秦皇岛市计划用水定额研究 63页

'万方数据分类号：!堕窆窆!：3密级：公珏单位代码：!QQ昼鱼学号：2Q12主5窆秦皇岛市计划用水定额研究PlannedWaterUseQuotaResearchinQinhuangdaoCity学位申请人：江亚菲指导教师：刘俊良教授张自力教授级高工学位名称：工程硕士研究领域：建筑与土木工程授予单位：河北农业大学答辩日期：二。一四年五月二十六日 万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑皇堡盛些盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：江受诈签字日期：_心年朗3日学位论文版权使用授权书，／7本学位论文作者完全了解塑皇堡盔些盘鲎有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权塑皇垦盔些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：亏L亚砟签字日期：～l々年Z月≥日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：签字日期电话：邮编：其乡B 万方数据l|UlIIIIIil11111111111IIIIIIllllll111111IY2669038摘要节制用水作为目前有效解决城市水危机的重要途径之一，在城市水管理中，是节水部门推广节水工作时的关键所在。节制用水的核心理念是计划用水，而计划用水的重要条件是具备科学合理的计划用水定额。用水定额作为城市水资源管理中的重要基础工作，是衡量一个地区水资源管理和节水管理水平的重要指标。通过编制针对性和可操作性强的用水定额，将为秦皇岛市计划用水、节制用水、水资源管理和保护提供重要依据，同时，定额的编制实施对于改善秦皇岛市生态环境，不断实现水资源的可持续利用意义重大。论文主要工作如下：(一)通过对秦皇岛市地理环境、人口、经济、社会概况以及用水状况进行了分析，结合1989年制定的定额不再适合作为秦皇岛市节水考核指标的现状，提出重新编制计划用水定额的必要性。根据秦皇岛市用水特点，把秦皇岛市城市用水分为城市生活用水和工业用水两大类。(二)分析现行用水定额规范，研究了城市用水定额的编制方法。在系统分析了现行的统计分析法、技术测定法、对比法、经验法等方法后，结合秦皇岛市用水特点，确定了秦皇岛市计划用水定额的编制方法：①结合日变化系数，采用统计分析法中的二次平均法计算，概率测算法校核，制定城市生活用水定额；②以重复利用率作为考核工业产品节水的唯一标准，综合利用统计分析法、技术测定法、经验法和类比法，制定工业用水定额。总之，应综合各种方法，尽可能使用两种以上方法进行比较，对结果离散性较大定额反复几次进行分析和试算。同时参照其他城市定额或国家及行业设计定额值进行校正分析，从而确定相应的用水考核定额。(三)为确保用水定额在节水工作中发挥积极的指导作用，探讨了用水定额实施策略，针对秦皇岛市用水管理现状提出一些建议。(四)应用构建的数据处理模型分析秦皇岛市近两年的用水数据，得出秦皇岛市现阶段的用水水平和相应定额值，通过与编制的数值对比，提出定额应阶段性修正完善的必要性。(五)阐述结论与研究不足，结合用水定额对用水单位、城市节水、水资源管理和城市发展的影响，对城市用水定额的应用前景进行了分析与展望。关键词：计划用水：用水定额；节制用水；水资源管理：秦皇岛 万方数据PlannedWaterUseQuotaResearchinQinhuangdaoCityAuthor：JiangYafeiMajor：ArchitecturalandCivilEngineeringSupervisor：LiuJunliangZhangZiliAbstractAstheoneoftheimportantwaystosolvetheurbanwatercrisiseffectively,moderatewateristhekeytopromotingwatersavinginwater-savingdepartmentworkinurbanwatermanagement．Waterplanningisthecoreconceptoftemperanceandtheimportantconditionoftheplanningisscientificandrationalplanningofwaterquotasystem．Asallimportantbasicworkofurbanwaterresourcesmanagement，waterquotaisanimportantindicatortomeasureregionalwaterresourcesmanagementworkandwater-savingmanagementlevel．Byformulatingthewaterquotaofs扛ongpertinenceandoperability,itwillprovideimportantbasisforQinhuangdaocityplanning，waterconservation，andwaterresourcesmanagementandprotection。Atthesametime，quotaofimplementationisofgreatsignificanceforimprovingecologicalenvironmentofQinhuangdaoandconstantlyrealizingthesustainableutilizationofwaterresources．Mainresearchworksareasfollows：First，illuminatingandanalyzingthegeography,population，economic，socialoverviewandcharacteristicsofwateruseofQinhuangdaocity．Currently,thequotafor1989isnolongersuitabletobewater-savingevaluationindexesinQinhuangdao，SOputtingforwardtheplanningindexsystemofwaterquotaisofnecessity．AccordingtothewatercharacteristicsofQinhuangdao，wateruseisdividedintotwomajorcategoriesofurbandomesticwateruseandindustrialwateruse．Secondly,analyzingthecurrentwaterquotastandard，andstudyingtheurbanwaterquotaestablishmentmethod．Insystematicanalysisofthecurrentstatisticalanalysis，technologydeterminationmethod，comparativemethod，experiencemethodandothermethods，combiningwiththecharacteristicsofQinhuangdaocitywater,wedeterminetheestablishmentmethodofQinhuangdaocityplanningquota：i)Combinedwiththedailyvariationcoefficient，theauthorutilizesquadraticaveragemethodofstatisticalanalysistocalculate，probabilitymeasurementmethodtoproofread，andthenestablishurbandomesticwaterquota．ii)Usingrepeatingutilizationfactorasthesolecriterionfortheassessmentofindustrialproductswater-saving，theauthorcomprehensivelyutilizesstatisticalanalysis，determinationoftechnicalmethod，experiencemethodandanalogymethod，andestablishtheindustrialwaterquota．Besidesofusingmorethantwomethodsaspossible，theauthoralsorepeatedlyanalyzesandcalculatesseveraltimesabouttheremarkablydispersedresultofquota．Atthesametime，analyzingandrevisingaccordingtosomequotavaluesofothercitiesorcountries，thenconfirmcorrespondingwaterquota．Thirdly,inordertoensurethewaterquotaplayingapositiveroleinguidingwater 万方数据savingwork，waterquotaimplementationstrategyisdiscussed，andsomeSuggestionsareputforwardinviewofthepresentsituationofwatermanagementinQinhuangdao．Forth，applyingmodelofdataprocessingtoanalyzenearlytwoyearsofwaterdataofQinhuangdaocity,Qinhuangdao’Scurrentwaterlevelandthecorrespondingnormvaluesareconcluded．Withacomparisonofthevaluesestablished，theauthorputsforwardthenecessityofquotashallberevisedinperiodicperfect．Atlast，expoundingtheconclusionandlackofresearch．Thenconsideringtheinfluenceofwaterusequotatowardsthewaterunits，urbanwaterconservation，waterresourcesmanagementandurbandevelopment，applicationprospectoftheurbanwaterusequotaisanalyzed．Keywords：Plannedwateruse；Waterusequota；Waterconservation；Waterresourcemanagement；Qinhuangdao 万方数据目录1前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1秦皇岛市现状分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1．1城市经济发展与社会概况分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1．2城市供水、用水现状分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2l。2研究目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1研究目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．2．2研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31．3国外用水定额的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．4我国用水定额的发展历程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．5用水定额的涵义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．5．1生活用水定额⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61．5．2工业用水定额⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61．6用水定额的作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．7计划用水定额的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72城市生活用水定额研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82．1城市生活用水基本概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82．2秦皇岛市生活用水现状及特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82．3秦皇岛市现行生活用水定额及相关分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯．．102．3．1河北省现行部分生活用水定额及相关分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．3．2秦皇岛市现行生活用水定额及相关分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．4节水潜力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．132．5编制前的准备工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．132．5．1确定研究思路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯132．5．2确定技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯142．5．3确定定额制定的依据和总路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯152．5．4确定定额制定的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯152．5．5城市生活用水分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯172．6制定城市生活用水定额⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．172．6．1居民住宅生活用水定额⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯172．6．2公共设施用水定额⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202．7与其他城市生活用水定额的比较分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．242．8秦皇岛市未来城市生活用水定额趋势分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．242．9秦皇岛市生活用水定额及指标一览表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．242．10秦皇岛市城市生活用水定额的可行性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯263工业用水定额研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．273．1基本概念及分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．27 万方数据3．1．1基本概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．1．2工业用水分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．2编制工业用水定额的指导思想与原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．283．2．1编制工业用水定额的指导思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．2．2编制用水定额的原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．3制定工业用水定额的目的、作用及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．293．3．1以往所编制工业用水定额的局限⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．3．2工业用水定额研究目的与作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．3．3工业用水定额在节水管理中的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．4秦皇岛市工业用水、节水管理现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．303．4．1秦皇岛市工业用水、节水管理现状及节水潜力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯303．4．2秦皇岛市用水结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯333．5秦皇岛市主要用水行业分类与编码⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．363．6编制依据与工作内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一363．6．1编制依据⋯⋯⋯⋯：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．6．2工作内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．7秦皇岛市主要工业产品用水定额的制定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．383．7．1针对有重复利用率的产品——统计分析法和技术测定法⋯⋯⋯⋯393．7．2针对没有重复利用率的产品——比较法和经验法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯453．8工业用水定额一览表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．463．9工业用水定额的可行性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．474用水定额实施策略及效应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．494．1用水定额实施策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯494．2用水定额实施效应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．505结语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．525．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯525．2研究不足⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一525．3展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．54作者简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．。57致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究1前言当前，水已不单是自然资源，更与经济发展、政治策略相挂钩，在社会发展中占着举足轻重的地位。在水资源严重紧缺的背景下，国务院颁布了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》，明确水资源管理的“三条红线”目标，从制度上推动经济社会发展与水资源环境承载能力相适应，解决我国日益复杂的水资源问题。秦皇岛市作为我国华北地区的一座沿海城市，可开发利用的水源地总水量少之甚少。加之旅游业发展带来的流动人口增多，工业发展带来的高产量，甚至生活品质提高带来的人们多样化生活方式，都日渐影响着秦皇岛市水资源供不应求的局面。早在1989年10月，秦皇岛市水务部门出台了秦皇岛市生活用水定额，用以指导用水，提高节水效率。但就目前来说，人们节水意识的提高、大众生活水平的改善、节水器具的推广和更替、工业节水技术的改进等，已经与当时制定定额的状况严重不符，所以当时的定额已不具有科学可行性，重新研究编制符合秦皇岛市现状的计划用水定额势在必行。j1．1秦皇岛市现状分析秦皇岛市作为我国首批开放的沿海城市之一，南临渤澎11，全市总面积7812km：，水资源总量16．40亿m，，人均水资源量为548．93m3，属于重度缺水城市‘21。一1．1．1城市经济发展与社会概况分析秦皇岛地区较为丰富且种类较为齐全的矿产资源，为当地经济的快速发展提供了雄厚的物质基础。经过改革开放30多年的锤炼，秦皇岛市的工业体系已经发展的较为完善，尤以建材、金属压延、化学、机电、食品饮料等工业最为突出，主要产品玻璃、水泥、钢材、复合肥、汽车配件、电子产品、果酒、啤酒等远销国内外。仅2012年，全市顺利完成了规模以上工业增加值增速13％的年度目标，实现了利润总额10．13亿元，全年规模以上工业呈现运行缓中企稳、工业品销售仍以内需导向为主、产业结构调整稳步推进等特剧引。坐落在沿海地带的秦皇岛，人口密度高，流动人口多，以旅游业为主要第三产业。同时，该城市人文气息十分浓厚，拥有多所理工类、农业类、师范类、语言类等特色高校，9个省级技术中心，4个省级重点实验室，2个国家级技术中心，3个博士后工作站，1个国家级重点实验室。此外，全市的基础设施发展较为完善，其中，集中供热覆盖率、自来水供应覆盖率、广播电视覆盖率等早在2010年已到达100％。 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文1．1．2城市供水、用水现状分析(1)供水现状分析目前，秦皇岛市正在发展以地表水源为主，再生水源为辅，地下水源做应急备用水源，形成多水源综合利用的供水体系，积极推进“严格控制自备水源井的开采，逐步实现关停”和“控制开采柳江盆地地下水源，将其作为应急备用水源，停止使用现状枣园地下水源地”的水源保护政策。据秦皇岛市水务局统计资料，2009年主城区总供水量15137万m3，其中地表水供水量为12586万In3，地下水供水总量为1471万m3，污水处理回用量(即再生水)为1080万m3【41。其地表水的主要供水水源为石河水库、洋河水库和桃林口水库等地表水。从表1．1可以看出，秦皇岛市对地下水源利用较少，主要集中在浅层地下水，多为居民住宅或工业企业的自备水源井，随着秦皇岛市实施水源保护政策，地下水供水量将骤减。详见表1．1。表1-1秦皇岛市主城区2009年供水统计表单位：万m3Table1一lQinhuangdaocitywatersupplystatisticsin2009unit：tenthousandm3注：用水资料取自‘河北省城市、县城建设统计年报—20lo》(2)用水现状分析2009年秦皇岛主城区总用水量15137万m3，其中生活用水量8075万m3，工业用水量5935万m3，农业用水量1127万m3。生活用水中城镇用水量为7689万m3，农村用水量为386万m3【51。详见表1．2。表1．2秦皇岛市主城区2009年用水统计表单位：万m3Table1-2Qinhuangdao：citywaterusestatisticsin2009unit：tenthousandm3注：用水资料取自‘秦皇岛统计年鉴—20lO》1．2研究目的及意义1．2．1研究目的在系统分析秦皇岛市历年城市供水、用水、节水等统计资料的基础上，采用科学先进的数学模型，编制便于应用的计划用水指标体系，指导城市节制用水，为执法节2 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究水提供依据，为实现秦皇岛市水资源的可持续利用和国民经济的可持续发展提供重要保障。1．2．2研究意义(1)实施城市节制用水工作的重中之重是编制科学合理的计划用水定额。在城市水管理中，节制用水必然要求计划用水，而计划用水的重要条件是具备科学合理的计划用水定额体系。秦皇岛市自1989年10月起实施的生活用水定额是依据当时的用水水平和水资源环境编制的，与现阶段用水状况不相适应。秦皇岛市城市计划用水定额及实施技术，是通过确立一套完整的定额体系，制定出相对科学合理的、可实施性强的计划生活用水定额和工业企业用水定额，能够为秦皇岛市开展节制用水工作提供政策指导及理论依据，使节水工作正常健康发展，进而实现水资源可持续开发利用，确保国民经济稳步发展。这也为其他类似城市计划用水定额的编制提供参考意义。(2)城市计划用水定额是衡量城市节水工作的重要指标，对城市节水工作的实施有很好的指导作用，并为政府决策节水提出重要措施和方案。一多年来，用水定额管理制度得到了广泛的应用和发展。省级编制的用水定额标准⋯多以该省的平均用水水平、综合环境因素来定。但随着各城市利用自身优势，开发特色资源，突出特色经济，发展水平参差不齐。省级编制的用水定额标准已经不能广泛适用于其管辖的各城市用水水平，所以许多城市开始针对当地的水资源现状、用水水平、用水特点编制用水定额，用以指导当地节水工作的开展。同时，通过对比各个城市的定额指标，它们的用水及节水水平一目了然，为研究者衡量城市节水工作起到指导性作用。用水管理部f-IN用水状况通过数值和指标表现出来，加以分析和调控管理，也很好地促进政府对节水工作的决策实施。(3)城市计划用水定额的关键是城市用水量预测和节水潜力分析。只有通过系统地城市用水量预测和节水潜力分析，才能确定城市用水水平，指导定额编制工作，在保证或提高当前人们生活质量水平和经济生产效益的前提下，促进节水设备的广泛应用，开发并提高节水技术，探索再生水推广应用策略，积极挖潜，提高用水效率，从而便于定额的应用和逐步完善，实现合理用水的目的。(4)城市计划用水定额的核心是如何在现有水资源总量的前提下最大化满足城市供水需求的问题，即城市计划用水定额的实施策略。城市计划用水定额是在现有水资源总量的前提下，依据用水水平和用水条件，限制并宏观调控用水单位的用水量，在调控过程中逐步实现水资源的高效利用，使得最大化满足城市供水需求。当然，节水工作的实施，单靠用水定额及指标这类数据是不行的。所以在研究该城市用水情况和节水策略时，如有发现与“节水”相悖的问题，及时提出并研究出相应的应对方案，逐步完善其实施策略，更好地利用用水定额数值调控城市水资源利用。 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文综上所述，加强用水管理制度，编制秦皇岛市计划用水定额，是秦皇岛市构建节水型城市、缓解水资源紧缺现状、加强水资源管理工作的重要环节，对实现水资源利用和国民经济发展的同步可持续性具有重要战略意义。因此，全面做好用水定额及指标的编制工作，将为秦皇岛市水务管理与考核提供科学依据，使得秦皇岛地区能够最大限度地利用有限的水资源，实现有限水资源效益最大化。1．3国外用水定额的研究现状在国外针对水资源短缺问题，许多国家多采用以水权管理制度为主要手段，用水配额为管理指标、水价调节为辅助手段来进行水资源的利用与管理【6，17"8，9，lo，111。在美国东北科罗拉多州本地，自1957年开始，当地北方水委员会设定并实施科罗拉多大汤普森项目配额，同时每年都会根据用水资料进行修订。该项目配额包括4月配额和11月配额：4月配额主要是用于补充当地灌溉用水。每年春天针对传统灌溉季节(4月——10月)确定需要补充多少水量，从而对当地的科罗拉多河的水资源进行调用分配；11月配额是在非灌溉季节，为了满足人口增长对水资源的需求，将用于农业的水资源配额向市政和工业进行转移，实现有效水资源的最大化利用【12】。由DuaneD．Baumann等人编著的((UrbanWaterDemandManagementandPlanning))一书，其中几乎包括了美国近40年的城市水资源需求管理相关案例和研究成果，其中凤凰城定额管理案例和我国用水定额的案例有相似之理【13,14】。20世纪80年代初，由于水资源高度紧缺，凤凰城实行了对居民、商业和工业差异水价的方式，同时开始了用水量与价格递增关系的规定，这样的形式近似于水资源定额管理。而20世纪90年代，新的统一价费制度又取代了之前的定额式管理。对于水资源量非常丰富的瑞士，其完善的水资源管理制度也是该国家的湖泊、河流常年清澈的一个重要原因。他们将法规制度、经济措施、宣传教育、管理模式交易平台等相融合，在具有完善的制度下，超强的执行和监督体系充分保障了各项水资源管理举措的顺利实施，在全社会都形成了对水资源保护管理的统一认知【l习。同样是把水资源当做公共财产的以色列，实施用水定额，超额则加倍付款的措施来实现节水【161。在以色列，制定水法规定将水资源的水权配额授予用户，并对用水配额进行征税，超出配额的用户将接受罚款，对配额以内的用水采用较低的费率，超出配额的用水，按分级提价的原则征收较高的费率(有的高出基数的3倍)。该管理方式也近似于我国的定额管理。此外，坦桑尼亚、印度同样是利用水权管理制度、水价调节和用水配额对水资源进行需求管理的【17,18,19]。由此可见，国外大多数国家在水资源管理方面，普遍采用量化管理，都在制定科学、合理的用水量分配方式，以及突破其定额后的经济惩罚措施。国外多年经验成功表明，制定科学、适用的区域用水定额，对促进合理用水，科学用水，促进水资源支撑国民经济可持续发展具有重大的指导作用。4 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究1．4我国用水定额的发展历程我国相较国外来说，节水工作起步晚，对用水定额的研究和开展也较为滞后。尽管目前我国节水管理部门在制定用水定额或用水定额管理的实践方面总结归纳了一些程序、方法和工作经验，但很多其他相关方面仍处在摸索、研究和尝试阶段。各地区、各行业乃至企业的用水定额的制定与管理工作的发展也很不平衡。但是，有一点很明显，我国用水定额工作正越来越受到关注。现针对我国用水定额的发展，简要总结为以下几个发展阶段：20世纪80年代初，为用水定额的萌芽期。一些基层用水单位根据当地的水资源情况，从节水和加强用水管理的角度考虑，通过基础资料整理，定期下达指令性用水计划指标，进行计划用水的尝试，使各个用水单位的用水都处于计划管理中。一些节水管理基础较好的单位还因地制宜地制定了较为合理的用水定额，实行用水的定额管理，收效良好。20世纪80年代中期，在总结当地一些单位用水定额制定工作经验、做法的同时，许多地方节水管理部门积极借鉴外地用水定额制定方法和经验，组织节水管理人员针对生活和生产用水开展广泛调查，有重点、有选择地在一些行业的用水单位进行用水定额的编制、考核，衡量用水单位的用水、节水情况，使得用水管理的内容得到贯彻落实，方法方式更加科学，目标更加明确，促进节约用水工作的开展。20世纪80年代后期至90年代末，全国各省(自治区、直辖市)中有9省(自治区、直辖市)制订了用水定额。上世纪90年代初，在全面开展水平衡测试工作的形势下，建设部和国家经委稳抓这个大好的节水风气，联合发布了“关于完善和制定《地市用水定额》的通知”的文件，进一步加快了全国用水定额编制工作的研究和开展，实现节水管理工作规范和完善的全力发展【201。但是由于我国近30年的改革开放，一方面生活水平显著提高，用水水平也变化突出，特别是居住条件的改善，直接影响了用水水平。另一方面，工业行业前后进行了调整，用水较大的行业被相继取缔。特别是不同区域不同城市的生产力方式、水平不同，导致其用水水平相差太大。目前我国采用的室外规范及用水指标是三十年前制定的，到目前没有改变，因此与实际相差太大，对用水定额的制定和研究是十分必要的，也是我国到2015年全面实现加价水价的必然要求，没有用水定额，就没有加价。1．5用水定额的涵义用水定额是针对用水单位实施用水行为过程规定的一个标准性的数值。它是国家评估区域水资源利用、产业和企业用水效率和节水水平的一个重要评价指标，是国家供水和水资源管理、分配的控制指标。计划用水的科学管理作为城市规划进程中的基础工作之一，制定并全面推广用水定额管理制度对于规范社会和企业的用水显得十分必要，同时，也有利于水资源的高效利用和城市节水工作的全面深入开展。 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文根据用途不同，常把用水定额分为生活用水定额和工业用水定额。用水定额受环境影响因素较大，特别是与当地生产力水平相关，因此，一般具有区域性。区域越大，误差越大。当然，制定定额的关键在于合理。1．5．1生活用水定额生活用水定额分为居民生活用水定额、公共设施用水定额和城市生活公共用水定额三大类。泛指在一定的社会经济条件下，单位个体在单位时间内所规定的合理用水的水量标准。生活用水定额可以反映出区域的社会经济发展状况和人们的生活质量。合理的生活用水定额，也在一定程度上起到促进经济快速发展、提高居民生活水平、对节水技术开发创新及提高公众节水意识的积极作用。1．5．2工业用水定额工业用水定额是指在应用一定生产工艺和生产环境的前提下，为完成单位产品或单位工作量，规定的合理用水数值标准。工业用水定额反映的是工业生产过程中单位产品用水的客观规律，是考核水资源利用效率高低的重要依据。合理的工业用水定额，必然对广大企业工业技术的提高产生正面积极作用，对工业企业中的用水节水管理工作也有高效的推广作用。1．6用水定额的作用(1)用水定额对水系统生命周期起调控作用。用水定额作为一种调控、限制用水的标准，对水系统的生命周期有深远影响。所谓生命周期，就是一项产品、服务或者系统从产生到废弃所有阶段【2¨。而水系统的生命周期，则是一个不断循环的过程。这样的循环系统在理想状态下是一种水资源利用的可持续发展模式，然而这样的可持续发展往往伴随着这样一种情况：高科技改进资源利用的同时，人们对节能效果产生过高期望，从而发生技术进步引起回弹效应这一因素。这样会导致人们以为安装了节水器具后，用水少了，而增加使用频率或使用时间，增加了实际的用水量。在这样的情况下，用水定额就起到了它的调控作用。合理控制用水量，使水资源在总量不变的情况下，单位用水量越低，用水时间越长，从而整个循环周期时间越长，更利于水资源的自我修复。(2)用水定额能够为供、节水规划的制定提供科学可靠的依据。城市节水规划的主要目的是解决城市水资源短缺问题，做好城市水资源管理和节约用水工作，同时采用科学手段，促进合理用水，使有限的城市水资源实现最大的经济效益、社会效益、环境效益。而用水定额的制定，对城市需水量的预测、城市用水6 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究供需平衡的分析都有所裨益。此外，用水定额的制定也为节水的行政、经济管理决策及节水政策的落实提供比较可靠、准确的数据。(3)用水定额在合理计划用水、实现科学用水管理基础工作中发挥关键作用【2引。国家实施计划用水和用水定额管理已经有了较长一段时间，虽然各地节水和用水管理成效不同，但是都对节水工作的落实还是起到了不同程度的促进作用。这有赖于用水定额这项基础性工作的开展，使得用水计划能够切实实施。同时，制定用水定额是节水管理深入改革的客观要求，也反应了基层各用水单位的迫切要求与期望。实行按产品制定用水定额，不仅能够考虑到企业扩大生产规模对用水量增长的需求，也能够使企业在考虑用水量供应可能性的基础上控制生产规模，同时适当增加用水计划指标，以体现鼓励企业单位以“节水求发展”和“以水定产”的精神。(4)作为推行用水经济责任制的重要评价手段，用水定额还可增强生产节水的竞争意识‘221。用水定额是考核和衡量用水单位节水水平的一把度量尺。现如今，由于不断深化经济体制改革，以工业企业为主的用水单位开始陆续建立并健全以承包为主要内容、包括用水在内的多形式的积极责任制。这样会导致一个强有力的趋势，就是对于工业企业，不仅提高了它们的活力和发展潜力，更有利于完善节水指标体系，促进水资源的科学管理基础建设和节水技术的改进，深入挖潜，降低产品成本，创造良好的经济效益。从行政管理转向科学管理，是目前我国城市对于用水和节水管理工作改进的突破点和转折点。实施科学的城市用水定额，能够很好地核定计划用水量，进一步落实好超支水收费标准，使各用水单位之间、单位内部具体到各企业人员之间都会在节水方面产生对比，增强其节水竞争意识，促进合理的节水【2引。1．7计划用水定额的研究内容(1)结合《建筑给排水设计规范》(GB50015一003)和秦皇岛的城市生活统计资料，将城市生活用水单位主要分为居民住宅和城市公共设施单位，编制适合秦皇岛市城市生活分类用水户的用水定额及指标。(2)按国家标准《国民经济行业分类代码》(GB厂r4754．2011)中规定的工业行业分类，结合工业用水中的影响因素，编制适合秦皇岛市工业行业主要产品的生产用水定额。 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文2城市生活用水定额研究2．1城市生活用水基本概念城市生活用水：又称综合生活用水，是指除去农业和工业所需用水以外的、为生存生活所利用的所有城市用水。它包括城市居民生活用水，公共设施用水，市政用水，环境用水，景观与娱乐用水，供热用水及消防用水等【23】。城市居民生活用水：城市居民在家中为满足日常生活产生的用水。它包括盥洗、清洁、洗浴、烹调、饮用、浇洒、洗车等用水。公共设施用水：是指一切公共场所产生的用水。市政用水：指一切用于市政工程设施运行和维护的水资源量。公共市政用水：是公共建筑用水和市政用水的总和。城市生活用水中城市居民住宅用水量的多少，能反映该地区居民生活水平的高低。人均公共市政用水量的多少，能综合反映城市规模和城市现代化公共建筑的状况，该用水量除了与公共设施室内给排水和卫生设施配套水平、气候、生活水平、供水设施能力密切相关外，还与城市规模、城市性质、流动人口数量和公众水资源保护意识有直接关系，因此，城市生活用水在一定程度上已成为衡量城市文明进步的标志之一。2．2秦皇岛市生活用水现状及特点(1)秦皇岛市历年生活用水情况本研究分析研究了近几年的秦皇岛市的城市生活用水数据【241，见表2-1：表2-1秦皇岛市城市生活用水量统计表Table2-1Theurbanlife-waterquantitystatisticsofQinhuangdaocity注：用水资料取自历年‘秦皇岛统计年鉴》。 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究由表2-1可以看出，秦皇岛市人均综合生活用水量虽然在2008、2009年出现了小范围波动，但还是呈现出比较明显的下降趋势，人均综合生活用水量2009年较2003年减少了50．70【／(人·d)，仅为2003年的73．12％；人均公共设旌用水量2009年较2003年减少了33．10U(人·d)，仅为2003年的61．41％；人均居民生活用水水平2009年较2003年减少了17．60U(人·d)，仅为2003年的82．87％。特别是在2006年出现了很大的转折，人均综合生活用水量由2005年的234．73L／(人·d)骤减到2006年的146．92L“人·d)，降低了87．81L“人·d)；人均公共设施用水量由2005年的154．69L／(人·d)骤减到2006年的68．14L／(人·d)，降低了86．55L／(人·d)；人均居民生活用水量从2004年到2006年连续下降较快。这说明在过去的几年中，秦皇岛市的节水工作成效显著，公众节水意识有了较大的提高，各种用水设备的跑、冒、滴、漏现象在减轻，节水器具与设备得到一定程度的推广和应用。虽然人均居民生活用水量有所减少，但还是存在节水能力进一步挖潜的可能。人均公共服务用水变化不一，尤其是在2006年以后，这部分用水明显比往年用水水平低；另一个明显的特点是，2006年以后，人均居民生活用水水平明显高于人均公共设施用水水平，与2006年以前的状况正好相反，这个变化除了与居民的生活水平有关外，也与居民的用水习惯有关，比如，居民家庭洗浴越来越多，公共浴室用水量会不断减少。因此，关于用水定额的制定，考虑到用水定额对未来几年的适用性，以及2006年之前因为生活水平，节水意识等不同，其数据变化较大，可参照性不强，因此，主要采用的是2006年到2010年的数据。(2)综合生活用水水平对比分析【25J表2．2河北省各地区城市生活用水现状对比Table2-2ComparisonbetweenthepresentsituationofurbandomesticwaterofeachregioninHebeiprovince注：用水资料取自历年《河北省城市、县城建设统计年报》 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文由表2．2得出，在与河北省其他10个地区城市的对比中，秦皇岛市的历年人均综合生活用水量一直处于比较高的用水水平。2006年以前，秦皇岛市的人均综合生活用水量大约是河北省人均综合生活用水量最低的地级市的两倍左右，2006"～2009年也比人均综合生活用水量最低的地级市也要高出31．37％"--"63．33％，这与该地区的社会经济、社会环境、发展状况以及人们的生活水平等因素密切相关。这也说明秦皇岛市的节水潜力还是比较大的。鉴于秦皇岛市目前的水资源开发利用状况和城市供用水状况，制定科学合理的城市生活用水定额将会对指导秦皇岛市未来城市节水工作和节水型城市建设发挥十分重要的积极作用。2．3秦皇岛市现行生活用水定额及相关分析2．3．1河北省现行部分生活用水定额及相关分析表2．3河北省现行部分生活用水定额Table2"3ThepartofcurrentdomesticwaterquotainHebeiprovince行业代行业名称产品名称定额单位定额值备注码P841学前教育P842初等教育P843中等教育P844高等教育幼儿院学生幼儿园教职工小学住宿生小学非住宿生小学教职工中学住宿生中学非住宿生中学教职工大专院校住宿生大专院校非住宿生大专院校教职员工Q851医院L／人·dU人·dI／人·dU人·dU，人·dL／人·dI／人·dU人·d队·dU床-dL／床·dU床·dL／床·d卫生院及社区Q852卫生所L／人·次医疗活动机关事业单位办公场S942机关事业单位$991城镇居民10所、写字楼等城镇居民生活m3／A·月U人·d50．0060／3070．0030．OO40．0070．OO30．0040．0080．OO40．00lOo／80650．oo400．oo250．OO150．oo10．001．20～1．5050．00住宿月}住宿有浴池／无浴池三等；综合定额二等甲级；综合定额二等乙级；综合定额’二等以下；综合定额门诊室内无给排水、卫生设施 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究注：该生活用水定额数据来源于(DBl3：河北省地方标准)。河北省生活用水定额标准是2009年11月3日发布，2010年1月l目开始实施的。由于河北省有11个城市地区，用水水平不均衡，浮动较大，所以河北省生活用水定额标准是作为一个地方指导性标准来节制用水。又根据表2．1和表2—2的分析，秦皇岛市的人均综合用水量在河北省内一直处于较高的水平，并不能代表河北省的用水平均水平，所以若要利用河北省生活用水定额标准进行计划用水，并不能够具有针对性和高效性。2．3．2秦皇岛市现行生活用水定额及相关分析表24秦皇岛市现行生活用水定额Table2-4ThecurrentdomesticwaterquotainQinhuangdao居民生活用水量标准给水设备类型日平均(L／人)用水分类一、集体宿舍有盥洗室有盥洗室、水冲厕所有洗盥室、水冲厕所、浴室二、旅馆、宾馆有公用盥洗、厕所房间内有盥洗、厕所房间内有盥洗、厕所、淋浴房间内有盥洗、厕所、浴盆三、医院、休疗养院(所)室内有给水龙头但室内有给水排水卫生设室内有给水排水卫生设备和淋浴无卫生设各各但无淋浴设备设备30～4560～95100～140单位U人·床·dL／人，床·dL／人·床·dL／人-床·d【／人·床·dU人·床·dL／人·床·d公共建筑用水用水量标准30～4560～9530～4560～95loo～140150～200备注小旅馆“集体宿舍”标准考核，食堂、餐厅用水另行计算 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文有公共盥洗、厕所、浴室病房内有盥洗、厕所、浴盆四、办公楼五、餐厅、食堂餐厅、饭店企业、机关、学校食堂六、学校无住宿中、小学无住宿中等学校大专院校七、公共浴室有浴池和淋浴单设淋浴单设浴盆U人·床·日L／人·床-日U人-班L／人·日按就餐人数按学生人数每人每日按学生人数每人每日按学生人数每人每日按学生人数每人每日150～200包括食堂、洗衣房用水200～30010～2545～6030～4510～30150～200每人每次50～70每人每次60～80每人每次80～100自一九八九年十月起，按下限考核。建筑、修建用水量标准用水量计算单不包括教、职工教学楼用水。教职工住宅按居民生活标准考核建筑类别备注位修建平房M3／M21．0修建厂房M3／M21．01．2新建楼房M3／M21．82．4新建楼房水磨石地面M3／M22．32．9新建围墙M3／M20．5施工队伍的生活用水，按公共建筑“集体宿舍标准”考核注：该用水定额表来源于秦皇岛市节水办。该定额是秦皇岛市自1989年10月开始实施的，与当时的经济发展、生活条件和居民的生活品质需求相符合。但随着社会经济的蓬勃发展，人们的生活水平已经明显提高，生活品质上升了一个新台阶，节水意识也在逐步增强，再加上节水器具的推广，秦皇岛市的城市生活用水水平普遍下降。结合上一小节中对秦皇岛市用水现状的分12 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究析，2009年秦皇岛市人均居民生活用水量为85．26L／(人·d)，根据《秦皇岛市统计年鉴20109，居民住宅中有81．28％的住宅是有厕所浴室，17．73％的住宅有厕所无浴室，仅有0．99％的住宅的卫生设备为公用。可见，有厕所浴室的住宅已占主流，现行的l00～"140L／(人·d)远大于现在的用水水平。所以，需结合秦皇岛市用水现状和发展现状，在该定额的基础上，制定出新的定额。2．4节水潜力分析对于秦皇岛来说，通过上述对秦皇岛城市生活用水情况的分析，可以发现，秦皇岛市的人均用水量在2004"---"2006年间骤降，说明秦皇岛市政府对彻底落实节水工作的重视及当地公众节水意识的普遍提高。但是还是会有用水设备的跑、冒、滴、漏现象出现，节水器具与设备没有大范围的普及。而且，在与河北省其他10个地区城市的对比中发现，秦皇岛市的历年人均综合生活用水量一直处于比较高的用水水平。2006年以前，秦皇岛市的人均综合生活用水量大约是河北省人均综合生活用水量最低的地级市的两倍左右，2006"---"2009年也比人均综合生活用水量最低的地级市也要高出31．37％"---"63．33％，这也说明秦皇岛市的节水潜力还是比较大的。鉴于秦皇岛市目前的水资源开发利用状况和城市供用水状况，节水潜力还是很大的。所以，制定科学合理的城市生活用水定额将会对指导秦皇岛市未来的城市节水工作和节水型城市建设发挥十分重要的积极作用。2．5编制前的准备工作2．5．1确定研究思路制定城市生活用水定额及其指标，首先应该分析导致产生用水量及用水量多少的影响因素。在过去，用水量的多少或许多与居民人数的多寡、气候条件、生活习惯及城市的供水条件等因素有关，但是现今，社会经济发展带来的居民对生活品质的多样化追求，给排水管道及卫生器具的改进等因素也成为影响用水量多少的重要因素。到目前为止，我国城市的居住条件较过去10年相比已经有了很大的改善和提高，城市居民住宅一般都设有独立的厨房和卫生间、给排水配套，各户淋浴或盆浴、热水器、洗衣机、空调、直饮水等各项设施齐全，因此，城市居民的生活用水量将比20年前可能有一定程度的增加。与此同时，社会发展的同时带动了城市规模的发展和社会环境的改变，也将影响城市综合生活用水定额的变化。随着现代化建设，城市中的公共用水设施更齐全、档次提高(机关、医院、宾馆、高校、公共绿地、文化娱乐场所多而规模较大)，办公、住宅高层化和卫生设施电器化，其公共服务用水的比例可能也将越来越大，显然，城市的生活用水综合指标要比多年前有很大程度的变化。因此， 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文采用原有的用水定额确定城市供水或者进行用水管理已经不能满足城市水资源健康发展与健康循环的要求。当然，若把这些影响因素都配以影响比重，再得出用水定额数值，是一个可靠的办法，但是，第一，这些影响因素的影响比重难以估计，第二，影响因素产生的影响作用也是随着时代的发展而不断改变的。所以，若是采用这个方法，不仅工作量巨大，也有可能难以准确地评估出其影响比重，也会增大节水管理部门实施用水定额工作及改进工作的难度。所以，以稳定的一定时间区间里的用水资料为基础，确定了科学合理的用水定额，就可以根据用水因素和服务对象的特性确定出合理的计划用水指标，从而使得城市供水与用水管理的工作大大简化，也便于节水部门日后进行对用水定额及指标体系的完善工作。2．5．2确定技术路线本文研究技术路线如下：14N数据搜集、筛选、整理确定定额制定方法数据处理与分析结果校核二[I1皇．．．专家经验性分析确定城市生活用水定额及指标效益分析与预测图2-1技术路线图Fig．2一IThetechnologyroadmap 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究2．5．3确定定额制定的依据和总路线以现有统计出的生活用水量数据为基础，依据城市国民经济与社会发展趋势，制定出实现规划目标的需水量，并在此基础上进行验证分析，从而确定出符合发展趋势的生活用水定额，进而有效地采取相应的节水调控措施，是城市国民经济与社会发展目标实现的重要环节之一。从出现用水定额指标改善和加强用水管理开始，各种各样的制定思路和制定方法层出不穷，没有一个统一的参照。基于此，本文在查阅大量的涉水规范资料后，以目前在生活用水建筑(给排水系统)设计中使用的《建筑给排水设计规范》(GB50015----2003)作为制定生活用水定额的参照依据【261。该规范明确规定了住宅，宿舍、旅馆及其他公共建筑等生活用水最高日定额及其小时变化系数等，并给出了如何利用最高日生活用水定额计算最高日用水量的公式方法【271。由于在实际的统计数据中，只有城市生活的月用水量，缺少日用水量数据，从而不能得出最高日用水量的数据，也难以按照规范计算出小时变化系数。为此，利用12个月的平均日用水量，得出最高值，再利用规范计算出日变化系数。所以，对于城市生活用水定额的制定路线，主要是计算代表先进水平的平均用水定额数值，并采用日变化系数来表征用水的变化。日变化系数计算过程如下：已知用水单位的各月用水量Wi，求出各月的日平均用水量Ri，经比较得出最高值为最大的日平均用水量Rm。。，再利用下式计算。∑WiR，2赢i=l肾等式中R．——平均日用水量，L／d；m——用水单位数，人或床位数等，在这里指用水人数；K。——日变化系数。由于各用水单位用水状况不尽相同，使得求得的日变化系数大小不一，故采用SPSS数据处理软件中分类聚合的方法，得出较为集中的范围，即为普遍适用的日变化系数范围。2．5．4确定定额制定的方法制定定额的方法通常采用以下几种：(1)增长率法。该方法主要根据现状分析或宏观控制要求确定增长率，然后用现状年的数据来预测未来年的数据。增长率法计算简单，却在一定程度上考虑到了各个因素，但对每个因素的定量分析不够具体，因此远期预测误差较大。 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文(2)指标推算法(匡算预测法)。城市生活用水一般多用人均生活用水量指标推算，这种方法在生活用水水平较为稳定的条件下采用，同时在预测时段变化不大时，其准确率才比较高。(3)时间序列法作为数理统计的常用方法之一——时间序列法，它要求研究对象与时间之间具有较强的关联性的同时，还需要有较长系列的资料。取水定额的不确定性加大了找出其内部的变化机理及各类因素之间相互影响的明确关系的困难度；把观测或记录到的一组数据按时间顺序排列起来的时间序列分析法，简化了外部影响因素的复杂作用，仅仅考虑历史观测数据及随时间有内在变化的数据模式规律，描述和解释整个系统，进而对未来状态做出预测【2引。(4)统计分析法统计分析法是把过去同类生活用水的统计资料，与当前用水状况结合起来进行分析，确定用水定额的方法。根据定额水平判定方法，统计分析法分为二次平均法、概率测算法和统计趋势分析法。统计分析法根据较充分，可操作性强，便于组织实施，结果准确、可靠，但需要大量的统计资料，而且要求定额制定人员有一定的数理统计知识。①二次平均法由于用水统计资料反映的是某一用水类型在过去条件下达到的用水水平，它符合当时的经济、生活和节水意识水平。当然，在统计过程中，不可能消除不合理因素导致的用水数值过分偏离常值的情况。如果只是用统计资料的平均值来判定定额水平，则偏于保守。为了克服缺陷，可采用“二次平均法”计算平均值，作为制定定额水平的依据。该方法是以二次平均值为判定定额水平的依据，如果其值没有满足先进水平要求，可以按此步骤求出第3次、第4次，⋯⋯第m次的平均值，并以第m次平均值作为判定定额水平的依据【291。②概率测算法统计检验“二次平均法”求得的定额后方可知是否为先进水平。先知实现定额的可能性后，求定额值的统计分析方法，叫做概率测算法，它可为确定定额提供依据。根据频率叩忱。)与九。的关系来确定定额的准确性和可行性。表2—5频率(p机。)与九。的关系表垡!!：：i翌!型苎!竺型些!三211望!竺竺竺坠￡IJ凹d九￡I________________l-___I_ll●__________l_l---●__-__-●_-__l-_●-●-_●-_----__--●l-l-____l_●●●_●_l--__●-__-一--_-----●_ll____________________一频率9执。)908070605040302010九e1．280．840．520．250．0．25-0．52-0．84—1．28③统计趋势分析法前已表述出所查阅的统计资料是反应过去一段时间达到的生产用水水平。而这个生产用水水平是会随着经济的快速发展，人们对生活质量的要求提高，节水意识增强16 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究等因素的变化逐渐下降。在掌握大量统计资料的基础上，该具体变化趋势通过定量预测分析得出。所以，统计趋势分析法就是通过分析多年统计的同类用水量的资料数据随时间推移的变化规律和发展趋势，来判定未来制定年限内定额水平的一种方法。综上分析，增长率法误差相对较大；指标推算法和时间序列法需要确定影响因素，要求研究对象与时间之间具有较强的关联性，人为因素导致的误差较大。而统计分析法是利用过去和当前的用水状况结合分析，根据较充分，可操作性强，便于组织实施，结果准确、可靠，需要大量的统计资料，正好符合现有的统计资料特点。而且，本文数据量大，分类简单方便。所以更适合用统计分析法进行分析制定用水定额．。故本次对秦皇岛市生活用水定额制定主要采用统计分析法中的二次平均法、趋势分析法进行计算，用概率测算法进行先进性评价。2．5．5城市生活用水分类结合《建筑给排水设计规范》(GB50015--2003)和秦皇岛的城市生活统计资料，将城市生活用水单位进行了详尽的分类。主要分为居民住宅和城市公共设施单位，其中城市公共设施用水单位主要包括机关办公、宾馆、餐饮、医院、学校、商场、书店等。2．6制定城市生活用水定额2。6。1居民住宅生活用水定额根据《秦皇岛市统计年鉴2010》，秦皇岛市城市居民住宅的用水情况为100％的独用自来水，都来自市政管网供水。若将居民住宅按卫生设备分类，有81．28％的住宅是有厕所浴室，17．73％的住宅有厕所无浴室，仅有0．99％的住宅的卫生设备为公用。可见，有厕所浴室的住宅已占主流，居民的用水结构中冲厕和淋浴的比重增加。图2．2列出秦皇岛市1986，---2010年的居民住宅生活用水情况和相应年的水价(以上年价格为100)。140．00120．00100．0080．0060．0040．0020。000．00。▲▲◆～·八-√I＼．／＼．．．．·．．k—L／一一’＼．★H吖V＼▲厂7吖V◆-◆--居民家庭生活人均日用水量L／(人·d)+水价(以上年价格为100)1986199019941998200220062010年份图2．2秦皇岛市居民家庭生活人均日用水量和水价的变化情况Fig．2-2ThevariationofresidentspercapitadailyfamilylifewaterandthewaterpriceinQinhuangdao17 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文由图2．2可以看出，水价从1999年开始，变化幅度减小，可以侧面说明秦皇岛市的经济发展已经开始步入正轨，进入一个新的阶段。而1986"-"2010年间，居民家庭生活人均日用水量经历了一个包含1997年最低值和2001年峰值的变化过程，单看近几年，秦皇岛市2005"--"2010年的居民住宅生活用水从80．04L／(人·d)变化到87．25L／(人·d)，总体呈上升趋势。但是2008,---2010年的数值变化比较平稳，而且处在整个变化范围的中间水平，再结合现在用于居民住宅的节水措施基本完善，居民家庭生活人均日用水量变化进入一个较为稳定的时期。参照《城市居民生活用水量标准》(GB／T50331_2002)中的居民家庭生活人均日用水量调查统计表(表2．6)所反映的数据，可以发现，冲厕、淋浴和厨用三类用水在家庭生活用水中占有较高的份额，是影响用水量变化的重要因素。所以，秦皇岛市居民住宅生活用水量的上升趋势主要是因为现在经济水平、物质水平和精神生活水平逐步提高，人们对生活质量的要求也越来越高，从而导致洗浴频率增加，厨房餐饮品质提高及其他各方面用水提高。另外，外来人口特别是大学生人数不断增多，导致租住居民住宅现象十分普遍，这一群体的水费多包含在固定房租中，导致他们节水意识差，用水浪费严重，这也是居民住宅生活用水量提高的一个重要因素。表2-6居民家庭生活人均日用水量调查统计表[tic人’d)】Table2-6Residentspercapitadailyfamilylifewatersurveystatistt嚣==[t／(pcr．d)】分类拘谨型％节约型％一般型％冲厕淋浴洗衣厨用饮用浇花卫生其他合计m3／(户·月)注：①平均月日数：30．4d／月。②家庭平均人口按3人／户计算。下面，利用SPSS数据分析软件中的ARIMA(AutoregressiveIntegratedMovingAverage自回归求和移动平均模式)预测模型对用水量进行分析预测。ARIMA预测模型的主要原理是在综合考虑自回归AR、移动平均MA和差分的基础上，将被测对象以时间推移排序形成的数据序列视为一个随机序列，然后利用数J灌8528一叮一m粼铋那勉铋一啪一的舭蛾挑3。一心J一838一心一Ⅲ踟似∞鹕猫挑一啪一药姒蹦巧23一哪咣名34趴●3一时一蝴粥¨凇¨躬一m一如m秘蚴m2一蚴|矍 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究学模型对该序列进行近似描述，再由SPSS数据分析软件来识别这个数学模型，从时间序列的过去值及现在值来预测未来值【30】。以1986"-"-"2010年的用水数据为基础数据，以水价作为影响用水变化的自变量，预测出2011一--2020年的居民住宅平均生活用水水平，见图2．3。--脚直E丁Z闷麓图2-3预测用水序列图Fig．2—3Forecastingwatersequencediagram～囊穗程～揽舟程～-UeLmm—LCL—-一溪潮由SPSS数据处理软件预测的用水序列图表明，从2011年开始，秦皇岛市的居民家庭生活人均日用水量将呈缓慢上升趋势，具体的预测结果见表2—7。表2．7SPSS分析预测情况表Table2．7SPSSanalysisforecasttable年份居民家庭生活人均日用水量L／(人·d)水价预测值L／(人·哑堕兰竖兰19861987198819891990199119921993199419951996199719981999200075．0072．7084．0080．OO59．9365．0286．7379．0458．9860．3036．5878．09103．03121．63129．95107．00106．70120．70113．1099．20107．30108．90116．20124．60116．50105．30101．5096．5096．6098．8075．5l73．2184．5180．5160．4465．5387．2479．5559．4960．8l37．0978．60103．54122．1442．0939．7951．0947．0927．0232．1l53．8246．1326．0727．393．6745．1870．1288．7l108．93106．63117．93113．9393．8698．95120．66112．9792．9l94．2370．5l“2．02136．96155．56 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文注：①LcI，～置信区间下限：ucI．一置信区间上限。这虽然只是一个模糊的数据预测，但是可以看出整体的发展趋势较为平稳。由于现在居民生活水平已经稳定在一定高度的质量水平上，不会有较大的波动，所以不会出现过分偏离的值，结合近几年的用水水平，经专家经验分析，确定居民人均生活定额为86L／(人·d)。2．6．2公共设施用水定额城市公共设施用水主要包括机关办公用水、宾馆用水、餐饮用水、医院医疗用水、大专院校用水、中小学用水、幼儿园用水、服务场所及公共绿地用水等。(1)机关办公用水经过调查发现，冲厕、空调、锅炉、清扫、洗涤等是大多数机关事业单位或办公楼的主要用水方面【3l】。对于一些比较大的机关单位还会设有员工食堂、餐厅、浴室、绿化、喷泉甚至景观等，这些项目的用水量也是导致这些机关单位用水总量比较大的重要原因。而对于一些办公写字楼，所需要的用水只是冲厕、清扫、空调等用水，用水总量相对来说偏小。这样一来，统计分析的数据变化幅度就显得比较大，由于针对这些用水量过大或过小的单位资料甚少，本次分析采用剔除过大或过小的数据后，针对正常范围内的数据进行统计分析。以2010年的数据为基础，在剔除明显不合理的数据后，对各单位的人均用水量进行二次平均。以2010年部分数据为例(表2．8)，具体计算过程如下【32】：20 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究①计算平均值：可：坠旦坠坐：一1∑Vi(i：1,2，人，n)2吉×(31．71+37．49+A+40．05)=38．17式中n——数据个数；V：——第i个数据。②进行第二次平均：将数列中小于该平均值的数值进行加和平均，再求得这两个平均值的平均值即为第二次平均值。小于全数列平均值的各个数值的平均值一Ve=业半盟=乏1Ev,={×(31．7l+37．49+人+25．53)=31．06式中V：——数列中小于平均值V的数值；k——数列中小于平均值V的数值个数。故第二次平均V：为：一V：：黛上—；j型：1．×(31．06+38．17)：34．62‘，’，’一。。。一一21 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文③先进性判别：标准差S2=÷∑“一V尸=94．106=S=’9．70卜半一0．37根据频率9执。)与九。的关系表得出(P忱。J=平(．o．37)=35．56％说明制定出的机关单位的用水定额已经有3,5．56％的累积频率实现或超过了此用水水平。由专家进行合理性判断，一般要求定额的累积频率在1／3--一2／5之间，故满足先进性水平【3l】。④计算用水日变化系数：由于各用水单位用水状况不尽相同，使得求{!导的日变化系数大小不一，故采用分类聚合的方法，得出较为集中的范围。已知用水单位的各月用水量wi，求出各月的日平均用水量Ri，经比较得出最高值为最大的日平均用水量R，删，再利用分类聚合方法结合公式进行计算，求得机关事业单位的日变化系数为1．09～1．8。(2)宾馆用水由于秦皇岛市是滨海旅游城市，又是重要的港口城市，每年游客众多，流动人口比重较大，因而秦皇岛市宾馆饭店较多。宾馆饭店用水量大小随其档次高低差别较大。从这次调查情况看，用水量数据随着档次的不同有较为明显的分层，具体见表2．9：，表2-9宾馆用水计算表样本数(个)二次平均值【L／(床·d)】日变化系数5503．029197．32752．32740．891．05～1．41．5～2．O1．5～2．0(3)餐饮饭店用水依据统计资料，餐饮类型可简单分为高档营业饭店、一般营业饭店。而一般营业饭店又包括快餐类和中餐酒楼两种。其中，快餐类主要是以肯德基、麦当劳和金汉斯为主的快餐。再结合《建筑给排水设计规范》(GB5001}—-2003)相关分类，我们将餐饮业分为中餐酒楼，快餐店、职工及学生食堂两大类。由于秦皇岛市是滨海旅游城市，又是重要的港口城市，每年游客众多，流动人口比重较大，因而秦皇岛市宾馆 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究饭店较多。宾馆饭店用水量大小随其档次高低差别较大。从这次调查情况看，用水量数据随着档次的不同有较为明显的分层，具体见表2．10：表2．10餐饮饭店用水计算表Table2-10Watercalculationtableofrestaurantsin2010(4)医院医疗用水在对13家医院进行调查后发现，秦皇岛市第一医院的平均用水为1034．92L／(床·d)，秦皇岛市妇幼保健院为653．51L／(床·d)，而秦皇岛市骨科医院和秦皇岛市视光眼科医院的用水则较少，分别为13．69L／(床·d)和62．38L／(床·d)，其它医院的用水定额为269．30L／(床·d)，日变化系数为1．3～2．0。(5)大专院校用水针对9所大专院校进行数据统计后发现，其人均用水量基本成逐年下降的趋势，这表明大专院校的节约用水每年都有所进展。当然，目前全国大专院校的用水量都是比较高的，还存在着浪费用水、节水器具不完善等问题，所以节水潜力还很大，需要大力开展节约用水宣传教育工作。经计算用水定额为55．99L／(人·d)，日变化系数为1．17～1．52。(6)中、小学用水城市初中和小学都是就近入学，基本没有住宿，只有高中部有部分学生住校，所以用水量都不算多。具体见表2—11：表2-11中、小学用水计算表Table2-11Watercalculationtableofprimaryandsecondaryschoolsin2010(7)商场商场中的用水主要是卫生间用水、营业面积清洁用水，用水量较少。经过对四个商场的用水数据分析，确定其用水定额为1．3～1．8L／(m3·d)，日变化系数为1．1～1．5。 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文2．7与其他城市生活用水定额的比较分析根据制定出的城市生活用水定额，选出部分用水单位的定额与近几年来其他城市制定的用水定额做简要的对比分析，见表2．12。表2．12与其他城市生活用水定额的比较分析单位：L／(人·d)Table2-i2砘ecomparisonand粥alysiswith：otherurbandoraesticWater=q：Ilotaunit：L／(perd)分析结果表明，秦皇岛市各用水单位的用水定额低于其他城市相应定额，说明针对秦皇岛市制定的用水定额在全国范围内处于较为先进的水平。2．8秦皇岛市未来城市生活用水定额趋势分析随着秦皇岛市城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，未来城市生活用水定额肯定会有所增加。与此同时，由于人口快速增长，水资源需求和供应的矛盾也会日益突出，城市节水工作也将会越来越受重视，新的节水政策及技术成果将会不断涌现，节水管理水平将不断提高，所以在未来长时期内，秦皇岛市的城市生活用水定额会有增加，但是并不会较快地增加。2．9秦皇岛市生活用水定额及指标一览表为使秦皇岛市符合先进用水标准，构建节水型城市，经过专家经验性分析，用水定额及日变化系数确定如表2．13： 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究表2．13秦皇岛市生活用水定额表项目使用单位用水定额时间日变化系数备注(h)居民住宅生活用水I_7(人·d)8624城市生活用水机关办公室U(人·d)348～101．0～1．8学大专院校无住宿中学无住宿小学有住I_7(学生·d)558～91．1～1．5校幼50～80241．2～2．0宿不包括教、职工教学楼用水。教职工住宅按居民生活标准考核几无住园30～50101．6～2．0医院医疗高级600～900中等L／(床·d)265～450241．3～2．0董望!Q二鲤一一四星级及以上宾二、三星级馆一星级L／(床·d)500241．05～1．4普通旅馆、招40241．5～2．0堡盟一——10～中餐酒楼32～40l～1．5餐!至——ld(人·d)饮快餐类、职工12～15～241～1．3壁堂皇鱼堂!垒一——塑塑型!坐：：壁!!曼二!：!!至!：!=!：曼一——L／(m3·员工258～121．2～1．5书店·班)L／(m，·m2营2．58～121．2～1．5————————!!!i!L————————注：①生活用水定额为国家规定最高日用水定额。该定额值为平均日用水定额‘2叼； 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文②最高日用水定额=平均日用水定额}日变化系数；@除了幼儿园的用水定额中食堂用水，其它均不含有食堂用水；④商场是以建筑面积为单位计算的；@上述用永定额中不包括空调用水。2．10秦皇岛市城市生活用水定额的可行性分析对于秦皇岛市来说，秦皇岛政府一直对节水工作非常重视，也有很大的节水成效。但是还是有用水设备的跑、冒、滴、漏现象出现，节水器具与设备没有大范围的普及。而且，秦皇岛市的历年人均综合生活用水量在河北省各城市用水量比较中也一直处于比较高的用水水平。鉴于秦皇岛市目前的水资源开发利用状况和城市供用水状况，节水潜力还是很大的。SPSS数据处理软件权威性高，ARIMA预测模型发展较为完善，对预测居民住宅日生活用水量进行了趋势分析，得出的结果也和用水发展现状相符；采用二次平均法处理生活用水，用概率测算法加以校核，是确定秦皇岛先进生活用水水平的主要方法，是在保证科学性、先进性及可行性基础上进行的。而且平均用水定额作为一种科学、合理的城市用水定额，结合日变化系数，编制城市生活用水定额。这在实际应用过程中方便可行，值得推广应用。26 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究3．1基本概念及分类3．1．1基本概念工业用水定额研究工业用水量：也称工业总用水量，它是一定时期内工业用水系统即完成整个生产线运行所需要的总用水量，它包括重复循环利用水量和补充水量，其中重复循环利用水量又包括循环水量、回用水量和重复用水量等【331。工业补充水量：一定时间里的工业新水量与来自系统外的回用水量的统称。工业循环水量：一定时间内工业用水系统中用水设备自身的动态循环用水量。这类水量在工业用水系统中属于主要部分之一。工业回用水量：是一定时间内工业用水系统的排放废水经净化处理再回用于系统内部某些用水过程的水量。工业重复用水量：是同一工业用水系统中二定时期内，某些用水设备的排水再次或多次用于其他设备的水量。工业新水量或取水量：为保证工业用水系统正常运行，从工业用水系统以外的各种供水系统中实际引取的新鲜水量，具有被第一次使用与来自天然淡水之意。3．1．2工业用水分类按生产系统主要分为三类：生产用水、辅助生产用水、附属生产用水。生产用水、辅助用水、附属用水都是工业用水。按生产系统分类与按用水性能分类基本上是一致的。在生产用水与辅助生产用水中都可再分为间接冷却用水、工艺用水、锅炉用水，而附属生产用水基本上就是生活用水部分。企业用水分类见图3一l。27 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文外购水源取水基建用水型居民生活用水企业用水主要生产用水辅助生产用水附属生产用水间接冷却用水工艺用水产汽用水磊一图3—1企业用水分类示意图Fig．3-1Enm’pdsewaterclassificationdiagram3．2编制工业用水定额的指导思想与原则3．2．1编制工业用水定额的指导思想间接循环冷却用水间接直流冷却用水产品用水洗涤用水直接冷却用水磊赢]根据秦皇岛市工业用水统计资料，在编制用水定额时，应尽量不受用水定额诸多因素的影响，力求做到科学、合理、准确、可行，又要具有一定的预见性、先进性。在进行工业用水定额编制工作过程中，要以水平衡测试资料为基础，发展成熟化且专业化生产系统为主体，以一定的重复利用率作为起点，根据产品不同分别确定，建立标准化的用水体系，并以制定方法标准化的原则来突出用水定额的简约化、适用性。3．2．2编制用水定额的原则工业用水定额的编制是一项涉及面广、影响因素复杂、行业特征明显、技术难度大、标准化程度高的工作，为保证工业用水定额能够发挥出预期的作用，在编制时须遵循以下原则：(1)符合国家水法和其他有关文件的精神，体现政策导向原则。(2)用水定额的制定要突出时效性和先进性，使得用水定额体系更加客观、合理。(3)展现用水定额体系的标准化和科学性特征，既要有理论依据又要切实可行。(4)有利于鼓励先进、鞭策落后，促进实现节约用水。28 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究(5)令用水定额系统具有普遍性和实用性，便于宏观控制与微观管理。3．3制定工业用水定额的目的、作用及意义3．3．1以往所编制工业用水定额的局限我国有关部门和部分地区曾多次制定和颁布过工业用水定额，但到目前为止，仅有少数企业采纳，大部分企业不能使用，更难被一个地区普遍使用。究其原因，多而复杂，突出表现为：第一，制定工业用水定额时所依据的基本用水区域划分很乱，体系标准不一；第=，制定用水定额时所依据的用水，没有引导在规律化用水的范围内；第三，制定用水定额时对用水的工业生产环节取舍不够统一；第四，制定用水定额的对象企业生产负荷的饱满程度不等；第五，没有充分落实制定工业用水定额的三个基本条件(广泛了解用水情况、收集用水资料，筛选资料，确定合适的制定方法)【341，无法实现用水定额的标准化、普遍适用性。3．3．2工业用水定额研究目的与作用进入2l世纪，我国经济飞速发展，工业高速增长，城市化水平逐年加快。为扩大工业规模，提高产量，工业企业单位对水这一生产资料的需求量也越来越高，随之污水排放量也在递增，而工业用水又作为城市总用水中一大部分，发展工业，必会引起部分城市的水源性缺水和水质性缺水，反过来，导致的水资源问题又会成为制约经—芊和社会进一步发展的重要因素。因此，通过实施工业用水定额来节制用水、提高生产用水的重复利用率、减少工业生产系统中的污废水排放量、增加再生水利用成为水资源管理中需要紧迫解决的事情。工业用水定额是衡量各行业节水水平的重要指标，通过对用水定额的调查，可了解各行业的用水水平现状和节水潜力以及企业的水体运行情况，找到降低企业生产成本的切入点，提高节水生产技术，增加用水定额编制成果的实用性，并为以后水资源的科学管理、节制用水工作提供技术依据。3．3．3工业用水定额在节水管理中的意义编制工业用水定额以大量的实际用水资料为基础，为实施节约用水、编制用水规划、水资源规划等提供了科学依据，是一项基础性工作，有利于加强城市水资源管理、节水管理和促进水资源的合理开发利用等，具体表现在以下几个方面：第一，推进工业用水规划工作的公开、公平、公正。用水定额是节水办对工业企业、工业企业对下属生产车间实施定额标准化管理、对用水进行监督与检查的重要理论依据。通过政府将用水定额明确化与透明化，有利于各企业用水计划的公开、对比，尽可能地杜绝计划用水管理的漏洞【35】。29 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文第二，促进工业企业节水工作水平的提高。用水定额是企业对工业生产实行计划用水管理的重要依据，也为同行业同产品的生产节水提供了统一的度量尺。积极推行用水定额管理制度，可以大大提高企业的节水文化传播，改进生产工艺和节水技术来降低生产成本，从根本上提高企业的用水效率和生产效率。第三，完善节水管理工作，体现科学性和规范化。用水定额编制工作是制定秦皇岛市节水规划，实行科学用水、合理节水的关键环节，合理的工业用水定额，能够为各企业节约用水树立明确的目标，提高节水管理工作的科学性和规范性。3．4秦皇岛市工业用水、节水管理现状3．4．1秦皇岛市工业用水、节水管理现状及节水潜力分析随着秦皇岛市经济结构的调整、产业升级换代与技术进步以及节水力度加大，工业用水有了很大幅度的降低，但对比世界其他经济发达国家，中国工业生产与工业用水仍处于较低水平；虽然秦皇岛市工业发展较快，但是相较唐山等地，丰厚的矿产资源和沿海的地理优势可以使工业发展的更好【361。而且，工业产业结构的优化也在秦皇岛政府的现阶段规划中，所以秦皇岛市的工业在今后较长时间内仍然会处于快速发展阶段，因而工业用水比重还会进一步增加。工业企业水消费情况分布见图3．2。+年用水总量+工业用水+工业用水比例百分比l％2∞22∞320042∞52∞62∞72∞820092010年份．图3-2秦皇岛市近十年用水总量、工业用水变化图Fig．3乏iI"aetotalwaterandindustrialwatervariationnearlyadecadeofQinhuangdao由图3-2可知，年用水总量虽然在2008年骤然上升，但还是呈逐年降低的趋势。工业用水在2003"～2008年间，稳中有降，说明工业发展已经到达一定的水平，现在只能通过节水工艺的研究应用，才能缩减成本，减少用水量。30印卯的∞加0咖籼咖栅湖咖。撇姗舢姗。桨椒悄R、棚*暖 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究·地表水●地下水·目来水●幂水·其他水图3-3秉星岛市工业企业水消费量分布图Fig．3-3Qinhuangdaoindustrialwaterconsumptiondistribution在图3—3中，以2009年工业企业水消费量分布为例，看出海水利用这一块占的比重将近90％，说明秦皇岛市工业企业利用自身地理优势，积极利用海水资源来代替常规水资源，节水效果很明显。上图中显示的雨水利用为0％，实际用水为65万立方米，若换算成毫米，参考2009年降雨量为562．7mm，则相当于约1．16km2土地面积上的降雨量，而秦皇岛市区的土地面积为502km2，若除去建筑、公路、绿化等面积，还是有很大利用空间的。所以，雨水利用应该作为秦皇岛市工业企业节水工作中重点的部分。+万元工、12增如值用7k量+重复利用墨％*心jjR、删*旺重复利用．皋|％2∞Z10032004Z叩52∞5邵07200820092010年份图3_4秦皇岛工业用水重复利用率、万元产值用水量变化图Fig．3-4ThevariationofQinhuangdaoindustrialwaterrecyclingwaterconsumptionandtheoutputvalueoftenthousandyuan由图3—4可知，2004年到2006年，秦皇岛市工业用水的重复利用率有飞速提高，同时万元工业增加值用水量迅速下降。2006年以后一直保持着比较好的水平，工业用水的重复利用率一般维持在96％以上，万元工业增加值用水量在5万立方米左右。这说明2004年到2006年秦皇岛市采取了相当有力的措施，工业企业内部可能优化了鸲％舛蛇∞∞踮肘跎∞的弱∞拈加坞∞SO 万方数据河北农业大学全Et$IJ硕士专业学位(毕业)论文工艺或者采取一定处理措施使得工业重复用水量大大增加，减少了新水量的取用，降低了万元工业增加值用水量，这不但给企业节约了成本，也有利于水资源的保护和有效合理地开发利用。表3．1历年河北省各地区工业用水重复利用率对照表Table3-1YearsinHebeiprovinceregionalindustrialwaterreuseratetable注：用水资料取自于2004年-2010年的《河北省城市、县城建设统计年报》由表3—1可知，2006年以前，秦皇岛工业用水重复利用率是低于河北省平均水平12％左右，但是2006年及以后，秦皇岛市的工业用水重复利用率均高于河北省平均水平，说明和河北省其他地区市相比，秦皇岛市在工业节水工作方面确实做了不少工作，而且成效十分显著。例如，从1995年至2004年间，正当秦皇岛市的工业总产值在不断攀升，由于政府对工业节水工作的重视，同时期的万元产值耗水量从近300m3下降到只有15m3；此外，以引用海水冷却技术为代表的耗水大户秦皇岛发电责任有限公司，年利用海水5．1亿吨，节约淡水资源1000万吨【”J。随着工业技术改造不断升级，海水应用领域也在不断拓科38J，由表3．1可以看出，自2005年，秦皇岛市针对工业用水的重复利用率已达到90％以上。由于秦皇岛市工业用水重复利用率的不断提高，一直维持在97％左右，导致了节水潜力有所减少，使得该市的节水挖潜工作的难度加大。所以，可以通过改善城市工业企业的生产结构、用水方式、用水工艺，或者将新的科技成果尽快应用于生产实践，比如可以根据企业用水要求，采用一定数量的海水资源或其他非常规水资源替代常规水资源，或许会使得目前用水紧张的局势有所缓解，提高节水潜力。32 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究3．4。2秦皇岛市用水结构分析3．4．2．1用水行业结构分析在秦皇岛地区，电力、热力及水的生产和供应业是最主要的用水行业，且主要用于电力、热力的生产和供应。在机械制造业中，有39．6％的取水用于交通运输设备制造业，37．3％的取水用于黑色金属冶炼及压延业；在采矿业中，水耗产业主要为黑色金属矿采选业；而在食品饮料业的取水产业中，食品加工业占76．3％，饮料制造业占22．4％，其余取水用于食品制造业。此外，由造纸业取水比重发现，造纸及纸制品行业在当地取水量也非常大；非金属矿物制造业中的用水主要用于秦皇岛市的支柱产业之～——玻璃；而化学行业中占主要取水比重的行业为化学原料和化学制品制造业，详见表3—2。表3-2秦皇岛市历年计划用水单位中主要用水行业取水量一览表单位：万m3行业名称2008年：2009年平均值所占比重注：用水资料取自于历年‘秦皇岛统计年鉴》。3．4．2．2秦皇岛市工业行业产值结构分析秦皇岛市是一个以重工业为主要经济支撑的城市，其中重工业的年工业总产值是轻工业的年工业总产值的3倍左右[39】。而且粮油食品、玻璃、金属压延加和机械制造四大支柱产业地位稳固，其中尤以黑色金属冶炼及压延业和装备制造业的发展速率和产值贡献率最大。下面表3．3以2008年、2009年为例，说明秦皇岛市的工业行业产值结构。 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文表3．3秦皇岛市工业行业产值汇总表单位：万元Table3墨=_蝴遗妊出leofQiahuangda_Dindustryoutputvalueunit：tonthousandyuan注：用水资料取自于历年‘秦皇岛统计年鉴》。由此得出，机械行业、食品饮料业和电力、热力及燃气行业是主要的经济产值贡献行业。可见，主要用水行业的用水量与其经济产值是不相匹配的，所以改变秦皇岛市的工业产业结构的形势已严重威胁到秦皇岛市的工业发展，对于这个问题的解决也迫在眉睫。调整了秦皇岛市的工业产业结构，不仅能够节约用水，还能提高整体的经济产值，对该市的发展有很大的促进作用。下面对秦皇岛市主要工业产品产量进行分析，如图3．5：12卜▲，∥＼。／／_／{《厂～／／《||}／r√．一◆◆=劣厂’7--4--发电量+平板玻璃小水泥--4b-钢材19901995200020052006200720082009年份单位：发电量——103历KWh；平板玻璃——_／万重量箱；水泥——103厂r；钢材——103厂r图3-5主要年份主要工业产品的日平均产量Fig．-5YearsofmajorindustrialproductsoftheaveragedailyproductionO8642O 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究不难发现，这四类产品在产量上从1990年到2009年高速增加，最后趋于稳定。这一趋势说明秦皇岛市的重点工业，无论在工艺还是规模上，发展已经基本成熟，对于节水改造方面的空间比较狭小，所以只能通过提高重复利用率和非传统水资源利用来做节水工作。3．4．2．3秦皇岛市水务局对企业用水管理的分析面对秦皇岛市水资源的紧缺现状，秦皇岛历届市委和市政府都把如何改善该现状提上工作日程，坚持开源与节流并重的主要方针，以水资源的开发、保护、节约、利用为核心点，狠抓制度建设，积极探索以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制建设，正逐步建立以经济手段为主导因素的节水新机制m】，使秦皇岛市的水资源利用效率和产生的社会经济效益能够同步发展，进而不断提高。同时，在秦皇岛市城市总体规划(2008—2020年)中，政府规划以地表水源为主，再生水源为辅，地下水源作为应急备用水源，提倡再生水回用和地下水资源的保护工作。工业企业作为用水大户，对水资源的调配利用起着至关重要的因素。下面针对四个方面简要说明秦皇岛市水务局对企业用水管理的分析。(1)分质供水积极推进以分质供水为特征，以总量控制、定额管理为手段的城市节水工作新思路，北部工业区、山海关铁路、同和电厂等大项工业项目已经使用源水，东部工业区，市热电厂、渤铝热轧扩建、首钢高炉等大型工业项目使用源水项目已经通过论证。这样既节省国家建设水厂投入，又提高了用水效率。(2)调整耗水型产业结构认真控制工业耗水型产业结构，限制耗水型项目的建设，以确保有限的水资源可以实现更大的效益；针对现有耗水型项目实施严格管理，不断提高水的重复利用率；此外，对月用水量1000m3以上的单位实施计划管理，严格控制水资源的有效利用。(3)制度节水为因地制宜的实施依法节水，根据秦皇岛市节水工作的实际情况和不断出现的新问题，先后出台了《秦皇岛市城市抗旱应急预案》、《秦皇岛市城市水源地调度管理办法》、《秦皇岛市城市节约用水管理实施细则》、《秦皇岛市城市节约用水奖励暂行办法》、《秦皇岛市节水“三同时”管理规定》、《关于整顿洗车、洗浴业用水的实施意见》等一系列规范性文件，使全市的节约用水工作逐步走向法制管理的轨道。几年来，不断加强对节水工作的监督和稽查，对超计划用水、违章用水、浪费用水的现象坚决予以处罚。同时，不断加强各种培训，努力提高执法人员的职业道德水平和业务素质，不断强化节水服务意识，真正树立起“廉洁、守信、严谨、服务"的节水执法新形象。(4)中水与海水利用随着几座污水处理厂的建设，秦皇岛市的污水回用工作也在逐步开展。港务局出资1500万元实施的污水回用工程已见成效。北戴河西、东部污水处理厂的污水回用 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文工作也都陆续展开。东厂还开发利用本厂处理后的污水代替地下水，实现采暖及制冷，既节省了地下水资源，又使污水变废为宝。在中水利用方面，主要帮助用水单位自建中水设施，开展中水回用工作。目前全市中水回用总量己达6120m3／d，收到了良好的环境效益和社会效益，显示出了良好的利用前景。在海水利用方面，积极倡导学习借鉴国内外的先进经验。目前，秦皇岛市热电厂海水年利用量已达到了5．4亿立方米以上；以热电厂的排水作为生产系统冷却水供应的华瀛磷酸厂，每小时需要冷却用水量约为400m3，大大节约了淡水资源的投入，降低了企业生产成本；山海关船厂早在十几年前就利用海水作为修船时的船用制冷系统冷却水。此外，市外贸冷冻一厂、海洋渔业公司等单位也都有海水利用的经验，开发利用海水资源大有前景。3．5秦皇岛市主要用水行业分类与编码用水行业的分类与编码是收集整理各行业用水资料和编制工业用水定额工作中的首要基础工作，对定额的顺利编制具有指导性的意义。我国现行的用水行业分类方法主要有两种：一是按不同的工业生产部门分类，即按产品分类；二是按工业用水的不同用途分类。考虑定额项目研究的特点，工业企业数量巨大，门类繁杂，参照其它定额的做法，采用按行业生产分类的方法对城市主要工业用水进行分类。根据国家标准《国民经济行业分类代码》(GB／T4754-2011)，通过对秦皇岛市工业行业数据调查，将秦皇岛市主要用水工业分为20个中类行业、43个小类产品。’3．6编制依据与工作内容3．6．1编制依据编制工作主要依据近20年全国各地几个主要工业行业所制定的部分产品用水定额，和近几年北京、河北、黑龙江、山西、上海、江苏、河南、湖北以及重庆等11个省(直辖市)所制定的工业行业用水定额，并充分结合秦皇岛市各工业行业的具体用水情况，特别是近几年所开展的秦皇岛市工业行业节水潜力研究的基础上而制定的秦皇岛市工业用水定额。该指标的制定依据比较充分，切合实际，对秦皇岛市工业用水管理和节水潜力意义深远。主要的城市工业用水考核指标如下：(1)重复利用率RR=专×-0．0％式中V——重复利用水量，m3；v。——生产过程总用水量用水量，m3。 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究(2)冷却水循环率ro、厂rc2意埘00％式中V。—令却水循环量，m3；V。。——冷却水总用水量，m3。(3)工艺水回用率r9V．rp2专引00％式中Vn，——工艺水回用量，m3；Vn。——工艺水总用水量，m3。(4)锅炉蒸汽冷凝水回用率rhV一三—"—rbp×100％IbDhP一式中Veo——锅炉蒸汽冷凝水回用量，m3；D瑚炉产汽量，kg／h；h·_锅炉工作时间，h；r水密度，一般p=1000kg／m3。城市工业用水4项考核指标中，重复利用率是全面考核对水的重复利用水平的综合性指标。冷却水循环率、工艺水会用率、冷凝水回用率是考核局部用水的专项指标，实际考核时进行逐项计算。(5)单位产品新水量Vn，驴告．式中Vn，——单位产品新水量，m3／产品单位；Vv，——年生产用新水量总和，m3；Q-在同一统计期内所生产的(合格)产品总量。工业产品用水量主要受生产工艺和生产规模影响。在生产规模一定的情况下，先进的生产工艺(同时也视为先进的用水工艺)每生产单位数量的产品，其用水量也是相对很少的，所以这项定额主要是针对生产工艺的，严格限制生产工艺各环节中的用水量，不断提高工艺技术的改进，减少单位产品用水量。(6)万元产值新水量U，Vwf-孚式中V-r——万元产值新水量，m3／万元； 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文VYf——年生产用新水量总和，m3；Z．q统一统计期内企业所创造的工业总产值，万元。这项定额也主要是针对生产工艺的，但受到经济、销售量、价格等因素的严重影响，没有单位产品新水量针对性强。在定额实旅过程中一般是采用产品定额，很少使用产值定额(考虑到经济产值的不稳定性)o而在单位产品用水定额中，主要是单位产品新水量定额，对于这类产品繁多、各产品产量较低的小企业来说，采用单位产品新水量定额显得麻烦又没有意义，因为这类企业的产品生产线变化幅度大，没有固定的规模，采用万元产值新水量定额则比较好控制，如电子产品、轻工百货产品等。因此，本次制定的工业用水定额表达指标主要采用单位产品新水量衡量，对于不满足条件的用万元产值新水量定额。3．6．2工作内容工业用水定额制定范围和调查内容主要包括秦皇岛市主要工业行业的主导产品。(1)通过秦皇岛市统计局调查确定秦皇岛市主要工业行业及其主导产品。按照《国民经济行业分类与代码》(GB／T4754．2011)的有关规定，根据秦皇岛市工业结构现状，对主要用水行业(电力、冶金、纺织、石化、造纸、医药、食品、建材、机械、化工、电子、橡胶、煤炭、交通设备)等进行细化分类，并对各种产品进行分类编码，原则分至中类。(2)进行企业生产和用水调查。根据秦皇岛市人民政府节约用水办公室提供的资料，主要分析企业历年用水情况，包括历年的生产规模、产品、产值、产量、年新水量、重复利用量、重复利用率、排水量、’回用水量等。(3)综合考虑多影响因素，编制工业用水定额。在编制工程中，考虑地理环境、产品结构、用水管理水平和操作人员技术水平、生产工艺、用水设备、生产技术条件等诸多主客观因素对工业用水的影响，结合河北省供水用水实际状况、工业发展规划、城市建设规模、工业结构特点、工业产值和产量、供排水工程设施等因素，挑选合适的方法综合编制。3．7秦皇岛市主要工业产品用水定额的制定，由于工业用水定额受用水条件、种类、方法、工艺水平、管理水平等多方面因素复杂性的影响，用一个统一的定额模式方法是不可能的。定额制定的目的在于对用水管理的指导性，以及它的适用性和可靠性。所以，在制定定额前，系统地分析了现行的集中定额制定方法，根据用水资料的完整程度、统计资料序列的长短，具体问题具体分析，尽量采用两种或以上的方法进行制定校核。 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究在此次定额的制定中，针对不同的数据类型采用不同的方法，共分为两类：①有产品产量、生产用水及重复利用率的产品数据，采用统计分析法和技术测定法；②有产品产量、生产用水，没有重复利用率的产品数据，采用比较法和经验法。对所选定的20个中类行业、43个小类产品工业行业主要产品用水定额进行了编制研究，运用了不同的方法，最后确定了14个中类行业，35个产品的用水定额。编制方法大致分为以下几类。3．7．1针对有重复利用率的产品——统计分析法和技术测定法秦皇岛市工业企业中，以秦皇岛首钢板材有限公司、秦皇岛首秦金属材料有限公司、三五四四制鞋厂、秦皇岛发电有限责任公司等水平衡测试资料详尽，工业产品产值数据较完整(历年各月逐月用水量、重复利用率、工业主导产品产量的系列数据)，而且均为单产品生产企业。根据掌握的水平衡测试资料的实际情况，主要采用统计分析法和技术测定法对工业产品用水定额的影响因素进行分析与处理，从而制定出相应产品的用水定额。下面以秦皇岛首钢板材有限公司为例进行说明，见表3．4。表34秦皇岛首钢板材有限公司2008～2010年用水统计资料Table3-4gnhuangdaoShougangplateco．，LTD．Waterstatisticaldatafrom2008to2010注：2010年的产量少一个月的数据，故单位产品新水量是按11个月的新水量和产量相除得到的·在此假定，对同一用水企业的不同用水年份，在生产工艺相同的情况下，从理论上讲生产相同产品的总用水量保持不变，用水量只随重复利用率而变化。通过研究表3．4的数据可以得出，2008年的重复利用率较2009年和2010年低，单就2009年和2010年的数据来看，在相同重复利用率的情况下，2009年的单位产品新水量较低，可以推算出2009年的生产用水效率较2010年的高。2009年月用水统计资料如表3．5所示。39 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文表3．5秦皇岛首钢板材有限公司2009年用水统计资料Tab!吾3帮QinhU抽gdaoShougang，ip!atcco．，LTD．statisti浏data谳thwat熊!：in2009月单位产品新水量变化见图3．6：／人天厂＼产．一。，＼|＼／。lIfV＼／一V123456789101l12月份又已知重复利用率图3-62009年月单位产品新水量情况Fig．3-6Perunitproductofnewwaterin200965453m5m4m3m0^摹LlJv删*壤咯扎掣廿 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究R2寸单位产品新水量V，Vuf2亏式中：Q为一定时期内产品产量。经变换得Vufi=kl—R。)／(1一Ri)J×Vuf0用变换后的公式将2008一-2010年的单位产品新水量换算成同一重复利用率标准，即95．59％。计算结果见表3-6。表3-6同一重复利用率下的单位产品新水量单位：mVtTable3-6underthesamerepetitionutilizationperunitproductofnewwaterunit：m珧此组数据是全年考核值，具有典型代表性，视作综合结果。按先进(a)、一般(b)和保守值(m)使用，，其均值为可uf=(a+4m+b)／6=(0．251+4x0．429+0．430)／6=0．3995设标准差△=l(a—b)／6l=0．0298由于正态分布的概率函数1盟m(V)2去，e搿dV，且m(t)2P(x≤t)令九：_V-V，得／XV=V+九A则Vuf与九的关系为所以其中丸为△的小数，关系为Vuf=Vuf+尬九=半从正态分布表中可查得对应九值的概率PQ．)。因此保证率的I=(100一P)％由此可得出不同保证率下的定额值，见表3—7。41 万方数据河北农业大学全日制硕士专业学位(毕业)论文根据2009年年度月资料做出统计平均值，Vl。，=O．438。因其中反映了年度月份间水量的变化，故月份均值大于年度均值。确定秦皇岛首钢板材有限公司生产中厚钢板用水定额值为Vuf(I=95．59)=0．3487≈0．349(m’／t)相关分析：、以3年的新水量、产品产量统计分析出单位产品用水量定额，为判定定额与产品产量和新水量的相关程度，利用如下相关分析。根据相关系数E(xi—x)(Yi—Y)、J／E(xj—x)2(Yi—Y)2将2009年各月新水量Vf、产量x和单位产品取水量vl，，作统计分析表(表3．8)。相关分析均方差分布如图3—7。表3-8统计分析表Figure3,8statisticalanalysistables月份X咯‰Jj一孑‰一歹心(J，一孑)2(‰一歹盯)2{X‰i-一2歹")盯)42 万方数据秦皇岛市计划用水定额研究月份x％‰Jf—i‰一歹盯(J，一孑)2(‰一歹盯)2{X‰i-一X矿)盯)O．10O．05絮0．00·k露一0．05．0．10．0．15／厂＼，／＼．／＼J～／＼／＼／一～-7＼|＼／7＼|＼7I-＼／＼／V＼／■月份图3．7相关分析均方差分布图Fig：3·7Correlationanalysisvariancedistribution首先分析V矸—_X的关系rl=一4496．92／(930836820x0．0433667)172=一0．7078相关水平a取O．02时，查相关系数检验表得rnrn一．0，2=0．6581所以有㈦>r等。这说明单位产品取水量K，，与产品产量X之间显著相关，并且五