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1、.水資源平衡分析國家投資實施的土地開發(fā)整理項目,為了提高耕地質(zhì)量,絕大多數(shù)都規(guī)劃了灌溉工程。為此,這樣的項目區(qū)地形圖灌區(qū)必須進(jìn)行水資源的平衡分析。灌區(qū)的水資源平衡分析,包含著水質(zhì)、水量和水位等方面內(nèi)容,水位的來用水平衡分析比較簡單,經(jīng)過對地形與取用水位相互關(guān)系的分析,結(jié)合取水工程的設(shè)置,劃定出自流區(qū)和揚水區(qū)(揚程大?。┘纯伞_@里側(cè)重討論水量平衡分析的內(nèi)容。灌區(qū)的水土資源平衡分析是根據(jù)水源來水過程和灌區(qū)用水過程進(jìn)行的,這兩個過程是逐年變化的,在規(guī)劃設(shè)計時必須先確定用哪個年份的水源來水過程和灌區(qū)用水過程進(jìn)行平衡計算,這個特定的水文年份叫設(shè)計典型年,簡
2、稱設(shè)計年,而設(shè)計年又是根據(jù)灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定的。一、灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)選擇設(shè)計年所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)稱為灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。它綜合反映了水源對灌區(qū)用水的保證程度,關(guān)系到灌溉工程的規(guī)模、投資和效益。國標(biāo)(GB50288-99)規(guī)定,設(shè)計灌溉工程時,應(yīng)首先確定灌溉設(shè)計保證率,南方小型水稻灌區(qū)的灌溉工程也可按抗旱天數(shù)進(jìn)行設(shè)計。(一)灌溉設(shè)計保證率1.定義:指灌區(qū)用水量在多年期間能夠得到充分滿足的機率,一般用得到滿足的年數(shù)占總年數(shù)的百分率表示。它綜合反映了用水和來水兩方面的情況。..將多年(長系列)的年灌溉用水量按大小順序排列,用數(shù)理統(tǒng)計方法計算并繪制年灌溉用水量頻率曲線,在
3、此曲線上選用的頻率值即為灌溉設(shè)計保證率值。如灌溉設(shè)計保證率P=80%,則表示頻率P=80%對應(yīng)的灌溉用水量出現(xiàn)的機會為P=80%,意味著每百年中有80年這樣的年灌溉用水量可以得到保證,只有20年供水不足或中斷,換一種說法(用重現(xiàn)期的語言)就是相當(dāng)于平均每五年出現(xiàn)一次(五年一遇)供水不足或中斷的情況。2.灌溉用水保證率的確定①國標(biāo)(GB50288-99)規(guī)定:灌水方法地區(qū)作物種類灌溉設(shè)計保證率(%)地面灌溉干旱地區(qū)或水資源緊缺地區(qū)以旱作為主50-75以水稻為主70-80半濕潤、半干旱地區(qū)或水資源不穩(wěn)定地區(qū)以旱作為主70-80以水稻為主75-85濕潤
4、地區(qū)或水資源豐富地區(qū)以旱作為主75-85以水稻為主80-95噴灌、微灌各類地區(qū)各類作物85-95注:1、作物經(jīng)濟價值較高的地區(qū),宜選用表中較大值;作物經(jīng)濟價值不高的地區(qū),可選用表中較小值。..2、引洪淤灌系統(tǒng)的灌溉設(shè)計保證率可取30%-50%。②確定原則:低壓管道輸水灌區(qū)取大于75%豐水區(qū)比缺水區(qū)取值高些提水區(qū)比自流區(qū)取值高些大型灌區(qū)比小型灌區(qū)取值高些經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)比經(jīng)濟后進(jìn)區(qū)取值高些中遠(yuǎn)期(10-20年)工程比近期(10年以內(nèi))工程取值高些保證率取值過高,雖然保證率強,但是會使水源的灌溉能力不能充分發(fā)揮出來。反之,保證率取得過低,雖然可以擴大灌溉
5、面積,但是保證性較差,使工程費用有不必要的增加。應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟條件、水源條件以及國家對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求等因素綜合確定。3、保證率用法,指在規(guī)劃設(shè)計中如何體現(xiàn)選定的保證率值。由于年灌溉用水量值很難具有長系列的數(shù)值,所以灌溉設(shè)計保證率對應(yīng)的設(shè)計年灌溉用水量值也不能由年灌溉用水量頻率曲線上查得,可以就需要用以下方法選擇設(shè)計年,進(jìn)行年灌溉用水量計算。最常用的方法是按降雨量選擇設(shè)計年法。介紹如下:由于:降雨量大,灌溉定額(用水量)就小,降雨量小,灌溉定額(用水量)就大,而:降雨量頻率愈大,降雨量值愈小,灌溉用水保證率就愈大,降雨量頻率愈小,降雨量值愈
6、大,灌溉用水保證率就愈小,..可見:降雨量與灌溉用水量存在相關(guān)關(guān)系。可以近似的用降雨量頻率曲線表灌溉用水量頻率曲線。用降雨頻率取代灌溉涉及保證率。即:中等年(降雨頻率P=50%相當(dāng)灌溉設(shè)計保證率P=50%)表示平均每兩年中就有一年供水不足或中斷。中旱年(降雨頻率P=75%相當(dāng)灌溉設(shè)計保證率P=75%)表示平均每四年中就有一年供水不足或中斷。干旱年(降雨頻率P=85-90%相當(dāng)灌溉設(shè)計保證率P=85-90%)表示平均每6-10年中就有一年供水不足或中斷?,F(xiàn)降雨資料條件情況,具體做法有三:其一:按降雨量選擇。把歷年的年降雨量從大到小排列,進(jìn)行頻率計算
7、,選擇降雨頻率和灌溉涉及保證率相同或相近的年份作為灌溉用水設(shè)計典型年。此法考慮年雨量的年內(nèi)分配情況及對作物用水的影響,按此年份計算出來的灌溉用水量和作物實際要求的灌溉用水量往往差別較大。其二:按作物生育期雨量選擇。統(tǒng)計歷年主要作物生育期的降雨量,進(jìn)行頻率計算,選擇設(shè)計年。此法能反映主要作物的用水要求,但仍未能解決作物生育期內(nèi)降雨量的分配及對作物用水的影響,仍與實際有一定的差別。其三:按干旱年份雨量分配選擇。..對歷史上出現(xiàn)旱情較重的一些年份雨量年內(nèi)分配進(jìn)行分析,選擇對作物生長不利的雨量分配作為設(shè)計雨型。再按第一種方法確定設(shè)計中降雨量,然后把設(shè)計中
8、雨量按設(shè)計雨型進(jìn)行分配,作為設(shè)計年的降雨過程。這是一種比較好的方法。除按降雨量選設(shè)計年外還有按灌溉定額、按用水來水選擇設(shè)計年等方法,限于