城市需水量預(yù)測

第一章 城市需水量預(yù)測概論

第二章 城市需水量預(yù)測趨勢外推預(yù)測方法

第三章 城市需水量預(yù)測回歸分析模型

第四章 城市需水量預(yù)測灰色模型

第五章 城市需水量預(yù)測時間序列模型

第六章 城市需水量預(yù)測的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

第七章 城市需水量的組合預(yù)測和分類預(yù)測方法

第八章 城市需水量預(yù)測模型的選擇

附錄一 矩陣及其運(yùn)算

附錄二 概率論基本知識

參考文獻(xiàn)2100433B

內(nèi)容簡介 城市給水系統(tǒng)短期和中長期需水量預(yù)測，是保證給水系統(tǒng)安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理與調(diào)度以及進(jìn)行合理規(guī)劃所必需的重要內(nèi)容。它是現(xiàn)代給水系統(tǒng)科學(xué)的一個重要研究領(lǐng)域。 全書共分8章，詳細(xì)介紹了城市需水量預(yù)測的理論基礎(chǔ)和實(shí)際方法。第一章介紹城市需水量預(yù)測的基本概念、內(nèi)容和方法，第二章至第七章分別闡述了趨勢外推預(yù)測方法、回歸分析模型、時間序列模型、灰色模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、組合預(yù)測模型等預(yù)測理論方法，并論述了城市需水量預(yù)測方法的最新發(fā)展，第八章介紹了城市需水量預(yù)測模型選擇的問題。本書適用于從事供水調(diào)度的工程技術(shù)人員、從事規(guī)劃的設(shè)計(jì)人員、給水領(lǐng)域的科研人員及高等院校有關(guān)專業(yè)的教師，研究生和本科高年級學(xué)生。

水資源供需分析農(nóng)業(yè)需水量(W1)

包括灌溉需水和農(nóng)村人畜需水。灌溉需水應(yīng)根據(jù)農(nóng)田、林地、草場的條件， 按設(shè)計(jì)的作物組成、灌水方式、灌水次數(shù)和渠系利用系數(shù)等， 求得不同水平年的毛需水量及其過程。對未來灌溉面積的預(yù)測， 是供需分析中一個十分重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)注意緊密結(jié)合區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃， 以合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)作為預(yù)測基礎(chǔ)。在缺水地區(qū)灌溉要求通常不能完全滿足， 分析中除應(yīng)首先研究發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)的必要性外， 還要重視采取合理的灌溉方式和經(jīng)濟(jì)的用水定額。對未來農(nóng)村人畜飲用水量的預(yù)測， 同樣也應(yīng)以上述規(guī)劃為基礎(chǔ)， 針對農(nóng)村集鎮(zhèn)的發(fā)展、畜牧業(yè)的發(fā)展以及人口的增長等因素進(jìn)行分析。

水資源供需分析工業(yè)需水量(W2)

應(yīng)分別不同行業(yè)，進(jìn)行產(chǎn)量、產(chǎn)值與用水量關(guān)系的調(diào)查， 統(tǒng)計(jì)分析單位產(chǎn)量和產(chǎn)值的用水定額， 求得凈耗水量、污水排放量、毛需水量和水的重復(fù)利用系數(shù)。未來工業(yè)的需水量涉及工業(yè)布局與可能的發(fā)展規(guī)模， 預(yù)測時應(yīng)考慮有關(guān)行業(yè)的規(guī)劃安排， 結(jié)合區(qū)域水資源條件和可能的設(shè)備更新、工藝流程改進(jìn)等因素， 擬定其合理的用水定額和水的重復(fù)利用系數(shù)， 并據(jù)以推求不同水平年的需耗水量。

水資源供需分析城市生活需水量(W3)

包括城市人民生活用水和社會集團(tuán)公共用水(如消防、衛(wèi)生、城市綠化)。用水標(biāo)準(zhǔn)可通過對城市實(shí)際用水的調(diào)查， 結(jié)合未來城市變化、發(fā)展規(guī)模、人民生活習(xí)慣和環(huán)境質(zhì)量要求等進(jìn)行制定。對未來城市人口的預(yù)測應(yīng)注意以政府的人口政策、規(guī)劃為依據(jù)。考慮到蔬菜是城市居民生活的必需品， 有些城市也把必要的菜田用水列作城市生活需水量。

水資源供需分析水力發(fā)電需水量(W4)

按各水平年能投入運(yùn)行的水電站， 在設(shè)計(jì)保證率下的放水過程計(jì)算。一個河流上有幾個水電站運(yùn)行時， 可只計(jì)及最下一個梯級的放泄水量。一個河段上兼有河道內(nèi)外用水， 例如既有發(fā)電用水又有灌溉用水時， 應(yīng)分別算出灌溉季節(jié)和非灌溉季節(jié)的需水量。

水資源供需分析航運(yùn)需水量(W5)

對于水資源豐富的河流， 通?？梢愿鶕?jù)通航保證率推求一定水平年通航期內(nèi)的航行流量及徑流過程;對水資源貧乏的河流，河道內(nèi)外用水有矛盾時， 可通過經(jīng)濟(jì)分析論證， 按渠化后所需水量計(jì)算。

水資源供需分析漁業(yè)及維持生態(tài)環(huán)境的需水量(W6)

通常以河流出口處應(yīng)保持的平均基流值表示。采用的數(shù)值應(yīng)根據(jù)各河的具體情況調(diào)查確定。按照一些國家的分析，引用河道水量后保持的平均基流為原來基流的30～60%， 可為水生生物提供良好的棲息條件; 保持的平均基流為原來基流的10%， 能為大多數(shù)水生生物維持短期的生存棲息地。

水資源供需分析水質(zhì)凈化需水量(W7)

為稀釋污廢水， 使水源水質(zhì)符合國家規(guī)定所需的水量。水資源豐富的河流，各部門用水的凈化需水量可采用不同的凈化系數(shù)計(jì)算; 水資源缺乏的區(qū)域， 這部分需水通常難以滿足，應(yīng)強(qiáng)調(diào)在污廢水回歸入水源前用其它措施進(jìn)行凈化處理。

水資源供需分析排沙需水量(W8)

為防止河道和水庫淤積所需的排沙、沖沙用水。在河流含沙濃度較大時， 這部分水量常占河道內(nèi)用水的較大比重。具體需水?dāng)?shù)量可根據(jù)河道觀測實(shí)驗(yàn)資料或通過河道沖淤和水庫淤積計(jì)算分析確定。排沙用水多少和天然來沙情況關(guān)系密切，為此對未來排沙用水的預(yù)估應(yīng)結(jié)合考慮有關(guān)地區(qū)計(jì)劃的水土保持安排。

水資源供需分析旅游需水(W9)

分直接和間接兩類： 直接的有游釣、游艇、游泳、滑水等; 間接的有野營、野餐等。以水面積、活動人次和保護(hù)水的自由流動等指標(biāo)表示。有的旅游需水屬消耗的社會集團(tuán)公共用水， 應(yīng)列入城市生活需水量。

上述各項(xiàng)需水由于用水性質(zhì)和水質(zhì)要求各不相同， 特別是分項(xiàng)估算中更多是從需要出發(fā)， 與供水的可能性結(jié)合較少， 進(jìn)行供需平衡分析時， 對某些部分的需水量常要經(jīng)過多次反饋， 才能得出合理數(shù)據(jù)。

城市供電電源的選擇、變電站容量和數(shù)量的確定、電網(wǎng)合理布局等問題，同城市用電發(fā)展水平有直接關(guān)系。預(yù)測城市用電電量和負(fù)荷，是城市供電系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)。同時，也要預(yù)測無功負(fù)荷水平。

生態(tài)需水量是指一個特定區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)的需水量，并不是指單單的生物體的需水量或者耗水量。它是一個工程學(xué)的概念，它的含義及解決的途徑，重在生物體所在環(huán)境的整體需水量(當(dāng)然包含生物體自身的消耗水量)。它不僅與生態(tài)區(qū)的生物群體結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與生態(tài)區(qū)的氣候、土壤、地質(zhì)、水文條件及水質(zhì)等關(guān)系更為密切。因而，“生態(tài)需(用)水量”與“生態(tài)環(huán)境需(用)水量”的含義及其計(jì)算方法應(yīng)當(dāng)是一致的。計(jì)算生態(tài)需(用)水量，實(shí)質(zhì)上就是要計(jì)算維持生態(tài)保護(hù)區(qū)生物群落穩(wěn)定和可再生維持的棲息地的環(huán)境需水量，也即“生態(tài)環(huán)境需水量”，而不是指生物群落機(jī)體的“耗水量”。對于水生生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)需水量的確定，不能只考慮所需水量的多少，還應(yīng)考慮在此水量下水質(zhì)的好與壞。生態(tài)需水量的確定，首先，要滿足水生生態(tài)系統(tǒng)對水量的需要；其次，在此水量的基礎(chǔ)上，要使水質(zhì)能保證水生生態(tài)系統(tǒng)處于健康狀態(tài)。生態(tài)需水量是一個臨界值，當(dāng)現(xiàn)實(shí)水生生態(tài)系統(tǒng)的水量、水質(zhì)處于這一臨界值時，生態(tài)系統(tǒng)維持現(xiàn)狀，生態(tài)系統(tǒng)基本穩(wěn)定健康；當(dāng)水量大于這一臨界值，且水質(zhì)好于這一臨界值時，生態(tài)系統(tǒng)則向更穩(wěn)定的方向演替，處于良性循環(huán)的狀態(tài)；反之，低于這一臨界值時，水生生態(tài)系統(tǒng)將走向衰敗干涸，甚至導(dǎo)致沙漠化。