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水库灌溉调节计算

2020-04-09 21:01

对担负农业灌溉供水任务的水库进行的径流调节计算。水库灌溉调节计算的任务是在一定灌溉设计保证率的条件下,根据确定的灌溉面积及其需水过程求出所需水库调节库容;或根据水库调节库容推求可能的灌溉面积。所需基本资料包括:入库径流系列资料、库容曲线、灌区需水过程线(长系列或几个典型年的)、灌溉保证率等。

灌溉用水主要集中在作物生长季节,受年内、年际的气温、蒸发、降雨、作物品种及耕作制度的影响,各年、各时段的需水量常有较大差别。通常认为当水库与灌区基本位于同一雨区时,灌溉年需水量与水库年来水量之间有较明显的负相关关系,即当水库年来水量大时,灌溉年需水量小;反之当水库年来水量小时,灌溉年需水量较大。

年调节计算方法

当灌溉设计保证率的年需水量不大于水库来水量时,一般属于年调节。较完善的调节计算方法是根据多年的水库来水和灌溉需水资料,逐年逐时段进行径流调节计算(参见径流调节的时历法),求得各年所需调节库容,然后再以这个调节库容系列进行统计排序,求出符合灌溉设计保证率的调节库容。当给定调节库容时,也可仿此计算,求得可能的灌溉面积。这种方法概念明确,成果可靠。如不具备上述资料条件,一般多按代表年计算,要点为:根据来水频率曲线和用水频率曲线,分别选择符合灌溉设计保证率的实际年作为代表年,以其来水及需水过程进行调节计算,求得所需调节库容或试算求得可能的灌溉面积。由于灌溉需水的多变性,不同代表年求得的结果差别较大,一般要选取几个代表年,先进行水量修正,使其年来水量与相应灌溉设计保证率的年来水量相符,再分别计算,并选取合理的偏于安全的数值。

多年调节计算方法

当灌溉设计保证率的年需水量大于水库年来水量时,一般属于多年调节。计算方法分时历法与概率法。

(1)时历法。要求具备长系列的来水和需水过程资料。当给定灌溉面积时,先假定某一调节库容,据以进行全系列逐时段径流调节计算,然后统计保证供水的年数,求得供水保证率。如该保证率与灌溉设计保证率不符,需通过试算使两者相符,这时假定的库容即为所需调节库容。当给定调节库容时,也可仿此计算,求得可能的灌溉面积。

(2)概率法。计算中将水库的调节库容划分为多年库容与年库容两部分,分别进行计算,二者之和即为所需的总调节库容。多年库容的计算方法有:①盈亏水量频率曲线法,首先根据长系列各年来水量与灌溉需水量之差(称盈亏水量)计算其频率曲线;也可以根据水库来水量、灌溉需水量频率曲线按频率组合方法推求出盈亏水量频率曲线,然后按照概率法(参见径流调节的概率法)求出符合灌溉设计保证率的多年库容。此法有较严格的理论根据,但计算繁杂,特别是当来水量与灌溉需水量的相关系数γ≠-1时,计算更为困难。②积分方程法,根据水库蓄水概率分布函数的积分方程理论,通过数学处理,将灌溉变动供水的径流调节计算,转换为固定供水的径流调节计算,则可直接用多年径流调节线解图求解。此法有一定的理论根据,且计算相当简捷,特别是当γ≠-1时,计算仍很方便。③简化法,其中有代表性的是利用总来水量频率曲线(由水库来水量频率曲线与灌区有效降雨量频率曲线组合求出),把灌溉变动供水问题转化为固定供水计算,直接查用多年径流调节线解图求解,计算简单。当γ=-1,且总来水量频率曲线的线型为CS=2CV时,简化法与积分方程法结果一致,在其他情况下应用也有较高精度。年库容的计算,需选用水库来水量与灌溉需水量相近的几个年份进行计算,方法与年调节计算的代表年法相同,选择其中调节库容偏大的,作为设计的年库容。

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