第二節(jié) 用水量計算

一、用水量變化

無論是生活用水量還是生產(chǎn)用水量，一般都是逐日逐時變化的。在同一地區(qū)，生活用水量隨著人們的生活習(xí)慣和季節(jié)不同而變化，例如節(jié)假日比平日高，夏季比冬季高，一日之內(nèi)一般早晚用水量大。生產(chǎn)用水量的變化情況與生產(chǎn)用水的性質(zhì)有關(guān)，例如冷卻用水、空調(diào)用水及某些產(chǎn)量隨季節(jié)而變化的工業(yè)用水，其用水量一年之中變化較大；而其他工業(yè)用水量，一年之中比較均勻。

用水定額只是一個平均值，在計算用水量時，還需考慮用水量的變化情況。在設(shè)計規(guī)定的年限內(nèi)，用水量最大一天的用水量，稱為最高日用水量，它一般用于確定給水系統(tǒng)中各類給水設(shè)施（如取水構(gòu)筑物、一級泵站、凈水構(gòu)筑物等）的規(guī)模。在最高日內(nèi)，用水量最大一小時的用水量稱為最高時用水量，它是確定城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)管徑的基礎(chǔ)。最高日用水量與平均日用水量的比值，稱為日變化系數(shù)（K_d）；在最高日內(nèi)，最高時用水量與平均時用水量的比值，稱為時變化系數(shù)（K_h）。在確定新建城市用水日變化系數(shù)和時變化系數(shù)時，應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)、規(guī)模、國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展和城市供水系統(tǒng)的情況，結(jié)合類似城市的現(xiàn)狀用水曲線，經(jīng)分析后確定；對于擴(kuò)建的給水工程，應(yīng)進(jìn)行深入的實地調(diào)查，根據(jù)用水量變化情況，確定變化系數(shù)；在缺乏實際用水資料時，城市綜合用水（包括綜合生活用水、工業(yè)企業(yè)用水、澆灑道路和綠地用水、管網(wǎng)漏損水量和未預(yù)見用水等）的日變化系數(shù)宜采用1.1～1.5，時變化系數(shù)宜采用1.2～1.6，特大城市和大城市宜取下限，中小城市宜取上限，個別小城鎮(zhèn)還可適當(dāng)加大。

圖3-1 某市用水量變化曲線及一、二級泵站供水曲線

除最高日用水量和最高時用水量外，用水量變化曲線也是設(shè)計給水系統(tǒng)的重要依據(jù)。圖3-1為某市用水量變化曲線，各小時用水量的百分?jǐn)?shù)之和應(yīng)為100%。從該圖中看出，最高時用水量發(fā)生在上午9時，為最高日用水量的6%，平均時用水量=100÷24=4.17，K_h=6÷4.17=1.44。各城市的用水量變化曲線一般均不相同，且大城市與小城市存在較大差異。一般來說，用水人數(shù)較少、衛(wèi)生設(shè)備不夠完善、集體生活者較多時，用水比較集中，時變化系數(shù)較大；用水人數(shù)較多、衛(wèi)生設(shè)備較完善、多目標(biāo)供水時，各用水高峰可以錯開，因此用水較均勻，時變化系數(shù)較小。

二、設(shè)計用水量計算

城市用水量包括設(shè)計年限內(nèi)給水系統(tǒng)應(yīng)供應(yīng)的全部用水量。設(shè)計年限應(yīng)以近期為主，但應(yīng)兼顧城市遠(yuǎn)期規(guī)劃。

（一）城市最高日用水量

城市最高日用水量Q_d（m³/d）包括城市綜合生活用水量、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水量、澆灑道路和綠地用水量、管網(wǎng)漏損水量和未預(yù)見用水量。

1.城市最高日綜合生活用水量

城市最高日綜合生活用水量Q₁（m³/d）為

式中：q為最高日綜合生活用水定額，m³/（d·人），如表3-2所示；N為設(shè)計年限內(nèi)計劃人數(shù)；f為自來水普及率，%。

整個城市的綜合生活用水定額應(yīng)按一般居民生活水平確定；若城市各區(qū)采用不同的生活用水定額時，城市最高日生活用水量應(yīng)等于各區(qū)用水量之和，即

式中：q_i為某區(qū)最高日綜合生活用水定額，m³/（d·人）；N_i為某區(qū)設(shè)計年限內(nèi)計劃人數(shù)；f_i為某區(qū)自來水普及率，%。

在計算城市或某一居住區(qū)最高日綜合生活用水量時，也可根據(jù)居民生活用水定額和公共建筑及設(shè)施生活用水定額計算，即

式中：q′為最高日居民生活用水定額，m³/（d·人），如表3-1所示；N′為設(shè)計年限內(nèi)計劃用水人數(shù)；q_j為各公共建筑及設(shè)施最高日生活用水定額；N_j為各公共建筑及設(shè)施的用水單位數(shù)（人、床等）。

2.工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水量

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水量Q₂（m³/d）為

式中：Q_Ⅰ為各工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)用水量，m³/d，由生產(chǎn)工藝要求確定；Q_Ⅱ為各工業(yè)企業(yè)的工作人員生活用水量，m³/d；Q_Ⅲ為各工業(yè)企業(yè)的工人淋浴用水量，m³/d。

Q _Ⅱ和Q_Ⅲ應(yīng)根據(jù)用水人數(shù)和用水定額（見工業(yè)企業(yè)用水定額）經(jīng)計算確定。

當(dāng)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量不能由工藝確定時，也可用以下方法估算：

式中：q為城市工業(yè)企業(yè)萬元產(chǎn)值用水量，m³/萬元；B為城市工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值，萬元/d；n為工業(yè)用水重復(fù)利用率。

3.澆灑道路和綠地用水量

澆灑道路和綠地用水量Q₃（m³/d）應(yīng)根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等情況，參照相應(yīng)的用水定額確定，即

式中：q_L為澆灑道路和綠地用水定額，m³/（m²·d）；N_L為每日澆灑道路和綠地的面積，m²。

4.管網(wǎng)漏損水量

管網(wǎng)漏損水量Q₄（m³/d）為

5.未預(yù)見水量

未預(yù)見水量Q₅（m³/d）為

6.城市最高日用水量

城市最高日用水量Q_d（m³/d）為

（二）城市最高時用水量

根據(jù)城市最高日用水量Q_d和城市綜合用水時變化系數(shù)K_h，，可按下式計算城市最高時設(shè)計用水量Q_h（m³/h）：

式中：Q_d/24為最高日平均時用水量。

（三）消防用水量

消防用水量應(yīng)根據(jù)同一時間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)和一次滅火用水量確定，不計入城市最高日用水量和最高時用水量。