第一章 城市需水量预测概论

第二章 城市需水量预测趋势外推预测方法

第三章 城市需水量预测回归分析模型

第四章 城市需水量预测灰色模型

第五章 城市需水量预测时间序列模型

第六章 城市需水量预测的神经网络模型

第七章 城市需水量的组合预测和分类预测方法

第八章 城市需水量预测模型的选择

附录一 矩阵及其运算

附录二 概率论基本知识

参考文献2100433B

内容简介 城市给水系统短期和中长期需水量预测，是保证给水系统安全运行，实现科学管理与调度以及进行合理规划所必需的重要内容。它是现代给水系统科学的一个重要研究领域。 全书共分8章，详细介绍了城市需水量预测的理论基础和实际方法。第一章介绍城市需水量预测的基本概念、内容和方法，第二章至第七章分别阐述了趋势外推预测方法、回归分析模型、时间序列模型、灰色模型、神经网络模型、组合预测模型等预测理论方法，并论述了城市需水量预测方法的最新发展，第八章介绍了城市需水量预测模型选择的问题。本书适用于从事供水调度的工程技术人员、从事规划的设计人员、给水领域的科研人员及高等院校有关专业的教师，研究生和本科高年级学生。

水资源供需分析农业需水量(W1)

包括灌溉需水和农村人畜需水。灌溉需水应根据农田、林地、草场的条件， 按设计的作物组成、灌水方式、灌水次数和渠系利用系数等， 求得不同水平年的毛需水量及其过程。对未来灌溉面积的预测， 是供需分析中一个十分重要的环节，应注意紧密结合区域农业发展规划， 以合理的农业生产结构作为预测基础。在缺水地区灌溉要求通常不能完全满足， 分析中除应首先研究发展灌溉农业的必要性外， 还要重视采取合理的灌溉方式和经济的用水定额。对未来农村人畜饮用水量的预测， 同样也应以上述规划为基础， 针对农村集镇的发展、畜牧业的发展以及人口的增长等因素进行分析。

水资源供需分析工业需水量(W2)

应分别不同行业，进行产量、产值与用水量关系的调查， 统计分析单位产量和产值的用水定额， 求得净耗水量、污水排放量、毛需水量和水的重复利用系数。未来工业的需水量涉及工业布局与可能的发展规模， 预测时应考虑有关行业的规划安排， 结合区域水资源条件和可能的设备更新、工艺流程改进等因素， 拟定其合理的用水定额和水的重复利用系数， 并据以推求不同水平年的需耗水量。

水资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会集团公共用水(如消防、卫生、城市绿化)。用水标准可通过对城市实际用水的调查， 结合未来城市变化、发展规模、人民生活习惯和环境质量要求等进行制定。对未来城市人口的预测应注意以政府的人口政策、规划为依据。考虑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。

水资源供需分析水力发电需水量(W4)

按各水平年能投入运行的水电站， 在设计保证率下的放水过程计算。一个河流上有几个水电站运行时， 可只计及最下一个梯级的放泄水量。一个河段上兼有河道内外用水， 例如既有发电用水又有灌溉用水时， 应分别算出灌溉季节和非灌溉季节的需水量。

水资源供需分析航运需水量(W5)

对于水资源丰富的河流， 通常可以根据通航保证率推求一定水平年通航期内的航行流量及径流过程;对水资源贫乏的河流，河道内外用水有矛盾时， 可通过经济分析论证， 按渠化后所需水量计算。

水资源供需分析渔业及维持生态环境的需水量(W6)

通常以河流出口处应保持的平均基流值表示。采用的数值应根据各河的具体情况调查确定。按照一些国家的分析，引用河道水量后保持的平均基流为原来基流的30～60%， 可为水生生物提供良好的栖息条件; 保持的平均基流为原来基流的10%， 能为大多数水生生物维持短期的生存栖息地。

水资源供需分析水质净化需水量(W7)

为稀释污废水， 使水源水质符合国家规定所需的水量。水资源丰富的河流，各部门用水的净化需水量可采用不同的净化系数计算; 水资源缺乏的区域， 这部分需水通常难以满足，应强调在污废水回归入水源前用其它措施进行净化处理。

水资源供需分析排沙需水量(W8)

为防止河道和水库淤积所需的排沙、冲沙用水。在河流含沙浓度较大时， 这部分水量常占河道内用水的较大比重。具体需水数量可根据河道观测实验资料或通过河道冲淤和水库淤积计算分析确定。排沙用水多少和天然来沙情况关系密切，为此对未来排沙用水的预估应结合考虑有关地区计划的水土保持安排。

水资源供需分析旅游需水(W9)

分直接和间接两类： 直接的有游钓、游艇、游泳、滑水等; 间接的有野营、野餐等。以水面积、活动人次和保护水的自由流动等指标表示。有的旅游需水属消耗的社会集团公共用水， 应列入城市生活需水量。

上述各项需水由于用水性质和水质要求各不相同， 特别是分项估算中更多是从需要出发， 与供水的可能性结合较少， 进行供需平衡分析时， 对某些部分的需水量常要经过多次反馈， 才能得出合理数据。

城市供电电源的选择、变电站容量和数量的确定、电网合理布局等问题，同城市用电发展水平有直接关系。预测城市用电电量和负荷，是城市供电系统规划的基础。同时，也要预测无功负荷水平。

生态需水量是指一个特定区域内的生态系统的需水量，并不是指单单的生物体的需水量或者耗水量。它是一个工程学的概念，它的含义及解决的途径，重在生物体所在环境的整体需水量(当然包含生物体自身的消耗水量)。它不仅与生态区的生物群体结构有关，还与生态区的气候、土壤、地质、水文条件及水质等关系更为密切。因而，“生态需(用)水量”与“生态环境需(用)水量”的含义及其计算方法应当是一致的。计算生态需(用)水量，实质上就是要计算维持生态保护区生物群落稳定和可再生维持的栖息地的环境需水量，也即“生态环境需水量”，而不是指生物群落机体的“耗水量”。对于水生生态系统生态需水量的确定，不能只考虑所需水量的多少，还应考虑在此水量下水质的好与坏。生态需水量的确定，首先，要满足水生生态系统对水量的需要；其次，在此水量的基础上，要使水质能保证水生生态系统处于健康状态。生态需水量是一个临界值，当现实水生生态系统的水量、水质处于这一临界值时，生态系统维持现状，生态系统基本稳定健康；当水量大于这一临界值，且水质好于这一临界值时，生态系统则向更稳定的方向演替，处于良性循环的状态；反之，低于这一临界值时，水生生态系统将走向衰败干涸，甚至导致沙漠化。