城市给水排水工程规划水量规模的确定
城市给水排水工程规划水量规模的确定
吴兆申 皇甫佳群 金家明
提要: 确定城市给水排水工程规划水量规模十分重要，提出从总体规划、专业规划、详细规划到工程实施等各规划阶段预测水量规模的依据及需注意的问题。
关键词: 给水 排水 规划水量规模 预测 依据
城市给水排水工程从各规划阶段到具体项目实施，确定其水量规模是首要内容，规模预测是否符合发展趋势和实际需要，将对水资源的合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。目前有些城市由于预测规模偏大，建成工程不能充分发挥效益；又有些项目由于预测规模滞后，影响城市建设和经济发展，因而合理确定水量规模十分重要。
城市给水排水工程从总体规划、专业规划、详细规划阶段，到工程实施，其水量规模的确定是逐步深化和完善的过程，各阶段有不同的规范、标准、指标作指导。如果混淆不同阶段和相应的规范，不作调研，将影响预测的准确性。
1 总体规划阶段给水水量预测
城市总体规划阶段的给水工程规划是根据城市发展目标、用地、人口规模，空间布局安排和水资源状况，提出各取水水源、供水系统的规划期内工程水量、水质目标和设施布局。
国家标准《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)(以下简称"给水规范")是测算城市总用水量规模的主要依据。
(1)"给水规范"所提指标适用于城市总体规划期内(一般为20年)的水量预测，并按此控制水资源和提出总水量规模，由于城市用水有逐步增长的过程，因而近期指标要大幅下降。
(2)"给水范围"所提指标是全国通用指标，选用时不能简单按照城市规模类别和分区进行套用，必须先对城市现状指标进行测算研究，按照发展趋势确定规划期所采用的指标。由于编制"给水规范"所提指标是依据1991～1994年统计资料，该年段正处于用水高速增长期，并按照逐年增长的概念来测算。近年来由于水资源紧短，节水措施的加强，高耗水工业的更新换代和工厂外迁等因素，城市供水量增长缓慢，有些城市还有所下降，使"给水规范"所提指标偏大。如南方某市1995年单位人口综合用水量指标为0.723万m3/(万人·d)，至2 000年下降至0.577 m3/(万人·d)，2001年为0.603 m3/(万人·d)。在编制总体规划时，确定近期(2005年)0.65 m3/(万人·d)，远期(2020年)0.75 m3/(万人·d)，而" 给水规范"建议指标为0.8～1.2 m3/(万人·d)。
同一城市的不同地区，由于用地性质和供水条件不同，应采用不同的指标。一些水资源不足的城市和供水距离较远的地区，更应强调节约用水，采用多种措施降低耗水量，其综合用水量指标也应大幅下降。
(3)"给水规范"所指"人均"是指户籍人口，未包括暂住人口和流动人口，目前一般采用城市人口数(指户籍人口及暂住一年的人口)，因而选用指标时要考虑人口数的内涵。流动人口的用水量一般已计入指标中，不单独计算。
(4)有些城镇集中发展一种或几种工业，形成产业规模，其工业用水量所占的比重较大，不符合一般城市的组成结构，但与人口数形成一定的比例关系。可采用生活、工业用水比例法，即用人口增长数，人均居民用水量及生活用水与工业用水的比例来推算今后的总用水量，有一定的准确性。
(5)在城市中用水量较大且水质要求低于《生活饮用水水质标准》的工业企业，如当地有取
水水源应自建供水设施，其水量不计入城市给水水量规模。在城市建设用地范围内，应限制工业自备水源供给生活饮用水。
2 总体规划阶段污水水量预测
国家标准《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)(以下简称"排水规范")中关于城市污水量预测方法提出："城市污水量应由城市给水工程统一供水的用户和自备水原供水的用户排出的城市综合生活污水量和工业废水量组成"，"城市污水量宜根据城市综合用水量(平均日)乘以城市污水排放系数确定"，其中对污水排放系数提出0.70～0.80的数值。而" 排水规范"中对排放系数的内涵未作细致的说明，笔者认为，实际影响污水水量有下述因素：
(1)给水日变化系数。由最大日给水量，折算成平均日给水量，其数值应根据当地实测数或"给水规范"提供的数据确定。
(2)产销差率。城市给水厂供出水中包括计量用水及非计量用水，其中计量用水除工业冷却水外一般会产生污水水量；非计量用水包括漏失水量，绿化及浇洒道路用水，消防用水等，这些用水不产生污水量，不进入污水系统，一般占供水量的12%～20%，
(3)产污率。指用户产生的污水量与用户的用水量比值，即使用过程中的损耗。产污率与工业性质、城镇卫生设施等因素有关，一般取0.85～0.90。
(4)截污率。指进入城市污水系统的污水量与产生的污水量之比值。截污率与污水收集系统的完善程度等因素有关，要求规划期末在规划范围内都应达到100%是不可能的，即要求"零排放"是无法实现的。在规划污水管道时，截污率最高值可取0.9。
(5)处理率。指进入城市污水厂处理的污水量与城市产生的污水量之比值，是反映城市污水治理水平的重要指标。城市污水处理厂是分期建成的，近期规模应按接纳范围近期所产生的污水量和合适的截污率来确定。避免当前污水处理厂建设规模偏大，进水量达不到设计规模的倾向。
(6)自备水源产生的污水量。在规划建设用地范围内，有自备水源的工业，若其污水水质符合接管标准(或经过厂内治理后达到接管标准)，一船均应纳入城市污水系统。若工厂远离市区，其排放污水水质又有特殊性或污水量很大，则应单独设厂处理。
(7)地下水渗入量及污水渗出量。目前一些城市的污水管道材质及接口形式较差，检查井破损，为节省电费，采用高水位运行方式，管道普遍受内压，污水向外渗出；南方地区地下水水位较高，易于渗入污水管道。渗入及渗出量很难测算，但造成很大损失，若按地下水渗入量
1 000 m3/(km2·d)计算，一个100万 km2的城市，每天增加提升和处理量10万 m3，年增加费用约2 000万元。笔者建议要提高管道和检查井的质量，考虑受内压的可能，对现有质量较差的管道采用内衬的方式，减少渗入及渗出量。
(8)雨水进入量。一般城市均采用雨、污分流排水体制，但由于城市街道、工厂、小区内部排水管道雨污分流未能完全实施，以及暴雨时路面积水、雨水大量进入污水管道。某城市连续5天暴雨，降水量242.5 mm，污水处理厂进水量比同期晴天增加60%，一些中途提升泵站进水量增加1～2倍，给确定设计规模和运行管理带来困难。雨污分流不仅要增加污水接入量，同时要减少雨水进入量，目前一些污水系统设计规模较大，睛天时污水量较少，但暴雨时又超过设计规模。因此，完善城市排水系统，实行雨污分流是长期、细致和十分必要的。
综上所述，若日变化系数采用1.2～1.3，产销差率、产污率、截污率均采用0.9，则进入城市污水系统的平均日污水量是城市最高日给水量的60%～56%(不计自备水源产生的污水量及地下水、雨水进入污水系统数量)。
3 分区规划阶段及专业规划给水、污水量预测
分区规划是对城市总体规划基础上的深化、补充和完善，一般是分区、分块进行规划。专业规划则将给水、排水工程，按专业内容和需要单独进行规划。两种规划对水量预测不仅要进一步核实不同规划期的总水量，而且要提出各地块的用水量和污水量。其预测的依据是：
(1)已经建成并不再改造的地块，应以实地调查为主，调查实际用水量及排污水量，如无资
料，应取得建筑面积，客房数，工厂产品数等资料，根据指标进行推算。
(2)对尚待建设的地块，由于在分区规划阶段只知其性质和面积，尚未确定其开发强度及工业性质，可以按照"给水规范"提出的不同性质用地用水量指标推算。从今后加强节约用水、降低产品耗水及提高回用率等角度来衡量，这些指标应予降低，建议有关部门要加强调查研究，使不同性质用地用水量指标趋向完善和准确。
(3)各分区分块计算水量之和应与城市总水量大体相符。各分块水量是规划阶段计算给水管网系统和污水管道系统的依据。
4 开发区的给水、污水量预测
目前大量兴建的开发区往往只确定开发区的总面积，有一张总体布置图及大体的工业性质，在招商引资过程中变化很大，要确定其给水量和污水量十分困难，建议采用下述方法：
(1)开发区采用单位用地综合用水量指标比较合适。根据调查，综合性开发区采用0.6～0. 7万m3(km2·d)，高新技术开发区采用0.3～0.4万m3(km2·d)为宜，对化工、冶金等大型工业区则按实际确定。
(2)开发区的不确定因素很多，在预测水量时重点应满足近期需要，控制最终规模，逐步扩大，避免近期建设规模过大。
(3)目前开发区星罗棋布，在选址时，对取水条件及可能产生的水污染往往重视不够，在缺水地区应避免引入耗水量大的工业，建成节水型的开发区，并应同步实施给水、污水工程。对环境污染严重的工业不应引入，使开发区生态环境良好。
5 详细规划阶段给水、污水量预测
详细规划阶段已明确开发建设的强度及要求，居住区应有容积率、层高等指标，公共建筑应
有建筑量、客房数等规划条件，给水、污水量应根据单位水量指标测算。
若居住区有1 km2，建筑容积率1.2，户均100 m2，有3人，人均最高日用水量指标300 L/(人·d)(包括居住区内小公建、绿化用水)，则单位用地用水量指标为1.08万m3(km2·d),可以比较准确计算出居住区的用水量。
在测算污水量时，应计算产污率及日变化系数，不计产销差率及截污率。若产污率为0.9 ，日变化系数1.3～1.5，则污水量相当于给水量的70%～60%。
6 项目实施阶段给水、污水量预测
编制城市给水排水工程项目建议收时可以参照给水排水专业规划提出的水量规模，由于实施项目一般是近期和局部的，通过调研后作相应调整。
在编制项目工程可行性研究报告时，首先要明确工程的供水范围或纳污范围，对范围内的近期和最终给水、污水量进行核实。由于已进入实施阶段，对已建成并不再改造的地块应在分区规划的基础上作进一步调查，落实其水量；对尚待建设的地区，此时应有明确的用地性质、工业类别、产品性质、开发强度等要求，并按此测算各地块的给水、污水水量，不能简单套用规划规范所提出的单位人口综合用水量指标和单位建设用地综合用水量指标。在工可阶段，应列出各地块的水量计算汇总表、用水大户或排污大户表及地块水量分布图，使水量规模最终落实，为确定给水工程或排水工程规模提供可靠的依据。
在符合城市给水工程总体规划的前提下，其近期实施项目中，净水厂及输配水系统应按城市给水排水工程设计规范设计，并适当留有余地，取水构筑物土建工程按远期建成，其设备可分期安装。根据城市排水工程总体规划，其近期实施的纳污范围内，污水管道按远期污水量埋设(若能分期埋设两条污水管，则可先按近期污水量埋设一条)，污水处理厂则应按近期产生污水量及截污率，确定污水处理厂的建设规模。
作者通讯处：310012 杭州市文三路15号 杭州市城市规划设计研究院 ○电话：(0571)88803535 ○收稿日期：2002-9-10
宋建东 2003-06-30 13:43:24
城市给水排水工程规划水量规模的确定
城市给水排水工程规划水量规模的确定
吴兆申 皇甫佳群 金家明
提要: 确定城市给水排水工程规划水量规模十分重要，提出从总体规划、专业规划、详细规划到工程实施等各规划阶段预测水量规模的依据及需注意的问题。
关键词: 给水 排水 规划水量规模 预测 依据
城市给水排水工程从各规划阶段到具体项目实施，确定其水量规模是首要内容，规模预测是否符合发展趋势和实际需要，将对水资源的合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。目前有些城市由于预测规模偏大，建成工程不能充分发挥效益；又有些项目由于预测规模滞后，影响城市建设和经济发展，因而合理确定水量规模十分重要。
城市给水排水工程从总体规划、专业规划、详细规划阶段，到工程实施，其水量规模的确定是逐步深化和完善的过程，各阶段有不同的规范、标准、指标作指导。如果混淆不同阶段和相应的规范，不作调研，将影响预测的准确性。
1 总体规划阶段给水水量预测
城市总体规划阶段的给水工程规划是根据城市发展目标、用地、人口规模，空间布局安排和水资源状况，提出各取水水源、供水系统的规划期内工程水量、水质目标和设施布局。
国家标准《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)(以下简称"给水规范")是测算城市总用水量规模的主要依据。
(1)"给水规范"所提指标适用于城市总体规划期内(一般为20年)的水量预测，并按此控制水资源和提出总水量规模，由于城市用水有逐步增长的过程，因而近期指标要大幅下降。
(2)"给水范围"所提指标是全国通用指标，选用时不能简单按照城市规模类别和分区进行套用，必须先对城市现状指标进行测算研究，按照发展趋势确定规划期所采用的指标。由于编制"给水规范"所提指标是依据1991～1994年统计资料，该年段正处于用水高速增长期，并按照逐年增长的概念来测算。近年来由于水资源紧短，节水措施的加强，高耗水工业的更新换代和工厂外迁等因素，城市供水量增长缓慢，有些城市还有所下降，使"给水规范"所提指标偏大。如南方某市1995年单位人口综合用水量指标为0.723万m3/(万人·d)，至2 000年下降至0.577 m3/(万人·d)，2001年为0.603 m3/(万人·d)。在编制总体规划时，确定近期(2005年)0.65 m3/(万人·d)，远期(2020年)0.75 m3/(万人·d)，而" 给水规范"建议指标为0.8～1.2 m3/(万人·d)。
同一城市的不同地区，由于用地性质和供水条件不同，应采用不同的指标。一些水资源不足的城市和供水距离较远的地区，更应强调节约用水，采用多种措施降低耗水量，其综合用水量指标也应大幅下降。
(3)"给水规范"所指"人均"是指户籍人口，未包括暂住人口和流动人口，目前一般采用城市人口数(指户籍人口及暂住一年的人口)，因而选用指标时要考虑人口数的内涵。流动人口的用水量一般已计入指标中，不单独计算。
(4)有些城镇集中发展一种或几种工业，形成产业规模，其工业用水量所占的比重较大，不符合一般城市的组成结构，但与人口数形成一定的比例关系。可采用生活、工业用水比例法，即用人口增长数，人均居民用水量及生活用水与工业用水的比例来推算今后的总用水量，有一定的准确性。
(5)在城市中用水量较大且水质要求低于《生活饮用水水质标准》的工业企业，如当地有取
水水源应自建供水设施，其水量不计入城市给水水量规模。在城市建设用地范围内，应限制工业自备水源供给生活饮用水。
2 总体规划阶段污水水量预测
国家标准《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)(以下简称"排水规范")中关于城市污水量预测方法提出："城市污水量应由城市给水工程统一供水的用户和自备水原供水的用户排出的城市综合生活污水量和工业废水量组成"，"城市污水量宜根据城市综合用水量(平均日)乘以城市污水排放系数确定"，其中对污水排放系数提出0.70～0.80的数值。而" 排水规范"中对排放系数的内涵未作细致的说明，笔者认为，实际影响污水水量有下述因素：
(1)给水日变化系数。由最大日给水量，折算成平均日给水量，其数值应根据当地实测数或"给水规范"提供的数据确定。
(2)产销差率。城市给水厂供出水中包括计量用水及非计量用水，其中计量用水除工业冷却水外一般会产生污水水量；非计量用水包括漏失水量，绿化及浇洒道路用水，消防用水等，这些用水不产生污水量，不进入污水系统，一般占供水量的12%～20%，
(3)产污率。指用户产生的污水量与用户的用水量比值，即使用过程中的损耗。产污率与工业性质、城镇卫生设施等因素有关，一般取0.85～0.90。
(4)截污率。指进入城市污水系统的污水量与产生的污水量之比值。截污率与污水收集系统的完善程度等因素有关，要求规划期末在规划范围内都应达到100%是不可能的，即要求"零排放"是无法实现的。在规划污水管道时，截污率最高值可取0.9。
(5)处理率。指进入城市污水厂处理的污水量与城市产生的污水量之比值，是反映城市污水治理水平的重要指标。城市污水处理厂是分期建成的，近期规模应按接纳范围近期所产生的污水量和合适的截污率来确定。避免当前污水处理厂建设规模偏大，进水量达不到设计规模的倾向。
(6)自备水源产生的污水量。在规划建设用地范围内，有自备水源的工业，若其污水水质符合接管标准(或经过厂内治理后达到接管标准)，一船均应纳入城市污水系统。若工厂远离市区，其排放污水水质又有特殊性或污水量很大，则应单独设厂处理。
(7)地下水渗入量及污水渗出量。目前一些城市的污水管道材质及接口形式较差，检查井破损，为节省电费，采用高水位运行方式，管道普遍受内压，污水向外渗出；南方地区地下水水位较高，易于渗入污水管道。渗入及渗出量很难测算，但造成很大损失，若按地下水渗入量
1 000 m3/(km2·d)计算，一个100万 km2的城市，每天增加提升和处理量10万 m3，年增加费用约2 000万元。笔者建议要提高管道和检查井的质量，考虑受内压的可能，对现有质量较差的管道采用内衬的方式，减少渗入及渗出量。
(8)雨水进入量。一般城市均采用雨、污分流排水体制，但由于城市街道、工厂、小区内部排水管道雨污分流未能完全实施，以及暴雨时路面积水、雨水大量进入污水管道。某城市连续5天暴雨，降水量242.5 mm，污水处理厂进水量比同期晴天增加60%，一些中途提升泵站进水量增加1～2倍，给确定设计规模和运行管理带来困难。雨污分流不仅要增加污水接入量，同时要减少雨水进入量，目前一些污水系统设计规模较大，睛天时污水量较少，但暴雨时又超过设计规模。因此，完善城市排水系统，实行雨污分流是长期、细致和十分必要的。
综上所述，若日变化系数采用1.2～1.3，产销差率、产污率、截污率均采用0.9，则进入城市污水系统的平均日污水量是城市最高日给水量的60%～56%(不计自备水源产生的污水量及地下水、雨水进入污水系统数量)。
3 分区规划阶段及专业规划给水、污水量预测
分区规划是对城市总体规划基础上的深化、补充和完善，一般是分区、分块进行规划。专业规划则将给水、排水工程，按专业内容和需要单独进行规划。两种规划对水量预测不仅要进一步核实不同规划期的总水量，而且要提出各地块的用水量和污水量。其预测的依据是：
(1)已经建成并不再改造的地块，应以实地调查为主，调查实际用水量及排污水量，如无资
料，应取得建筑面积，客房数，工厂产品数等资料，根据指标进行推算。
(2)对尚待建设的地块，由于在分区规划阶段只知其性质和面积，尚未确定其开发强度及工业性质，可以按照"给水规范"提出的不同性质用地用水量指标推算。从今后加强节约用水、降低产品耗水及提高回用率等角度来衡量，这些指标应予降低，建议有关部门要加强调查研究，使不同性质用地用水量指标趋向完善和准确。
(3)各分区分块计算水量之和应与城市总水量大体相符。各分块水量是规划阶段计算给水管网系统和污水管道系统的依据。
4 开发区的给水、污水量预测
目前大量兴建的开发区往往只确定开发区的总面积，有一张总体布置图及大体的工业性质，在招商引资过程中变化很大，要确定其给水量和污水量十分困难，建议采用下述方法：
(1)开发区采用单位用地综合用水量指标比较合适。根据调查，综合性开发区采用0.6～0. 7万m3(km2·d)，高新技术开发区采用0.3～0.4万m3(km2·d)为宜，对化工、冶金等大型工业区则按实际确定。
(2)开发区的不确定因素很多，在预测水量时重点应满足近期需要，控制最终规模，逐步扩大，避免近期建设规模过大。
(3)目前开发区星罗棋布，在选址时，对取水条件及可能产生的水污染往往重视不够，在缺水地区应避免引入耗水量大的工业，建成节水型的开发区，并应同步实施给水、污水工程。对环境污染严重的工业不应引入，使开发区生态环境良好。
5 详细规划阶段给水、污水量预测
详细规划阶段已明确开发建设的强度及要求，居住区应有容积率、层高等指标，公共建筑应
有建筑量、客房数等规划条件，给水、污水量应根据单位水量指标测算。
若居住区有1 km2，建筑容积率1.2，户均100 m2，有3人，人均最高日用水量指标300 L/(人·d)(包括居住区内小公建、绿化用水)，则单位用地用水量指标为1.08万m3(km2·d),可以比较准确计算出居住区的用水量。
在测算污水量时，应计算产污率及日变化系数，不计产销差率及截污率。若产污率为0.9 ，日变化系数1.3～1.5，则污水量相当于给水量的70%～60%。
6 项目实施阶段给水、污水量预测
编制城市给水排水工程项目建议收时可以参照给水排水专业规划提出的水量规模，由于实施项目一般是近期和局部的，通过调研后作相应调整。
在编制项目工程可行性研究报告时，首先要明确工程的供水范围或纳污范围，对范围内的近期和最终给水、污水量进行核实。由于已进入实施阶段，对已建成并不再改造的地块应在分区规划的基础上作进一步调查，落实其水量；对尚待建设的地区，此时应有明确的用地性质、工业类别、产品性质、开发强度等要求，并按此测算各地块的给水、污水水量，不能简单套用规划规范所提出的单位人口综合用水量指标和单位建设用地综合用水量指标。在工可阶段，应列出各地块的水量计算汇总表、用水大户或排污大户表及地块水量分布图，使水量规模最终落实，为确定给水工程或排水工程规模提供可靠的依据。
在符合城市给水工程总体规划的前提下，其近期实施项目中，净水厂及输配水系统应按城市给水排水工程设计规范设计，并适当留有余地，取水构筑物土建工程按远期建成，其设备可分期安装。根据城市排水工程总体规划，其近期实施的纳污范围内，污水管道按远期污水量埋设(若能分期埋设两条污水管，则可先按近期污水量埋设一条)，污水处理厂则应按近期产生污水量及截污率，确定污水处理厂的建设规模。
作者通讯处：310012 杭州市文三路15号 杭州市城市规划设计研究院 ○电话：(0571)88803535 ○收稿日期：2002-9-10
宋建东 2003-06-30 13:43:24