引黃入晉一期工程需水量預(yù)測(cè)分析

引黃入晉一期工程需水量預(yù)測(cè)分析

1城市生活需水量預(yù)測(cè)山西省萬家寨水庫工程位于黃河上游，距開口峽谷大橋，是黃河中游梯田開發(fā)的第一類。壩址左岸為山西省偏關(guān)縣,右岸為內(nèi)蒙古自治區(qū)準(zhǔn)格爾旗。工程的主要任務(wù)是供水,結(jié)合發(fā)電調(diào)峰,同時(shí)兼有防洪、防凌作用。工程建成后可向晉、蒙能源基地年供水14億m3。山西省是國家重點(diǎn)能源、化工基地,該地區(qū)水資源貧乏,缺水已成為制約工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的主要因素。山西省萬家寨引黃一期工程(以下簡稱引黃工程)是解決山西省太原地區(qū)水資源嚴(yán)重缺乏的跨流域大型引水工程。太原市是山西省省會(huì)。全市下轄6區(qū)1市3縣,即尖草坪區(qū)、萬柏林區(qū)、杏花嶺區(qū)、迎澤區(qū)、晉源區(qū)、小店區(qū)、古交市、清徐縣、陽曲縣和婁煩縣。全市2000年總?cè)丝?08.75萬,其中非農(nóng)業(yè)人口203.92萬。引黃太原供水區(qū)的行政分區(qū)范圍包括太原市的6城區(qū),區(qū)內(nèi)集中了全市95.2%的城鎮(zhèn)人口、絕大部分的大中型工業(yè)企業(yè)、90.6%的國內(nèi)生產(chǎn)總值和95.5%的城市生活及工業(yè)用水,在山西省和太原市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。需水量預(yù)測(cè)是引黃工程建設(shè)規(guī)模與經(jīng)濟(jì)效益分析的重要依據(jù)。為此,山西省人民政府和世界銀行組織有關(guān)專家對(duì)供水區(qū)的需水量預(yù)測(cè)進(jìn)行了三次分析與研究。第一次完成于1995年,需水量預(yù)測(cè)研究以1993年為基礎(chǔ)年,對(duì)供水區(qū)2020年前各水平年的需水量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。第二次完成于1997年,仍以1993年為基礎(chǔ),世界銀行萬家寨引黃工程項(xiàng)目評(píng)估團(tuán)考慮到人口和經(jīng)濟(jì)增長率的變化和價(jià)格彈性的影響,對(duì)第一次需水量預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了修正。第三次需水量預(yù)測(cè)是在引黃通水在即,完成于2001年。該預(yù)測(cè)以2000年為基礎(chǔ)年,在分析現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以太原市六區(qū)為重點(diǎn),預(yù)測(cè)供水區(qū)城市生活和工業(yè)需水量的變化。第一次和第二次供水范圍為太原市區(qū),第三次擴(kuò)大到了古交市,為進(jìn)行三次預(yù)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析,第三次需水量預(yù)測(cè)值不包含古交市,具體見表1。三次預(yù)測(cè)結(jié)果差異較大,若將人口增長與定額變化綜合在一起,三次預(yù)測(cè)的城市生活需水量第一次預(yù)測(cè)最小,其次是第二次預(yù)測(cè),第三次預(yù)測(cè)值最大。以2002年為例,第一次預(yù)測(cè)值為13955萬m3,第二次為16089萬m3,第三次為18000萬m3,第三次預(yù)測(cè)與第一次預(yù)測(cè)值相差4045萬m3,與第二次預(yù)測(cè)值相差1911萬m3。與2002年實(shí)際的用水量對(duì)比,2002年供水區(qū)實(shí)際城市生活用水量18081萬m3,第三次預(yù)測(cè)與實(shí)際相差81萬m3,誤差為0.5%;第二次預(yù)測(cè)與實(shí)際相差1992萬m3,誤差11.0%;第一次預(yù)測(cè)值與實(shí)際相差4126萬m3,誤差22.8%。第三次與第二次預(yù)測(cè)比較接近實(shí)際。影響需水量預(yù)測(cè)結(jié)果的主要因素有城市化的問題、工業(yè)發(fā)展與結(jié)構(gòu)問題、用水指標(biāo)變化問題、節(jié)水與價(jià)格等。本文主要分析城市用水定額對(duì)需水量預(yù)測(cè)的影響。2生活用水分配的變化2.1城市生活用水總量在增長一個(gè)國家的生活用水與其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度有關(guān)。一般來說,隨著人民生活水平的提高,人均生活用水量會(huì)逐步增加,比較而言,發(fā)達(dá)國家人均生活用水量相對(duì)高些。隨著全球性節(jié)水工作的開展,許多國家人均生產(chǎn)用水量趨于下降,但由于城市人口增加及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高,城市生活用水總量仍在增長。影響生活用水定額的主要因素有:人民生活水平、居住條件、節(jié)水器具、供水方式、季節(jié)、城市性質(zhì)、城市大小以及城市用水管理等。我國城市生活用水量基本處于持續(xù)增加,1986～1997～2002年生活用水量從70億m3持續(xù)增加到175億m3、250億m3左右,年均遞增率8%多,高于同期用水人口的增長率。全國城市人均生活用水量由165L/d提高到213L/d、245L/d,年均遞增率2%多。2002年黃河流域人均生活用水量198L/d,人均家庭用水量130L/d;淮河流域人均生活用水量207L/d,人均家庭用水量139L/d;海河流域人均生活用水量208L/d,人均家庭用水量119L/d?？傊?從20世紀(jì)80年代到現(xiàn)在,城市生活用水量一直呈上升的趨勢(shì),增長率在8%～2%,并隨城市規(guī)模的增大生活用水量也在增大。2.2城市生活取水量供水區(qū)城市生活用水與全國其他城市一樣也處于增長的趨勢(shì)。2002年太原供水區(qū)城市生活總?cè)∷?8081萬m3,從取水用途看,2002年城鎮(zhèn)居民住宅用水9239萬m3、公共設(shè)施用水8037萬m3、市政用水492萬m3、其他用水313萬m3,分別占總?cè)∷康?1.1%、44.5%、2.7%、1.7%。2002年太原供水區(qū)城市生活取水量見表2。2002年可能供水區(qū)(含古交市)人均生活用水量由1991年的125.4L/d上升到244.6L/d,人均家庭生活用水量由1991年的69L/d上升到124.1L/d。其中2002年市區(qū)人均生活用水量達(dá)251.42L/d,人均家庭生活用水量達(dá)197L/d,接近全國的平均水平。1991～2002年供水區(qū)人均生活用水量增長率達(dá)6.3%,低于全國平均水平兩個(gè)百分點(diǎn);人均家庭生活用水增長率5.5%,高于全國平均水平三個(gè)百分點(diǎn)。這說明兩點(diǎn),第一是供水區(qū)原來基礎(chǔ)比較差,用水定額比較低;第二是供水區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們收入增加,生活水平得到了提高,使得生活用水量增加,具體見圖1。3城市生活用水城市生活用水量的確定一般是采用定額法,即根據(jù)影響城市生活用水定額的因素和國家頒布的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)確定不同水平年的城市生活用水定額,然后乘以城市供水人口,即得該供水年度的城市生活需水量。因此,城市生活需水量預(yù)測(cè)的關(guān)鍵是水平年的確定及不同水平年的城市供水人口和相應(yīng)的用水定額。第一次預(yù)測(cè)。以1993年為現(xiàn)狀基礎(chǔ)年,結(jié)合城市建設(shè)設(shè)施和同類城市的用水指標(biāo),預(yù)計(jì)2000年太原用水定額為200L/(人·d),2010年為230L/(人·d),2020年為250L/(人·d)。而實(shí)際上從1997年起供水區(qū)人均生活用水定額就已超過預(yù)測(cè)值,2002年實(shí)際接近2020年的預(yù)測(cè)值。1998～2002年太原市市區(qū)用水指標(biāo)已超過了預(yù)測(cè)的2020年的城市生活用水指標(biāo)250L/(人·d),現(xiàn)狀太原市市區(qū)生活用水定額已超過其預(yù)測(cè)值2000年的用水定額200L/(人·d)的25.7%和2010年230L/(人·d)的9.3%,具體見表3。第二次預(yù)測(cè)。各水平年的用水定額均采用200L/(人·d),城市生活用水量的增長與人口增長并行增加,也就是說水量增長率與人口的增長率一樣。從第二次預(yù)測(cè)看2000年以前按2.1%增長,2000以后以1.4%增長。而實(shí)際上不論是人口還是用水定額都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其預(yù)測(cè)的指標(biāo),造成城市生活用水量預(yù)測(cè)值偏小。第三次預(yù)測(cè)。各水平年的城市生活用水定額由于人口統(tǒng)計(jì)與系列的不一致,在人口計(jì)算中將流動(dòng)人口和其他供水人口納入了城區(qū)供水人口范圍,為了進(jìn)行一致性與可比性分析,將流動(dòng)人口和其他人口從城區(qū)供水人口中劃出重新進(jìn)行用水定額的計(jì)算,結(jié)果如表4所列,由表4中可以看出第三次預(yù)測(cè)值與實(shí)際用水定額基本一致,具