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水土资源规划与管理:工业用水需求预测

【摘要】:表3.6某市企业历年消耗新水量情况表解:由表3.6,选用2005年为预测起始年,则Vfo=3369.6万m3,d=8.8%。“十三五”期间,年厂工业增加值每年递增8%,试用企业取水弹性系数法预测2020年的企业新水量。 某工厂2015年统计分析得出企业的用水重复利用率为55%,“十三五” 期间计划企业用水重复利用率年增长率为2.0%,2020年工业增加值预计达到20亿元,2015年单位工业增加值新水量为100m3/104元,试对2020年企业用水进行预测。

工业用水预测,即通过对过去企业用水及其影响因素的分析研究,建立企业用水预测公式,对将来的用水水平及用水量进行预测分析。下面介绍几种比较常用的增长率预测方法,其他方法参见第9章。

1.新水增长率法

新水增长率法是根据企业过去多年平均新水增长率作为今后新水量年增长率,并以此预测企业未来的新水量:

式中:Vfi为第i年的预测年新水量;Vfo为预测起始年的新水量;d为多年平均新水增长率;n为从起始年份至预测年份的间隔年数。

【例3.2】 某市企业年消耗新水情况见表3.6,试用新水量增长率法预测2010年和2020年的企业新水量。

表3.6 某市企业历年消耗新水量情况表

解:由表3.6,选用2005年为预测起始年,则Vfo=3369.6万m3,d=8.8%。

预测2010年的企业新水量n=5(年)。

Vf=3369.6×(1+8.8%)5=5137.2(万m3)

预测2020年的企业新水量n=15(年)。

Vf=3369.6×(1+8.8%)15=11940.3(万m3)

2.企业新水量弹性系数法

在新水量增长率预测法中,企业新水量增长率是先根据历史的年新水量计算出多年平均水量而后求得的多年平均新水量增长率,没有考虑未来的用水变化情况。企业新水量弹性系数法是根据工业增加值的增长率预测未来的新水增长率,以使未来的用水预测更切合实际:

式中:ε为企业取水弹性系数;E为工业增加值逐年增长率;d为企业新水增长率。

预测程序如下。

(1)根据历年的企业取水情况和工业增加值增长情况,用式(3.30)计算企业未来的取水弹性系数ε。

(2)根据企业今后生产发展规划确定预测起始年后的工业增加值增长率E。

(3)预测起始年至t年的新水增长率d,由式(3.30)得d=εE。

(4)预测第t年的企业新水量:

式中:ti为预测年份;t0为起始年份;其他符号意义同前。

【例3.3】 某厂2010—2015年企业新水增长率为2.5%,工业增加值增长率为5%,2015年工业新水量为2000万m3。“十三五”期间,年厂工业增加值每年递增8%,试用企业取水弹性系数法预测2020年的企业新水量。

(1)企业取水弹性系数:

(2)预测2020年企业新水增长率:

d=Eε=8%×0.5%=4%

(3)由式(3.34)预测2020年的企业新水量:

V10=V05(1+d)10-5=2000×(1+4%)5=2433.2(万m3)

3.重复利用率提高法

随着科学技术的发展和水管理水平的提高,企业节水措施将进一步完善,企业用水的重复利用率将进一步提高,重复利用率的提高将降低取用新水量,也就降低了单位增加值新水量。利用企业用水重复利用率的提高,预测未来年份的新水量,计算公式为

式中:Vwf0为起始年份的单位工业增加值新水量;Vwfi为预测年份i的单位工业增加值新水量;Zi为预测年份i的企业工业增加值;R0为起始年份企业用水重复利用率;Ri为规划预测年份i的企业用水应达到的重复利用率。

【例3.4】 某工厂2015年统计分析得出企业的用水重复利用率为55%,“十三五” 期间计划企业用水重复利用率年增长率为2.0%,2020年工业增加值预计达到20亿元,2015年单位工业增加值新水量为100m3/104元,试对2020年企业用水进行预测。

解:由基本资料选用2015年为预测起始年,则

R0=R15=55%

Ri=R20=55%×(1+2.0%)5=60.7%

Vwf0=100(m3/万元)

2020年企业新水量为