第八章需水量计算与预测分析.ppt

第八章需水量计算与预测,吕翠美三峡大学水利与环境工程学院,主要内容,8.1用水户分类及其层次结构8.2工业需水量的计算与预测8.3灌溉用水量的计算与预测8.4生态需水的计算与预测8.5其他用水的计算与预测8.6综合需水过程计算,用水户分类及其层次结构,8.1,工业需水量的计算与预测,8.2,工业用水分类,按作用分,按过程分,按水源分,按工业用水在生产中所起作用分类,冷却用水,产品用水,空调用水,其他用水,按工业用水过程分类,总用水,排放水,取用水,耗用水,重复用水,工矿企业在生产过程中所需要的全部水量,工矿企业在生产过程中所取用的新鲜水量,工矿企业使用后向外排放的水量,工矿企业生产过程中消耗掉的水量，包括蒸发、渗漏、工艺消耗和生活消耗的水量,在工业生产过程中二次以上的用水,按水源分类,河水,自来水,地下水,海水,中水,工业用水量的计算,工业用水水平度量指标,重复利用率,排水率,耗水率,排出率,【例题8-1】,某钢厂2000年引进新水6600万方，工业用水重复利用率为85%，排水量为4200万方，若在现有设备和工艺条件下，采用闭路循环，求其重复利用率。,【例题8-2】,某城镇2000年工业用水重复利用率为50%，工业引用水量（补充水量）为6亿方；计划2010年将工业用水重复利用率提高到85%，工业引用水量增加到7亿方。设城镇工业综合耗水率r=5%。试求2000年和2010年工业排水量。,【例题8-3】,某化工厂有三种供水水源，其中：地下水用量435m3/h；河水用量81，自来水用量41，地下水直接引入用水部门；河水先引入循环池，再通过循环池供给与地下水相同的部门；自来水独成系统，各水源与用户的关系如图8-1所示。求该化工厂重复利用率、耗水率、排水率及排出率。,工业用水的分项测定和计算,用水量测定,耗水量测定与计算,排水量测定,水表计量利用水池、水塔储水设备测定利用生产设备测定,三角堰测定法浮标测定法,蒸发水量渗漏水量产品带走水量,工业需水量预测,趋势法,指标预测法,分行业重复利用率提高法,分块预测法,趋势法,用历年工业用水增长率推算未来工业用水量,Si预测的第i水平年工业需水量S0基准年工业用水量d工业用水年平均增长率n间隔年数,【例题8-4】,某工业用水部门，2000年用水量为2000万方，根据综合分析，未来十年用水量增长率为10%，求2010年该工业部门的用水量。,用水增长率影响因素,随着用水水平的提高，用水增长率会降低,随着重复利用程度的提高，单位用水增长率下降,选取工业发展稳定阶段分析用水增长率,修正偶然因素及气候因素的影响,增长率确定方法,根据历史资料，建立GDP增长率与用水量增长率的关系，根据经济规划中的GDP增长率计划值，确定d。,从世界发达国家类似地区的特定发展阶段进行类比选择。,指标预测法,（1）建立不同工业部门万元产值取水量与产值的相关关系：,Y万元产值取水量X工业产值a，b待定参数,指标预测法,（2）对不同水平年各行业的产值进行预测。,（3）计算不同水平年不同工业部门的需水量。,W工业需水量；A预测工业产值,【例题8-5】,某工业行业1995年产值为10亿元，万元产值用水量为1000方，2000年产值为20亿元，万元产值用水量为900方，据经济发展规划，2010年工业产值达50亿元，求在现有用水方式下，2010年需水量。,分行业重复利用率提高法,【例题8-6】,某工业部门2000年产值为18.62亿元，用水量为12930万方，重复利用率为76.28%，据节水规划，2010年重复利用率将提高到85%，据经济发展规划，2010年产值为25.3亿元，求2010年需水量。,分块预测法,工业用水过程计算,分配系数法,灌溉用水量的计算与预测,8.3,基本概念,作物需水量作物田间耗水量田间灌溉用水量泡田用水量,灌水定额灌水模数灌溉定额灌溉制度,耕地面积播种面积复种指数灌溉面积,泡田,整地,育秧,起苗,插秧,玉米套种木薯,玉米套种黄豆,甘蔗套种黄豆,甘蔗套种西瓜,果树套种水稻,葡萄套种水稻,玉米套种水稻,稻藕套种,作物田间需水量估算方法,经验公式法,能量平衡法,作物田间需水量的大小与气象(温度、日照、湿度、风速)、土壤含水状况、作物种类及其生长发育阶段、农业技术措施、灌溉排水方式等有关，这些因素对需水量的影响相互关联，错综复杂。,经验公式法,首先分析与作物田间需水量关系密切的因素，其次在实验站观测两者同步资料，然后根据观测资料，分析它们之间的关系，并建立经验方程。,经验公式法,（1）以水面蒸发为参数的需水系数法,（2）以气温为参数的需水系数法,（3）以多种因素为参数的需水公式,能量平衡法彭曼公式,作物在滕发（包括植株蒸腾和株间蒸发）过程中，无论是体内液体水的输送，或是滕发面上水分的汽化和扩散，都需要消耗能量，作物需水量的大小与滕发消耗能量密切相关。,能量平衡法彭曼公式,Ep作物田间需水量；L滕发单位重量的水所需热量；气温-水汽压关系曲线上的斜率；r湿度常数；Ho地面净辐射；Ea干燥力,作物田间耗水量计算,田间耗水量=作物需水量+土壤深层渗漏量,田间耗水量=作物需水量+水田渗漏量+育秧水+泡田水,灌区综合灌溉用水过程计算,作物种类,总生育时间,生育阶段,不同水平年不同保证率灌溉用水量的估算,灌溉面积的发展速度,不同保证率情况下的不同灌溉方式,不同作物的灌溉定额及组成,渠系水利用系数提高程度,生态需水的计算与预测,8.4,定义,生态环境需水量，是指维持全球生物地理生态系统水分平衡所需要的水量，它包括水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡的需水量等。,是指为维持生态与环境功能和进行生态环境建设所需要的最小需水量。,植被型生态环境需水,城镇绿化用水,防护林草用水,WG绿地生态需水量；SG绿地面积；qG绿地灌溉定额,湖泊、湿地、城镇河湖及鱼塘补水,以规划水面面积的水面蒸发量与降水量之差计算,WG绿地生态需水量；SG绿地面积；qG绿地灌溉定额,河道内生态环境需水,分项计算法,综合计算法,河道基流改善水质需水量通河湖库湿地生态用水水生生物需水量其他河道内生态用水,Tennant法：将全年分为两个计算时段，根据多年平均流量百分比和河道内生态环境状况的对应关系，直接计算维持河道一定功能的生态环境需水量。,外包线法,少水期通常选取多年平均流量的10%20%，多水期选取多年平均流量的30%40%，作为河道生态环境需水量。,其他用水的计算与预测,8.5,居民生活,W居居民生活用水量；m人均生活用水定额；n用水人数,P0现状人口；人口计划增长率；n时间间隔；Ki水平年人均用水定额,农村牲畜用水,W牧牧业用水量；ni第i种牲畜或家禽头数或只数；mi第i种牲畜或家禽用水定额,建筑业和第三产业需水,建筑业单位建筑面积用水量法；第三产业用水指标法,综合需水过程计算,8.6,用水能够相互结合的兴利部门,Qs，t用水能够相互结合的兴利部门的综合需水量；1用水能够相互结合的兴利部门集合；Qit第i兴利部门第t时段的需水量,用水不能够结合的兴利部门,Qs，t用水不能够