%以上。河流、水库的排沙水量与天然来沙情况密切相关,排沙需水量预测的同时要考虑水土保持拦沙效果。

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