4.2 水量预测与供需平衡分析

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城市供水应急和备用水源工程技术标准 CJJ/T282-2019

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4.2.1 应急水源和备用水源供水服务范围，应考虑现状及规划期内城市公共供水系统供给的范围。

4.2.2 应急水源用于满足水源风险期的生活和生产用水需要时，其水量应根据城市规模、性质、面临的供水风险及用水特征确定。当应急水量不能满足所有需求时，可依据用户重要性等实际情况，根据城市供水应急预案，确定风险期的供水压缩比。

4.2.3 对于单一水源供水城市，水源风险期应急水源所需提供的水量及城市综合供水压缩比可采用下列方法预测：

1 正常供水状况下，城市平均日综合用水量可按下式计算：

Q=Σq_i（4.2.3-1）

式中：Q一城市平均日综合用水量（万m³/d）；
q_i一不同类别用水平均日用水量（万m³/d）。

2 水源风险期城市平均日综合用水量可按下式计算：

Q′=Σq_i×（1-k_i）（4.2.3-2）

式中：Q'一风险期城市平均日综合用水量（万m³/d）；

k_i一不同类别用水的供水压缩比（%）。

3 水源风险期应急水源所需提供的水量可按下式计算：

V=Q′× t （4.2.3-3）

式中：V—应急水源所需提供的水量（万m³）；

t—水源风险期（d）。

4 城市综合供水压缩比可按下式计算：

式中：k一城市综合供水压缩比。

4.2.4 对于多水源供水城市，应急水源所需提供的水量应为水源风险期总需水量减去其他可供水源的供水量。

4.2.5 水源风险期供水压缩比应根据气候条件、水源条件、城市性质和规模、产业结构、居民生活水平等因素确定。各类用水的供水压缩比应根据用水性质分别确定。当缺乏资料时，应急供水情况下不同类别用水的供水压缩比可按表4.2.5选用，其中，居民生活用水指标不宜低于80L/（人·d）。

表4.2.5 应急供水情况下不同类别用水的供水压缩比

续表 4.2.5

4.2.6 备用水源应满足城市规划期的供水保证率及水源风险期综合用水量的需要。

4.2.7 水源风险期应根据城市水源特点及面临的风险类型，按对城市供水影响最大的风险确定。

4.2.8 应急水源和备用水源可选择地表水、地下水，包括可利用的自备井。有条件的城市可采用两种或两种以上类型的水源作为应急水源和备用水源。

4.2.9 当本地水源无法满足应急、备用需求时，可通过异地调水或就地建设调蓄设施作为应急水源和备用水源。

4.2.10 备用水源水质应符合现行国家标准《地表水环境质量标准》GB3838、《地下水质量标准》GB/T14848的规定，应急水源条件受限时水质可适当放宽。

条文说明

4.2.1 说明了应急水源和备用水源水量确定时应考虑的供水服务范围，应考虑现状及规划期内城市公共供水系统供给的范围，包括：①居民生活用水量：城镇居民日常生活所需的用水量；②工业用水量：工业企业生产过程所需的用水量；③公共设施用水量：宾馆、饭店、医院、科研机构、学校、机关、办公楼、商业、娱乐场所、公共浴室等用水量；④其他用水量：交通设施用水、仓储用水、市政设施用水、浇洒道路用水、绿化用水、消防用水、特殊用水（军营、军事设施、监狱等）等用水量。

4.2.2 在确定应急水源规模时，一方面要考虑到突发性水源污染的持续时间，另一方面要考虑到风险期的日需水量。对于水资源丰富的城市，风险期日需水量可按平均日用水量考虑。对于水资源贫乏的城市，应急水源的建设可只考虑基本的生活和生产用水需要，风险期日需水量可根据城市的实际情况和用水特征，以及城市供水应急预案，按平均日用水量的一定比例进行压缩。由于城市规模、性质的不同，造成用水特征不同，优先保证的供水区域及行业也会有所差别，用水量可压缩潜力差距较大，这些都会影响到城市供水应急水源规模的确定。

4.2.3 提出单一水源供水城市应急水源规模的确定方法。水源风险期城市平均日综合用水量（万m³/d）为不同类别用户压缩后的用水量之和。城市平均日综合用水量，可结合城市现状和城市总体规划，按现行国家标准《城市给水工程规划规范》GB50282中的城市综合用水量指标或不同类别用地用水量指标，除以日变化系数确定。

4.2.4 对于多水源供水的城市，可能只是某一个或几个水源发生水源污染等供水风险，部分水源仍可以正常使用，此时应急水源所需提供的水量为风险期总需水量减去风险期其他可供水源的供水量。

4.2.5 提出水源风险期供水压缩比的确定依据和影响因素。水源短缺时，应急供水应首先满足城市居民的基本生活用水，其次为重大生命线工程和重要基础设施的用水需求，包括医院、电力、通信、消防、供热供气、党政机关、公用公共服务等，以及其他特殊用水，如重点企业、科研结构的用水。

根据不同用水性质及对城市经济生活的影响程度，可按照居民生活用水、工业企业用水、公共设施用水、浇洒道路和绿化用水，分类确定风险期供水压缩比。

1 居民生活用水
从我国31个省、直辖市、自治区的实际用水量数据来看，居民生活用水量在整个城市用水量中所占的比例有逐年升高的趋势，其中海南、重庆、贵州居民生活用水量所占城市总水量的比例最高，约为44%一47%。建设部在编制国家标准《城市居民生活用水量标准》GB/T50331之前曾就全国的家庭用水情况做过普查，结论显示，人均纯生活用水量拘谨型约为86.21L/d，节约型约为108.95L/d，一般型约为137.52L/d。详见表1。

表1 居民生活用水分类

由表1可以看出：①在居民生活用水中，冲厕、淋浴、厨用用水量占比例很大，三项之和约占生活用水总量的80%~85%，压缩空间较大，并且针对拘谨型、节约型、一般型居民生活用水，淋浴用水量差异较大；②不同类型居民生活用水，其洗衣、饮用用水量差别不大，压缩空间较小；③在浇花、卫生用水量方面，一般型用水量较大，有一定的压缩空间。

根据现行国家标准《城市给水工程规划规范》GB50282，当发生突发性水污染事故时，需保证居民基本生活用水，包括：饮用、厨用、冲厕、淋浴，这部分用水按照拘谨型压缩后约为80L/（人·d）。因此，在保障基本生活的拘谨型用水条件下，居民生活用水量可压缩平均日用水量的30%~40%，但不宜低于80L/（人·d）。若极端情况下，仅保证居民基本生命用水，包括饮用和厨用，则压缩后为20L/（人·d）~25L/（人·d）。根据2011年11月水利部发布的《全国抗旱规划》：发生特大干旱（97%来水频率）时，保障城镇居民30L/（人·d）~40L/（人·d）的最基本用水需求。

根据以上普查情况，并结合相关标准，当缺乏基础资料时，城市居民生活用水量供水压缩比可按一般型、节约型、拘谨型分类，分别为0一10%，10%一30%，30%一40%。

不同城市的居民生活用水量标准可参照现行国家标准《城市居民生活用水量标准》GB/T50331中的指标。

2 工业用水
从各省、直辖市、自治区的实际用水量数据来看，工业用水量在整个城市用水量中所占的比例有逐年降低的趋势，尽管如此，工业用水量在整个城市用水量中所占的比例仍然很大，其中工业用水量所占比例在50%以上的省份有：黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、河南、山西、宁夏、甘肃、江苏、浙江、江西、湖南、安徽、广西，而一些重工业省份如：吉林、内蒙古、江西、甘肃等，其工业用水量所占比例均在55%以上。但对于旅游省份如云南、海南，其工业用水量所占比例仅为30%以下。综上所述，对于大多数省份来说，城市应急供水时，各地工业用水量的压缩比例对于城市应急供水规模的确定仍然起着至关重要的作用，尤其对于重工业省份，在保障城市支柱产业的前提下，应根据城市工业各行业用水的特点，合理选择不同压缩比例。在发生供水风险时，可根据城市特点限制或暂停用水大户及高耗水行业的用水。

当城市发生突发性供水风险时，应优先保证与人民生活息息相关的企业如供热、供电、供气、通信的用水量，其次是影响百姓日常生活的粮食蔬菜和副食品生产用水，以及部分依赖城市供水的重点工业用水。根据城市工业用水特点，一类、二类工业中宜压缩与人民生活或城市发展关系不大的工业用水指标，三类工业中宜压缩采掘、冶金、建材等用水量较大的工业用水量指标。根据应急供水的特点，应急供水时应优先保障居民生活用水，工业用水可根据供水优先顺序尽量压缩，参考城市居民生活用水量一般型、节约型、拘谨型的分类和压缩比例，以及国内一些城市在发生供水危机所采取的压缩比例，工业用水压缩比例可采用0~30%，30%~50%，50%~70%三种级别。各城市应根据工业用水特点及水源条件，经分析评价后确定应急供水时的压缩级别。

3 公共设施用水
城市公共设施指的是党政机关、商贸金融、宾馆、学校、医院、体育娱乐场所及其他公共设施等，公共设施用水量与城市规模、城市类型、经济水平、商贸繁荣程度等密切相关。从我国各省、直辖市、自治区的实际用水量数据来看，公共设施用水量在整个城市用水中所占的比例差异不大，基本上保持在10%~15%左右，但一些政治、经济、文化中心城市如北京、上海、天津，其公共设施用水量所占比例均在17%以上，其中北京最高，约为29%，还有一些诸如云南、海南、陕西等旅游省份，其公共设施用水量也很大。

现行国家标准《城市给水工程规划规范》GB50282规定了不同类别公共设施用地的用水量指标，可以看出，行政办公、教育文化、医疗卫生用水量较大。以北京为例，不同行业的用水量占总量比重有明显差别。其中，用水量最大的4个行业分别是机关（含写字楼）、学校、饭店、商业，其用水量之和可达总量的61.08%。随着北京市公共设施行业的发展和人民生活水平的提高，公共设施用水在生活用水中的地位越来越突出，目前北京市公共设施用水量有10%~30%的压缩潜力。

在发生突发性供水风险时，应根据应急供水的需要，在保证重要生命线工程（如医院）用水及党政机关、学校、宾馆酒店、商贸金融等用水的同时，加大节水意识的宣传力度，尽量压缩水量，而体育娱乐场所、其他公共设施等用水指标宜最大限度压缩。各项用水指标的压缩比例宜根据城市公共设施用水特点制定。

通常情况下，公共设施用水量与居民生活用水量合并统称为综合生活用水量，因此当城市发生突发性供水风险时，可首先明确公共设施用水量在综合生活用水量中所占的比例，再根据居民生活用水量推测公共设施的用水量，然后进行水量压缩，其压缩比例可参照城市居民生活用水量供水压缩比，按一般型、节约型、拘谨型分类，分别为0~10%，10%~30%，30%~40%。

4 道路浇洒及绿化用水
应急供水时，宜视城市用水特点，最大限度压缩或停止使用道路浇洒及绿化用水。

4.2.6 说明了备用水源水量的确定方法。备用水源为应对极端干旱气候或周期性咸潮、季节性排涝等水源水量或水质问题导致的常用水源可取水量不足或无法取用而建设，能与常用水源互为备用、切换运行的水源，通常以满足规划期城市供水保证率为目标，因此，其水量应满足城市规划期的供水保证率需要，而不考虑压缩供水。对于特定城市，在水源风险及发生时间明确的情况下，例如，排涝一般发生在用水量较大的夏季，在这种情况下，确定备用水源水量应同时考虑满足特定风险期条件下综合用水量的需要。

4.2.7 各城市面临的供水风险是不一样的，风险的持续时间和影响程度也有很大差别，在确定应急水源和备用水源规模时，应考虑到能够应对该城市所面临的各种水源风险的需要，按对城市供水影响最大的风险确定风险期，一方面考虑风险影响城市供水的时间，另一方面考虑各种风险的影响程度。

当缺乏基础资料时，不同风险影响城市供水的时间可参考表2。

表2 不同风险影响城市供水的时间

1 短期突发性水源污染事件一般指突发事故造成污染物进入河流造成水质污染的事件，污染团会随水流往下游移动，因而对供水的影响时间较短，如松花江硝基苯污染事件、广东北江镉污染事件等，这类事件对城市供水的影响一般为5d~10d。

2 城市排涝一般只在夏季进行，持续降雨时间一般为数天，对于南方城市，持续时间相对较长，城市排涝对水源水质影响的持续时间可采用5d~15d。

3 咸潮（又称咸潮上溯、盐水入侵），是一种天然水文现象。当淡水河流量不足，令海水倒灌，咸淡水混合造成上游河道水体变咸，即形成咸潮。咸潮一般发生于冬季或干旱的季节，即每年十月至翌年三月之间出现在河海交汇处，例如长三角、珠三角周边地区。

以东莞市为例，1992~1993、1998~1999、2001~2002、2003~2004年间均发生较严重的咸潮上溯。

在2004年咸潮的冲击下，11月9日~30日市第二水厂多次出现原水中氯化物含量超过400mg/L的量化标准，造成间歇停水3d，最多一天停水3.5h。第三水厂和东城水厂原水中氯化物含量超过卫生部颁发的《生活饮用水水质卫生规范》中对原水氯化物指标最高限值250mg/L的天数分别为7d和4d。中堂水厂出现原水中氯化物含量超过400mg/L的天数为6d，造成停水3d，最多一天停水2h，高步水厂原水中氯化物含量超过250mg/L的天数为6d。12月份，第二水厂出现原水中氯化物含量超过400mg/L的天数为7d，造成停水6d，最多一天停水5h。第三水厂和东城水厂原水中氯化物含量超过250mg/L的天数分别为9d和8d。中堂水厂出现原水中氯化物含量超过400mg/L的天数为15d，造成停水15d，最多一天停水6.5h，高步水厂、万江水厂和第四水厂原水中氯化物含量超过250mg/L的天数分别为8d、6d和5d。

2005年1月1日~17日，第二水厂出现原水中氯化物含量超过400mg/L的天数为5d，造成停水5d，最多一天停水3h；第三水厂原水中氯化物含量超过400mg/L的天数为4d，最多一天停水2.5h；东城水厂原水中氯化物含量超过400mg/L的天数为3d，最多一天停水3.5h；中堂水厂停水9d，最多一天停水18h；高步水厂停水3d，最多一天停水8.5h；万江水厂停水1d，停水1.5h；第四水厂停水2d，最多一天停水2.5h。

从咸潮对中山市的影响来看，2003年10月以来，咸潮影响比往年更为严重，咸潮影响范围上溯至磨刀门水道的全禄水厂、小榄水道的大丰水厂、沙湾水道的沙湾水厂、广州水道的白鹤洞水厂、西航道的西村水厂。受咸潮影响，2004年2月间，珠海市主要泵站之一的广昌泵站泵机曾连续29d都无法开动，珠海市和澳门多数地区只能低压供水，横琴岛及三灶地区40多天无水供应。广州石溪水厂停产225h。2004年入秋以后，咸潮比2003年同期提前15d出现，不断袭击珠海、中山、广州等地。自2004年12月至2005年1月27日，珠海（澳门）已经连续无法正常取水达32d。2004年12月11日~17日，马口和三水的平均流量为1900m³/s，中山市的大丰水厂、全禄水厂均受影响，市区供水压力不够，部分区域出现停水现象。在强咸潮活动期，中山市东西两大主力水厂相互交织同时受到侵袭，水中氯化物含量达到3500mg/L，不得不采取低压供水措施，部分地区供水中断近18h。2005年10月~2006年3月咸潮影响是近年来最大的，2006年2月17日为百年一遇的枯水流量，同时又遇天文大潮，咸潮影响是近年来非常严重的一次。本次咸潮在磨刀门水道已到达稔益水厂，但未出现连续24h超标现象，通过水厂的调节能够解决。全禄水厂出现连续超标120h，小榄水道大丰水厂出现连续超标12h。

由以上咸潮对城市供水的影响来看，咸潮的影响时间一般不超过一个月，而且咸潮一般只在一天的某一时段影响供水，在咸潮不影响的时段，可以采取抢淡蓄水等措施来减少咸潮影响。综上所述，为应对咸潮造成的水源水质恶化，确定应急水源规模时，水源风险期可采用10d~30d。

4 水源水质恶化包括以下两方面原因：

一方面如富营养化、藻类超标等造成水源水体的逐渐变差，水质不会急剧恶化，此时水厂可采用一些应急处理手段，或者在一定时间内对水处理工艺进行改进。

另一方面是一些污染物排入水源，导致水源水质较长时间污染。比较典型的如1994年7月，淮河上游因突降暴雨而采取开闸泄洪的方式，将积蓄于上游一个冬春的2亿m³水放下来。上游来水水质恶化，沿河各自来水厂被迫停止供水达54d之久，百万淮河民众饮水告急。2004年10月，由于上游企业排放的高浓度工业废水流向天然文岩渠，致使供应濮阳市居民饮水用的黄河水受到严重污染，化学需氧量、氨氮含量严重超标，持续4个多月，城区40多万居民的饮水安全受到威胁，濮阳市被迫启用备用地下水源。

根据以上两方面原因，为应对水源水质恶化造成的水源短缺，确定应急水源规模时，风险持续时间可采用30d~120d。

4.2.8 说明了应急水源和备用水源可以选择的类型，应根据各个城市水源的实际情况确定。有条件的城市可采取两种或两种以上类型的应急水源和备用水源供水。考虑到地下水水质、水量较稳定，因此可优先作为应急水源和备用水源，包括可利用的自备井。一些城市在考虑到地下水超采而进行的自备井关停过程中，应从应急、备用供水的角度评估自备井关停后的利用策略，论证自备井停而不封并作为应急水源和备用水源使用的可能性。

4.2.9 当本地水源无法满足应急、备用需求时，可通过异地调水或就地建设调蓄设施作为应急水源和备用水源，可采用以下构建类型：

1 异地调水工程。如南水北调来水进京后，可以替换部分地表水源或地下水源，形成多水源供水的局面，本地水源与南水北调来水可以相互起到应急水源和备用水源的作用，实现与本地水资源的联合调度。异地调水时，应综合考虑当地及沿线各城市的供水安全。

2 地下水与地表水联合调度。同时具有地下水和地表水水源的城市，可根据地下水开采和涵养的要求、降水和干旱的自然条件以及用水需求的变化，通过联合调度，合理配置资源量，实现应急、备用功能。

3 蓄淡避咸水库。以江（河）作为主要水源并受咸潮上溯影响的城市，在江（河）面较宽且不影响正常通航和行洪的情况下，可利用江心岛构建蓄淡避咸水库（如上海市的青草沙水库），或在岸边就近设置蓄淡避咸水库，用于解决咸潮上溯对供水的影响，见图1、图2。而在三角洲河网区，可以充分利用联围内河网容量，将联围内河网作为“平原水库”开展抢淡蓄淡避咸。

图1 江心蓄淡避咸水库示意

图2 岸边蓄淡避咸水库示意

4 江库联网。以江河作为主要水源的城市，在境内有可利用水库的情况下，可构建江库联网的应急水源。在咸潮或排涝期到来之前，将水质合格的江水提前引入联网水库，以避咸避涝，保证城市水厂的取水水质，见图3。

5 多水库联调。有多座水库的城市可构建多水库联调的应急水源，通过联合调度和切换运行，提高水源应对风险的能力，见图4。

图3 江库联网示意

图4 多水库联调示意

4.2.10 提出了应急水源和备用水源的水质要求。备用水源的水质应符合国家现行有关标准的规定。应急水源水质不能满足相关水质标准时，水厂应采取必要的预处理或应急处理措施，确保出厂水水质达标。

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