新的城市水务系统与管理：新增可供水量评价模式

新增可供水量是对城市水资源开发利用潜力的评价，也是区域需水量增长可行性的依据。尤其是对现有工程供水能力挖潜、节水、再生水利用、供水优化配置等措施获得新增可供水量的合理评价，对加强水务管理和供水能力等建设具有积极的意义。

4.5.5.1 含义

新增可供水量是指在某时期初现状供水工程供水能力基础上，通过工程与非工程措施到时期末增加的可供水量。可供水量是水资源供需平衡分析的要素，在水资源评价、水资源可持续利用规划、水资源保护，以及节水规划、水源地供水论证等许多方面，都需要进行可供水量的分析评价。实际上，城市一定时期某一保证率下的可供水量，既与时期初工程可供水能力有关，也受时期内原有工程供水能力的增长与衰减、节水措施的采用及用水管理力度、再生水利用能力、城市内供水优化配置，以及城市内新建地表水及地下水供水工程和从城市外调水等因素影响。可将除时期初工程可供水能力提供的可供水以外 （应考虑其衰减部分），通过各种措施增加的可供水量，计入新增可供水量。从新增可供水量的构成可以看出，它是由工程措施和非工程措施决定的。在缺水压力越来越大、水资源开发利用率较低、用水管理水平不高、污废水排放量大的情况下，通过对现有供水工程挖潜、节水及再生水利用，和通过优化配置供水等措施提高供水能力，将其纳入可供水量的组成部分非常必要，它不仅反映了供用水的开发潜力，而且，将其当作新水源供水能力建设，这对开源、节流、治污并举，节流、治污优先的新时期水资源开发利用与管理保护方略来讲，无疑是科学的体现和贯彻。

在对新增可供水量的分析时，新建地表水及地下水供水工程和从城市外调水增加可供水量的计算，目前算法较多。此处，主要对其余新增可供水量的计算进行分析，并提出相应的计算方法。

4.5.5.2 现状供水工程可供水增减量

某一时期初的供水工程到时期末的可供水能力，除受来水因素影响外，还受工程状况、管理维护、工程配套和建设发展等因素的影响，可见到时期末供水工程的可供水量，相对于时期初可能增加也可能衰减，其差额部分称为现状供水工程可供水增减量。地表水及地下水供水工程，因工程和人为因素，以及水源变化原因，可供水量会衰减；相应对供水工程进行除险加固、加强配套建设和管理维护，能提高工程的可供水能力。因此，在计算水资源可供水量时，应对地表水、地下水可供水增减量进行评价。通过对历年供水工程状况和供水量的统计分析，预测供水工程在某一时期可供水的衰减量；同时，通过对供水工程提高供水能力的建设规划，测算出可供水增加量。对于某些引河引湖水工程增加供水或恢复供水应与水环境保护规划的治理目标、方案协调考虑。计算方法见公式（4.3）：

式中 Δwp（t+1）——保证率p，供水工程时期末可供水增减量，万m3；

Δws，p（t+1）——保证率p，时期末地表水供水工程可供水增减量，万m3；

Δwg，p（t+1）——保证率p，时期末地下水供水工程可供水增减量，万m3。

计算中，供水工程可供水增加量可按时期内对原有供水工程的各项建设措施直接计算，而供水工程可供水衰减量，由于受到蓄水工程，供水工程、管理能等因素的综合影响，常缺乏统计资料，可由公式（4.4）计算：

式中 Δw′p（t+1）——保证率p，时期末水源工程可供水衰减量，万m3；

w′p（t－1）——保证率p，时期初水源工程可供水量，万m3；

K（t）——时期内水源工程可供水能力衰减系数，如据对某市历年工程供水能力统计测算，在 “十五”期间地表水K（t）=1.9%～2.5%，地下水K（t）=1.5%～1.8%[73]。

4.5.5.3 节水新增可供水量

用水一般分为生活、工业和农业用水，所以，节水也分为生活、工业和农业节水三大部分。以下就节水量和节水新增可供水量进行分析计算。

（1）生活节水及新增可供水量。生活用水包括居民日常生活、公共设施和农村人畜用水。生活用水会随着人民物质文化生活水平的提高而逐渐增加，用水也会更趋合理和科学，从节水总量上讲，生活节水量会因用水的增加而抵消，一般不会成为新增可供水量的一部分。但是，用水若分为大生活和小生活用水分别测算时，对城市中的宾馆饭店、医院、学校和机关单位等大生活用水，应评价其节水能力建设和节水量。若时期内的节水量大于新增需水量，其差额部分成为新增可供水量。

（2）工业节水及新增可供水量。

1）管理型节水。主要指通过完善用水计划、用水定额、经济奖罚和考核等措施，加强对用水方式和过程的管理，获得节水效果，计算时可采用比拟法。如据对山东省济宁市348家大中型工矿企业，泰安市不同行业典型企（事）业单位的水平衡测试及用水统计，管理型节水率可达14%～32%。因此，可通过对历年用水资料及相应工业管理水平和计算期初工业用水管理及时期末应达到的管理水平的对比，分析计算管理型节水量。可用公式（4.5）表示：

式中 w′e（t+1）——时期末工业管理型节水量，万m3；

Vufi（t－1）——时期初i 类用水工业万元产值新水量，m3/万元；

Zi（t+1）——时期末i类用水工业产值，亿元；

K1i（t）——i类用水工业管理措施节水率，%；

n——工业用水分类数。

2）技改与工艺进步型节水。主要指通过冷却水循环利用、工艺水处理回用、串联用水、逆流用水、一水多用、改革用水工艺及设备、改造耗水型工艺用水方式等措施节水。评价时从已建节水能力和产生实际节水作用的时间考虑，节水量分为存量节水和增量节水。前者指计算初以前建设的节水能力在计算期产生的节水量；后者指计算期内建设的节水能力产生的节水量，存量节水或增量节水与节水能力建设的时期相对应。这样的区分不仅有利于对节水能力建设项目的规划管理，而且，对各个时期应达到的节水目标的管理针对性更强了。同时，应考虑已建节水能力与实际节水量之间的差异，由于用水节水设施在运行中受不确定性因素影响，以及随着时间延续，节水项目的节水能力会减弱、失效和更新改造等原因，这种差异均是实际存在的。例如，据对淄博市历年工业节水项目统计分析，实际节水量为同期节水能力的78.6%～93.4%，平均约为87.2%。节水量的计算可用公式（4.6）表示：

式中 w″e（t+1）——时期末技改与工艺进步节水量，万m3；

Vi（t）——时期内i类用水工业新建节水能力，万m3；

Vi（t－1）——时期初i类用水工业存量节水能力，万m3；

K2i（t）——i类用水工业增量节水衰减系数，%；(www.xing528.com)

K′2i（t）——i类用水工业存量节水衰减系数，%。

（3）工业节水新增可供水量。从供需水角度看，工业节水量能否成为新增可供水量的组成部分，与需水预测采用的工业用水经济技术指标的时间性有关系，若需水预测采用时期初的工业用水经济技术指标，则可将工业节水量视作工业节水新增可供水量；若需水预测采用时期末的工业用水经济技术指标，则工业节水量中只有一部分可算作工业节水新增可供水量。

1）根据规划时期末工业产值和工业用水经济技术指标水平，在时期内拟定的工业节水项目到时期末应达到的节水量，可由公式（4.7）表示：

式中 H1（t+1）——达到时期末工业用水经济技术指标用水水平的节水量，万m3；

Vufi（t－1）、Vufi（t+1）——时期初、末i类用水工业万元产值新水量，m3/万元；

Zi（t+1）——时期末i类用水工业产值，亿元。

2）新增工业用水量一半以上靠节水来解决的规划目标，应节约的水量可由公式（4.8）表示：

式中 H2（t+1）——新增工业用水量的一半以上靠节水来解决的节水量，万m3；

weoi（t）——时期初i类用水工业的用水量，万m3；

其余符号意义同前。

3）达到时期末规划的工业用水水平，应节约的最少水量H（t+1）[对式（4.8）中取等号]，可由公式（4.9）表示：

设前述各项工业节水量之和为we（t+1），则：

4）设工业节水新增可供水量为wec（t+1），有：

若we（t+1）≥H（t+1），则满足工业节水规划目标要求；若we（t+1）＜H（t+1），则不能满足工业节水规划目标要求，应再增加节水能力建设规划项目，否则，应对工业经济增长指标做适当调整，或调整工业用水结构。

4.5.5.4 农业节水及新增可供水量

本处所指农业节水系因采用节水灌溉方式和相应灌溉面积的变动而节约的灌溉水量，它成为总新增可供水量的组成部分。可用公式（4.12）计算：

式中 wa，p（t+1）——时期末保证率p 的农业节水量，万m3；

Mp，i（t－1）、Mp，i（t+1）——保证率p，时期末i类灌溉方式的灌溉面积上时期初、末的灌溉定额，万m3/hm2；

Ai（t－1）、Ai（t+1）——i类灌溉方式在时期初、末对应的灌溉面，hm2。

4.5.5.5 再生水利用新增可供水量

企（事）业单位污废水处理回用可归入生活和工业节水量中，此处所指再生水利用是指区域内集中污水处理厂处理后的水，经过处理或不经过处理供给符合用水水质标准的用户。

将再生水利用计作新增可供水量，还应与污水处理厂的建设时间、规模和供水对象、管网、资金、时间协同考虑，才能保证其量的准确性。

4.5.5.6 其他新增可供水量

其他新增可供水量包括优化调配供水、劣质水置换出优质水、新建当地开源供水工程和从区域外调水等措施新增可供水量。

综上各项新增可供水量之和为总新增可供水量，总新增可供水量与时期初可供水量之和为总可供水量，该水量即为水资源供需平衡分析时的总可供水量。

水资源供需平衡分析是研究水资源供需矛盾的主要途径，可供水量结论的准确合理性决定了供需平衡分析的可靠性，它不仅关系到对可供水能力建设的安排，还影响到国民经济和社会发展计划的安排。就新增可供水量的构成和计算方法，以及工业节水新增可供水量与节水目标、需水预测变量间的关系进行分析，有助于对受工程措施和非工程措施作用的可供水量的合理计算，同时有助于多途径开辟可供水量来源的决策分析。