当前课程知识点:水文水利计算 > 第十一章 灌溉工程水利计算 > 11.3 蓄水灌溉工程水利计算 > 11.3 蓄水灌溉工程水利计算
同学们
今天我们来学习蓄水灌溉工程水利计算
蓄水灌溉工程就是调蓄河水及地面径流
以灌溉农田的水利工程设施
包括水库和塘堰
当河川径流与灌溉用水在时间
和水量分配上不相适应时
需要选择适宜的地点修筑水库
塘堰和水坝等蓄水工程
公元前597年左右
孙叔敖主持兴办了
我国最早的蓄水灌溉工程——芍陂
陂就是池塘的意思
工程在安丰城(今安徽省寿县境内)
位于大别山的北麓余脉
东 南 西三面地势较高
北面地势低洼
向淮河倾斜
每逢夏秋雨季
山洪暴发
形成涝灾
雨少时又常常出现旱灾
孙叔敖根据当地情况
引水流汇于芍陂之中
既解决了水患
又灌溉了农田
达到了“灌田万顷”的规模
芍陂的兴建
使得安丰一带成为楚国重要的粮食产区
极大的增强了楚国的实力
击败了当时实力雄厚的晋国
楚庄王也一跃成为“春秋五霸”之一
东晋时期芍陂一带因为连年丰收
遂改名为 "安丰塘”
新中国成立后
芍陂获得了综合治理
成为淠史杭灌区重要的调节水库
现蓄水约7300万立方米
灌溉面积4.2万公顷
再如漳河丘城水库
原是中国北方最早的引水灌溉大型渠系工程
引漳十二渠
位于今河南安阳北
河北临漳西南
始建于战国时期
以漳河为水源
由于地形和降水的特点
漳水具有暴涨暴落的水文特征
严重地制约了邺地的农业生产
公元前422年
为防治水患
西门豹破除封建迷信的思想
取缔了“河伯娶妇”等迷信活动
并“发民凿十二渠
引河水灌民田”
漳水浑浊多泥沙
可以落淤肥田
提高产量
邺地因此富庶起来
直到1959年修漳河丘城水库
自库区开渠引水
灌田数百万亩
取代了古灌渠
本节课主要学习塘坝产水量估算
年调节灌溉水库调节计算以及
多年调节灌溉水库调节计算等内容
塘坝是散布在流域面上的小型蓄水工程
塘坝蓄水是当地径流利用的主要形式
塘坝产水量计算一般采用以下几种方法
①复蓄指数法
可以用公式1计算
式中n为塘坝一年内的复蓄次数
一般通过灌区调查获得
V为可用于灌溉的塘坝库容
等于总库容减去养鱼
种植水生作物等所需的死库容
也可通过调查确定
②按抗旱天数计算
塘坝的抗旱天数综合反映了塘坝供水量的大小
即反映了塘坝的抗旱能力
通过对干旱年份的调查
可收集灌区内塘坝的抗旱天数及作物耗水强度
由公式2计算塘坝产水量
其中W为塘坝产水量
F水田为灌区内水田面积
10为单位换算系数
③按塘坝集雨面积计算
可由公式3进行计算
其中Wi为某一时段的塘坝产水量
Pi为同一时段降雨量
根据灌区内或灌区附近降雨观测资料查得
F为塘坝集雨面积
常以每公顷水田的集雨面积表示
或以每个塘坝平均集雨面积表示
一塔i为塘坝有效利用系数
它与塘坝渗漏、蒸发、弃水等有关
耳法 i为同一时段的径流系数
下面我们看一个例题
某灌区水田面积为800hm2
经调查得出干旱年中灌区塘坝抗旱天数为30天
作物耗水强度为10mm/d
试求该灌区塘坝产水量
根据已知条件代入刚讲过的公式2
即可求得灌区塘坝产水量为240万m3
水库调节计算任务按调节周期
可分为年调节和多年调节
现在分别进行介绍
年调节水库灌溉调节计算一般采用时历法
对于大型水库
应采用长系列法进行计算
中小型水库可采用典型年法
利用长系列法计算时
当已知来水 灌溉用水 设计保证率
求所需库容
利用公式4通过逐时段的水量平衡计算
推求每年所需库容
绘制库容频率曲线
最后方可根据设计保证率求得所需设计库容
当已知来水 库容 设计保证率
求灌溉面积
一般可在一定范围内先假定几种可能的
灌溉面积方案
每一方案在灌溉面积确定后
即可求出相应的综合灌溉用水过程
然后求出相应的库容保证率曲线
由于每一个方案均可绘制一条库容保证率曲线
将其汇总在一起
即可点绘出以灌溉面积奥米伽
为参数的库容保证率曲线
如图1所示
然后根据已知库容便可求得保证的灌溉面积
典型年法采用一个
或几个典型年代替长系列计算
以节省工作量
而两者水量平衡计算方法相同
抗旱天数法一般适用于资料缺乏的
中小型灌工程
当具有30年以上长系列的来水和用水过程时
多年调节水库灌溉调节计算
大多采用时历法进行长系列水量平衡计算
计算方法与年调节水库相同
但起始条件应选取适当
一般可从连续丰水年蓄水期末库满开始
或从连续枯水年供水期末库空开始
若设计灌区以旱作物为主
历年灌溉用水定额变化根小
这种情况可作为固定用水量处理
即可用数理统计法推求多年库容
年库容可采用年调节灌溉水库典型年法确定
设计灌溉库容等于多年库容与年库容之和
还有另一种方法
变动用水量法
可用总来水量保证率曲线法进行计算
该法的基本思路是
将水库天然来水量Y的频率曲线与灌区
有效降雨量R的频率曲线按频率组合原理
进行相加
求得总来水量Z的频率曲线
另外将灌溉用水量X加上相应有效降雨量R
当做作物生长期的极限耗水量
或称最大灌溉需水量M
对于一定灌溉面积 作物组成
和一定气候条件的灌区
最大灌溉需水量M可认为是固定值
这样就将由水库调节天然来水量Y
满足变动用水量X的调节计算
转化为由水库调节总来水量Z
满足固定最大灌溉需水量M的调节计算
此时 便可用数理统计法进行求解
同学们
本节课的内容就讲到这里
再见
-1.1 水资源开发利用及洪水灾害治理
--1.1 小节测试
--1.1 课后讨论
-1.2 水文水利计算的任务与内容
--1.2 小节测试
--1.2 课后讨论
-1.3 水文水利计算的主要研究方法
--1.3 小节测试
--1.3 课后讨论
-2.1 洪水资料的分析处理
--2.1 小节测试
-2.2 历史洪水的调查和考证
--2.2 小节测试
-2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法
--2.3 小节测试
--2.3 课后讨论
-2.4 设计成果的合理性分析
--2.4 小节测试
-2.5 设计洪水值的抽样误差和安全修正值问题
--2.5 小节测试
--2.5 课后讨论
-3.1 防洪安全设计
--3.1 小节测试
-3.2 设计洪水概念
--3.2 小节测试
-3.3 设计洪水过程线的拟定
--3.3 小节测试
--3.3 课后讨论
-3.4 设计洪水的地区组成
--3.4 小节测试
-3.5入库设计洪水
--3.5 小节测试
--3.5 课后讨论
-4.1 暴雨特性分析
--4.1 小节测试
-4.2 点暴雨量频率计算
--4.2 小节测试
-4.3 面暴雨量频率计算
--4.3 小节测试
--4.3 课后讨论
-4.4 设计暴雨量的时空分布计算
--4.4 小节测试
-4.5 由设计暴雨推求设计洪水
--4.5 小节测试
--4.5 课后讨论
-5.1 小流域设计暴雨
--5.1 小节测试
-5.2 由推理公式推求设计洪水
--5.2 小节测试
--5.2 课后讨论
-5.3 由地区经验公式推求设计洪水
--5.3 小节测试
-5.4 城市化对水文的影响
--5.4 小节测试
-5.5 城市排水管网设计流量计算
--5.5 小节测试
--5.5 课后讨论
-6.1 可能最大暴雨的基础理论
--6.1 小节测试
-6.2 可能最大暴雨的估算
--6.2 小节测试
-6.3 可能最大洪水
--6.3 小节测试
-7.1 年径流及其表征指标
--7.1 小节测试
-7.2 影响年径流的要素
--7.2 小节测试
-7.3 具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 小节测试
--7.3 课后讨论
-7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 小节测试
--7.4 课后讨论
-8.1 用水户分类及其层次结构
--8.1 小节测试
-8.2 工业需水量的计算与预测
--8.2 小节测试
--8.2 课后讨论
-8.3 灌溉用水量的计算与预测
--8.3 小节测试
-8.4 生态需水的计算与预测
--8.4 小节测试
--8.4 课后讨论
-8.5 其他用水的计算与预测
--8.5 小节测试
-9.1 径流调节的定义及分类
--9.1 小节测试
--9.1 课后讨论
-9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 小节测试
--9.2 课后讨论
-9.3 水库的水量损失
--9.3 小节测试
-9.4 设计保证率
--9.4 小节测试
-9.5 径流调节计算基本原理
--9.5 小节测试
--9.5 课后讨论
-9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容
--9.6 小节测试
-9.7 根据兴利库容确定调节流量
--9.7 小节测试
-9.8 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程
--9.8 小节测试
--9.8 课后讨论
-10.1 水能利用与电力系统负荷
--10.1 小节测试
-10.2 保证出力与多年平均发电量计算
--10.2 小节测试
-10.3 水电站装机容量的选择
--10.3 小节测试
-10.4 正常蓄水位与死水位选择
--10.4 小节测试
-11.1 灌溉工程水利计算概述
--11.1 小节测试
-11.2 引水灌溉工程水利计算
--11.2 小节测试
-11.3 蓄水灌溉工程水利计算
--11.3 小节测试
-11.4 提水灌溉工程水利计算
--11.4 小节测试
-11.5 地下水灌溉工程水利计算
--11.5 小节测试
-12.1 水库调洪的任务
--12.1 小节测试
-12.2 水库调洪计算的原理
--12.2 小节测试
-12.3 水库调洪计算的列表试算法
--12.3 小节测试
-12.4 水库调洪计算的半图解法
--12.4 小节测试
-12.5 其他情况下的水库调洪计算
--12.5 小节测试