【《某灌溉工程的工程任务与规模计算设计案例概述》3300字】

某灌溉工程的工程任务与规模计算设计案例概述目录TOC\o"1-3"\h\u22632某灌溉工程的工程任务与规模计算设计案例概述 1307941.1项目建设必要性 1180181.2项目区水量供需平衡分析 1271571.2.1确定灌溉设计保证率 1203441.2.2选取设计代表年 1323941.2.3参考作物需水量计算 485941.2.4油茶灌溉制度计算 7322351.2.5水量平衡分析 91.1项目建设必要性目前现有的大部分灌溉工程存在与一些节水措施结合不紧密，水利设施老旧差，建设标准偏低，管理机制不健全，灌溉管理水平低等问题，不能充分发挥节水灌溉、增加产量的效益，也影响了灌溉工程效益的发挥。灌溉、增加产量1.2项目区水量供需平衡分析1.2.1确定灌溉设计保证率灌溉规划设计中应首先确定灌溉设计保证率，灌溉设计保证率应根据水文气象、灌溉方式、水土资源以及经济效益等因素确定。根据《灌溉与排水工程设计标准》（GB50228-2018）可知，对于各类地区、各类作物，微灌的灌溉设计保证率为85%～95%，因此本次设计中取为90%REF_Ref23125\r\h[1]。1.2.2选取设计代表年在进行灌溉工程规划设计时，需要按照灌溉设计保证率选定一年为代表年份，作为设计代表年，其年来水量、年用水量及其年内分配过程都应具有代表性，以此作为规划水源工程的依据。其中选取设计代表年的方法有多种，灌溉工程中主要是按年降雨量选择的方法和按干旱年份的雨型分配选择的方法。本次设计中主要是根据年降雨量选择的方法，把灌区多年降雨量资料组成系列，进行频率计算，选择降雨频率与灌溉设计保证率相同或相近的年份，作为灌溉用水设计代表年。因此选取永兴县1960～2019年的降雨资料见表（1.1）。表1.1逐年降雨量年份年降雨量（mm）年份年降雨量（mm）年份年降雨量（mm）1960854.419801931.320001468.519611161.91981942.620011336.71962109319821258.120028441963969.21983831.320031159.519641062.119841339.820041158.819651331.819851020.620051521.619661061.119861129.720062028.71967127619871958.32007141019681164.91988916.620081359.519691331.719891386.520091259.419701025.219901746.820101510.619711250.619911191.620111164.219721251.219921218.620121688.31973729.71993112720131116.819741399.619941161.220141408.61975941.51995889.720151541.21976732.919961480.220161601.919771495.419971195.120171350.219781040.319981321.220181424.31979938.5199995120191698.5降雨量经验频率用下式进行计算，见公式（1.1）。(1.1)式中： P——降雨量频率，%；m——降雨量排列序号；n——降雨量资料样本总数。按此经验公式计算逐年降雨量经验频率见表（1.2）。表1.2年降雨量经验频率序号年降雨量频率（%）序号年降雨量频率（%）12028.72311218.65121958.33321195.15231931.35331191.65441746.87341164.95651698.58351164.25761688.310361161.25971601.911371161.96181541.213381159.56291521.615391158.864101510.616401129.766111495.418411127.067121480.220421116.869131468.521431091.070141424.323441061.172151410.025451062.174161408.626461040.375171399.628471025.277181386.530481020.679191359.53149969.280201350.23350951.082211339.83451941.584221336.73652942.685231331.83853938.587241331.73954916.689251321.24155889.790261276.04356854.492271259.44457844.093281258.14658831.395291251.24859732.997301250.64960729.798根据表（1.2）计算出的经验频率用CurveFitting软件进行P-=3\*ROMANIII曲线拟合，得到如下降雨频率曲线图，见图（1.1）。图1.1降雨量频率曲线图见图（1.1），由降雨频率曲线图上查找可得，频率为90%的降雨量为907.0mm，与其最接近的实际年份是1988年，因此选择1988年作为设计代表典型年，根据其降雨过程拟定灌排制度。1.2.3参考作物需水量计算由于作物需水量的影响因素众多，且本次设计中缺乏完整的实测和试验资料，因此选择通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量的方法，计算见公式（1.2）：(1.2)式中： ET——阶段日平均需水量，mm/d；ET0——阶段日平均参照需水量，mm/d；kc——作物系数，查找相关资料获得。通过气象站提供的气象资料，参照作物需水量按改进后的公式计算：(1.3)式中： ET0——参考作物蒸发蒸腾量，mm/d；Δ——温度~饱和水汽压关系曲线上在T处的切线斜率，kPa·℃-1；(1.4)T——平均气温，℃；ea——饱和水汽压，kPa；(1.5)(1.6)Rn——净辐射，MJ/m2·d；Rns——净短波辐射，MJ/m2·d；Rnl——净长波辐射，MJ/m2·d；(1.7)n——实际日照时数，h；N——最大可能日照时数，h；N=7.46Ws(1.8)Ws——日照时数角，rad；Ws=arccos（-tanψ·tanδ）(1.9)ψ——地理纬度，rad；δ——日倾角（太阳磁偏角），rad；δ=0.409·sin（0.0172J-1.39）(1.10)J——日序数（元月1日为1，逐日累加）；Ra——大气边缘太阳辐射，MJ/m2·d；(1.11)dr——日地相对距离；dr=1+0.033cos（0.0172J）(1.12)(1.13)ed——实际水汽压，kPa；(1.14)Tkx、Tkn——最高、最低绝对温度，K；Tmax、Tmin——日最高、最低气温，℃；RHmean——平均相对湿度，%；ea（Tmax）——Tmax时饱和水汽压，kPa，见公式（1.5）将Tmax代入 求得；ea（Tmin）——Tmin时饱和水汽压，kPa，见公式（1.5）将Tmin代入 求得；对于逐日估算ET0，则第d日土壤热通量为：(1.15)G——土壤热通量，MJ/m2·d；Td、Td-1——分别为第d、d-1日气温，℃；(1.16)(1.17)(1.18)γ——湿度表常数，kPa·℃-1；P——气压，kPa；Z——计算地点海拔高程，m；λ——潜热，MJ·kg-1；(1.19)u2——2m高处风速，m/s；h——风标高度，m；uh——实际风速，m/s。见公式（1.2）～（1.19），对项目区典型年进行逐日分析计算得到每月参照作物需水量ET0值，见表（1.3）。已知参考作物需水量ET0后，采用作物系数kc对ET0进行修正，即得作物实际需水量ET。作物需水系数kc不仅随作物种类而变化，而且会随作物生育阶段而异。生育初期和末期kc较小，而中期kc较大。kc值大小的影响因素有作物种类、气候条件、生长发育阶段等。油茶实际需水量见表（1.4）。表1.3油茶实际需水量月份Teaed△RnGγu2ET011.590.800.600.064.70-0.050.072.061.0524.030.830.590.065.83-0.050.072.191.2937.651.070.850.077.510.140.071.991.52417.072.001.450.1311.400.170.072.421.12521.592.652.220.1611.17-0.050.072.011.08626.081.422.690.2012.710.110.072.034.06729.524.151.300.2416.18-0.030.072.905.30826.631.531.130.2112.20-0.030.071.761.59922.072.682.340.169.97-0.080.071.992.801016.531.901.580.127.38-0.050.072.032.031112.731.490.990.106.38-0.060.071.672.03126.430.980.670.074.38-0.080.072.191.27表1.4油茶实际需水量月份123456789101112ET0（mm/d）1.051.291.521.121.084.065.301.592.802.032.031.27Kc0.850.880.900.920.950.981.021.491.120.890.780.72ETc（mm/d）0.891.131.372.872.931.985.405.351.141.811.580.921.2.4油茶灌溉制度计算1.2.4.1水量平衡方程用水量平衡分析法制定灌溉制度时，在整个生育期中的任何一个时段t，土壤计划湿润层内储水量的变化可以用下列水量平衡方程来表示，见公式（1.20）。水量平衡方程： (1.20)式中： W0、Wt——时段初和任一时间t时土壤计划湿润层内储水量；Wr——由于计划湿润层增加而增加的水量，如计划湿润层在时段内 无变化则无此项；P0——保存在土壤计划湿润层内有效雨量；K——时段t内地下水补给量，即K=kt，k为t时段内平均每昼夜 地下水补给量；M——时段t内灌溉水量；ET——时段t内作物田间需水量，即ET=et，e为t时段内平均每 昼夜的作物田间需水量REF_Ref23204\r\h[2]。以上各值用m3/亩计。1.2.4.2数据选取在本次设计中，选取的水量平衡方程各项数据如下：(1)土壤计划湿润层深度()油茶主要根系活动层深度为50cm，所以设计中取土壤计划湿润层深度为500mm。(2)土壤允许的最大、最小含水率为了保证作物正常生长，允许最大含水率采用，为土壤田间持水量。本次设计中田间持水率()体积百分率取为35%。(3)降雨入渗量()有效降雨入渗量与降雨入渗系数有关，见公式（1.21）： (1.21)式中： P——一次降雨量，mm；P0——降雨入渗量，mm；——降雨入渗系数。由于没有实测资料， 采用《最新农田水利规划设计手册》上的参考值，见表（1.5）。表1.5降雨入渗系数参考值P（mm）55～5050～100100～150150～200010.80.75