8.1.3　缺水损失计算方法简介

8.1.3　缺水损失计算方法简介

8.1.3.1　工业缺水损失

由于工业供水保证率高于农业，在干旱缺水年份，工业供水享受优先的权利；在一般干旱年份，工业用水基本上可以得到满足，工业产值损失较小；在特大干旱年份，工业用水将无法保证，损失较大。计算工业缺水直接损失可采用下列方法。

1.对比法

对比法根据受旱当年该地区的工业产量或产值，与该地区不受旱时的工业正常产量或产值进行对比。其公式为：

式中：VIS为受旱年份工业损失；VIO、VIg分别为工业的正常产值和受旱年份工业的实际产值；VIm为受旱减产而未消耗掉的工业生产原料价值。工业正常产值可采用原计划的工业产值或由正常年份的工业年产值和考虑工业生产的年增长率后求出。在有些文献中，工业干旱缺水损失VIS不包括VIm部分，只包括VIO、VIg两部分。

2.缺水量估算法

缺水量估算法是根据受旱年份当地工业供水的缺水量W 和万元产值取水量求得，其计算公式为：

式中：W0为万元产值取水量，m3／万元；其他符号意义同前。

3.统计方法

所谓“统计方法”，就是根据工业缺水损失的历史统计资料，计算出多年平均损失值，以平均损失作为工业缺水损失。这种方法存在两个问题：

第一，一般城市缺乏系统的工业缺水资料，因而难以做系统的分析。

第二，未来城市的工业结构和规模将发生较大的变化，工业用水的水平也将大大提高，因而未来的工业因缺水造成的损失与历史实际损失相比将大为不同，即在同等程度的缺水情况下，未来工业的缺水损失将超过历史实际发生的缺水损失。

4.线性规划方法

有关研究认为，工业缺水损失的问题可归结为在一定水量的条件下，如何分配水量，使整个工业系统得到的效益最大，即损失量最小。这个问题就是水量分配的最优化问题。在供水量小于计划需水量的情况下，给定一个供水量，就能够按照水量分配优化模型，求出一个相应的最大供水效益值，进而求出缺水损失。

如果以净产值作为工业的经济效益，工业缺水经济损失可以用下式表示：

数学模型采用线性规划模型。

（1）目标函数。在缺水条件下，以一定的水量分配到各部门，使工业系统受到的经济损失最小为目标函数，即：

（2）约束条件。

1）水量约束。分配给各部门水量的总和，不应超过可供工业利用的水量，即：

2）产值约束。根据供水经济效益大小与投入产出关系要求，各工业部门的产值可大于、等于或小于计划产值，即：

3）非负约束。分配给各工业部门的水量不得为负，即：(https://www.daowen.com)

式中：di为分配给第i 部门的水量；bi为分配给第i 部门单位水量得到的工业产值；W 为可供工业利用的水量。

以上即为优化配水模型。解上述模型即可得到在缺水条件下以一定水量分配给各部门工业所受的最小经济损失。其计算步骤如下：

（1）根据发展规划确定某一水平年工业产值，即计划产值，并预测相应的需水量。

（2）预测某一水平年单位工业供水量的产值和净产值率。

（3）预测某一水平年可供给工业的水量及相应的工业缺水量。

（4）求解优化模型，求得在缺水条件下某一供水量相应的最小缺水经济损失。

8.1.3.2　农业干旱缺水直接损失计算

农业干旱缺水损失计算，目前尚无成熟的方法，主要有下面几种方法。

1.对比法

根据受旱年份实际农业产量或产值和该年在正常情况下应有的产量或产值进行对比，以计算损失。第i 类农作物因旱减产量的计算式为：

农作物因旱产值损失的计算式为：

式中：Qadi为地区受旱年份第i 类农作物减产量；Qaoi为第i 类农作物正常产量；Qaai为地区受旱年份第i 类农作物实际产量；Ai为第i 类农作物受旱面积；qaoi、qaai分别为第i 类农作物单位面积正常产量和受旱后的实际产量；Vad为地区受旱年份农作物产值损失；Pi为第i 类农作物价格；n为农作物种类数。

受旱当年第i 类农作物的实际总产量Qaai依各地统计资料推算，农作物正常产量Qaoi采用近年农业生产产量和考虑年增长率后求得。

2.减产系数法

根据历年受旱或成灾面积和有农业减产资料推算的减产系数，用下式估算因旱农作物的产值损失为：

式中：αi为第i 种作物受旱或成灾耕地上农业产量与正常产量的比值；Ai为第i 种作物受旱或成灾面积；qi为第i 种作物正常年单位产量；Pi为第i 种作物价格。

3.灾情折算法

根据国家统计局规定，地区农业产量或产值减少在10%以下的，不算成灾；减少10%～30% （平均20%）的为轻旱灾；减少30%～50% （平均40%）的为重旱灾；50%～80% （平均为65%）为极端旱灾。因此，可根据地区各种成灾面积调查值及成灾年份农业正常亩产量或亩产值，推求受旱年份的农业损失值，计算公式为：

式中：q 为正常年份该地区平均亩产量或亩产值，q＝Vod／A；A 为地区耕地总面积；A1、A2、A3分别为该地区轻旱、重旱及极端干旱的耕地面积。

8.1.3.3　缺水损失方法的总体评述

以上介绍了几种缺水损失计算的方法，但有些方法全国性的资料收集有相当困难，没有可操作性，有些方法计算结果的合理性尚存在着一些问题。比如在农业经济损失计算中对比法对资料的要求比较高，需要不同作物或工业产品受旱年份和不受旱年份的产量和价格，这对小区域的损失计算有可能实现，但对于全国范围内的缺水损失计算存在很大的难度。减产系数法和灾情折算法都是估算方法，结果偏差较大，不宜作为指导性数据资料。在计算工业缺水损失时，利用统计方法存在两个问题：第一，一般城市缺乏系统的工业缺水资料，因而难以做系统的分析；第二，未来城市的工业结构和规模将发生较大的变化，工业用水的水平也将大大提高，因而未来的工业因缺水造成的损失与历史实际损失相比将大为不同，即在同等程度的缺水情况下，未来工业的缺水损失将超过历史实际发生的缺水损失。线性规划法是一种较为科学的计算方法，但需了解不同工业部门的预计产值和缺水状况下的产值以及不同工业部门的供需水量，这些资料在全国范围内流域缺水损失的计算过程中是无法获得的，因此本书无法应用。缺水量估算法计算较为简化，而且计算方法比较合理，但以往用单位水的万元产值计算，造成缺水损失结果较大，与实际差值太大，结果不合理，因此需做进一步的改进。