水資源供需平衡分析課件

是指在一定區(qū)域，一定時(shí)段內(nèi)，對(duì)某一發(fā)展水平年和某一保證率的各部門供水量和需水量平衡關(guān)系分析。是指在一定區(qū)域，一定時(shí)段內(nèi)，對(duì)某一發(fā)展水平年和某一保證率的各§5-1水資源供需平衡分析的目的、原則和方法一、目的：1、通過可供水量和需水量的分析，弄清楚水資源總量的供需現(xiàn)狀和存在的問題；2、通過不同時(shí)期不同部門的供需平衡分析，預(yù)測(cè)未來，了解水資源余缺的時(shí)空分布；探討水資源開發(fā)利用的途徑與潛力，3、針對(duì)水資源供需矛盾，進(jìn)行開源節(jié)流的總體規(guī)劃，明確水資源綜合開發(fā)利用保護(hù)的主要目標(biāo)和方向，以期實(shí)現(xiàn)水資源的長期供求計(jì)劃?！?-1水資源供需平衡分析的目的、原則和方法二、原則

(1)近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合

水資源的供需必須有中長期的規(guī)劃，要做到未雨綢繆，不能臨渴掘井。供需平衡分析一般分為現(xiàn)狀、中期和遠(yuǎn)期幾個(gè)階段，既把現(xiàn)階段的供需情況弄清楚，又要充分分析未來的供需變化，把近期和遠(yuǎn)期結(jié)合起來。(2)流域和區(qū)域相結(jié)合

在牽涉到上、下游分水和跨地區(qū)跨流域調(diào)水時(shí)，更要注意大、小區(qū)域的結(jié)合。(3)綜合利用和保護(hù)相結(jié)合

水資源是具有多種用途的資源，其開發(fā)利用應(yīng)做到綜合考慮，盡量做到一水多用，妥善處理避免污染。二、原則三、方法1、系列法

按雨情、水情的歷史系列資料進(jìn)行逐年的供需平衡分析計(jì)算；2、典型年法(或稱代表年法)

根據(jù)雨情、水情具有代表性的幾個(gè)不同年份進(jìn)行分析計(jì)算，而不必逐年計(jì)算。3、動(dòng)態(tài)模擬法：屬系列法的一種。三、方法1.系列法選擇代表性的系列，進(jìn)行逐年供需分析。系列法要求資料多，工作量大，適用于大區(qū)域、重要地區(qū)的供需平衡分析。通過對(duì)長系列調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，可以得到不同來水頻率下的各分區(qū)各部門的余缺水量。1.系列法2.典型年法選擇代表性的系列，根據(jù)降水頻率，選取典型年進(jìn)行供需分析。一般地，平水年頻率P=50%，枯水年（偏旱年）頻率P=75%；特枯水年（干旱年）頻率P=90%或P=95%。北方干旱地區(qū)，一般要做平水年（P=50%）、偏旱年（P=75%）二個(gè)典型年的供需分析。南方濕潤地區(qū)，則做平水年（P=50%）、偏旱年（P=75%）、干旱年（P=95%）三個(gè)典型年的供需分析。2.典型年法§5-2水資源供需平衡分析的典型年法一、典型年法的涵義

典型年(又稱代表年)法，是指對(duì)某一范圍的水資源供需關(guān)系，只進(jìn)行典型年份平衡分析汁算的方法。選哪幾種代表年，根據(jù)水供需的目的來確定。

優(yōu)點(diǎn)：可以克服資料不全(如系列資料難以取得時(shí))及計(jì)算工作量太大的問題?！?-2水資源供需平衡分析的典型年法二、計(jì)算分區(qū)和計(jì)算時(shí)段（一）

區(qū)域劃分

(1)盡量按流域、水系劃分，對(duì)地下水開采區(qū)應(yīng)盡量按同一水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐?，這樣便于算清水賬。

(2)盡量照顧行政區(qū)劃的完整性。這樣便于資料的收集和統(tǒng)計(jì)，另外，按行政區(qū)劃更有利于水資源的開發(fā)利用和保護(hù)的決策和管理。

(3)盡量不打亂供水、用水、排水系統(tǒng)。二、計(jì)算分區(qū)和計(jì)算時(shí)段（二）計(jì)算時(shí)段的劃分

區(qū)域水資源計(jì)算時(shí)段可分別采用年、季、月、旬和日，選取的時(shí)段長度要適宜，劃得太大往往會(huì)掩蓋供需之間的矛盾，缺水期往往是處在時(shí)間很短的幾個(gè)時(shí)段里，因此只有把計(jì)算時(shí)段劃分得合適，才能把供需矛盾揭露出來。

實(shí)際工作中劃分計(jì)算時(shí)段一般以能客觀反映計(jì)算地區(qū)的水資源供需為準(zhǔn)則。計(jì)算時(shí)段也可采用以年為單位，即使是以旬或月為計(jì)算時(shí)段的分析，最后計(jì)算成果也應(yīng)匯總成以年為單位的供需平衡分析。（二）計(jì)算時(shí)段的劃分三、典型年和水平年的確定（一）不同頻率典型年的確定1．典型年來水量的選擇

根據(jù)各分區(qū)的具體情況來選擇控制站，以控制站的實(shí)際來水系列進(jìn)行頻率計(jì)算，選擇符合某一設(shè)計(jì)頻率的實(shí)際典型年份，然后求出該典型年的來水總量?？梢赃x擇年天然徑流系列或年降雨量系列進(jìn)行頻率分析計(jì)算。（1）北方干旱半干旱地區(qū)，降雨較少，供水主要靠徑流調(diào)節(jié)，則常用年經(jīng)流系列來選擇典型年。（2）南方濕潤地區(qū)，降雨較多，缺水既與降雨有關(guān)，又與用水季節(jié)徑流調(diào)節(jié)分配有關(guān)，故可以有多種的系列選擇。三、典型年和水平年的確定（3）在西北內(nèi)陸地區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉取決于徑流調(diào)節(jié)，故多采用年經(jīng)流系列來選擇代表年。（4）而在南方地區(qū)農(nóng)作物一年三熟，全年灌溉，降雨量對(duì)灌溉用水影響很大，故常用年降雨量系列來選擇典型年。

對(duì)于降雨的年內(nèi)分配，一般是挑選年降雨量接近典型年的實(shí)際資料進(jìn)行縮放分配。2．典型年來水量的分布

按實(shí)際典型年的來水量進(jìn)行分配，但地區(qū)內(nèi)降雨、徑流的時(shí)空分配受所選擇典型年所支配，具有一定的偶然性，故為了克服這種偶然性，通常選用頻率相近的若干個(gè)實(shí)際年份進(jìn)行分析計(jì)算，并從中選出對(duì)供需平衡偏于不利的情況進(jìn)行分配。（3）在西北內(nèi)陸地區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉取決于徑流調(diào)節(jié)，故多采用年經(jīng)流（二）水平年確定

一般情況下，需要研究分析四個(gè)發(fā)展階段的供需情況，即所謂的四個(gè)水平年的情況。1、現(xiàn)狀水平年：又稱基準(zhǔn)年，系指現(xiàn)狀情況以該年為標(biāo)準(zhǔn)。2、近期水平年：基準(zhǔn)年以后5年或10年。3、遠(yuǎn)景水平年：基準(zhǔn)年以后15或20年。4、遠(yuǎn)景設(shè)想水平年：基準(zhǔn)年以后30~50年。注：一個(gè)地區(qū)的水資源供需平衡分析究竟取幾個(gè)水平年，應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定或當(dāng)?shù)鼐唧w條件以及供需分析的目的而定。（二）水平年確定四、可供水量和需水量的分析計(jì)算（一）

可供水量

可供水量是指不同水平年、不同保證率或不同頻率條件下通過工程設(shè)施可提供的符合一定標(biāo)準(zhǔn)的水量，包括區(qū)域內(nèi)的地表水、地下水、外流域的調(diào)水，污水處理回用和海水利用等。1、供水系統(tǒng)分類（1）按工程分類：包括蓄水工程、引水工程、提水工程和調(diào)水工程。（2）按水源分類：為地表水工程、地下水工程和污水再生回用工程類型。（3）按用戶分類：為城市供水、農(nóng)村供水和混合供水系統(tǒng)。四、可供水量和需水量的分析計(jì)算2、可供水量的影響因素

（1）來水條件；

（2）用水條件；

（

3）工程條件；

（4）水質(zhì)條件。注：可供水量不同于天然水資源量，也不等于可利用水資源量，一般情況下，可供水量是小于天然水資源量，也小于可利用水資源量。

對(duì)于可供水量，要分類、分工程、分區(qū)逐項(xiàng)逐時(shí)段計(jì)算，最后還要匯總成全區(qū)域的總供水量。2、可供水量的影響因素（二）

典型年法中供水保證率1、供水保證率：指多年供水過程中，供水得到保證的年數(shù)占總年數(shù)的百分?jǐn)?shù)，常用下式計(jì)算：式中：p——供水保證率；

m——保證正常供水的年數(shù)；

n——供水總年數(shù)。（二）典型年法中供水保證率2、確定供水保證率的方法(1)在今后多年供水過程中有保證年數(shù)占總供水年數(shù)的百分?jǐn)?shù)。今后多年是一個(gè)計(jì)算系列，在這個(gè)系列中，不管那一個(gè)年份，只要有保證的年數(shù)足夠，就可以達(dá)到所需保證率。(2)規(guī)定某一個(gè)年份(例如2000年這個(gè)水平年)，這一年的來水可以是各種各樣的，現(xiàn)在把某系列各年的來水都放到2000這一水平年去進(jìn)行供需分析，計(jì)算其供水有保證的年數(shù)占系列總年數(shù)的百分?jǐn)?shù)，即為2000年這一水平年的供水遇到所用系列的來水時(shí)的供水保證率。2、確定供水保證率的方法（三）

需水量1．工業(yè)用水

(1)工業(yè)用水的計(jì)算式中:Q1——總用水量，m3/a；

Qc——耗水量，m3／a；

QD——排水量，m3／a；

QR——重復(fù)用水量，m3／a。（三）需水量式中:Q1——總用水量，m3/a；(2)工業(yè)用水的預(yù)測(cè)

①趨勢(shì)法：

用歷年工業(yè)用水量增長率來推算未來工業(yè)用水量。式中：Si——某一年所預(yù)測(cè)的工業(yè)需水量，m3；

S0——起始年的工業(yè)用水量，m3；

d——工業(yè)用水量年平均增長率，％；

n——從起始年份到預(yù)測(cè)年份所間隔的時(shí)間，a。(2)工業(yè)用水的預(yù)測(cè)式中：Si——某一年所預(yù)測(cè)的工業(yè)需水量，②相關(guān)法：

工業(yè)用水的統(tǒng)計(jì)參數(shù)(如單位產(chǎn)值耗水量、工業(yè)用水增長率等)與工業(yè)產(chǎn)值有一定的相關(guān)關(guān)系，常用以下兩種方法進(jìn)行預(yù)測(cè)：

建立工業(yè)用水增長率和工業(yè)產(chǎn)值增長率的相關(guān)關(guān)系來推求工業(yè)發(fā)展用水；

建立工業(yè)產(chǎn)值和萬元產(chǎn)值用水量的相關(guān)關(guān)系來推求工業(yè)發(fā)展用水。②相關(guān)法：③分行業(yè)重復(fù)利用率提高法：

用萬元產(chǎn)值用水量和重復(fù)利用率這二個(gè)指標(biāo)來推算工業(yè)發(fā)展用水。式中：

q1，q2——分別為起始年和預(yù)測(cè)年的萬元產(chǎn)值取用水量，m3／萬元；

η1，η1節(jié)?！謩e為起始年和預(yù)測(cè)年的工業(yè)用水重復(fù)利用率，％。③分行業(yè)重復(fù)利用率提高法：式中：2．生活用水：

城市生活用水量的預(yù)測(cè)常用人均生活用水定額法推算。

Q生活=365qm/1000式中:Q生活——生活用水需求量，m3／a；

g——人均生活用水定額，L／(人·d)；

m——預(yù)測(cè)期用水人口數(shù)，人。2．生活用水：3．農(nóng)業(yè)用水:

農(nóng)村用水包括農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)的用水，農(nóng)村居民的生活用水、農(nóng)村工業(yè)、企業(yè)用水等。

(1)農(nóng)業(yè)灌溉用水量的計(jì)算和預(yù)測(cè)①一種作物一次田間灌水量(稱凈灌溉用水量)M凈可用下式求得：

M凈=mω式中:m——作物某次灌水的灌水定額，m3／畝；

ω——該作物的灌溉面積，畝。3．農(nóng)業(yè)用水:②毛灌溉水量M毛

灌溉水要經(jīng)過各級(jí)渠道輸送到田間，由于在渠道輸水過程中的各種損失(滲漏、蒸發(fā)等)，因此引水量(毛灌溉水量)必然大于田間的凈灌溉水量。式中：M凈

——凈灌水量，m3；

η水——灌溉水利用系數(shù)，一般為0.45～0.6。②毛灌溉水量M毛式中：M凈——凈灌水量，m3；(2)農(nóng)業(yè)的其他用水

①農(nóng)村居民生活用水

可通過典型調(diào)查人均生活用水標(biāo)準(zhǔn)，按下式進(jìn)行估算：

式中:W居——農(nóng)村居民生活用水量，m3／a；

mi——人均生活用水標(biāo)準(zhǔn)，L／(人·d)；

ni——農(nóng)村居民用水人數(shù)。(2)農(nóng)業(yè)的其他用水式中:W居——農(nóng)村居民生活用水量，m3／

②牲畜用水

可通過調(diào)查到或?qū)崪y(cè)到的牲畜用水定額，按下式進(jìn)行估算：式中：W牲——全部的牲畜用水量，m3／a；ni——各種牲畜或家禽頭數(shù)或只數(shù)，頭；

mi——各種牲畜或家禽用水定額(調(diào)查或?qū)崪y(cè)值)，L／(頭·d)。②牲畜用水式中：W牲——全部的牲畜用水量，m3／a；

③漁業(yè)用水

漁業(yè)用水指養(yǎng)殖水面蒸發(fā)和滲漏所消耗水的補(bǔ)充量，按下式估算：式中：

ω——養(yǎng)殖水面積，m2或km2；

E——水面蒸發(fā)量，可通過實(shí)驗(yàn)求得，mm；

α——蒸發(fā)器折算系數(shù)；

P——年降雨量，mm；

S——年滲漏量，mm。

④村辦企業(yè)用水

村辦企業(yè)包括小型工廠、小加工作坊等，其用水量的估算與工業(yè)用水的估算方法相類似，在調(diào)查的基礎(chǔ)上，分行業(yè)進(jìn)行估算。③漁業(yè)用水式中：ω——養(yǎng)殖水面積，m2或km2；五、供需平衡分析和成果綜合（一）水資源的供需平衡分析的分類1．從分析的范圍考慮，可劃分為：

(1)計(jì)算單元的供需分析；

(2)整個(gè)區(qū)域的供需分析；

(3)河流流域的供需分析。2．從可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)，可劃分為：

(1)現(xiàn)狀的供需分析；

(2)不同發(fā)展階段(不同水平年)的供需分析。五、供需平衡分析和成果綜合3．從供需分析的深度，可劃分為：

(1)不同發(fā)展階段(不同水平年)的一次供需分析；

(2)不同發(fā)展階段(不同水平年)的二次供需分析。

(3)不同發(fā)展階段(不同水平年)的三次供需分析

3．從供需分析的深度，可劃分為：1.一次供需平衡水資源一次供需平衡分析就是在流域現(xiàn)狀供水能力與外延式增長的用水需求間所進(jìn)行的供需平衡分析。水資源一次供供需分析主要目的是：了解和明晰現(xiàn)狀供水能力與外延式用水需求條件下的水資源供需缺口。主要回答三個(gè)問題：確定在無新的供水工程投資條件下，未來不同階段的供水能力和可供水量。確定在無直接節(jié)水工程投資條件下，未來不同階段的水資源需求自然增長量。確定現(xiàn)狀開發(fā)狀態(tài)下，未來不同階段的水資源供需缺口，為確定節(jié)水、治污和挖潛等措施提供依據(jù)。1.一次供需平衡2.二次供需平衡分析水資源二次供需分析，主要是在一次供需分析的基礎(chǔ)上，在水資源需求方面通過節(jié)流等各項(xiàng)措施控制用水需求的增長態(tài)勢(shì)，預(yù)測(cè)不同水平年需水量；在水資源供給方面通過當(dāng)?shù)厮Y源開源等措施充分挖掘供水潛力，給出不同水平年供水工程的安排；通過調(diào)節(jié)計(jì)算，分析不同水平年的供需態(tài)勢(shì)。通過供給和需求兩方面的調(diào)控，基本實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源的供需平衡，或者使缺口有較大幅度的下降。2.二次供需平衡分析3.三次供需平衡分析若二次平衡分析后仍有較大的供需缺口，應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整經(jīng)濟(jì)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加大節(jié)水力度，具備跨流域調(diào)水條件的，實(shí)施外流域調(diào)水、進(jìn)一步較少需求和增加供給，進(jìn)行三次平衡分析。水資源較豐沛的地區(qū)，可只進(jìn)行二次平衡分析。通過不同方案的對(duì)比和分析，為確定調(diào)水工程的規(guī)模提供依據(jù)。3.三次供需平衡分析4．按用水的性質(zhì)，可劃分為：

(1)河道外用水的供需分析；

(2)河道內(nèi)用水的供需分析。（二）

計(jì)算單元的供需分析

(1)現(xiàn)狀供需分析①調(diào)查統(tǒng)計(jì)現(xiàn)階段年份計(jì)算單元內(nèi)各水源的實(shí)際供水量和各部門的實(shí)際用水量。4．按用水的性質(zhì)，可劃分為：②進(jìn)行水量平衡校核：對(duì)于某一計(jì)算單元、某一水平年、某種保證率的供需平衡計(jì)算式為：式中：W供i——計(jì)算單元內(nèi)的分項(xiàng)供水量，m3/a；

n1——計(jì)算單元內(nèi)可供水量的分項(xiàng)數(shù)；

W需I——計(jì)算單元內(nèi)的分項(xiàng)需水量，m3/a；n2——計(jì)算單元內(nèi)可需水量的分項(xiàng)數(shù)；n1——余缺水量，“+”為余，“-”為缺，

m3/a。③現(xiàn)狀供需狀況及分析

對(duì)現(xiàn)狀年的實(shí)際供、用水情況和不同頻率來水情況下的供需平衡狀況進(jìn)行列表分析。②進(jìn)行水量平衡校核：對(duì)于某一計(jì)算單元、某一水平年、某種保證率（三）

整個(gè)區(qū)域的水資源供需分析

(1)典型年法：先根據(jù)全區(qū)域的雨情和水情情況，選定代表年，然后根據(jù)該代表年的來水情況，自上而下，先支流后干流逐個(gè)計(jì)算各個(gè)單元的供需情況，最后將各個(gè)單元的供需成果進(jìn)行匯總，即得整個(gè)區(qū)域的水資源供需情況。

(2)同頻率法：根據(jù)實(shí)際情況先把整個(gè)區(qū)域劃分為若干個(gè)流域，每個(gè)流域根據(jù)各自的雨情、水情情況選擇各自的代表年。然后采用典型年法相同的方法，逐個(gè)進(jìn)行計(jì)算單元水供需分析并將同一流域的計(jì)算單元水供需分析成果相加，最后，再把各流域同頻率的計(jì)算成果匯總即得到整個(gè)區(qū)域的水資源供需分析的成果。（三）整個(gè)區(qū)域的水資源供需分析（四）不同發(fā)展階段(水平年)的供需分析

對(duì)今后不同發(fā)展階段的可供水量進(jìn)行分析時(shí)，要注意研究區(qū)域上游用水的變化，如：上游新建水庫或河道引水工程，則會(huì)減少來水量，必然造成可供水量的減少。因此，計(jì)算今后的可供水量要和水源工程的長遠(yuǎn)規(guī)劃結(jié)合起來。

在需水量預(yù)測(cè)分析中，則要和研究區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃配合，做出切合實(shí)際的需水預(yù)測(cè)，既要滿足可持續(xù)發(fā)展對(duì)水的長期要求，又要做到水資源不受到破壞。（四）不同發(fā)展階段(水平年)的供需分析§5-3水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬分析一、水資源系統(tǒng)供需平衡的動(dòng)態(tài)模擬分析方法1、主要內(nèi)容

(1)基本資料的調(diào)查收集和分析：包括來水系列、區(qū)域內(nèi)的水資源量和質(zhì)、各部門用水、水資源工程資料、有關(guān)基本參數(shù)資料以及相關(guān)的國民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的資料等。

(2)水資源系統(tǒng)管理調(diào)度：包括水量管理調(diào)度(如地表水庫群的水調(diào)度、地表水和地下水的聯(lián)合調(diào)度、水資源的分配等)、水量水質(zhì)的控制調(diào)度等。

(3)水資源系統(tǒng)的管理規(guī)劃：解決水資源供需矛盾的各種工程和非工程措施并進(jìn)行定量分析；工程經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益的分析和評(píng)價(jià)等。§5-3水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬分析2、特點(diǎn)

(1)該方法不是對(duì)某一個(gè)別的典型年進(jìn)行分析，而是在較長的時(shí)間系列里對(duì)一個(gè)地區(qū)的水資源供需的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行逐個(gè)時(shí)段模擬和預(yù)測(cè)，因此可以綜合考慮水資源系統(tǒng)中各因素隨時(shí)間變化及隨機(jī)性而引起的供需的動(dòng)態(tài)變化。

(2)該方法不僅可以對(duì)整個(gè)區(qū)域的水資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬分析，由于采用不同子區(qū)和不同水源之間的聯(lián)合調(diào)度，能考慮它們之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，因此該方法除能夠反映出時(shí)間上的動(dòng)態(tài)變化，也能夠反映出地域空間上的水供需的不平衡性。

(3)該方法采用系統(tǒng)分析方法中的模擬方法，仿真性好，能直觀形象地模擬復(fù)雜的水資源供需關(guān)系和管理運(yùn)行方面的功能，可以按不同調(diào)度及優(yōu)化的方案進(jìn)行多方案模擬，并可以對(duì)不同的方案的供水的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，便于了解不同時(shí)間不同地區(qū)的供需狀況以及采取對(duì)策措施所產(chǎn)生的效果，合理地利用水資源。2、特點(diǎn)二、模擬模型的建立、檢驗(yàn)和運(yùn)行（一）

模型的建立

以水庫的調(diào)度為例，其有關(guān)變量包括水庫蓄水量，工業(yè)用水量、農(nóng)業(yè)用水量、水庫的損失量(蒸發(fā)量和水庫滲漏量)以及入庫水量等，用水量平衡原理來建立各變量間的數(shù)學(xué)關(guān)系，并按一定的規(guī)則來實(shí)現(xiàn)水庫的水調(diào)度運(yùn)行，具體的數(shù)學(xué)方程如下所示：式中:Wt,Wt-1——時(shí)段末、初的水庫蓄水量，m3；

WIt,WAt-1—時(shí)段內(nèi)水庫供給工業(yè)、農(nóng)業(yè)的水量，m3；

WEQt——時(shí)段內(nèi)水庫的蒸發(fā)、滲漏損失，m3；

WQt——時(shí)段內(nèi)水庫水量，m3。二、模擬模型的建立、檢驗(yàn)和運(yùn)行式中:Wt,Wt-1——時(shí)段（二）

模型的調(diào)參和檢驗(yàn)

按設(shè)計(jì)方案正式運(yùn)行模型之前，必須對(duì)模型中有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行確定以及對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)來判定該模型的可行性和正確性。

參數(shù)必須用有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)來確定，這就是所謂的調(diào)參計(jì)算或稱為參數(shù)估值。若參數(shù)估值一直不理想，則必須考慮對(duì)模型進(jìn)行修改。

檢驗(yàn)的一般方法是輸入與求參不同的另外一套的歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)行模型并輸出結(jié)果，看其與系統(tǒng)實(shí)際記錄是否吻合，若能吻合或吻合較好，反映檢驗(yàn)的結(jié)果具有良好的一致性，說明所建模型具有可行性和正確性，模型的運(yùn)行結(jié)果是可靠的。若和實(shí)際資料吻合不好，則要對(duì)模型進(jìn)行修正。（二）模型的調(diào)參和檢驗(yàn)（三）

模型運(yùn)行方案的設(shè)計(jì)

(1)模型中所采用的水文系列，即可用一次歷史系列，也可用歷史資料循環(huán)系列；

(2)開源工程的不同方案和開發(fā)次序。例如，是擴(kuò)大地下水源還是地面水源；是開發(fā)本區(qū)水資源還是區(qū)外水資源；不同階段水源工程的規(guī)模等，都要根據(jù)專題研究報(bào)告進(jìn)行運(yùn)行方案設(shè)計(jì)；

(3)不同用水部門的配水或不同的小區(qū)的配水方案的選擇；

(4)不同節(jié)流方案、不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和用水指標(biāo)的選擇。（三）模型運(yùn)行方案的設(shè)計(jì)三、水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬分析成果的綜合（一）現(xiàn)狀供需分析（二）不同發(fā)展時(shí)期的供需分析

(1)若干個(gè)階段(水平年)的可供水量和需水量的平衡情況；

(2)一個(gè)系列逐年的水資源供需平衡情況；

(3)開源、節(jié)流措施的方案規(guī)劃和數(shù)量分析；

(4)各部門的用水保證率及其他評(píng)價(jià)指標(biāo)等。三、水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬分析成果的綜合§5-4水資源動(dòng)態(tài)模擬的實(shí)例分析

一、研究區(qū)水資源動(dòng)態(tài)模擬方法（一）研究區(qū)水資源系統(tǒng)

(1)來水系統(tǒng)：主要指當(dāng)?shù)亟邓?、由境外進(jìn)入本區(qū)的側(cè)向地下水補(bǔ)給、由外區(qū)入境的地表水及廢污水等；

(2)儲(chǔ)水系統(tǒng)：研究區(qū)內(nèi)地下水含水層及境內(nèi)可攔蓄地表徑流的河道和地面蓄水工程；

(3)用水系統(tǒng)：主要包括農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水等；

(4)排水系統(tǒng)：主要指排泄到境外的地下水滲流和地表徑流及潛水的蒸發(fā)損失?！?-4水資源動(dòng)態(tài)模擬的實(shí)例分析（二）模塊類型

(1)用于存儲(chǔ)和傳遞各種數(shù)據(jù)和計(jì)算成果的工作模塊(亦稱數(shù)據(jù)文件庫)；

(2)進(jìn)行水資源系統(tǒng)中供需各方供水量和需水量計(jì)算的工作模塊；

(3)用于各子區(qū)水資源聯(lián)合調(diào)度計(jì)算的工作模塊；

(4)輸出各種計(jì)算成果的工作模塊。（二）模塊類型二、主要工作模塊（一）

確定來水量的子模塊

研究區(qū)各子區(qū)在某個(gè)時(shí)段內(nèi)的降雨入滲補(bǔ)給量Ii，按下式進(jìn)行估算：

式中：

P——某個(gè)時(shí)段內(nèi)的降雨量，mm；

Ai——第i子區(qū)的面積，km2；

αi——第i子區(qū)的降雨入滲補(bǔ)給系數(shù)，

β——單位換算系數(shù)。二、主要工作模塊式中：P——某個(gè)時(shí)段內(nèi)的降雨量，mm；（二）

用水預(yù)測(cè)計(jì)算的子模塊1、小麥、玉米和水稻作物的灌溉用水式中：Wi+1，Wi—分別為第i+1日末和第i日末根系層的水量，mm；

Pi，Ei—分別為第i日的降雨量和作物耗水量，mm。注：計(jì)算中可對(duì)根系層水量規(guī)定一個(gè)適宜的上下限Wmax和Wmin，如果Wi+1<Wmin，則表明作物根系層缺水，應(yīng)按下式確定灌水量（二）用水預(yù)測(cè)計(jì)算的子模塊式中：Wi+1，Wi—分別為第2、工業(yè)用水式中：Q1，Q2——分別是起始年和預(yù)測(cè)年萬元產(chǎn)值的取用水量，m3/萬元；

η1，η2——分別是起始年和預(yù)測(cè)年工業(yè)用水重復(fù)利用率，計(jì)算中取η的平均遞增率為4％；

K=(1-α

)n，其中α是單位產(chǎn)值用水的年下降率，計(jì)算中取α平均值為0.65％；

B2——預(yù)測(cè)年的工業(yè)萬元產(chǎn)值，萬元；

IW2——預(yù)測(cè)年的工業(yè)取用水量，m3/a。2、工業(yè)用水式中：Q1，Q2——分別是起始年和預(yù)測(cè)年萬元產(chǎn)值(三)地面水地下水聯(lián)合調(diào)度的工作子模塊

該模塊用于模擬計(jì)算研究區(qū)七個(gè)子區(qū)各個(gè)時(shí)段內(nèi)的水量平衡。式中：

—各子區(qū)地下水體在垂向的水量交換值，m3；

—各子區(qū)與境外地下水在水平向的交換量，(m3)，

—水量交換而引起的地下水位的變化值；μi，F(xiàn)i—分別是第i區(qū)的給水度和面積，km2；H(t1)—各子區(qū)在時(shí)段末的地下水位。（四）

地下水動(dòng)態(tài)有限元計(jì)算子模塊(三)地面水地下水聯(lián)合調(diào)度的工作子模塊式中：—三、水資源動(dòng)態(tài)模擬過程

(1)數(shù)據(jù)庫調(diào)入有關(guān)的數(shù)據(jù)(如逐日的降雨資料、各子區(qū)的種植面積等)和有關(guān)的參數(shù)(如給水度、入滲系數(shù)、平均滲透系數(shù)、渠系利用系數(shù)等)；

(2)逐年推求糧食作物(小麥、玉米和水稻)的灌溉制度；

(3)在計(jì)算年以旬為時(shí)段計(jì)算各個(gè)分區(qū)糧食作物灌溉量、七個(gè)用水部門的用水量，并由此推求出地下水的開采量、灌溉回歸人滲量及污水的生成量等；

(4)在計(jì)算年按旬計(jì)算各子區(qū)降雨入滲補(bǔ)給及潛水蒸發(fā)量；

三、水資源動(dòng)態(tài)模擬過程(5)在計(jì)算年按旬計(jì)算外區(qū)和本區(qū)的地下水交換量；(6)在計(jì)算年按旬進(jìn)行各子區(qū)垂直方向水資源量的均衡計(jì)算；(5)在計(jì)算年按旬進(jìn)行各子區(qū)水平方向水資源量的均衡計(jì)算；(8)在計(jì)算年按旬進(jìn)行水資源量的總體均衡計(jì)算并求出旬末的各子區(qū)地下水位的變化值和水位值；(9)若計(jì)算年份小于終止年份，則返回步驟(2)繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算年份等于終止年份，則脫離循環(huán)計(jì)算，并根據(jù)指令輸出計(jì)算成果或形成有關(guān)的數(shù)據(jù)文件。(5)在計(jì)算年按旬計(jì)算外區(qū)和本區(qū)的地下水交換量；四、水資源動(dòng)態(tài)模擬模型的可行性驗(yàn)證

所建立的數(shù)學(xué)模型的合理性和可行性有賴于模型的驗(yàn)證。

例如：在水資源動(dòng)態(tài)模擬過程中，調(diào)用現(xiàn)狀年份的降雨資料、各子區(qū)種植面積以及工業(yè)用水和生活用水等研究區(qū)的實(shí)測(cè)資料進(jìn)行地下水位的計(jì)算。

將模擬計(jì)算結(jié)果與不同地點(diǎn)觀測(cè)井地下水位實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，比較結(jié)果的一致性。四、水資源動(dòng)態(tài)模擬模型的可行性驗(yàn)證五、水資源動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算成果分析

(1)研究區(qū)主要用水部門的逐年用水量；

(2)各子區(qū)水資源供需平衡及地下水位30年間逐年的變化過程；

(3)全研究區(qū)水資源的均衡計(jì)算結(jié)果。五、水資源動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算成果分析第5章水資源供需平衡分析課件供需分析中幾個(gè)基本概念（1）分區(qū)單元：

水資源供需關(guān)系分析，一般需要將一個(gè)大的區(qū)域劃分成若干分區(qū)。對(duì)每一分區(qū)單元進(jìn)行供需分析，然后逐級(jí)匯總。（2）計(jì)算時(shí)段：水資源供需平衡計(jì)算時(shí)段的劃分，總的原則是：能夠突出不同時(shí)段的水資源量的余缺情況，不至于掩蓋水資源的供需矛盾。供需分析中幾個(gè)基本概念（3）水平年：供需分析中選擇出的代表年，要能夠反映區(qū)域發(fā)展不同階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)達(dá)到的水平、相應(yīng)的需水水平和水資源開發(fā)水平，所以通常稱其為水平年。水平年可設(shè)：現(xiàn)狀水平年（基準(zhǔn)年）、近期（5－10年）、遠(yuǎn)期（15－20年）水平年還應(yīng)分不同保證率，即同一水平年應(yīng)選幾個(gè)不同的保證率，分別代表平水、枯水特枯水年進(jìn)行供需分析。代表年：通常所說的典型年，由系列中選擇出具體年份。（3）水平年：是指在一定區(qū)域，一定時(shí)段內(nèi)，對(duì)某一發(fā)展水平年和某一保證率的各部門供水量和需水量平衡關(guān)系分析。是指在一定區(qū)域，一定時(shí)段內(nèi)，對(duì)某一發(fā)展水平年和某一保證率的各§5-1水資源供需平衡分析的目的、原則和方法一、目的：1、通過可供水量和需水量的分析，弄清楚水資源總量的供需現(xiàn)狀和存在的問題；2、通過不同時(shí)期不同部門的供需平衡分析，預(yù)測(cè)未來，了解水資源余缺的時(shí)空分布；探討水資源開發(fā)利用的途徑與潛力，3、針對(duì)水資源供需矛盾，進(jìn)行開源節(jié)流的總體規(guī)劃，明確水資源綜合開發(fā)利用保護(hù)的主要目標(biāo)和方向，以期實(shí)現(xiàn)水資源的長期供求計(jì)劃?！?-1水資源供需平衡分析的目的、原則和方法二、原則

(1)近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合

水資源的供需必須有中長期的規(guī)劃，要做到未雨綢繆，不能臨渴掘井。供需平衡分析一般分為現(xiàn)狀、中期和遠(yuǎn)期幾個(gè)階段，既把現(xiàn)階段的供需情況弄清楚，又要充分分析未來的供需變化，把近期和遠(yuǎn)期結(jié)合起來。(2)流域和區(qū)域相結(jié)合

在牽涉到上、下游分水和跨地區(qū)跨流域調(diào)水時(shí)，更要注意大、小區(qū)域的結(jié)合。(3)綜合利用和保護(hù)相結(jié)合

水資源是具有多種用途的資源，其開發(fā)利用應(yīng)做到綜合考慮，盡量做到一水多用，妥善處理避免污染。二、原則三、方法1、系列法

按雨情、水情的歷史系列資料進(jìn)行逐年的供需平衡分析計(jì)算；2、典型年法(或稱代表年法)

根據(jù)雨情、水情具有代表性的幾個(gè)不同年份進(jìn)行分析計(jì)算，而不必逐年計(jì)算。3、動(dòng)態(tài)模擬法：屬系列法的一種。三、方法1.系列法選擇代表性的系列，進(jìn)行逐年供需分析。系列法要求資料多，工作量大，適用于大區(qū)域、重要地區(qū)的供需平衡分析。通過對(duì)長系列調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，可以得到不同來水頻率下的各分區(qū)各部門的余缺水量。1.系列法2.典型年法選擇代表性的系列，根據(jù)降水頻率，選取典型年進(jìn)行供需分析。一般地，平水年頻率P=50%，枯水年（偏旱年）頻率P=75%；特枯水年（干旱年）頻率P=90%或P=95%。北方干旱地區(qū)，一般要做平水年（P=50%）、偏旱年（P=75%）二個(gè)典型年的供需分析。南方濕潤地區(qū)，則做平水年（P=50%）、偏旱年（P=75%）、干旱年（P=95%）三個(gè)典型年的供需分析。2.典型年法§5-2水資源供需平衡分析的典型年法一、典型年法的涵義

典型年(又稱代表年)法，是指對(duì)某一范圍的水資源供需關(guān)系，只進(jìn)行典型年份平衡分析汁算的方法。選哪幾種代表年，根據(jù)水供需的目的來確定。

優(yōu)點(diǎn)：可以克服資料不全(如系列資料難以取得時(shí))及計(jì)算工作量太大的問題?！?-2水資源供需平衡分析的典型年法二、計(jì)算分區(qū)和計(jì)算時(shí)段（一）

區(qū)域劃分

(1)盡量按流域、水系劃分，對(duì)地下水開采區(qū)應(yīng)盡量按同一水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐?，這樣便于算清水賬。

(2)盡量照顧行政區(qū)劃的完整性。這樣便于資料的收集和統(tǒng)計(jì)，另外，按行政區(qū)劃更有利于水資源的開發(fā)利用和保護(hù)的決策和管理。

(3)盡量不打亂供水、用水、排水系統(tǒng)。二、計(jì)算分區(qū)和計(jì)算時(shí)段（二）計(jì)算時(shí)段的劃分

區(qū)域水資源計(jì)算時(shí)段可分別采用年、季、月、旬和日，選取的時(shí)段長度要適宜，劃得太大往往會(huì)掩蓋供需之間的矛盾，缺水期往往是處在時(shí)間很短的幾個(gè)時(shí)段里，因此只有把計(jì)算時(shí)段劃分得合適，才能把供需矛盾揭露出來。

實(shí)際工作中劃分計(jì)算時(shí)段一般以能客觀反映計(jì)算地區(qū)的水資源供需為準(zhǔn)則。計(jì)算時(shí)段也可采用以年為單位，即使是以旬或月為計(jì)算時(shí)段的分析，最后計(jì)算成果也應(yīng)匯總成以年為單位的供需平衡分析。（二）計(jì)算時(shí)段的劃分三、典型年和水平年的確定（一）不同頻率典型年的確定1．典型年來水量的選擇

根據(jù)各分區(qū)的具體情況來選擇控制站，以控制站的實(shí)際來水系列進(jìn)行頻率計(jì)算，選擇符合某一設(shè)計(jì)頻率的實(shí)際典型年份，然后求出該典型年的來水總量?？梢赃x擇年天然徑流系列或年降雨量系列進(jìn)行頻率分析計(jì)算。（1）北方干旱半干旱地區(qū)，降雨較少，供水主要靠徑流調(diào)節(jié)，則常用年經(jīng)流系列來選擇典型年。（2）南方濕潤地區(qū)，降雨較多，缺水既與降雨有關(guān)，又與用水季節(jié)徑流調(diào)節(jié)分配有關(guān)，故可以有多種的系列選擇。三、典型年和水平年的確定（3）在西北內(nèi)陸地區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉取決于徑流調(diào)節(jié)，故多采用年經(jīng)流系列來選擇代表年。（4）而在南方地區(qū)農(nóng)作物一年三熟，全年灌溉，降雨量對(duì)灌溉用水影響很大，故常用年降雨量系列來選擇典型年。

對(duì)于降雨的年內(nèi)分配，一般是挑選年降雨量接近典型年的實(shí)際資料進(jìn)行縮放分配。2．典型年來水量的分布

按實(shí)際典型年的來水量進(jìn)行分配，但地區(qū)內(nèi)降雨、徑流的時(shí)空分配受所選擇典型年所支配，具有一定的偶然性，故為了克服這種偶然性，通常選用頻率相近的若干個(gè)實(shí)際年份進(jìn)行分析計(jì)算，并從中選出對(duì)供需平衡偏于不利的情況進(jìn)行分配。（3）在西北內(nèi)陸地區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉取決于徑流調(diào)節(jié)，故多采用年經(jīng)流（二）水平年確定

一般情況下，需要研究分析四個(gè)發(fā)展階段的供需情況，即所謂的四個(gè)水平年的情況。1、現(xiàn)狀水平年：又稱基準(zhǔn)年，系指現(xiàn)狀情況以該年為標(biāo)準(zhǔn)。2、近期水平年：基準(zhǔn)年以后5年或10年。3、遠(yuǎn)景水平年：基準(zhǔn)年以后15或20年。4、遠(yuǎn)景設(shè)想水平年：基準(zhǔn)年以后30~50年。注：一個(gè)地區(qū)的水資源供需平衡分析究竟取幾個(gè)水平年，應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定或當(dāng)?shù)鼐唧w條件以及供需分析的目的而定。（二）水平年確定四、可供水量和需水量的分析計(jì)算（一）

可供水量

可供水量是指不同水平年、不同保證率或不同頻率條件下通過工程設(shè)施可提供的符合一定標(biāo)準(zhǔn)的水量，包括區(qū)域內(nèi)的地表水、地下水、外流域的調(diào)水，污水處理回用和海水利用等。1、供水系統(tǒng)分類（1）按工程分類：包括蓄水工程、引水工程、提水工程和調(diào)水工程。（2）按水源分類：為地表水工程、地下水工程和污水再生回用工程類型。（3）按用戶分類：為城市供水、農(nóng)村供水和混合供水系統(tǒng)。四、可供水量和需水量的分析計(jì)算2、可供水量的影響因素

（1）來水條件；

（2）用水條件；

（

3）工程條件；

（4）水質(zhì)條件。注：可供水量不同于天然水資源量，也不等于可利用水資源量，一般情況下，可供水量是小于天然水資源量，也小于可利用水資源量。

對(duì)于可供水量，要分類、分工程、分區(qū)逐項(xiàng)逐時(shí)段計(jì)算，最后還要匯總成全區(qū)域的總供水量。2、可供水量的影響因素（二）

典型年法中供水保證率1、供水保證率：指多年供水過程中，供水得到保證的年數(shù)占總年數(shù)的百分?jǐn)?shù)，常用下式計(jì)算：式中：p——供水保證率；

m——保證正常供水的年數(shù)；

n——供水總年數(shù)。（二）典型年法中供水保證率2、確定供水保證率的方法(1)在今后多年供水過程中有保證年數(shù)占總供水年數(shù)的百分?jǐn)?shù)。今后多年是一個(gè)計(jì)算系列，在這個(gè)系列中，不管那一個(gè)年份，只要有保證的年數(shù)足夠，就可以達(dá)到所需保證率。(2)規(guī)定某一個(gè)年份(例如2000年這個(gè)水平年)，這一年的來水可以是各種各樣的，現(xiàn)在把某系列各年的來水都放到2000這一水平年去進(jìn)行供需分析，計(jì)算其供水有保證的年數(shù)占系列總年數(shù)的百分?jǐn)?shù)，即為2000年這一水平年的供水遇到所用系列的來水時(shí)的供水保證率。2、確定供水保證率的方法（三）

需水量1．工業(yè)用水

(1)工業(yè)用水的計(jì)算式中:Q1——總用水量，m3/a；

Qc——耗水量，m3／a；

QD——排水量，m3／a；

QR——重復(fù)用水量，m3／a。（三）需水量式中:Q1——總用水量，m3/a；(2)工業(yè)用水的預(yù)測(cè)

①趨勢(shì)法：

用歷年工業(yè)用水量增長率來推算未來工業(yè)用水量。式中：Si——某一年所預(yù)測(cè)的工業(yè)需水量，m3；

S0——起始年的工業(yè)用水量，m3；

d——工業(yè)用水量年平均增長率，％；

n——從起始年份到預(yù)測(cè)年份所間隔的時(shí)間，a。(2)工業(yè)用水的預(yù)測(cè)式中：Si——某一年所預(yù)測(cè)的工業(yè)需水量，②相關(guān)法：

工業(yè)用水的統(tǒng)計(jì)參數(shù)(如單位產(chǎn)值耗水量、工業(yè)用水增長率等)與工業(yè)產(chǎn)值有一定的相關(guān)關(guān)系，常用以下兩種方法進(jìn)行預(yù)測(cè)：

建立工業(yè)用水增長率和工業(yè)產(chǎn)值增長率的相關(guān)關(guān)系來推求工業(yè)發(fā)展用水；

建立工業(yè)產(chǎn)值和萬元產(chǎn)值用水量的相關(guān)關(guān)系來推求工業(yè)發(fā)展用水。②相關(guān)法：③分行業(yè)重復(fù)利用率提高法：

用萬元產(chǎn)值用水量和重復(fù)利用率這二個(gè)指標(biāo)來推算工業(yè)發(fā)展用水。式中：

q1，q2——分別為起始年和預(yù)測(cè)年的萬元產(chǎn)值取用水量，m3／萬元；

η1，η1節(jié)。——分別為起始年和預(yù)測(cè)年的工業(yè)用水重復(fù)利用率，％。③分行業(yè)重復(fù)利用率提高法：式中：2．生活用水：

城市生活用水量的預(yù)測(cè)常用人均生活用水定額法推算。

Q生活=365qm/1000式中:Q生活——生活用水需求量，m3／a；

g——人均生活用水定額，L／(人·d)；

m——預(yù)測(cè)期用水人口數(shù)，人。2．生活用水：3．農(nóng)業(yè)用水:

農(nóng)村用水包括農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)的用水，農(nóng)村居民的生活用水、農(nóng)村工業(yè)、企業(yè)用水等。

(1)農(nóng)業(yè)灌溉用水量的計(jì)算和預(yù)測(cè)①一種作物一次田間灌水量(稱凈灌溉用水量)M凈可用下式求得：

M凈=mω式中:m——作物某次灌水的灌水定額，m3／畝；

ω——該作物的灌溉面積，畝。3．農(nóng)業(yè)用水:②毛灌溉水量M毛

灌溉水要經(jīng)過各級(jí)渠道輸送到田間，由于在渠道輸水過程中的各種損失(滲漏、蒸發(fā)等)，因此引水量(毛灌溉水量)必然大于田間的凈灌溉水量。式中：M凈

——凈灌水量，m3；

η水——灌溉水利用系數(shù)，一般為0.45～0.6。②毛灌溉水量M毛式中：M凈——凈灌水量，m3；(2)農(nóng)業(yè)的其他用水

①農(nóng)村居民生活用水

可通過典型調(diào)查人均生活用水標(biāo)準(zhǔn)，按下式進(jìn)行估算：

式中:W居——農(nóng)村居民生活用水量，m3／a；

mi——人均生活用水標(biāo)準(zhǔn)，L／(人·d)；

ni——農(nóng)村居民用水人數(shù)。(2)農(nóng)業(yè)的其他用水式中:W居——農(nóng)村居民生活用水量，m3／

②牲畜用水

可通過調(diào)查到或?qū)崪y(cè)到的牲畜用水定額，按下式進(jìn)行估算：式中：W牲——全部的牲畜用水量，m3／a；ni——各種牲畜或家禽頭數(shù)或只數(shù)，頭；

mi——各種牲畜或家禽用水定額(調(diào)查或?qū)崪y(cè)值)，L／(頭·d)。②牲畜用水式中：W牲——全部的牲畜用水量，m3／a；

③漁業(yè)用水

漁業(yè)用水指養(yǎng)殖水面蒸發(fā)和滲漏所消耗水的補(bǔ)充量，按下式估算：式中：

ω——養(yǎng)殖水面積，m2或km2；

E——水面蒸發(fā)量，可通過實(shí)驗(yàn)求得，mm；

α——蒸發(fā)器折算系數(shù)；

P——年降雨量，mm；

S——年滲漏量，mm。

④村辦企業(yè)用水

村辦企業(yè)包括小型工廠、小加工作坊等，其用水量的估算與工業(yè)用水的估算方法相類似，在調(diào)查的基礎(chǔ)上，分行業(yè)進(jìn)行估算。③漁業(yè)用水式中：ω——養(yǎng)殖水面積，m2或km2；五、供需平衡分析和成果綜合（一）水資源的供需平衡分析的分類1．從分析的范圍考慮，可劃分為：

(1)計(jì)算單元的供需分析；

(2)整個(gè)區(qū)域的供需分析；

(3)河流流域的供需分析。2．從可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)，可劃分為：

(1)現(xiàn)狀的供需分析；

(2)不同發(fā)展階段(不同水平年)的供需分析。五、供需平衡分析和成果綜合3．從供需分析的深度，可劃分為：

(1)不同發(fā)展階段(不同水平年)的一次供需分析；

(2)不同發(fā)展階段(不同水平年)的二次供需分析。

(3)不同發(fā)展階段(不同水平年)的三次供需分析

3．從供需分析的深度，可劃分為：1.一次供需平衡水資源一次供需平衡分析就是在流域現(xiàn)狀供水能力與外延式增長的用水需求間所進(jìn)行的供需平衡分析。水資源一次供供需分析主要目的是：了解和明晰現(xiàn)狀供水能力與外延式用水需求條件下的水資源供需缺口。主要回答三個(gè)問題：確定在無新的供水工程投資條件下，未來不同階段的供水能力和可供水量。確定在無直接節(jié)水工程投資條件下，未來不同階段的水資源需求自然增長量。確定現(xiàn)狀開發(fā)狀態(tài)下，未來不同階段的水資源供需缺口，為確定節(jié)水、治污和挖潛等措施提供依據(jù)。1.一次供需平衡2.二次供需平衡分析水資源二次供需分析，主要是在一次供需分析的基礎(chǔ)上，在水資源需求方面通過節(jié)流等各項(xiàng)措施控制用水需求的增長態(tài)勢(shì)，預(yù)測(cè)不同水平年需水量；在水資源供給方面通過當(dāng)?shù)厮Y源開源等措施充分挖掘供水潛力，給出不同水平年供水工程的安排；通過調(diào)節(jié)計(jì)算，分析不同水平年的供需態(tài)勢(shì)。通過供給和需求兩方面的調(diào)控，基本實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源的供需平衡，或者使缺口有較大幅度的下降。2.二次供需平衡分析3.三次供需平衡分析若二次平衡分析后仍有較大的供需缺口，應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整經(jīng)濟(jì)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加大節(jié)水力度，具備跨流域調(diào)水條件的，實(shí)施外流域調(diào)水、進(jìn)一步較少需求和增加供給，進(jìn)行三次平衡分析。水資源較豐沛的地區(qū)，可只進(jìn)行二次平衡分析。通過不同方案的對(duì)比和分析，為確定調(diào)水工程的規(guī)模提供依據(jù)。3.三次供需平衡分析4．按用水的性質(zhì)，可劃分為：

(1)河道外用水的供需分析；

(2)河道內(nèi)用水的供需分析。（二）

計(jì)算單元的供需分析

(1)現(xiàn)狀供需分析①調(diào)查統(tǒng)計(jì)現(xiàn)階段年份計(jì)算單元內(nèi)各水源的實(shí)際供水量和各部門的實(shí)際用水量。4．按用水的性質(zhì)，可劃分為：②進(jìn)行水量平衡校核：對(duì)于某一計(jì)算單元、某一水平年、某種保證率的供需平衡計(jì)算式為：式中：W供i——計(jì)算單元內(nèi)的分項(xiàng)供水量，m3/a；

n1——計(jì)算單元內(nèi)可供水量的分項(xiàng)數(shù)；

W需I——計(jì)算單元內(nèi)的分項(xiàng)需水量，m3/a；n2——計(jì)算單元內(nèi)可需水量的分項(xiàng)數(shù)；n1——余缺水量，“+”為余，“-”為缺，

m3/a。③現(xiàn)狀供需狀況及分析

對(duì)現(xiàn)狀年的實(shí)際供、用水情況和不同頻率來水情況下的供需平衡狀況進(jìn)行列表分析。②進(jìn)行水量平衡校核：對(duì)于某一計(jì)算單元、某一水平年、某種保證率（三）

整個(gè)區(qū)域的水資源供需分析

(1)典型年法：先根據(jù)全區(qū)域的雨情和水情情況，選定代表年，然后根據(jù)該代表年的來水情況，自上而下，先支流后干流逐個(gè)計(jì)算各個(gè)單元的供需情況，最后將各個(gè)單元的供需成果進(jìn)行匯總，即得整個(gè)區(qū)域的水資源供需情況。

(2)同頻率法：根據(jù)實(shí)際情況先把整個(gè)區(qū)域劃分為若干個(gè)流域，每個(gè)流域根據(jù)各自的雨情、水情情況選擇各自的代表年。然后采用典型年法相同的方法，逐個(gè)進(jìn)行計(jì)算單元水供需分析并將同一流域的計(jì)算單元水供需分析成果相加，最后，再把各流域同頻率的計(jì)算成果匯總即得到整個(gè)區(qū)域的水資源供需分析的成果。（三）整個(gè)區(qū)域的水資源供需分析（四）不同發(fā)展階段(水平年)的供需分析

對(duì)今后不同發(fā)展階段的可供水量進(jìn)行分析時(shí)，要注意研究區(qū)域上游用水的變化，如：上游新建水庫或河道引水工程，則會(huì)減少來水量，必然造成可供水量的減少。因此，計(jì)算今后的可供水量要和水源工程的長遠(yuǎn)規(guī)劃結(jié)合起來。

在需水量預(yù)測(cè)分析中，則要和研究區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃配合，做出切合實(shí)際的需水預(yù)測(cè)，既要滿足可持續(xù)發(fā)展對(duì)水的長期要求，又要做到水資源不受到破壞。（四）不同發(fā)展階段(水平年)的供需分析§5-3水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬分析一、水資源系統(tǒng)供需平衡的動(dòng)態(tài)模擬分析方法1、主要內(nèi)容

(1)基本資料的調(diào)查收集和分析：包括來水系列、區(qū)域內(nèi)的水資源量和質(zhì)、各部門用水、水資源工程資料、有關(guān)基本參數(shù)資料以及相關(guān)的國民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的資料等。

(2)水資源系統(tǒng)管理調(diào)度：包括水量管理調(diào)度(如地表水庫群的水調(diào)度、地表水和地下水的聯(lián)合調(diào)度、水資源的分配等)、水量水質(zhì)的控制調(diào)度等。

(3)水資源系統(tǒng)的管理規(guī)劃：解決水資源供需矛盾的各種工程和非工程措施并進(jìn)行定量分析；工程經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益的分析和評(píng)價(jià)等。§5-3水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬分析2、特點(diǎn)

(1)該方法不是對(duì)某一個(gè)別的典型年進(jìn)行分析，而是在較長的時(shí)間系列里對(duì)一個(gè)地區(qū)的水資源供需的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行逐個(gè)時(shí)段模擬和預(yù)測(cè)，因此可以綜合考慮水資源系統(tǒng)中各因素隨時(shí)間變化及隨機(jī)性而引起的供需的動(dòng)態(tài)變化。

(2)該方法不僅可以對(duì)整個(gè)區(qū)域的水資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬分析，由于采用不同子區(qū)和不同水源之間的聯(lián)合調(diào)度，能考慮它們之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，因此該方法除能夠反映出時(shí)間上的動(dòng)態(tài)變化，也能夠反映出地域空間上的水供需的不平衡性。

(3)該方法采用系統(tǒng)分析方法中的模擬方法，仿真性好，能直觀形象地模擬復(fù)雜的水資源供需關(guān)系和管理運(yùn)行方面的功能，可以按不同調(diào)度及優(yōu)化的方案進(jìn)行多方案模擬，并可以對(duì)不同的方案的供水的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，便于了解不同時(shí)間不同地區(qū)的供需狀況以及采取對(duì)策措施所產(chǎn)生的效果，合理地利用水資源。2、特點(diǎn)二、模擬模型的建立、檢驗(yàn)和運(yùn)行（一）

模型的建立

以水庫的調(diào)度為例，其有關(guān)變量包括水庫蓄水量，工業(yè)用水量、農(nóng)業(yè)用水量、水庫的損失量(蒸發(fā)量和水庫滲漏量)以及入庫水量等，用水量平衡原理來建立各變量間的數(shù)學(xué)關(guān)系，并按一定的規(guī)則來實(shí)現(xiàn)水庫的水調(diào)度運(yùn)行，具體的數(shù)學(xué)方程如下所示：式中:Wt,Wt-1——時(shí)段末、初的水庫蓄水量，m3；

WIt,WAt-1—時(shí)段內(nèi)水庫供給工業(yè)、農(nóng)業(yè)的水量，m3；

WEQt——時(shí)段內(nèi)水庫的蒸發(fā)、滲漏損失，m3；

WQt——時(shí)段內(nèi)水庫水量，m3。二、模擬模型的建立、檢驗(yàn)和運(yùn)行式中:Wt,Wt-1——時(shí)段（二）

模型的調(diào)參和檢驗(yàn)

按設(shè)計(jì)方案正式運(yùn)行模型之前，必須對(duì)模型中有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行確定以及對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)來判定該模型的可行性和正確性。

參數(shù)必須用有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)來確定，這就是所謂的調(diào)參計(jì)算或稱為參數(shù)估值。若參數(shù)估值一直不理想，則必須考慮對(duì)模型進(jìn)行修改。

檢驗(yàn)的一般方法是輸入與求參不同的另外一套的歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)行模型并輸出結(jié)果，看其與系統(tǒng)實(shí)際記錄是否吻合，若能吻合或吻合較好，反映檢驗(yàn)的結(jié)果具有良好的一致性，說明所建模型具有可行性和正確性，模型的運(yùn)行結(jié)果是可靠的。若和實(shí)際資料吻合不好，則要對(duì)模型進(jìn)行修正。（二）模型的調(diào)參和檢驗(yàn)（三）

模型運(yùn)行方案的設(shè)計(jì)

(1)模型中所采用的水文系列，即可用一次歷史系列，也可用歷史資料循環(huán)系列；

(2)開源工程的不同方案和開發(fā)次序。例如，是擴(kuò)大地下水源還是地面水源；是開發(fā)本區(qū)水資源還是區(qū)外水資源；不同階段水源工程的規(guī)模等，都要根據(jù)專題研究報(bào)告進(jìn)行運(yùn)行方案設(shè)計(jì)；

(3)不同用水部門的配水或不同的小區(qū)的配水方案的選擇；

(4)不同節(jié)流方案、不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和用水指標(biāo)的選擇。（三）模型運(yùn)行方案的設(shè)計(jì)三、水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬分析成果的綜合（一）現(xiàn)狀供需分析（二）不同發(fā)展時(shí)期的供需分析

(1)若干個(gè)階段(水平年)的可供水量和需水量的平衡情況；

(2)一個(gè)系列逐年的水資源供需平衡情況；

(3)開源、節(jié)流措施的方案規(guī)劃和數(shù)量分析；

(4)各部門的用水保證率及其他評(píng)價(jià)指標(biāo)等。三、水資源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬分析成果的綜合§5-4水資源動(dòng)態(tài)模擬的實(shí)例分析

一、研究區(qū)水資源動(dòng)態(tài)模擬方法（一）研究區(qū)水資源系統(tǒng)

(1)來水系統(tǒng)：主要指當(dāng)?shù)亟邓?、由境外進(jìn)入本區(qū)的側(cè)向地下水補(bǔ)給、由外區(qū)入境的地表水及廢污水等；

(2)儲(chǔ)水系統(tǒng)：研究區(qū)內(nèi)地下水含水層及境內(nèi)可攔蓄地表徑流的河道和地面蓄水工程；

(3)用水系統(tǒng)：主要包括農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水等；

(4)排水系統(tǒng)：主要指排泄到境外的地下水滲流和地表徑流及潛水的蒸發(fā)損失?！?-4水資源動(dòng)態(tài)模擬的實(shí)例分析（二）模塊類型

(1)用于存儲(chǔ)和傳遞各種數(shù)據(jù)和計(jì)算成果的工作模塊(亦稱數(shù)據(jù)文件庫)