城市供水量和废水排放量预测工作十分重要,它们是城市给排水系统设计的基础数据。本文在了解城市供水量和废水排放量研究进展的基础上,分析常规模型所遇到的问题,建立了一种新维灰色模糊马尔可夫链预测模型,并将其应用到城市供水量和废水排放量预测中。在灰色系统理论、模糊数学和马尔可夫链理论的基础上,针对传统灰色模糊马尔可夫链的优缺点,建立了一种新维灰色模糊马尔可夫链预测模型。新模型引入新陈代谢理论,能有效考虑系统发展过程中干扰因素对系统的影响,及时对建模数列进行调整,预测精度高于灰色模型和传统的灰色模糊马尔可夫链预测模型。它不仅具有灰色模型所需数据少、计算简单的特点,又具有马尔可夫链适用于随机波动大的数列的特性。本文应用新维灰色模糊马尔可夫链对济南市供水量进行了预测。利用2001~2011年济南市供水量作为原始数据,用2012~2013年数据进行模型验证,并预测2014~2018年城市供水量。结果表明:与灰色预测模型和传统的灰色模糊马尔可夫链相比,新维灰色模糊马尔可夫链模拟精度最高,预测结果更为可靠;到2018年,济南市供水量达32262.62×104m3。本文应用新维灰色模糊马尔可夫链对济南市废水排放量进行了预测。利用2001~2011年济南市废水排放量作为原始数据,用2012~2013年数据进行模型验证,预测2014~2018年城市废水排放量。结果表明:新维灰色模糊马尔可夫链和灰色预测模型对废水排放量的模拟精度都较高,预测效果新维灰色模糊马尔可夫链优于灰色预测模型,新维灰色模糊马尔可夫链不仅给出了预测年份可能相对误差的区间,还得到了预测区间的产生概率,预测结果的可靠性和准确度都得到了较大提高;到2018年,济南市废水排放量达40555.51万吨。