以产业园区为发展方向的城镇用水量预测研究

黄华伟

引言

城市用水量预测是编制给水工程规划的基础工作和重要内容，影响城市用水量预测的因素很多，如水资源状况、节水政策、环保政策、社会经济发展状况及城市发展规划等，城市用水量预测不能与之脱离开来。在城镇规划中，以产业园区为发展方向的城镇，在城镇给水系统规划设计中,工业用水量预测占有重要地位，直接影响城镇给水系统的布局。本文以南方某城镇为例，探索以产业园区为发展方向的城镇用水量预测方法。

项目概况

1.现状概况

规划城镇位于福建省南部，现状人口约为7.8万人，城乡总用地面积为140平方公里（陆域面积83平方公里，海域面积37平方公里），其中城乡居民点建设用地面积为29.05平方公里，占用地比例约为21%。现状建设用地以村庄建设用地以及工业用地为主，在建设用地的比例中分别占36.29%以及40.97%。

城镇水厂位于北部地区，目前城镇用水主要由该水厂供给，除此之外，村庄多数用水还是由村民自家打井取水。根据水厂的售水资料，现状城镇水厂售水量约为307万立方米/日，用水以居民生活用水以及工业用水为主，二者用水量各占总售水量的一半。

表1 城镇现状建设用地情况一览表

2.规划概况

（1）城市功能定位

根据城镇总体规划，确定城镇的功能定位为：“生态、生产、生活”相融合，“宜居、宜业、宜游”相统一，城镇繁华与乡村秀丽、历史文化与现代气息、经济繁荣与生态文明相结合的集产业功能、生活配套、城市服务于一体的泉州南翼新城新经济中心、海西临空产业平台和枢纽型滨海生态产业新城。

（2）发展规模

规划总用地面积140平方公里，其中城乡居民点建设用地共53.02平方公里，包括城市建设用地为42.48平方公里，村庄建设用地为10.53平方公里。规划城镇人口35万人，村庄人口5万人。

表2 城镇规划建设用地情况一览表

3.用水量预测影响因素

（1）人口规模

城镇现状人口规模仅7.8万人，远期规划城镇人口35万人，村庄人口5万人。规划人口增长接近4倍，这是一般城镇总体规划比较少见的，但对于一个同时发展多个产业园区的城镇，考虑到产业发展带来的外来人口增长，人口成倍增长也是合理的。人口大幅增长，城镇综合生活用水量也势必与现状有较大不同，同时人口构成以村庄人口为主，居民生活用水以村庄用水为主，远期规划人口以城镇人口为主，在人均居民生活用水量指标也是有所不同的。

（2）产业布局

现状产业区主要集中在城镇北部，主要以传统石材加工为主。根据城镇总体规划，将形成以“一轴、双核、七组团”协同发展的空间布局结构，七组团中包含多个工业组团，其中高新工业组团是中国五大半导体产业集群的主要载体之一，将以科技创新、产业服务、商贸配套功能为导向，构建全国半导体产业的重要一极。传统工业向高新产业的转变，虽然都属于工业用水类型，但产业类型的转变也将对用水量产生重大影响，特别是高新产业园区内产业类型特殊，部分工业企业的用水量难以用常规的方法预测。

（3）节水型社会建设

2008年泉州被列为全国节水型社会试点城市，全市全面推进节水型社会建设。近几年的节水型城市建设，泉州市取得不少成效，并在2017年获得“省级节水型城市”。规划城镇位于泉州市南部，是未来高新产业发展的新区，也是节水型城市建设的重要片区，各类节水政策的落实，节水工具的广泛使用，以及人们节水观念的增强，也是城镇用水量预测的重要影响因素。

（4）地区用水指标

根据2012～2016年福建省水资源公报的统计数据，近五年来，泉州市总用水量以及城镇人均生活用水量基本不变，农村居民人均生活用水量略有上升，万元GDP用水量以及万元工业增加值用水量均逐年下降。规划城镇位于福建省泉州市，用水量预测时，应参考所在地区的各类用水量指标，结合城镇的规划情况合理选取用水量指标，科学预测地区用水量。

表3 泉州市各年度用水指标情况一览表

用水量预测方法

1.用水量预测计算方法分类

城市用水主要由以下几个部分组成：工业用水、居民用水、公共设施用水、浇洒道路、绿地及市政用水。用水量的预测是以历史用水量统计资料为基础，通过技术方法对未来的用水量进行测算[1]，根据对数据处理方式的不同，归纳起来大致有时间序列法、结构分析法和系统方法三大类[2]，而在城市规划中常见的预测方法则包括以下几种。

（1）建设用地综合用水量指标法：根据规划的城市用地规模，与城市单位建设用地的用水量指标，推求出城市的用水总量。

（2）人均综合用水量定额指标法：根据城市用水人口的发展变化与单位人口综合用水量指标来预测城市总需水量的方法。

（3）年增长率法：根据历史资料分析未来发展趋势，进而推测预测期需水量的一种方法。该方法实质上属于时间系列法，在应用中有多项式、指数曲线、对数曲线和生长曲线等解析模型。

（4）分类用水法：将用水类型分为生活用水和其他用水。生活用水采用人均综合生活用水量指标（包括居民生活用水和公共建筑用水）计算，其他用水采用单位用地用水指标计算。

（5）单位面积定额用水量指标法：根据不同性质的单位建设用地用水量指标进行用水量预测。

2.用水量预测计算方法选择

建设用地综合用水量指标法和人均综合用水量定额指标法，基于城市用地以及人口规模，二者在城市规划中具有较强的可预测性，该方法适用于总体规划中的给水工程规划。

年增长率法是以现状用水量增长情况，计算出未来以一定时期内城市的年用水增长率，此方法适用于短期预测，同时要求城市在规划期内发展规模、发展速度在可预见范围内。

分类用水法以及单位面积定额用水量指标法计算成果均综合考虑了各种功能用水和可开发利用土地面积，适用于总体规划、专项规划和控制性详细规划中的给水量预测。

本规划采用分类用水量指标法、单位面积用水定额指标法、人均综合用水量定额指标法三种方法进行最高日用水量预测，并相互校核，根据规划情况对各种预测方法赋予加权值，最终经各种预测方法加权平均后确定规划城镇的最高日用水量。

用水量预测

1.用水量预测指标选择

（1）人均居民生活用水量指标

根据《福建省城市用水量标准》，县级市、县城人均居民生活用水量指标为160～260升/日·人。泉州市2012～2016年实际城镇人均生活用水量均值为167升/日·人，农村居民人均生活用水量均值为112升/日·人。现状泉州人均居民生活用水量较之周边地区略低，考虑到未来居民生活水平的提高，对用水量的需求也将有所提高，因此，本规划城镇人口居民生活用水量指标取180升/日·人，村庄人口居民生活用水量指标取130升/日·人。

（2）人均综合生活用水量指标

根据 《福建省城市用水量标准》（DBJ/T13-127-2010），县级市、县城人均综合生活用水量指标规定为 250～420升/人·日。泉州市 2012～2016年实际城镇人均公共用水量均值为104升/日·人，加上人均居民生活用水量指标，本规划城镇人口人均综合生活用水量指标取300升/日·人，村庄人口人均综合生活用水量指标取220升/日·人。

（3）工业用地用水量指标

根据《城市给水工程规划规范》，工业用地用水量指标为30～150立方米/公顷·日。根据《福建省城市用水量标准》，工业用地用水量指标分为低、中、高用水量，分别对应不同的工业类别，其取值分别为 15～30、30～70、70～120 立方米/公顷·日。工业用地用水量随着主体工业、生产规模、技术先进程度不同，也存在很大差别，在城市规划中工业用地按污染程度划分为一类、二类、三类，而污染程度与用水量之间对应关系不明显，因此，用水量指标不按城市规划工业用地类别划分。

根据城镇规划，现状产业以石材加工为主，规划在保留现状部分产业的基础上发展高新产业，二者在工业类别是分别属于中用水量以及低用水量工业类型。与现有产业类型相比，规划对原先的传统产业类型进行了升级，随着产业类型的调整，发展节水型工业以及工业用水重复利用率的提高将逐步提高工业用水的效率，减小单位工业用水量。因此规划工业用地用水量指标为30立方米/公顷·日。

考虑到高新产业园区已开始园区建设，并明确部分企业招商，该企业主要从事芯片研发、制造，是特殊用水的企业，根据企业提供的用水量资料以及企业用地面积，该部分工业用地用水量指标为180立方米/公顷·日，已超过规范划定的用水量指标范围，规划将其定为特殊的大型用水量用户。

（4）其他用水量指标

根据《城市给水工程规划规范》，居住用地用水量指标为50～130立方米/公顷·日。根据《福建省城市用水量标准》，居住用地用水量指标为70～130立方米/公顷·日。根据城镇规划，规划区的建设以低密度建设为主，容积率较低，因此，本规划居住用地用水量指标取70立方米/公顷·日，村庄用地用水量指标取50立方米/公顷·日。

根据《城市给水工程规划规范》，公共管理与公共服务设施用地用水量指标为30～130立方米/公顷·日。根据《福建省城市用水量标准》，公共设施用地用水量指标为40～160立方米/公顷·日。本规划公共设施用地用水量指标取50立方米/公顷·日。

根据《城市给水工程规划规范》，商业服务业设施用地用水量指标为50～100立方米/公顷·日。根据《福建省城市用水量标准》，商业服务业设施用地用水量指标为50～160立方米/公顷·日。本规划商业服务业设施用地用水量指标取60立方米/公顷·日。

根据《城市给水工程规划规范》，道路与交通用地用水量指标为20～80立方米/公顷·日。根据《福建省城市用水量标准》，道路与交通用地用水量指标为20～50立方米/公顷·日。本规划道路与交通用地用水量指标取20立方米/公顷·日。

根据《城市给水工程规划规范》，物流仓储用地用水量指标为20～50立方米/公顷·日。根据《福建省城市用水量标准》，物流仓储用地用水量指标为20～40立方米/公顷·日。规划物流仓储用地用水量指标取20立方米/公顷·日。

根据《城市给水工程规划规范》，公用设施用地用水量指标为25～50立方米/公顷·日。根据《福建省城市用水量标准》，公用设施用地用水量指标为20～40立方米/公顷·日。规划公用设施用地用水量指标取30立方米/公顷·日。

根据《城市给水工程规划规范》，绿化与广场用地用水量指标为10～20立方米/公顷·日。根据《福建省城市用水量标准》，绿化与广场用地用水量指标为10～20立方米/公顷·日。规划绿化与广场用地用水量指标取10立方米/公顷·日。

2.用水量预测结果

（1）单位面积用水定额指标法预测

根据城镇规划的用地平衡表，采用单位面积用水定额指标法预测城镇最高日用水量为22.99万立方米/日。（2）分类用水量指标法（综合生活用水量）预测根据城镇规划的用地平衡表及规划人口，采用分类用水量指标法（综合生活用水量）预测城镇最高日用水量为21.13万立方米/日。

表4 单位面积用水定额指标法用水量预测表

表5 分类用水量指标法（综合生活用水量）用水量预测表

（接上表）

（3）分类用水量指标法（居民生活用水量）预测根据城镇规划的用地平衡表及规划人口，采用分类用水量指标法（居民生活用水量）预测城镇最高日用水量为20.3万立方米/日。

表6 分类用水量指标法（居民生活用水量）用水量预测表

（4）人均综合用水量定额指标法预测

根据城镇规划的规划人口，采用人均综合用水量指标法预测城镇最高日用水量为20.0万立方米/日。

表7 人均综合用水量定额指标法用水量预测表

（5）城镇用水量预测校验及确定

综合分析上述三种预测结果，人均综合用水量定额指标法预测结果值较低，单位面积用水定额指标法预测值较高，而分类用水量指标法居中。本次规划采用加权平均的方法最终确定规划区的最高日用水量。对于加权值的选取，由于人均综合用水量定额指标法仅受规划人口因素制约，加权值取0.15；单位面积用水定额指标法仅受规划用地因素制约，考虑到在总规阶段，规划用地性质还有较大的调整可能，该方法加权值取0.2；分类用水量指标法（综合生活用水量）综合考虑用地以及人口因素，加权值取0.35；分类用水量指标法（居民生活用水量）综合考虑用地以及人口因素，考虑到公共设施的用水更多地受人口因素影响，加权值取0.3。由此最终确定石井镇最高日用水量预测值为20.3万立方米/日。

表8 城镇最高日用水量预测表

结论

1.城市规划中用水量预测应采取多种方法

影响城市用水量预测的因素很多，用于城市用水量预测的方法也很多，但各类方法均有其优缺点及适用性。在城市规划中，由于不同规划阶段，规划的稳定性不同，用单一的方法来预测用水量，其预测结果的可靠性较差，应通过不同方法预测，不同方法之间相互校核，通过权重赋值来确定用水量预测结果。

2.用水量指标确定应综合考虑各种影响因素

不论国家规范还是地方标准，对于各类用水量指标的规定均有较大的取值范围，由于各个地区差异较大，若简单地套用有关规范中的指标，所得到的用水量预测结果势必缺乏合理性。在城市规划中，用水量指标的确定应综合考虑城市定位、发展规模、发展方向、用地性质、用地布局、相关用水政策以及当地或邻近地区的用水习惯等因素。

3.产业园区的开发对用水量预测的影响

产业园区的开发对用水量预测的影响首先是人口的因素，由于园区的开发带来的人口增长，将大幅增加综合生活用水量。其次是对于工业用地用水量的影响，工业用地用水量与产业结构息息相关，主体工业、生产规模、技术先进程度不同，工业用水量也存在很大差别，城市规划中工业用水量应根据主体产业结构，结合现有工业用水量和其他类似城市的情况综合分析确定，对于特殊的工业类型应特殊考虑。