供水工程供水能力统计研究

徐见爽

（上海市供水管理事务中心，上海 200081）

供水能力是反映一个国家或地区水资源开发程度和开发水平的重要概念，是直接体现水利服务民生、支撑经济社会发展能力的关键指标[1]。“十一五”至“十四五”期间，《水利改革发展规划》将水利工程“新增年供水能力”作为一项重要指标纳入统计。2018 年，《水利综合统计调查制度》（国统制〔2018〕7 号）首次将“水利工程供水能力”作为一项重要调查内容纳入填报系统当中。然而长期以来，由于内涵复杂、测算烦琐、缺少规范的统计方法等原因，导致供水能力在实际统计中仍有争议，容易出现统计误差，不能真实地反映客观情况，给相关决策带来不利影响。因此，明晰供水能力相关概念，加强和完善供水能力统计工作对于供水发展规划的制定和进一步提高水资源管理水平有着积极意义。

1 供水能力相关概念及问题

在水利统计应用中，常常会把供水能力与可供水量二者混为一谈。可供水量指不同水平年、不同保证率或不同频率某一来水过程，通过蓄、引、提各项工程供水能力的控制，能够满足国民经济各部门的用水需求的供水量[2]。供水能力指在一组特定条件下，具有一定供水保证率的最大供水量，与来水条件、工程状况、用水需求和运行调度方式有关[3]。从概念上看，供水能力与可供水量的相同之处在于由来水条件、工程状况、用水需求等要素共同决定；区别在于供水能力是给定保证率下的，满足保障程度的最大供水量，强调供水的稳定性和安全性，一般不随着来水条件和需水量变化而发生改变。

供水能力按照不同原则，可以有以下几种划分方法。

1.1 现状供水能力和设计供水能力

以工程运行阶段进行划分，供水能力分为现状供水能力和设计供水能力。设计供水能力一般指的是工程设计建成后理想工作状态下的供水能力，新建达标工程的供水能力即为其设计供水能力 。已建且运行时间较长的工程，由于受来水条件、工程运行管护和使用年限等因素影响，实际测算到的供水能力往往小于设计供水能力[4]。同时也存在另一种情况，随着工程建设规模进一步扩大或者对设备进行维护更替，供水能力也随之增大。

一般情况下，现状供水能力要小于设计供水能力且更能反映工程当前实际。但在日常统计中，基层统计人员或者缺少数据支撑或者不掌握统计方法，往往会按照工程设计文件中的设计供水能力去填报现状供水能力，导致数据结果偏高。

1.2 单项工程供水能力、系统工程供水能力、区域供水能力

以工程组成进行划分，供水能力分为单项工程供水能力、系统工程供水能力、区域供水能力。系统工程是复杂的大型工程,具有建设工期长、单项工程众多的特点。一个完整的系统供水工程由水源供给到用水户，需要经过取水工程、输水工程、净水工程和配水工程等依次连接组成的串联工程系统[1]，其供水能力由水源工程、水厂及管网等共同决定。

单项工程指的是组成以上取水、输水、净水、配水等环节的子工程。例如依据取水水源不同，单项取水工程分为河湖取水泵站工程、水库取水泵站工程、机电井工程等。

区域供水能力指区域内所有供水工程组成的供水系统，在给定来水条件、用水水平和工程运行状况下，按照一定规则进行水量调配所能提供的最大供水量[4]。区域供水能力的统计对于供水规划的制定尤为重要。

在实际统计中，对于单项工程、系统工程、区域工程等不同类型供水能力的统计还存在混淆。例如依据系统工程的串联特性，其供水能力取决于取水、输水、净水和配水等串联子工程上供水能力的最小值，计算时，以各环节中最薄弱的环节为主确定供水能力，否则会导致最终的统计结果偏高。

还有一类误区是在计算区域供水能力时，将区域内全部供水工程的能力简单叠加起来。需要注意的是，如果工程之间相互独立，该区域的供水能力即是区域内所有工程的供水能力之和；如果工程之间相互存在水利联系，直接累计就会造成数据误差。例如有些工程既可以承担独立供水任务，也可以发挥现有骨干工程的配套作用，这里就存在能力重叠的问题[5]。在实际统计中，一般由各供水工程所属单位分别计算和填报各自工程的供水能力，再由上级统计部门进行汇总，如果忽视水利联系这一因素，则会导致统计的区域供水能力比实际值高。

2 供水能力统计方法

在对供水能力进行统计时，应当遵循调查本意，如实填报。如果是新建达标单项工程，其供水能力可依据设计文件进行填报。当工程及设施满足设计要求、运行正常时，也填写设计供水能力。当运行多年的供水工程因用水需求、天然来水以及工程条件的不同导致扩容改造或降低产能时，要结合工程实际重新测算后填报。例如当引水渠道淤积，导致过流断面缩小时，则根据断面比例计算现状能力。如果泵站机组设备损坏，则根据现状能正常运行的机组台数及效率估算现状最大取水流量计算得到供水能力，这里要注意只统计在用机泵的能力，备用机泵能力不在统计范围内。

系统工程以其串联子工程上供水能力的最小值确定整个系统的供水能力。以原水供水系统为例，系统一般由水库以及包括取水泵站、输水泵站在内的一系列输配水系统组成，系统供水能力受到该串联线路上最“薄弱”的环节的能力影响。例如上海东风西沙原水系统远期供水能力为40.0 万m3/d，但受制于输配水系统,目前供水能力仅为24.5 万m3/d[6]。

如果调查的是区域供水能力，则统计的是本区域建成且仅供本区域使用的供水工程的供水能力，并进一步考虑工程之间是否存在水利联系。如果存在水利联系，需要在逐级汇总过程中进行供水能力的平衡和复核，扣除重复计算量。例如以新建水库替代或置换引提水工程的，应相应核减替代水量。如果区域内涉及水库、灌区、引水工程、泵站工程等多个对象的能力统计，则在统计引水工程、泵站工程时，只计算从河湖等一级水源引提水的工程，从水库、灌区渠道进行引提水的工程不能计入在内，避免重复计算。此外需注意的是，一般区域年度供水能力应大于或等于区域年末供水量，如果统计中出现逻辑差异，则需要进一步核准。

在实际统计时，可以采取实际供水量简化计算。该方法在水利工程统计中应用较多，尤其适合运行时间较长的工程。受多种因素影响，长期运行的工程实际供水能力往往小于设计供水能力，而供水能力数据又很难做到实时测算，因此可以将近5 年实际供水量数据以及从现状水平年到最大供水量出现年份之间的工程变化情况收集起来作为参考，综合考虑以上情况后确定工程的实际供水能力。一般可采用其达标运行期的实际最大供水量来进行修正。

综上可以看出，影响供水能力统计的因素较多，必须明晰口径，针对调查对象提出合理的分析，采取相应的统计方法，才能使报表填报更加真实、准确。

3 供水能力统计实例

3.1 上海市公共供水原水工程供水能力统计实例

为保障供水安全和高质量发展，20 世纪90 年代，上海市提出了“两江并举、多源联动”的原水供应规划。“两江”指的是长江和黄浦江。其中取用长江水源的有长江口陈行原水系统、长江口青草沙原水系统和长江口东风西沙原水系统。陈行原水系统由陈行水库和输配水系统组成，二期工程于1996 年竣工，2008 年三期改造后输水泵站能力得到提升，设计供水能力为206.0万m3/d。青草沙原水系统于2007 年开工建设，2011 年6 月建成通水，设计供水能力为719 万m3/d，2014 年扩增供水能力达到731.0 万m3/d。东风西沙原水系统由东风西沙水库及输配水系统组成，2014 年1 月正式通水，现状供水能力为24.5 万m3/d。

然而直到2016 年之前，闵行、奉贤、金山、青浦、松江西南5 区仍然分散在黄浦江干支流取水，一旦发生突发事件，无法确保原水供应安全。2016 年底，黄浦江上游金泽原水系统正式投入使用，由金泽水库、黄浦江上游原水连通管以及各区支线工程构成，原水供水能力为351.0 万m3/d，新的原水供应格局初步形成。2017 年，由于松江、金山、青浦尚未全部完成通水切换，因此在统计当年公共供水原水工程供水能力时，以上3 区能力依然统计在内，合计1448.5 万m3/d。2018 年，西南5 区全部实现了由金泽水库供水，全市公共供水原水工程供水能力合计1312.5 万m3/d。此外，上海市尚有黄浦江上游松浦大桥饮用水水源地，其供水能力为500.0 万m3/d，但因其仅作为备用水源使用，因此在对上海市在用原水工程供水能力进行统计时，并不将其列入统计范围内。

经过30 年的规划建设，上海构筑起了与城市发展相适应的现代化原水供应体系，实现了取水口从内河向长江口、黄浦江上游的集中和转移，公共供水取水方式由水厂就地分散取水向水库集中式取水转变，基本形成了“两江并举、集中取水、水库供水、一网调度”的供水新格局。2020 年陈行原水系统第一输水泵站新增扩建泵房设备，系统总供水能力上调至228.0 万m3/d。截至2021 年，上海市公共供水工程原水总供水能力为1334.5万m3/d（见表1），合计年供水能力达到48.7 亿m3，2021年全年原水供应量为31.4 亿m3，供水能力约为实际供水量的1.5 倍，能够满足公共供水现状用水需要。

表1 上海市在用公共供水原水工程供水能力变化情况

根据《上海市供水规划（2019—2035 年）》的要求，为实现供水水源“百年大计”，将不断完善黄浦江上游水源地金泽水库，长江青草沙、陈行和东风西沙水库等4 个水库型水源地功能，加强原水系统的互联互通，届时，全市水源地规划远期供水规模为1300.0万～1400.0 万m3/d。

3.2 上海市企业自建取水泵站工程统计实例

截至2021 年，上海市企业自建取水泵站有300 余座，其中大量中小型自建泵站工程运行时间较长，工程设计文件已不能代表工程实际运行状态，因此需要根据具体情况进行分析。

依据管辖权不同，上海市企业自建取水泵站分市级和区级两级管理。对于运行时间较长的市级泵站工程，在分析供水能力时，可采取实际供水量简化计算，参考近5 年实际供水量，综合考虑工程实际，以最大年供水量确定其工程供水能力。市级新建泵站工程则按照规划设计文件上的设计供水能力确定其工程供水能力。无论是新建还是运行期较长的市级泵站工程，都需要定期重新进行测算，以确定其实际供水能力。

鉴于区级取水泵站工程数量多、规模小，在全市供水能力中占比不到1%，且不具备历年详细工程资料，因此简化计算，以区域近5 年上报的实际总供水量为依据，采用最大年供水量作为该区域供水能力。

通过测算，2021 年上海市企业自建取水泵站供水能力为68.7 亿m3/a，企业自建取水泵站实际供水量为58.8 亿m3，供水能力与供水量数值关系合理。

4 加强供水能力统计工作的建议

4.1 规范供水能力统计标准和方法

由于涉及条件复杂、影响因素众多，目前的统计报表上对于供水能力的统计仍然缺乏规范的标准，需要进一步分析其应用需求，研究统计口径，形成系统化的统计方法，从而为行业决策提供高质量的数据支撑。

a.规范指标名称及释义。为统一口径，提高统计的标准性，报表制定者要对指标名称和定义作出明确规定，使填报者能够直观理解其含义，避免因对指标理解产生偏差而影响统计结果。例如仅从“供水能力”这一指标考量，无法明确应填设计供水能力还是现状供水能力。原则上，现状供水能力更能代表一项工程在持久运行状态下的实际供水能力，当填报要求中没有明确填报的是哪种供水能力时，应填报现状供水能力。

b.科学确定统计方法。例如填报区域供水能力时，要考虑工程之间是否存在水利联系，避免落入将所有工程能力叠加的误区。若采用近年最大供水量作为实际供水能力，则多应用在运行多年、供水能力大幅降低的供水工程上。

4.2 加强供水能力数据质量控制

各级水务管理部门和工程所属单位应按照要求做好供水能力的填报、汇总、审核工作。

a.建立自下而上的逐级填报、统计、分析、审核制度。供水工程的供水能力应由工程所属单位按照工程设计文件或者测算的现状供水能力填报，并报上一级水务管理部门进行审核。区域供水能力应由区域水务管理部门根据下一级的填报数据统一汇总分析调算后进行填报,并报上级统计部门。上级部门需对汇总后的供水能力加强审核，一旦发现问题应立即退回，重新进行核实再填报，以确保数据的正确性和可靠性。

b.加强沟通协调。部门与部门之间、各级部门之间应加强沟通联系，基层统计部门上报前要与相关业务部门进行协调，取得工程的详细资料以方便数据填报。

c.对供水能力与其他指标之间的关系进行合理性校验。获得供水能力统计结果后，应将其与供水量数据进行比较分析。一般供水能力应大于供水量，但若供水能力远远高于实际供水量，则应对供水能力的统计方法及过程进行复核，查证是否存在重复统计的情况，以获取更加准确、真实的数据。

4.3 完善供水工程台账收集

加强基础统计，建立规范的基础统计台账制度，不仅可以快速、准确地统计工程各项参数，还能动态掌握工程设备的运行变化情况，使台账信息真实反映当前实际，为做好供水能力统计填报打好基础。

工程所属单位要按照工程名录建立好统计台账及相关辅助台账，及时对工程基础信息进行增减、补充或更正，以保证水利基础统计数据来源的真实性和可靠性。工程的关键信息可采用电子数据形式，以Excel报表或者数据系统为载体，通过工程名称、所属单位、管理级别、建设时间、使用状态、设施参数、设计供水能力、现状供水能力、年供水量等要素记载，对工程内容形成唯一的身份编码，为供水能力的填报提供更翔实的依据，也便于以后对工程信息进行查询、溯源和监管。台账完成后应由上级单位进行审核汇总，并安排专职统计人员定期对台账内容进行更新扩充和维护，以确保统计台账的准确性、完整性和连续性。

5 结 语

目前我国水资源供需矛盾依然凸显，为了加强水资源管理，保障城市用水需求，对供水能力统计也提出了更高要求，在此过程中显现出的一些问题非常值得分析和思考。本文从统计视角出发，从明确统计标准和方法、加强统计审核等方面对供水能力统计工作提出了完善和规范的建议，有益于提升供水能力数据质量，从而为优化水资源配置、制定科学合理的水资源中长期发展规划提供更加真实客观的依据。