我國城市人均綜合用水量預測方法研究.pdf

1、國家在1998年發(fā)布，并在1999年正式實施了“城市給水工程規(guī)劃規(guī)范”(GB50282—98)。規(guī)范中對城市用水量用了定額、指標模式進行預測，采用了城市單位人口綜合用水量指標、城市單位建設用地綜合用水量指標、人均綜合生活用水量指標、單位居住用地用水量指標、單位公共設施用地用水最指標、單位工業(yè)用地用水量指標、單位其他用地用水量指標等數(shù)值，選取原則上基本按地域、城市規(guī)模、工業(yè)用地等不同類別進行劃分，根據(jù)以往的生產(chǎn)經(jīng)驗制定不同的用水指標。但其

2、中考慮的用水量實際影響因素比較少，指標制定范圍寬，在實際應用中指標數(shù)據(jù)缺乏可操作性。在2002年國家又實施了“城市居民生活用水量標準”(GB/T50331-2002)，大量地采用了統(tǒng)計數(shù)據(jù)對城市居民生活用水量進行了分析，在考慮到影響居民生活用水量因素方面已有了很大進步，但給出的標準范圍仍偏廣，仍無法合理指導城市的給水規(guī)劃和進行切實可行的用水量預測。本研究中對國內(nèi)6組地理氣候分區(qū)的9座代表城市歷年的城市用水量實際運行數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析，發(fā)

3、現(xiàn)規(guī)劃設計階段所采用的用水量定額指標普遍高出實際用水量20％～50％之間，所以通過指標法論證出的城市用水量往往不能真實代表城市實際所發(fā)生的用水量，預測的規(guī)劃設計規(guī)模偏大，造成城市供水市政基礎設施閑置和浪費，實際運行管理難以保持經(jīng)常的高效和節(jié)約。 所以本研究的最根本落腳點和最終目標，就是要延續(xù)前進腳步，研究出科學合理的預測考慮構架和方法論，并能夠最終比較準確地指導城市大系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展計劃制定、國家統(tǒng)籌安排水資源調(diào)度和各地平衡以及指導

4、工程實踐。 城市用水量預測多元統(tǒng)計回歸模型建立的基礎是一定的有針對性的歷史收集數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)基礎上通過統(tǒng)計學上的科學分析，整理歸納出自變量和因變量具有一定影響關系和程度的多元模型公式。預測公式除了要在統(tǒng)計學上具有合理性外，在給排水專業(yè)角度也應具有解釋性，這樣得出的多元預測公式才更加具有應用價值，除了可以幫助預測者對未來的用水量指標和總量進行合理分析計算外，還可以對涉及用水量管理方面的具體措施(比如管道建設計劃安排、水價制定方式

5、等)進行實現(xiàn)預評估和分析，以幫助政府部門科學決策。在上述方面，本研究以往研究的基礎上，提出如下新穎的研究思路和分析方法： (1)關于如何選取多元回歸預測模型所采用的多因素變量的代表形式和類別，結合本課題是針對城市以年度為單位的人均日用水量等宏觀指標進行預測的研究的特點，通過兩種方式進行獨立驗證：一是從統(tǒng)計學角度上，對模型建立過程中的擬和優(yōu)度檢驗(R2值在0.8以上)和顯著性F檢驗(對于本地驗證，P值不大于0.05，對于性質(zhì)相似的

6、異地驗證，P值不大于0.10)；二足從給排水專業(yè)角度上，對預測結果進行時間跨度和地域跨度的誤差驗證。通過以上驗證后，對自變量選取的方式和方法提供科學、合理的證據(jù)。 (2)多元預測模型的形式采用歸一后的標準樣式，與自變量規(guī)劃值發(fā)生計算關系的采用本地區(qū)的歷史均值，這方便公式的通用化預測功能，而且可以根據(jù)規(guī)劃建設階段的規(guī)劃計量變化值或幅度，通過預測公式計算來進行方便、快捷的結果預評估，以便合理決策。 最終得出的各區(qū)域用水量指標

7、預測模型具有如下的指導意義： (1)全面分析了代表我國六大地理區(qū)域的九座城市在近20年來的歷史用水量發(fā)展變化，在充分解釋分析傳統(tǒng)“定額法”存在偏差的原因基礎上，提供了一整套科學的多元統(tǒng)計預測方法建模方法、分析檢驗步驟以及應用方法。可以準確地預測當?shù)鼗蛘吲c當?shù)匕l(fā)展結構比較相近的臨近區(qū)域未來年限的人均居民用水量指標、人均綜合生活用水量指標和人均綜合用水量指標，并結合公式的建模特點，提供決策者合理、方便的用水量規(guī)劃結合建設的管理手段和

8、方法。 (2)本研究是針對城市以年度為單位的人均日用水罩等宏觀指標進行預測的研究，在詳細分析了眾多影響因素后，結合我國市政行業(yè)的統(tǒng)計特點和報表反映形式，遴選了年平均氣溫(℃)、年降水量(mm)、城市人口密度(人/km2)、每萬人口供水管道長度(km)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值(元/年．人)、水費(元/m3)等6種指標來建立多元預測模型。在建模、統(tǒng)計分析驗證、模型結果專業(yè)分析、時間跨度和地域跨度預測值應用驗證、用水決策管理預評估等方面，為