保证率在水利工程中特指供水系统满足设计需求的概率,以多年运营期间正常供水的累积频率表征[1] [2] [5] 。具体包括两种形态:

自然水源保障率:表征未受工程调节的自然水源可靠性

工程供水保证率:反映经水库、泵站等人工措施调节后的综合保障能力[2][3][8]

采用时历法进行保证率计算需满足三个条件:

水文观测序列长度不少于15年[4]

按水量平衡公式建立年度供需关系模型

按公式P=(m/n)×100%计算(m为满足需求的年数,n为总年数)[4][7]

特殊场景计算规则:

当出现连续枯水年时,按年组计算保证率

跨年度灌溉周期需进行水文年调整[4][5]

不同工程类型的设计保证率存在显著差异:

农业灌溉:依据作物类型与区域气候,取值区间50%-90%,其中粮食主产区多在75%以上[4][7]

城乡供水:执行强制性标准,安全保证率≥95%,基本安全≥90%[6][8]

工业用水:化工、电力等行业要求保证率>90%,精密制造业需达95%以上[8]

依据《灌溉排水渠系设计规范》要求:

Ⅰ类灌区(>50万亩)保证率不低于90%[6]

Ⅱ类灌区(5-50万亩)取75%-85%[4]

Ⅲ类灌区(<5万亩)下限为75%[4][5]

取水许可审批中,建设项目需提交包含以下内容的水资源论证报告:

水源地历史水量频率分析

工程调节能力仿真模拟

典型枯水年供需平衡验证[8]

保证率选择需进行成本效益分析:

高保证率(>90%)增加30%-50%工程投资[4][8]

保证率每提高5%,旱灾损失可减少20%-40%[4]

农业项目最优经济保证率多集中在50%-90%区间[4][5][8]

2024年实施的《农村饮水安全标准》进一步规定:

分散式水源需保证连续90天无缺水记录[6]

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