陸敏 張莉暉
桂林市自來水公司

一 前言

　　隨著改革開放，經(jīng)濟迅速發(fā)展，城市面貌日新月異，人對用水的需求日趨增長；而供水一直作為一種福利性質(zhì)的行業(yè)，長期水價過低，限制了供水事業(yè)的發(fā)展3隨著經(jīng)濟增長帶來的能源緊張，市場經(jīng)濟逐步走向成熟，要求供水企業(yè)改變原有的傳統(tǒng)給水管理體制。對歷年的供水資料進(jìn)行分析研究，總結(jié)城市用水的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，對供水企業(yè)進(jìn)行科學(xué)的管理，不斷適應(yīng)城市用水的新形式，提高經(jīng)濟效益是有益的。

二 城市用水的一般規(guī)律

　　城市的用水量由生活用水、工業(yè)用水、及其他用水組成3一般而言，夏季比冬季多，白天比夜間多，大的城市用水量變化較為均勻，時變化系數(shù)小。由于城市的規(guī)模大小不同，城市中工業(yè)類型及規(guī)模不同，影響用水的主導(dǎo)因素也不相同，不同城市應(yīng)具體分析其用水量的組成，所占比例，并對其影響因素進(jìn)行分析統(tǒng)計是研究城市用水規(guī)律的基礎(chǔ)。

三 桂林市城市用水特點分析

　　桂林市是一個人口四、五十萬的中型城市，由于風(fēng)景秀麗，多年來大力發(fā)展旅游業(yè)，它的工礦企業(yè)較少，且以電子，醫(yī)藥，橡膠為主。其99年用水組成比例圖一為：

　　從對歷年售水資料進(jìn)行分類統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)工業(yè)用水量所占總用水量的比重逐年減少，由92年的21％降到98年的18％。這是由于小的工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，使部分企業(yè)處于關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)階段造成工業(yè)用水量的下降。而目前城市家庭的生活用水設(shè)施(包括熱水系統(tǒng))正逐步普及，城市居民生活用水水平進(jìn)一步提高，生活用水量逐年提高。在城市用水中，生活用水占了主導(dǎo)地位，且所占比例逐漸提高。生活用水量的變化，是影響總用水變化的主要因素。
　　桂林市自來水公司日設(shè)計供水能力32萬噸／日，99年最高供水是28.36萬噸，供水能 力大于城市用水需求。在供水能力滿足城市用水需求的條件下，供水量能大致反映出城市 用水量的變化，因而我們對用水量變化規(guī)律進(jìn)行分析，是以歷年的供水量資料作為基礎(chǔ)的，其中扣除一些非正常供水日不合理的數(shù)據(jù)，(如當(dāng)水廠停電或構(gòu)筑物，管網(wǎng)出現(xiàn)故障時的供水?dāng)?shù)據(jù))，主要考慮季節(jié)變化，氣溫升降，節(jié)假日，生活習(xí)慣等對供水的影響。
　　(一）年供水量的變化趨勢
　　我們將86年—98年的日平均供水量，年平均氣溫繪制成圖如圖二：

　　圖二顯示當(dāng)年平均氣溫相差不大時，每年的供水量呈穩(wěn)定的增長趨勢，少數(shù)年度供水量的增長幅度急劇變化，這一般都存在可分析的因素。具體分析如下：96年以前，供水量增長幅度較大這是由于城市建設(shè)的發(fā)展、人口增長、用水普及率及生活衛(wèi)生條件、供水能力、管網(wǎng)建設(shè)的不斷增加396年以后，供水增長的速度明顯放慢，在一定用水量的基礎(chǔ)上，用戶對供水的需求不僅僅是水量，而對水質(zhì)、水壓都提出更高的要求。95年由于年平均氣溫較往年偏低，供水量出現(xiàn)明顯的負(fù)增長；97年由于供水生產(chǎn)指標(biāo)的調(diào)整，也使供水出現(xiàn)了負(fù)增長。
　　以上分析說明隨著城市的發(fā)展和擴大，供水量的增長是總趨勢，而增長率是逐步減少，隨著人們對環(huán)保及節(jié)水意識的提高，供水企業(yè)對供水指標(biāo)的嚴(yán)格控制，會出現(xiàn)負(fù)增長。
　　(二)供水量隨季節(jié)，月份的變化
　　將94—98年各季度的供水總量繪成圖表并標(biāo)識其平均氣溫見圖三：

　　從圖中分析看到：每年的三季度(7—9月)由于氣溫高都表現(xiàn)出明顯的高溫高供水現(xiàn)象：而一、二、四季度雖然平均氣溫高低不同、相差較大，但供水總量則逐年趨于平均。
　　當(dāng)作95—99年每年的日供水量及氣溫逐月變化對比圖(圖四)時看到，一年中不論氣溫的變化如何，供水量的變化則較平緩，總是不低于某一個基數(shù)，我們稱這個值為基本供水量。它應(yīng)是滿足城市用水最低需求的水量，每天的實際供水量在基本供水量的基礎(chǔ)上受一些因素的影響而變化。

　　(三)供水量與氣溫的關(guān)系
　　作為受生活用水占主導(dǎo)的供水量來說，氣溫高低是影響供水多少的一種主要因素。所以我們選取98年的供水資料，將每天的最高氣溫，供水量分別按時間逐日排列，作圖進(jìn)行對比如圖五：

　　如圖所示：氣溫與供水量之間存在著不同的變化，但是它們的總變化趨勢是相同的。那么，氣溫與供水量之間是否存在某種相關(guān)關(guān)系?這種關(guān)系能否用數(shù)學(xué)模式來表達(dá)?
　　同樣地選取98年的供水資料作散點圖(圖六)：

　　圖六中每一點對應(yīng)當(dāng)天的實際供水量與最高氣溫(排除非正常供水日的數(shù)據(jù))。由圖上看到：對應(yīng)一個氣溫，其供水量不是一個定值，而是一個變化范圍；當(dāng)氣溫較低時，數(shù)據(jù)點分布較散，供水量變化范圍較大；當(dāng)氣溫較高時，供水量的變化范圍很小，數(shù)據(jù)點很集中。
　　由于基本供水量是滿足最低用水需求時的供水量，而氣溫——供水量關(guān)系圖顯示供水量隨氣溫增長而增長，所以取一年中月均氣溫最低的月份，以其日均供水量為基本供水量，即為：22.1萬噸／天。在散點圖的基礎(chǔ)上，擬求一個供水量于關(guān)于氣溫變化的趨勢線方程y＝f(x)，曲線上的點代表對應(yīng)于一個氣溫時的供水量。以散點圖為基礎(chǔ)，我們試用線性、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)等幾種形式的方程求趨勢線，結(jié)果是方程：

Y＝58.616X²—755.3X十221000

　　較為合理，它使得散點圖上的點大致位于曲線附近，而由趨勢線方程所求得的供水量與實際值相差只是0.2萬噸左右，說明散點偏差值不大，這是由于受生活習(xí)慣、天氣情況、水廠機組的不同搭配，及機組運行時間的長短等影響造成，是在允許的變化范圍之內(nèi)。由曲線證明：對基本供水量的假設(shè)和設(shè)定是正確的，供水量的基本供水量的基礎(chǔ)上隨氣溫升高而增大。利用此曲線可推求一年中對應(yīng)不同氣溫時的供水。這對日常的生產(chǎn)和調(diào)度管理，生產(chǎn)計劃的制定有實際意義。
　　(四)節(jié)假日供水量變化規(guī)律
　　由于春節(jié)，國慶假期較長，人們的正常生活規(guī)律有了較大改變。特別是執(zhí)行雙休日后，節(jié)假日前后的供水量變化幅度較大。因此選取春節(jié)，國慶前后一段時間的供水量為研究對象，討論節(jié)假日供水量的變化規(guī)律。
春節(jié)的用水變化分析(圖七)：

　　取除夕到初九的供水量數(shù)據(jù)作曲線，每年春節(jié)前后供水量的曲線基本相似，由除夕的供水高峰降到初一的供水底低峰，然后緩慢回升，初五到初八供水曲線呈波動狀，直到初九才恢復(fù)到節(jié)前的正常供水，且每年的供水量呈現(xiàn)穩(wěn)定增長。
　　國慶節(jié)的用水量變化分析(圖八)：

　　取9．30—10．8日供水?dāng)?shù)據(jù)作供水量變化圖，國慶節(jié)前后供水量曲線呈波浪狀，供水量變化幅度較大。
春節(jié)與國慶節(jié)的節(jié)日時間都比較長，節(jié)日第一天供水量都會下降，而春節(jié)期間氣溫較低，供水量下降幅度要比國慶節(jié)大。由于春節(jié)在傳統(tǒng)上是合家團聚的日子，初一以后走親訪友的活動較多，供水量也慢慢回升至正常水平；國慶期間氣溫較高，又是旅游的黃金季節(jié)，無論是外出旅游還是來桂旅游的人都不少，人口流動性大，供水量的起伏較大，規(guī)律性不強；一般都要經(jīng)歷七——八天才能恢復(fù)正常供水。
　　(五)最高日的供水規(guī)律
　　取歷年的最高日供水前后一段時間的供水量資料進(jìn)行分析，并作對比圖(圖九)：

　　通過分析比較發(fā)現(xiàn)：出現(xiàn)最高日供水必定有一段時間的持續(xù)高溫。最高日供水當(dāng)天并非對應(yīng)全年最高氣溫3而氣溫高時，最高日的供水量曲線變化較大，氣溫低時，最高日供水量曲線較為平緩；同時，最高日的供水量是逐年遞增的。
　　(六)生活習(xí)慣對供水的影響
　　前面我們說過桂林市的用水量主要是生活用水量，因此居民的生活習(xí)慣對供水量有一定的影響。我們對歷年的最高供水日，平均供水日的供水?dāng)?shù)據(jù)作時變化曲線(圖十、十—)：

　　

　　每天的供水情況：無論是平均日還是最高日，2--6時為供水低峰；而供水高峰則兩個時段：平均日時為早上(9—13時)，晚上(19—22時)；最高日時為早上(8—13時)，晚上(19—22時)；最高日的供水高峰比平均日提前一個小時3同時以晚上時段的高峰時用水量最大，而早上的高峰用水時段最長，這正好符合人們的生活作息和生產(chǎn)勞動習(xí)慣。

四 總結(jié)

　　通過對供水量產(chǎn)生影響的各種因素進(jìn)行分析，得出了年、月、季度的變化規(guī)律，供水量與氣溫的關(guān)系曲線方程及節(jié)假日、最高日、生活習(xí)慣對供水量的影響。利用此規(guī)律可合理的制定各項生產(chǎn)任務(wù)計劃，對未來供水進(jìn)行預(yù)測，經(jīng)營目標(biāo)的確定，協(xié)調(diào)好各水廠的供水工作，達(dá)到經(jīng)濟、安全供水有重要意義。