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1、十一章水资源配置与规划Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 基本概念第二节第二节 水资源规划的原则与指导思想第三节第三节 水资源规划的工作流程第四节第四节 水资源需求分析及预测第五节第五节 水资源供需平衡分析第六节第六节 水资源合理配置思考题思考题第七节第七节 水资源规划方案的比选与制定 本章内容 第一节第一节 基本概念基本概念意义意义：指在流域或特定的区域内，遵循高效、公平与可持续利用的原则，通过各种工程与非工程措施，改变水资源的天然时空分布；遵循市场经济规
2、律与资源配置准则，利用系统科学方法、决策理论与计算机模拟技术，通过合理抑制需求、有效增加供水与积极保护环境等手段和措施，对可利用水资源在区域间与各用水部门间进行时空调控和合理配置，不断提高区域水资源的利用效益和效率。水水资资源源配配置置定义定义：123有效地促进水资源的合理利用；促进水资源开发、经济社会与环境保护之间 的协调与可持续发展；可实现社会、经济和环境效益的综合最优。 意义意义：水水资资源源规规划划定义定义：指在统一的方针、任务和目标指导下，通过调整水资源的天然时空分布，协调防洪抗旱、开源节流、供需平衡以及发电、通航、水土保持、景观与环境保护等方面的关系，以提高区域水资源的综合利用效益
3、和效率为目标而制定的总体计划与安排，并就规划方案实施后可能对经济、社会和环境产生的潜在影响进行评价。213有效地促进水资源的合理利用；促进水资源开发、经济社会与环境保护之间的协调与可持续发展；可实现社会、经济和环境效益的综合最优。水资源水资源规划的规划的类型类型区域水资源规划流域水资源规划跨流域水资源规划专门水资源规划第二节第二节 水资源规划的原则与指导思想水资源规划的原则与指导思想水资源规划是全面落实国家或地区实施可持续发展战略的要求，适应经济社会发展和水资源的时空动态变化，着力缓解水资源短缺、水环境恶化等水问题的一项重要工作。它是根据国家或地区的社会、经济、资源和环境总体发展规划，以区域水
4、文特征及水资源状况为基础来进行的。 遵守有关法律和规范规划原则全面规划，统筹兼顾系统分析与综合开发利用协调发展可持续利用因时、因地制宜依法治水科学治水实施的可行性水资源规划的指导思想（1）水资源规划要综合考虑社会、经济和环境效益，确保经济社会 发展与水资源开发利用、环境保护相协调。（2）考虑水资源的承载能力或可再生性，严格控制水资源开发利用 量在可利用量以内，确保水资源的永续利用。（3）水资源规划的实施要与经济社会发展水平相适应，确保水资源 规划方案是可行的。（4）从区域或流域整体的角度出发，考虑不同水平年流域上下游以 及不同区域、不同部门用水间的平衡，确保区域或流域经济社 会的协调可持续发展
5、。（5）与经济社会发展密切结合，注重全社会公众的广泛参与，注重 从社会发展的根源上来寻求解决水问题的途径，同时也配合采 取一些经济手段，确保“人”与“自然”的和谐。（6）实现经济社会、资源和环境的协调可持续发展。第三节第三节 水资源规划的工作流程水资源规划的工作流程为国家或地区水资源可持续利用和管理提供规划基础，要在进一步查清区域水资源及其开发利用现状、分析和评价水资源承载能力的基础上，根据经济社会可持续发展和环境保护对水资源的要求，提出水资源合理开发、优化配置、高效利用、有效保护和综合治理的总体布局及实施方案，促进我国人口、资源、环境和经济的协调发展，以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续
6、发展。 水资源调查评价；水资源开发利用情况调查评价；节约用水；水资源保护；需水预测；供水预测；水资源合理配置；总体布局与实施方案；规划实施效果评价。 水水资资源源规规划划目标目标内容内容水资源规划的工作流程图第四节第四节 水资源需求分析及预测水资源需求分析及预测总而言之，经济社会发展与水资源的关系十分密切，二者相互联系、相互制约，又相互促进。因此，在进行水资源需求分析时，要随时考虑二者的关系，不能只考虑经济发展，也不能一味地考虑无限制地开发利用水资源，要实现二者协调、可持续发展。 经济社会发展经济社会发展 与与水资源的关系水资源的关系 水资源是生命系统不可缺少的一种资源，是经济社会发展的基本条
7、件。经济社会发展的速度过快，水资源的压力也就不断增加。水资源问题反作用于经济社会发展，并制约其发展。经济社会发展为水资源的合理开发利用提供条件与保障。水资源需求变化的影响因素水资源需求变化的影响因素水资源的需求变化主要来源于经济增长的需要和水资源的开发利用程度两个方面，具体驱动和制约水资源需求增长的因素可总结如下 ：驱动水资源需求增长的因素主要有人口的增加和城镇化进程、经济发展以及环境保护与建设三方面。水资源的需求具有有限性和客观性，驱动需水增长的各类因素具有阶段性，需水不是无限制地增长的，而是受到水资源状况、水价与水市场、水利工程条件以及节水与水资源管理水平等因素的影响和制约。 2 2制约水
8、资源需求增长的因素制约水资源需求增长的因素1 1驱动水资源需求增长的因素驱动水资源需求增长的因素需水预测需水预测 是在充分考虑资源约束和节约用水等因素的条件下，研究各规划水平年，并按生活、农业、工业、建筑业、第三产业和生态用水口径进行分类，同时区分城镇与农村、河道内与河道外、高用水行业与一般用水行业，分别进行各行业净需水量与毛需水量的预测。 （1）以各规划水平年经济社会发展指标为依据，贯彻可持续发展的原则 ，统筹兼顾社会、经济、生态和环境等各部门发展对水的需求。（2）考虑市场经济对需水增长的作用和科技进步对未来需水的影响，分 析研究工业结构变化、生产工艺改革和农业种植结构变化等因素对 需水的影
9、响。（3）考虑水资源紧缺对需水增长的制约作用，全面贯彻节水方针，分析 研究节水技术、措施的采用与推广等对需水的影响。（4）重视现状基础资料调查，结合历史情况进行规律分析和合理的趋势 外延，使需水预测符合区域特点和用水习惯。 应遵循以下几条原则：一级二级三级四级备 注生活生活城镇生活城镇居民生活城镇居民生活用水（不包括公共用水)农村生活农村居民生活农村居民生活用水（不包括牲畜用水)生产第一产业（农业）种植业（农田）水田水稻等水浇地小麦、玉米、棉花、蔬菜、油料等林牧渔业灌溉林果地果树、苗圃、经济林等灌溉草场人工草场、灌溉的天然草场、饲草料基地等牲畜大、小牲畜用水鱼塘鱼塘补水第二产业工业高用水工业纺
10、织、造纸、石化、冶金一般工业采掘、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)火（核)电工业循环式、直流式建筑业建筑业建筑业第三产业商饮业商饮业商业、饮食业服务业服务业货运邮电业、其他服务业、城市消防、公共服务及城市特殊用水生态河道内生态功能河道基本功能基流、冲沙、防凌、稀释净化、水生生物的保护与利用等河口生态冲淤保港、防潮压碱、河口生物等通河湖泊与湿地通河湖泊与湿地等其他河道内根据具体情况设定河道外生态功能湖泊湿地湖泊、湿地、沼泽、滩涂等生态建设美化城市景观绿化用水、城镇河湖补水、环境卫生用水等生态建设地下水回补、防沙固沙、防护林草、水土保持等生活生产和生态用水口径划
11、分1 1指标量值的预测方法指标量值的预测方法 2 2用水定额的预测方法用水定额的预测方法 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。 需需水水预预测测方方法法按是否采用统计方法分为：统计方法和非统计方法。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。用水定额的用水定额的影响因素影响因素 （1）工业用水定额 的影响因素 （2）农业灌溉定额 的影响因素生产性质与产品结构生产工艺、生产设备与技术水平
12、生产规模用水水平与节水程度用水管理水平与水价自然因素与供水条件作物需水量、有效降雨量、作物生育期内的地下水补给量等 需水预测结果的需水预测结果的影响因素影响因素 不同产业结构和用水结构；不同经济社会发展情景；不同用水定额和节水水平。 各行业需水预测各行业需水预测 1.1.生活需水预测生活需水预测生活净需水量为：生活毛需水量为：或1.1.生活需水预测生活需水预测2.2.农业需水预测农业需水预测 3.3.工业需水预测工业需水预测4.4.建筑业需水预测建筑业需水预测5.5.第三产业需水预测第三产业需水预测6.6.生态需水预测生态需水预测 牲畜需水预测与生活需水预测类似，可采用畜均日用水量法来预测。2
13、.2.农业需水预测农业需水预测 农业需水包括农田灌溉和林牧渔业需水。农田灌溉需水预测 采用定额法，计算公式为： 林牧渔业需水预测 林牧渔业需水包括林果地灌溉需水、草场灌溉需水、牲畜用水和鱼塘补水等4项。林果地灌溉、草场灌溉需水量预测与农田灌溉类似，可采用定额法。但一般而言，计算林果地灌溉和草场灌溉需水量时可不进行分区计算。可按下式计算：渔业需水量包括养殖水面蒸发、渗漏所消耗水量的补充量和换水量。3 3工业需水预测工业需水预测工业净需水量 工业毛需水量 工业需水预测一般分电力行业、高用水工业与一般工业等行业类别来进行。 工业需水量预测的常用方法有：重复利用率提高法、趋势法、相关法、水平衡计算法、
14、万元增加值综合需水量法（综合用水定额法）等。 （1）重复利用率提高法重复利用率提高法 或或 （2）趋势法趋势法 或或 趋势法也可用于推断工业用水定额：（3）相关法）相关法或或（4）水平衡计算法（工业用水定额法）水平衡计算法（工业用水定额法） 该方法根据工业企业水平衡计算公式 重复利用率、工业用水定额的概念，可导出如下公式： 为了改善该法的预测效果，在上式中引入修正系数，将其改写为: 将 代入上式，得：和工业用水（5）工业用水综合定额法）工业用水综合定额法或或 也可通过计算工业用水综合定额，再计算工业需水量，其近似计算式： 4 4建筑业需水预测建筑业需水预测或或 5 5第三产业需水预测第三产业需
15、水预测第三产业需水预测和建筑业需水预测有时也采用万元增加值（或产值）用水定额法来进行。 6 6生态需水预测生态需水预测 按水资源的补给功能将流域划分为河道外和河道内两部分，并以此分别计算各部分的生态需水量。 （1）河道外生态需水量计算方法）河道外生态需水量计算方法河道外生态需水量计算步骤为： 依据一定的标准，如地形、地质差异，径流与人为影响因子，土地利用单元等，将河道外的生态系统进行逐级分区，并识别出不同生态分区中植被（林、灌、草等）覆盖的土地类型面积； 参考相关国家生态实验站的草地需水实验、林地需水实验等文献资料，确定不同区域不同植被类型的蒸发量或需水定额； 根据不同植被类型的空间分布情况，
16、扣除其消耗的有效降雨量后，确定其消耗的水资源量或需水量，即为现状条件下各种植被的河道外生态需水量。 直接计算方法以某一区域某一类型植被的面积乘以其生态需水定额，计算得到的水量即为生态需水量，其计算公式为：间接计算方法 干旱地区植被的实际蒸发Eci计算公式可表达为： 以一年为时间区间，对上式进行时间积分，可以得到某种植物相应的年蒸发量为：河道外生态需水量的计算方法有直接直接计算方法和间接间接计算方法。 （2）河道内生态需水量计算方法）河道内生态需水量计算方法 一般河道内需水需考虑以下几个方面： 维持河流的水环境容量；河流水生生物的保护和利用；多沙河流的水沙平衡；河流水力发电用水；河流航运等几类河
17、道内生态需水量的计算方法： 河道基本生态需水量Wb从生态保护的角度出发，为了维持河流的基本生态功能不受破坏，一年内不同时期尤其是枯水期的水量必须维持在一定水平，以防止出现诸如断流等可能导致河流生态功能受损现象的发生，这部分需水量称为河道基本生态需水量。 其计算方法到目前还没有统一，比较常用的是“标准流量设定法”，具体又包含7Q10法、蒙大拿法、月（年）保证率设定法等。 河道输沙需水量Ws河道输沙需水量是实现河流输沙功能的基本水量。为了输沙排沙，维持冲刷与侵蚀的动态平衡所需要的那部分生态需水量称之为输沙平衡需水量，简称输沙需水量。一般情况下，根据来水来沙条件，可将河道输沙需水量分为汛期输沙需水量
18、、非汛期输沙需水量和洪峰期输沙需水量。 对于北方河流系统而言，汛期的输沙量约占全年输沙总量的80左右，即河流的输沙功能主要在汛期完成。汛期输沙需水量可由下面的公式计算得出：生物栖息地维持水量We生物栖息地维持水量是指维持河流、湖泊、湿地等生物栖息场所处于健康、平衡的良好状态，并能发挥其正常生态功能（如能量平衡、食物网链、多样性、物质循环和自我调节等）所需要的水量。 常用方法：河道湿周法、R2CROSS法、最小水位法。 环境纳污需水量Wp不同水体的水力学特性不同，选用的纳污能力计算方法也有所不同。 主要根据其稀释、迁移、自净等环境功能来计算纳污需水量，即由一定目标下的水环境容量来推求河流的最小设
19、计流量。 湖泊水质状况与其蓄水量、出湖流量和污染物排入量有关。可根据湖泊的稀释、自净功能来计算纳污需水量。 在现状排放量已定的情况下，满足湖泊稀释、自净能力所需的最小蓄水量如下：河流纳污需水量计算：湖泊纳污需水量计算：城市河湖需水量Wc对城市河湖需水量的计算主要有两种方法： 直接计算法间接计算法 一种简化的河道内生态需水量计算方法为：WinWbWsWeWpWcWd 需水成果的合理性分析需水成果的合理性分析需水预测成果的合理性分析包括发展趋势分析、结构分析、用水效率分析与人均指标分析，以及和国内外同类地区、类似发展阶段的对比分析等。尤其是应根据当地水资源承载能力，分析经济社会发展指标和需水预测成
20、果与当地水资源条件、供水能力的协调发展关系，验证预测成果的合理性与现实可能性。 【例题例题】 以内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗为对象领域，选2005年为现状水平年，2010年为近期规划水平年，2020年为远期规划水平年。采用上述预测方法，对各规划水平年不同行业的需水量进行了预测，预测结果见表4-14-9。 水平年人口指标（万人）用水定额（L/人.d）生活需水量（104m3）城镇农村城镇居民农村居民城镇居民农村居民合计2005年（现状）6.4026.9468.8022.60160.70222.20382.902010年6.9429.0673.1025.80185.13273.67458.8020
21、20年8.2634.3475.0027.30226.10342.19568.29表4-1 达拉特旗各水平年生活需水量预测结果 水平年农业经济指标用水定额农业需水量总计（104m3）灌溉面积（万亩）牲畜（万头、只）渔业面积（亩）灌溉定额（m3/亩）牲畜用水定额（L/头、只.d）渔业用水定额(104m3/亩)农田林果地大牲畜小牲畜生猪农田林果地大牲畜小牲畜生猪2005年（现状）145.641.18.5202.118.1838.0261.652.3024.83.1014.20.05040679.82010年152.046.825.0370.029.0910.0235.045.2025.13.9015
22、.10.05538799.82020年161.053.955.0578.054.0989.0200.238.1026.04.0015.60.06336022.5表4-2 达拉特旗各水平年农业需水量预测结果 电厂项目规模各规划水平年电力工业需水量2005年（现状）2010年2020年达拉特旗发电厂一、二期4330MW340034003400三期2330MW120012001200四期4600MW20402040五期6600MW3060小计7980 MW460066409700建滔化工集团有限公司3150MW150150内蒙古埃玛能源化工有限公司一期2150MW255255二期2150MW255小
23、计600 MW255510香港海粤集团一期4300MW400400二期4300MW400三期4300MW400小计3600 MW4001200华阳投资有限公司一期2600MW400400二期8600MW1600小计6000 MW4002000北京能源投资（集团）有限公司4600MW20402040内蒙古弘泽煤电开发有限公司4300MW10201020中国能源环保集团有限公司一期2300MW510510二期10300MW2550小计3600 MW5103060合计17850 MW46001141519680表4-3 达拉特旗各水平年电力工业需水量预测结果单位：104m3项目名称产品各规划水平年高
24、用水工业需水量2010年2020年新奥集团股份有限公司甲醇、二甲醚34706050内蒙古亿利化学工业有限公司PVC、烧碱35003500山东鲁能集团有限公司甲醇18605580建滔化工集团有限公司甲醇、尿素78507850内蒙古埃玛能源化工有限公司PVC、烧碱12452490香港海粤集团甲醇235700华阳投资有限公司运煤铁路400800北京能源投资（集团）有限公司甲醇19601960上海焦化有限公司焦化产品5003400内蒙古弘泽煤电开发有限公司PVC19801980天津荣程联合钢铁集团有限公司甲醇11701170中国能源环保集团有限公司甲醇、二甲醚3901940包头华鼎铜业发展有限公司铜3
25、002000河北威远生物化工股份有限公司阿维菌素10001000内蒙古东达蒙古王集团（造纸）纸24002400合计2826042820表4-4 达拉特旗各水平年高用水工业需水量预测结果单位：104m3煤炭项目规模（万t）各规划水平年煤炭工业需水量（104m3）2005年（现状）2010年2020年新奥集团股份有限公司40032010008001000800合计320800800表4-5 达拉特旗各水平年煤炭工业需水量预测结果 水平年一般工业增加值（亿元）用水定额（m3/万元）一般工业需水量（104m3）2005年（现状）4.95 180891.02010年14.33 1201719.72020
26、年42.84 702998.6表4-6 达拉特旗各水平年一般工业需水量预测结果 水平年建筑业需水量预测第三产业需水量预测建筑面积（104m2）用水定额（m3/m2）建筑业需水量（104m3）城镇人口（万人）用水定额（L/人d）第三产业需水量（104m3）2005年（现状）27.61.952.46.4046.9109.62010年34.52.172.56.9452.0131.72020年51.22.2112.68.2653.0159.8表4-7 达拉特旗各水平年建筑业和第三产业需水量预测结果 水平年城镇人口（万人）造林面积（万亩）美化城市景观用水定额（L/人d）单位造林面积用水定额（m3/亩）生
27、态需水量（104m3）河道外需水量河道内需水量总计美化城市景观生态建设小计2005年（现状）6.400.6011.935.327.821.249.0274.4323.42010年6.940.7015.033.038.023.161.1531.0592.12020年8.260.7516.531.049.723.373.01070.51143.5表4-8 达拉特旗各水平年生态需水量预测结果水平年河道外需水量河道内需水量总需水量生活农业工业建筑业第三产业河道外生态合计2005年（现状）382.940679.85811.052.4109.649.047084.7274.447359.12010年458
28、.838799.842031.472.5131.761.181555.3531.082086.32020年568.336022.565729.8112.6159.873.0102666.11070.5103736.6表4-9 达拉特旗各水平年需水量汇总单位：104m3第五节第五节 水资源供需平衡分析水资源供需平衡分析供水预测供水预测 可供水量是指在考虑需水要求的情况下，各水平年、不同保证率下已建或拟建供水工程可能提供的水量。 可供水量具有如下特点与要求： （1）考虑需水要求就是把供水和需水联合起来加以考虑，不能被用户利用 的水量和各类供水工程的弃水量都不能算作可供水量。（2）各水平年反映出水资
29、源的开发利用程度，表现在供水工程上则为供水 工程的组成、工程管理水平及其状况等。（3）不同保证率是指丰、平、枯等不同来水情况，同时也间接地表示了供 水工程对用户供水的保证程度。同一供水工程在不同保证率下所提供 的水量是不同的。（4）可供水量必须是通过供水工程为用户提供的。（5）可供水量不同于供水工程的实际供水量和供水工程的最大供水能力。（6）可供水量可用于近、中、远期不同规划水平年水资源的供需分析中， 可以反映不同水平年水资源的余缺程度。 （1）来水特点（2）供水工程（3）用水条件（4）水质状况供水预测及其类型供水预测及其类型供水预测就是预测不同规划水平年新增供水水源工程达到供水能力后，和原有
30、工程一起可提供的供水量，其中新增供水水源工程包括现有工程的挖潜配套、污水处理回用、开源节流、海水利用、微咸水利用及雨水利用等工程。 1. 供水能力供水能力 供水能力是指区域或供水系统能够提供给用户的供水量大小。它反映了区域内由所有供水工程组成的供水系统，依据系统的来水条件、工程状况、需水要求及相应的运行调度方式和规则，提供给用户不同保证率下的供水量大小。 影响可供水量的因素主要有：2. 供水预测分类供水预测分类根据供水工程的类型，供水预测可分为地表水源供水预测、地下水源供水预测、其它水源供水预测。其它水源主要包括可集蓄雨水、微咸水、中水（污水处理再利用）、海水和深层承压水等。 3. 供水量供水
31、量对应于供水工程的类型，供水量包括地表水可供水量、浅层地下水可供水量、其他水源可供水量。 地表水可供水量包括蓄水工程供水量、引水工程供水量、提水工程供水量以及外流域调入的水量。 浅层地下水可供水量一般根据地下水源地的富水性、补排特点、地下水可开采资源量以及不同水平年的技术经济条件加以确定。 其它水源可供水量包括深层承压水可供水量、微咸水可供水量、雨水集蓄利用工程可供水量、污水处理再利用水量、海水利用量，这里的海水利用量包括折算成淡水的海水直接利用量和海水淡化量。 4. 开发利用潜力分析与可供水量估算开发利用潜力分析与可供水量估算 水资源开发利用潜力是指通过对现有工程的加固配套和更新改造、新建工
32、程的投入运行和非工程措施实施后，分别以地表水可供水量、地下水可供水量和其他水源可供水量，与现状条件相比最大可能提高的供水能力。 可供水量估算要充分考虑技术经济因素、水质状况、对环境的影响以及开发不同水源的有利和不利条件，预测不同水资源开发利用模式下可能的供水量，并进行技术经济比较，拟定水资源开发利用方案。 供水工程的安排供水工程的安排 不同规划水平年要合理安排新水源工程的安排原则： 在流域或地区水利规划以及供水规划中明确推荐 的工程优先安排；利用当地水资源的工程优先安排；配套挖潜的工程优先安排；具有综合利用功能的工程优先安排；开发利用地表水、收集疏干水、污水处理回用、 雨水集蓄利用的工程优先安
33、排。 地表水源供水预测地表水源供水预测地表水可供水量计算，一般以一个完整的河流水系中各类供水工程以及各供水区所组成的供水系统为调算主体，运用水库径流调节的计算方法，按照自上游到下游、先支流后干流的顺序逐级进行调节演算。 地下水源供水预测地下水源供水预测 地下水源供水预测以矿化度不大于2g/L的浅层地下水资源可开采量作为地下水可供水量估算的依据。 地下水可供水量与当地地下水资源可开采量、机电井的提水能力、开采范围和用户的需水量等因素有关。其计算式为：根据各规划水平年与现状条件相比渠系灌溉条件、降水入渗条件的变化（渠首引水量、渠系衬砌情况、渠灌定额、灌水次数与地下水位等），分析有关计算参数以及渠系
34、渗漏、灌溉入渗和降水入渗补给量的变化，根据计算参数和入渗补给量的变化程度确定有关修正系数，进而修正地下水资源可开采量。在预测区域地下水可供水量的同时，应对区域地下水超采区进行单独的供水预测。根据超采程度以及引发的环境灾害情况，可将地下水超采区划分为严重、较严重、一般三类。禁采、压采、限采是控制、管理地下水超采区的具体措施。 2超采区供水预测超采区供水预测 1地下水资源可开采量的修正地下水资源可开采量的修正 修正浅层地下水可开采量的步骤：其他水源供水预测其他水源供水预测1.雨水集蓄利用雨水集蓄利用雨水集蓄利用工程一般包括汇集、蓄存和利用三部分，这三个方面互相衔接，构成完整的雨水集蓄利用系统。 （
35、1 1）城市雨水集蓄利用工程）城市雨水集蓄利用工程 城市雨水集蓄利用工程由汇集工程、蓄水工程、处理工程（简单处理）和利用工程组成。 由于一定降水的发生都有不同频率，与此相对应也有不同频率下的雨水集蓄量，据此总结出城市雨水集蓄工程可利用雨水资源量的计算公式： 【例题例题】内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗2005年还没有城市雨水集蓄利用工程，雨水利用率为0。拟在20062010年建立该系统。 降水量特征参数不同频率i下的降水量Pi均值（mm）Cv值Cs/Cv值i=50%i=75%i=90%i=95%i=97%i=98%386.30.242.0368.0326.0275.0234.70237.0227
36、.0表5-1 达拉特旗年降水量统计参数计算结果项目多年平均值不同保证率i下的项目取值i=50%i=75%i=90%i=95%i=97%i=98%降水量（mm）386.30368.00326.00275.00234.70237.00227.00综合集流效率0.8880.8310.8000.7550.7470.6840.635可利用雨水资源量（万m3）2010年638.04568.80485.09386.18326.10301.52268.112020年1217.631085.50925.74736.99622.32575.42511.66表5-2 达拉特旗树林召镇不同频率降水量下的城区雨水集蓄量
37、计算结果 由此可知，达拉特旗树林召镇雨水集蓄利用工程95保证率下，2010年可利用雨水资源量为326.10104m3，2020年可利用雨水资源量为622.32104m3。 单位：mm（a） 茆顶光头式水窑配置模式 （b） 路旁葡萄串式水窖配置模式（2 2）人畜饮水和农业灌溉利用技术）人畜饮水和农业灌溉利用技术主要是农村小型人畜饮水工程和农业灌溉技术，见图（a）和（b）。（3 3）屋顶集水技术）屋顶集水技术一般水质很难保证 2. .微咸水利用微咸水利用 微咸水（矿化度23g/L）一般可用作农业灌溉用水的补充，在一些淡水特别缺乏的地区，对于矿化度超过3 g/ L的咸水有时也可与淡水混合利用。 3.
38、 .污水处理回用污水处理回用针对各规划水平年，应结合各行业需水预测结果，考虑到不同水平年污水回收、处理和利用水平的逐步提高，综合计算污水可回用量。 污水处理回用量计算公式为：【例题例题】仍以内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗为例。达拉特旗各规划水平年污水处理回用水量计算成果见表5-3。 水平年总需水量（104m3）污水排放源总需水量（104m3）污水产出率（%）污水产出量（104m3）污水回收率（%）污水处理率（%）污水处理量（104m3）污水可利用率（%）污水处理回用水量（104m3）2010年82086.342481.832.913976.588.085.010454.480.08363.62
39、020年103736.666301.318.412199.493.090.010210.985.08679.3表5-3 达拉特旗各规划水平年污水处理回用水量估算4.海水利用海水利用海水利用包括海水淡化和海水直接利用两种方式，应分别进行统计分析与预测，其中海水直接利用量应折算成淡水替代量。一般而言，可根据需要和可能，提出各规划水平年两套海水利用方案：一套是正常发展情景下的海水利用量，简称“基本利用方案”；另一套是考虑科技进步、增加投资力度，加大海水利用程度情景下的海水利用量，简称“加大海水利用方案”。 5. .深层承压水利用深层承压水利用总供水量预测成果总供水量预测成果不同规划水平年各分区的总供
40、水量为原有供水工程和新增水源工程中扣除供水工程之间相互调用水量后所能提供的供水总量。新增水源工程中挖潜配套所增加的供水量，不能直接作为对象领域总供水量的增加值，必须在扣除供水工程之间的相互调用水量后，经调节计算重新核定可供水量，方能与分区的其他供水量相加。【例题例题】 仍以内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗为例。总供水预测结果见表5-4。 表5-4 达拉特旗各规划水平年不同保证率下供水量预测成果水平年地表水源供水地下水源供水集中供水分散供水50%75%95%97%98%98%98%2010年25079.022803.921469.520599.620150.01714.641172.22020年2
41、5079.022803.921469.520599.620150.02055.043897.5水平年雨水集蓄利用供水污水处理回用水50%75%95%97%98%95%2010年568.80485.09326.10301.52268.11492.22020年1085.50925.74622.32575.42511.66824.8单位：104m3水资源供需平衡分析水资源供需平衡分析1. 概念及基本思想概念及基本思想水资源供需平衡分析就是综合考虑社会、经济、环境和水资源的相互关系，分析不同发展时期、各种规划方案的水资源供需状况。供需平衡分析就是采取各种措施使水资源供水量和需求量处于平衡状态。 水资源
42、供需平衡的基本思想是“开源节流”,以流域或区域水量平衡为基本原理。 2. 具体要求和注意事项具体要求和注意事项 （1）分析流域或区域内计算分区或控制节点的水资源供、用、耗、排之间的相 互联系，并概化出水资源系统网络图。（2）对于一个较大的水资源系统（如一级流域、省级区），要考虑系统内不同 区域之间的差异。 （3）根据系统网络图按照流域或区域水资源供需调配原则，采用水资源系统分 析原理，选择合适的供需计算方法，进行不同方案的水资源供需分析。 （4）原则上，水资源供需分析应进行长系列调节计算，并给出各分区、控制节 点、蓄水工程的供需分析计算月系列成果，以及按不同来水保证率作出的 不同供水保证率下各
43、分区的供需分析成果。并以此为基础，提出供水组 成、水资源利用程度、污水处理回用、水资源地区分配、缺水量、弃水量 等成果，以及发电、航运、冲沙、生态、入海等河道内用水量成果。 （5）如按来水保证率采用典型年法进行供需分析，也应给出各分区和总控制出 口按不同来水保证率的供需分析计算成果。 （6）当拟定的供水不能满足需水预测时，应按优先保证生活用水、统筹考虑工 业和农业用水的原则，针对各种可能发生的情况，提出有利于当地经济社 会可持续发展的对策和措施，并作为反馈信息供进一步制定和修改国民经 济发展规划时的参考依据。（7）在供需平衡分析中，当分区缺水量过大时，应调整供需方案或调整国民经 济发展指标，使
44、供需基本协调。 3. . 三次平衡分析方式三次平衡分析方式供需平衡分析采用三次平衡分析方式，主要内容如下： 应加大产业结构和布局的调整力度，进一步强化群众的节水意识；当具有跨流域调水的可能性时，可通过跨流域调水来解决水资源供需平衡问题。 4. 成果检验成果检验对水资源供需分析的计算成果要检验其合理性和精度。通过综合研究与分析，结合各流域或区域特点制定一套合理的成果检验方法，并建立相应的指标体系，对主要成果进行分析计算和统计，评价成果的可靠性。（1）一次平衡：（2）二次平衡：（3）三次平衡：需水分析时应考虑人口的自然增长速度、城镇化程度、经济社会发展和人民生活水平的提高程度等方面；供水分析时应考
45、虑到流域水资源的开发利用现状及其格局，并能充分发挥现有供水工程的潜力。应强化节水意识、提高污水处理回用力度、注意挖潜配套相结合；以合理提高水价、调整产业结构等方式来有效抑制各用水方的需求，同时也要注重环境的改善。【例题例题】仍以内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗为例。不同保证率下的需水量和供水量预测成果，见表5-5。 分类规划水平年不同保证率i下的项目取值i=75%i=95%i=97%i=98%现状供用水水平需水量2010年86772.743534.441795.81022.82020年115456.168835.765035.31783.5可供水量2010年50553.550008.649962
46、.649903.12020年50553.550008.649962.649903.1实施节水、规划工程措施需水量2010年82086.243286.441457.8989.82020年103736.567714.064933.21638.8可供水量2010年66667.9965174.6063787.9263304.912020年70506.9468869.1267127.5266614.16表5-5 达拉特旗各规划水平年不同保证率下的水资源供需状况单位：104m3第六节第六节 水资源合理配置水资源合理配置水资源合理配置的目标与原则水资源合理配置的目标与原则目标（1）可承载原则（2）可持续性原
47、则（3）开源与节流并重原则（4）开发和保护相结合原则（5）兴利和除弊相结合原则（6）综合效益协调最优原则水资源合理配置的内容及流程水资源合理配置的内容及流程 主要内容（1）水资源供需初步分析；（2）水资源配置方案的生成；（3）水资源合理配置模型及其求解；（4）特殊干旱期应急对策。 保障水资源可持续利用和区域可持续发展原则水资源合理配置的工作流程图1水资源供需初步分析 通过对基准年和未来各规划水平年水资源供需的初步分析，可以弄清水资源开发利用过程中存在的主要问题，合理地调整水资源的供需结构和工程布局，确定需水满足程度、余缺水量、缺水程度与水环境状况等指标。 方案可行域2水资源配置方案的生成根据各
48、规划水平年的需水预测、供水预测、节约用水与水资源保护等成果，以供水预测的“零方案”和需水预测的基本方案相结合作为方案集的下限；以供水预测的高方案和需水预测的强化节水方案相结合作为方案集的上限。方案集上、下限之间为方案集的可行域。 方案调整在水资源供需分析及其计算方案比选过程中，应根据实际情况对原设置的方案进行合理的调整，并在此基础上继续进行相应的供需分析计算，通过反馈最终得到较为合理的推荐方案。 3水资源合理配置模型及其求解 按照水资源系统过程，可将其分为水资源配置系统和水资源循环系统。水资源循环系统以生态系统为主体，它包括水资源的形成、转化等过程，是水资源系统能够为人类提供持续不断的水资源的
49、客观原因。 水资源配置系统组成排水系统输水系统供水系统用水系统水资源合理配置模型的一般形式：（1）目标函数 目标1：社会效益 目标2：经济效益 目标3：环境效益（2）约束条件 1）供水系统的供水能力约束公共水源 独立水源 2）输水系统的输水能力约束 公共水源 独立水源 4）排水系统的水质约束达标排放 总量控制 5）非负约束 6）其他约束条件3）用水系统的供需变化约束第七节第七节 水资源规划方案的比选与制定水资源规划方案的比选与制定规划方案比选与制定的基本要求规划方案比选与制定的基本要求 （1）必须满足技术可行的要求。（2）必须满足经济可行的要求。 （3）规划方案应能满足不同发展阶段经济发展的需
50、要。 （4）要协调好水资源系统空间分布与水资源合理配置空间不协调之间 的矛盾。 规划方案涉及的内容规划方案涉及的内容 水资源规划的研究内容广泛，最终的规划方案涉及众多方面的内容，总结起来，制定的规划方案应该涉及社会发展规模、经济结构调整与发展速度、水资源配置方案、水资源保护规划等方面。 1.社会发展规模 （1）人口规划 （2）农村发展规划（3）城镇发展规划2.调整经济结构与发展速度 对于水资源规划工作，最终报告要提出的关于经济规划部分的相关成果，至少要包括： 对三类产业的总体规划。对各行业发展速度进行宏观调控。 第一产业第一产业第二产业第二产业第三产业第三产业农业工业和建筑业第一、第二产业以外
51、的其他部门合理划分经济结构体系，也就是产业类型及行业划分，并分别统计和分析，作为选择水资源规划模型决策变量的依据，这也是调整经济结构和发展速度的参考因素。依据水资源优化配置模型的求解结果，按照经济系统的决策变量，并参考本地区国民经济和社会发展计划，合理调整经济结构和各行业发展规模和速度。应是在水资源规划总体框架下，通过水资源优化配置，在一定约束条件下，满足社会、经济、环境综合效益最大的目标。 基础规划步骤调整经济结构和发展速度建立经济发展模型，并与社会发展模型相耦合，建立经济社会发展预测模型。作为系统结构关系约束条件，嵌入到水资源优化配置模型中。根据研究区的实际情况，制定水资源规划的依据、具体
52、任 务、目标和指导思想。重点要体现可持续发展的思想。了解经济社会发展现状和发展趋势，建立由经济社会主要指 标构成的经济社会发展预测模型，对未来不同规划水平年的 发展状况进行科学预测。分析研究区水资源数量、水资源质量和可供水资源量，并建 立水量水质模型，以作为研究的基础模型。依照本章介绍的方法，建立水资源合理配置模型。经济社会 发展预测模型、水量水质模型均应包括在水资源优化配置模 型中。通过合理配置模型的求解和优化方案的优选，来制定水资源 规划的具体内容。3.水资源配置方案 建立水资源合理配置模型的基本研究思路和过程： 4.水资源保护规划 水资源保护规划水资源保护规划的目的在于保护水质，合理地利
53、用水资源，通过规划提出各种措施与途径，使水体不受污染，以免影响水资源的正常用途。从而保证满足水体主要功能对水质的要求，并合理地、充分地发挥水体的多功能用途。在调查、分析河流、湖泊、水库等水体中污染源分布、排放现状的基础上，与水文状况和水资源开发利用情况相联系，利用水量水质模型，探索水质变化规律，评价水质现状和趋势，预测各规划水平年的水质状况，划定水功能区范围及水质标准，按照功能要求制定环境目标，计算水环境容量和与之相对应的污染物消减量，并分配到有关河段、地区、城镇，对污染物排放实行总量控制，同时，根据流域（或区域）各规划水平年预测的供水量和需水量，计算实施水资源保护所需要的生态需水量，最终提出
54、符合流域（或区域）经济社会发展的综合防治措施。 思考题思考题1、水资源规划与水资源配置之间的关系是什么？2、简述水资源规划的原则、主要内容和工作流程。3、举例说明经济社会发展与水资源之间的相互作用关系。4、简述在进行水资源规划时，为什么要进行经济社会发展预测，各类经 济社会指标预测的方法分别有哪些？5、通常在作水资源规划时，要进行经济社会发展预测，同时要参考地区 经济社会发展规划，如果预测结果与规划结果差距较大，即相应需水 量预测结果相差较大，如何处理这个矛盾？6、选择一个流域，收集相关资料，计算该流域河道内生态需水量。7、选择一个地区，通过收集相关资料，分析该地区各行业水资源开发利 用现状，并进行未来规划水平年供需水预测，最后进行水资源供需平 衡分析。8、简述水资源合理配置的内容及流程。9、选择某一地区，收集相关资料，完成该地区的水资源规划工作，并撰 写水资源规划报告。 谢谢 谢！谢！
