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水利工程設計中規(guī)劃專業(yè)的作用

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水利工程設計中規(guī)劃專業(yè)的作用

1水利工程規(guī)劃工作步驟

1.1擬定工程任務

擬定工程任務是為工程定位服務功能。分析論述各用水對象的必要性、緊迫性、可行性、經濟性及社會效益等,并與業(yè)主溝通后,合理確定工程任務。通過現場踏勘和基礎資料收集,分析受水區(qū)域或受水對象現狀取用水情況及缺水情況,論證各用水對象的取用水的必要性、緊迫性、可行性、經濟性及社會效益等,最終確定工程任務。

1.2需水預測

1.2.1城鎮(zhèn)需水預測城鎮(zhèn)用水主要包含城鎮(zhèn)居民生活用水、三產用水、建筑業(yè)用水、道路灑水及綠化用水等。先統(tǒng)計出現狀水平年受水區(qū)域的人口及社會經濟情況,根據城市總體規(guī)劃和當地社會經濟發(fā)展規(guī)劃預測設計水平年受水區(qū)域的人口及社會經濟發(fā)展情況,再根據相關規(guī)范及地方行業(yè)標準確定各行業(yè)用水定額,計算各行業(yè)設計水平年需水量。在城鎮(zhèn)需水預測中,應考慮管網損失和未預見水量。

1.2.2工業(yè)需水預測由于工業(yè)的快速發(fā)展,對水資源的需求愈來愈大,工業(yè)需水往往是某城市、區(qū)域的用水大戶,所以,工業(yè)需水預測的合理性亦顯重要。工業(yè)需水預測方法一般有4種,一是萬元增加值(生產總值)用水量法,二是占地預測法,三是現狀用水量調查法,四是類比法。萬元增加值(生產總值)用水量法是根據受水區(qū)工業(yè)用水對象的類別、產業(yè)結構等合理確定萬元增加值(生產總值)設計水平年的用水定額,再根據該工業(yè)園區(qū)規(guī)劃資料確定其設計水平年的增加值(生產總值),或根據相關資料預測設計水平年的增加值(生產總值),最后計算得到設計水平年的需水量。占地預測法是先確定工業(yè)用地類別(工業(yè)用地類別分為一、二、三類工業(yè)用地),再根據相關資料確定設計水平年各類別用地占地面積,最后確定設計水平年的需水量?,F狀用水量調查法主要是針對受水區(qū)工業(yè)發(fā)展相對成熟,且設計水平年工業(yè)規(guī)模有所調整的情況。這種情況先進行現狀用水調查,考慮設計水平年工業(yè)規(guī)模的變化情況,同時考慮節(jié)水和未預見情況,最后合理確定設計水平年的需水量。類比法是類比臨近地區(qū)同類型工業(yè)的現狀和設計水平年的取用水情況,再考慮工業(yè)的規(guī)模情況,合理得到設計水平年的需水量。需要指出的是,在進行工業(yè)需水預測時,應考慮工業(yè)用水重復利用情況;在進行工業(yè)需水預測時盡量采用多種方法進行預測,并對比分析各種方法的成果,合理確定工業(yè)需水量。

1.2.3灌溉需水預測灌溉用水量是國民用水對象中第一用水大戶,其用水量占國民總用水量70%以上,所以,在以灌溉為主的工程中,灌溉需水預測尤為重要。灌溉需水預測主要是先通過現場踏勘情況和相關規(guī)劃,確定灌溉面積、灌溉制度、灌溉方式、種植結構及復種情況等,再通過當地的降水及蒸發(fā)資料計算各種植物的灌溉定額,最后根據管道(渠道)的輸水情況及田間水利用情況確定灌溉用水量。需要指出的是各種植物的灌溉定額要與地方(區(qū)域)行業(yè)用水定額相符合;由于各用水對象的設計保證率不盡相同,興利調節(jié)計算時應考慮灌溉削減。

1.2.4農村人畜需水預測農村人畜需水預測主要是根據《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》(SL310-2004)進行預測。先進行設計水平年的人口(牲畜)數量預測,再根據受水區(qū)所屬分區(qū)和用水對象的用水條件擬定設計水平年的用水定額,最后計算出設計水平年農村人畜需水量。

1.2.5生態(tài)需水預測水利工程規(guī)劃設計中生態(tài)需水分為河道內生態(tài)需水和河道外生態(tài)需水,河道外生態(tài)需水主要包含道路廣場灑水及綠化用水等,此部分水量已經包含在城鎮(zhèn)用水中,此處的生態(tài)需水主要是指河道內生態(tài)需水。河道內生態(tài)需水主要是指為了滿足某河道(河段)某種特定的功能所需要的最小水量(流量),其主要控制指標是流量和水位。如為了滿足某瀑布景觀要求,在瀑布上游修建蓄水工程,通過蓄水工程調蓄水量,使下游瀑布在枯期也能有較大水量滿足旅游者的視角感官要求。又如在某河流的某河段有較珍貴水生動物,若河道流量(水位)低于某值時,該水生動物不能生存,這也需要在上游河段修建蓄水工程,通過蓄水工程調蓄水量,使枯期也能有較大的水量滿足其生存要求。

1.2.6發(fā)電用水水利工程的電站主要是壩后電站,主要是用蓄水工程的棄水和環(huán)境水發(fā)電,若水源工程高程較高,也有用調節(jié)后的供水、環(huán)境水及棄水發(fā)電。用于發(fā)電用水不耗水,水利工程中一般不進行發(fā)電需水預測。

1.2.7需水成果合理性分析為了評價需水預測成果合理性,要進行必要的合理性分析,分析方法主要用單位人口及單位占地用水量評價,同時類比臨近或省內外類似工程,評價需水預測成果的合理性。

2供需平衡分析

分項需水預測后,得到總需水量。通過全面收集資料,系統(tǒng)復核現有水源工程可供水量;根據相關資料進行節(jié)水規(guī)劃、治污規(guī)劃及中水利用規(guī)劃,得到設計水平年的中水利用量;同時考慮在建工程和規(guī)劃工程供水能力后,得到受水區(qū)的缺水量。再考慮水廠自用水和管道(渠道)輸水損失后得到水源取水口處的需水量。

3工程規(guī)模特征參數比選

工程規(guī)模特征參數比選是多個專業(yè)共同協(xié)作的過程,但規(guī)劃專業(yè)起到組織、引領及決定作用。工程規(guī)模特征參數比選過程在規(guī)劃中也不是獨立的過程,它和擬定工程任務、需水預測、供需平衡分析等過程一起組成反復的迭代過程。迭代的結果反映了工程的必要性、緊迫性、可行性、經濟性及社會效益等,迭代的結果就是反映工程最終規(guī)模。

4規(guī)劃工作詳解

4.1規(guī)劃工作的難點

規(guī)劃工作的難度主要體現在基礎資料收集、整理及工程規(guī)模特征參數比選上,工程規(guī)模越大,受水區(qū)越大,資料收集和整理的難度越大。目前水利基礎設施建設處于一個相對高的水平,水資源開發(fā)利用程度達到了以往任何時期都未達到的程度,往往一個工程的受水區(qū)與另外一個或幾個工程的受水區(qū)交叉,這就給規(guī)劃專業(yè)資料收集和整理造成了很大的難度。另外一方面,規(guī)劃專業(yè)的難點在于工程規(guī)模特征參數比選上,比選過程反映了復雜性、冗長性、迭代性等特征。

4.2規(guī)劃工作的作用

可以說一個水利工程能否上馬以及工程規(guī)模的大小都與規(guī)劃工作息息相關。一個水利工程能否上馬主要看工程建設的必要性、緊迫性、可行性、經濟性及社會效益等,而這些都是規(guī)劃專業(yè)工作的主要內容,好的規(guī)劃往往起到推動項目的進程,把工程的必要性、緊迫性、可行性、經濟性及社會效益等論述、包裝得淋漓盡致。一個工程的規(guī)模大小受受水區(qū)的需水要求影響,而規(guī)劃工作的核心正是需水預測,需水預測成果合理性直接影響工程規(guī)模的合理性。所以,規(guī)劃工作在水利工程的前期工作中的地位是非常重要的,不可替代的。

5結語

水利規(guī)劃工作在水利工程設計中非常重要,它貫穿了整個前期工作,論述了工程建設的必要性、緊迫性、可行性、經濟性及社會效益等,并引領和決定工程規(guī)模的大小。文章是作者在長期的規(guī)劃工作的經驗總結,愿給剛入門做水利工程規(guī)劃工作的同仁提供參考,同時也愿給水利工程設計行業(yè)產值分解提供一定的依據。

作者:沈軍 馬黎 單位:貴州省水利水電勘測設計研究院