李 霞
需水量預(yù)測是用預(yù)測理論和方法,研究社會、經(jīng)濟(jì)和文化活動等的需水發(fā)展規(guī)律,并對其可能產(chǎn)生的效果和趨勢做出定性或定量的預(yù)見。需水量預(yù)測可分為農(nóng)業(yè)需水預(yù)測、工業(yè)需水預(yù)測、生活需水預(yù)測和總體需水預(yù)測4種類型。為了進(jìn)一步探索茂名市市區(qū)生活污水回用于生活或工業(yè)用水的必要性,以下進(jìn)行茂名市市區(qū)生活以及工業(yè)用水的需水量預(yù)測。
生活需水量包括城鎮(zhèn)生活需水量和農(nóng)村生活需水量。根據(jù)本課題的研究方向,本章只對茂名市城區(qū)城鎮(zhèn)生活需水量進(jìn)行預(yù)測。城鎮(zhèn)生活需水量預(yù)測包括居民生活需水量預(yù)測和服務(wù)行業(yè)及公共設(shè)施需水量預(yù)測。
生活需水量的預(yù)測方法有用水定額分析法、趨勢分析法和分類分析權(quán)重法,但現(xiàn)在一般選用定額分析法。所謂的定額分析法是目前使用較普遍的方法,就是根據(jù)人口的數(shù)量和人均用水量(定額)來確定用水量的方法。本課題選用綜合用水定額法,通過城鎮(zhèn)生活用水綜合定額綜合分析確定。其基本公式為[1]:
其中,W生為某一水平年生活需水量;P為某一水平年的人口數(shù)量;K為某一水平年擬訂的城鎮(zhèn)生活需水綜合定額。
影響城市(鎮(zhèn))居民用水定額的主要因素有:經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平、人均收入水平、水價水平、節(jié)水器具推廣普及情況等。并參照建設(shè)部門已制定的城市(鎮(zhèn))用水標(biāo)準(zhǔn),參考國內(nèi)外同類地區(qū)或城市生活用水定額,分別擬定各水平年城鎮(zhèn)居民生活用水凈定額;結(jié)合人口預(yù)測成果,進(jìn)行生活需水量的預(yù)測。
2005年年末,茂名市城區(qū)非農(nóng)業(yè)人口33.93萬人,茂名市政府依據(jù)城區(qū)發(fā)展的總體目標(biāo)以及國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十五”計劃,參考城區(qū)多年平均人口增長率,綜合考慮目前茂名市區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、生活水平的提高等因素,規(guī)劃2010年城區(qū)非農(nóng)業(yè)人口50萬人,綜合用水指標(biāo)500 L/(人·d);2020年市區(qū)非農(nóng)業(yè)人口為100萬人,選用綜合用水指標(biāo)600 L/(人·d)[2],由此可推算出,茂名市城區(qū)未來城市生活需水量,見表1。
表1 茂名市生活用水量預(yù)測
預(yù)測工業(yè)用水的方法很多,包括定額法、趨勢法、重復(fù)利用率提高法、分行業(yè)預(yù)測法和系統(tǒng)動力學(xué)法等。從分析資料表明,工業(yè)需水量逐年呈增長趨勢,所以本次預(yù)測采用趨勢法,計算公式如下:Vfi=V0(1+d)n。其中,Vfi為預(yù)測水平年i的工業(yè)需水量,104m3;V0為預(yù)測起始年的工業(yè)新水量,104m3;d為預(yù)測時段內(nèi)工業(yè)新水增長率;n為自起始年份算起預(yù)測水平年的間隔年數(shù),年。
茂名市近幾年的工業(yè)用水量及增長率可參見表2。
表2 茂名市工業(yè)用水情況
由表2可見,由于2004年茂名石化采用了先進(jìn)的節(jié)水技術(shù),用水量有所下降,其余一直保持上升的趨勢,年新水平均增長率為3%。實際上,一個地區(qū)或一個企業(yè)的年水增長率與工業(yè)結(jié)構(gòu)、用水管理水平、企業(yè)產(chǎn)值變化、水的重復(fù)利用率等有很大關(guān)系。因此,在依據(jù)過去資料求得年平均增長率后,還應(yīng)結(jié)合企業(yè)今后的發(fā)展變化情況,如工藝結(jié)構(gòu)調(diào)整、重復(fù)利用率提高,工業(yè)產(chǎn)值等作綜合分析,確定提出一個比較合理的年新水增長率。
為推動茂名工業(yè)的跨越式發(fā)展,茂名市委八屆三次全會做出了“以重化工業(yè)為主,把包括石化、冶金、電力在內(nèi)的重化產(chǎn)業(yè)列為優(yōu)先發(fā)展、重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)”的重大決策。2005年全市工業(yè)增加值269.49億元,同比增長16.4%,比2000年增長84.5%,年均增長13.1%。
根據(jù)茂名市區(qū)城市發(fā)展規(guī)劃,為了加快茂名市區(qū)工業(yè)發(fā)展步伐,壯大石化支柱產(chǎn)業(yè),近期目標(biāo)有:1)規(guī)劃近期完成茂名石化乙烯由原來30萬t/年改擴建為100萬t/年的工程,這項投資81億元的工程是中國石化推進(jìn)南方基地建設(shè)的“十五”重點項目,也是廣東省發(fā)展支柱產(chǎn)業(yè)、加快率先實現(xiàn)現(xiàn)代化步伐的“十大工程”之一。2006年9月17日,該工程的“龍頭”——64萬t/年乙烯裂解裝置比計劃提前11 d全面建成投產(chǎn)。2)近期完成茂名市熱電廠新增6號機組,裝機容量增加30萬kW。遠(yuǎn)期目標(biāo)有:1)力爭中遠(yuǎn)期實現(xiàn)茂名石化煉油廠的煉油能力由目前的1350萬t/年擴建到2000萬t/年;2)乙烯繼續(xù)擴建到200萬t/年。
根據(jù)這一狀況以及遠(yuǎn)近期發(fā)展規(guī)劃原則,可見茂名市工業(yè)用水2005年~2010年需水平均遞增率為7%,預(yù)測后十年需水量平均增長率為9%,由此利用趨勢法推算出茂名市2010年工業(yè)需水量為23924.16萬 m3,2015年工業(yè)需水量為 36810.29萬 m3,2020年工業(yè)需水量為56637.19萬m3。
按上述計算預(yù)測的結(jié)果,茂名市區(qū)未來總需水量見表3。
表3 茂名市區(qū)生活和工業(yè)用水總量預(yù)測總表 萬m3
圖1 茂名市區(qū)生活和工業(yè)用水總量預(yù)測結(jié)果
由圖1可見,隨著城市的發(fā)展,茂名市區(qū)未來需水量將有較大幅度的提高。
目前,茂名市城市重大市政設(shè)施給水工程規(guī)劃,充分發(fā)揮現(xiàn)有水廠供水能力,供水設(shè)施建設(shè)適度超前,2010年茂名市城區(qū)水廠供水能力達(dá)到30萬m3/d,保證市內(nèi)生活用水供水要求(見表1);另一方面,加強工業(yè)渠等供水能力。兩者結(jié)合,可供水能滿足近期用水供需平衡的要求。
從遠(yuǎn)期發(fā)展來看,世界能源緊缺和中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入重型化階段對能源的巨大需求,為茂名資源型城市帶來快速發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn),有利于茂名市突出重化產(chǎn)業(yè)和港口優(yōu)勢,未來生活和工業(yè)需水量較大(見表3)。茂名市城區(qū)作為以石油化工產(chǎn)業(yè)為龍頭的重要城市,一旦斷水或者缺水,將使工業(yè)生產(chǎn)遭受極大的損失。
因此,研究中水回用技術(shù),開辟第二水源,力求提前建立一個高效、合理的節(jié)水型城市用水體系。
[1] 史曉新,朱黨生,張建永.現(xiàn)代水資源保護(hù)規(guī)劃[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:73-76.
[2] 茂名市人民政府.茂名市遠(yuǎn)期建設(shè)規(guī)劃(2005—2020)[S].