陸敏 張莉暉
桂林市自來水公司

一 前言

　　隨著改革開放，經濟迅速發展，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的行業，長期水價過低，限制了供水事業的發展3隨著經濟增長帶來的能源緊張，市場經濟逐步走向成熟，要求供水企業改變原有的傳統給水管理體制。對歷年的供水資料進行分析研究，總結城市用水的變化規律和發展趨勢，對供水企業進行科學的管理，不斷適應城市用水的新形式，提高經濟效益是有益的。

二 城市用水的一般規律

　　城市的用水量由生活用水、工業用水、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，時變化系數小。由于城市的規模大小不同，城市中工業類型及規模不同，影響用水的主導因素也不相同，不同城市應具體分析其用水量的組成，所占比例，并對其影響因素進行分析統計是研究城市用水規律的基礎。

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，由于風景秀麗，多年來大力發展旅游業，它的工礦企業較少，且以電子，醫藥，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行分類統計，發現工業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％。這是由于小的工業生產的結構調整，使部分企業處于關、停、并、轉階段造成工業用水量的下降。而目前城市家庭的生活用水設施(包括熱水系統)正逐步普及，城市居民生活用水水平進一步提高，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律進行分析，是以歷年的供水量資料作為基礎的，其中扣除一些非正常供水日不合理的數據，(如當水廠停電或構筑物，管網出現故障時的供水數據)，主要考慮季節變化，氣溫升降，節假日，生活習慣等對供水的影響。
　　(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：

　　圖二顯示當年平均氣溫相差不大時，每年的供水量呈穩定的增長趨勢，少數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的發展、人口增長、用水普及率及生活衛生條件、供水能力、管網建設的不斷增加396年以后，供水增長的速度明顯放慢，在一定用水量的基礎上，用戶對供水的需求不僅僅是水量，而對水質、水壓都提出更高的要求。95年由于年平均氣溫較往年偏低，供水量出現明顯的負增長；97年由于供水生產指標的調整，也使供水出現了負增長。
　　以上分析說明隨著城市的發展和擴大，供水量的增長是總趨勢，而增長率是逐步減少，隨著人們對環保及節水意識的提高，供水企業對供水指標的嚴格控制，會出現負增長。
　　(二)供水量隨季節，月份的變化
　　將94—98年各季度的供水總量繪成圖表并標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)由于氣溫高都表現出明顯的高溫高供水現象：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，我們稱這個值為基本供水量。它應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上受一些因素的影響而變化。

　　(三)供水量與氣溫的關系
　　作為受生活用水占主導的供水量來說，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關系?這種關系能否用數學模式來表達?
　　同樣地選取98年的供水資料作散點圖(圖六)：

　　圖六中每一點對應當天的實際供水量與最高氣溫(排除非正常供水日的數據)。由圖上看到：對應一個氣溫，其供水量不是一個定值，而是一個變化范圍；當氣溫較低時，數據點分布較散，供水量變化范圍較大；當氣溫較高時，供水量的變化范圍很小，數據點很集中。
　　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。在散點圖的基礎上，擬求一個供水量于關于氣溫變化的趨勢線方程y＝f(x)，曲線上的點代表對應于一個氣溫時的供水量。以散點圖為基礎，我們試用線性、冪函數、指數函數、對數函數、二次函數等幾種形式的方程求趨勢線，結果是方程：

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。由曲線證明：對基本供水量的假設和設定是正確的，供水量的基本供水量的基礎上隨氣溫升高而增大。利用此曲線可推求一年中對應不同氣溫時的供水。這對日常的生產和調度管理，生產計劃的制定有實際意義。
　　(四)節假日供水量變化規律
　　由于春節，國慶假期較長，人們的正常生活規律有了較大改變。特別是執行雙休日后，節假日前后的供水量變化幅度較大。因此選取春節，國慶前后一段時間的供水量為研究對象，討論節假日供水量的變化規律。
春節的用水變化分析(圖七)：

　　取除夕到初九的供水量數據作曲線，每年春節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，直到初九才恢復到節前的正常供水，且每年的供水量呈現穩定增長。
　　國慶節的用水量變化分析(圖八)：

　　取9．30—10．8日供水數據作供水量變化圖，國慶節前后供水量曲線呈波浪狀，供水量變化幅度較大。
春節與國慶節的節日時間都比較長，節日第一天供水量都會下降，而春節期間氣溫較低，供水量下降幅度要比國慶節大。由于春節在傳統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，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，規律性不強；一般都要經歷七——八天才能恢復正常供水。
　　(五)最高日的供水規律
　　取歷年的最高日供水前后一段時間的供水量資料進行分析，并作對比圖(圖九)：

　　通過分析比較發現：出現最高日供水必定有一段時間的持續高溫。最高日供水當天并非對應全年最高氣溫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，平均供水日的供水數據作時變化曲線(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勞動習慣。

四 總結

　　通過對供水量產生影響的各種因素進行分析，得出了年、月、季度的變化規律，供水量與氣溫的關系曲線方程及節假日、最高日、生活習慣對供水量的影響。利用此規律可合理的制定各項生產任務計劃，對未來供水進行預測，經營目標的確定，協調好各水廠的供水工作，達到經濟、安全供水有重要意義。