第六章旱区雨水集蓄灌溉工程2012讲述.ppt

* 调蓄模型的最终目标是要确定集水区面积A、灌溉利用区面积AM与蓄水设施容积V的最佳组合方案，其目标函数应使灌溉总费用C达到最小或使该系统净效益B最大。 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 * 即目标函数： 式中：C为作物产品的价格；Φ(A)为集水设施总费用，包括集水区防渗处理、管理与占地等费用之和； (V) 为蓄水设施总费用，包括蓄水设施主体费用与其辅助设施费用之和；Ψ（AM）为灌溉利用区总费用，主要为灌溉利用输水管道和灌水设备等费用，一般可表示为灌溉面积的函数。 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 * 优化调蓄模型的建立依据不同的目标函数与各自约束条件，不同条件下调蓄模型优化设计中考虑的组合方案的求解，有三种约束条件。 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 * ①灌溉面积AM已确定，寻求最佳蓄水设施容积V和集水面积A； ②集水区面积A已确定，寻求最佳蓄水设施容积V和灌溉利用区面积AM； ③?雨水径流集蓄（集水区面积）与灌溉利用系统总面积ω已确定，求解集水区面积A、灌溉利用区面积AM蓄水设施容积V的最佳组合。 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 * 式中： WAi为第i时段单位面积可集水量； Mi为第i时段单位面积灌溉用水量；n为总时段内的灌水次数或集水总时段数； Wj为j时段蓄水设施有效容积，其余符号意义同前。 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 灌溉面积AM已确定，寻求最佳蓄水设施容积V和集水面积A； * 集水区面积A已确定，寻求最佳蓄水设施容积V和灌溉利用区面积AM； 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 式中： WAi为第i时段单位面积可集水量； Mi为第i时段单位面积灌溉用水量；n为总时段内的灌水次数或集水总时段数； Wj为j时段蓄水设施有效容积，其余符号意义同前。 * ?集水区面积与灌溉利用系统总面积ω已确定，求解集水区面积A、灌溉利用区面积AM蓄水设施容积V的最佳组合。 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 式中： WAi为第i时段单位面积可集水量； Mi为第i时段单位面积灌溉用水量；n为总时段内的灌水次数或集水总时段数； Wj为j时段蓄水设施有效容积，其余符号意义同前。 * 4.推求蓄水设施有效容积的逆时序法： 某一典型年水量调配过程，假定到年末蓄水设施放空，即年末所需蓄水量为0，逆时序往前推算，遇缺水相加，遇余水相减，减后若小于0，即取为0。这样便可求得各特征时刻所需要的蓄水量，取其大者，即为该年所需的蓄水设施有效容积。 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 * 4.推求蓄水设施有效容积的逆时序法： 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 * 1）蓄水设施的调蓄能力 复蓄次数应为每次集水入蓄水设施的次数之和。 理论上的复蓄次数是一个反映蓄水设施调蓄能力的概念，它等于由蓄水设施所提供的总水量与蓄水设施的有效容积之比 （N=W/V）。 复蓄次数主要决定于集水与用水的配合协调情况(A、Am、V、N)。 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 5．蓄水设施调蓄能力及其容积与个数 * 2）蓄水设施的容积与个数 　经济性：大小、个数 　合理性：实际条件约束 　方便性：实际条件约束 四、雨水径流集蓄灌溉系统的优化设计方法 5．蓄水设施调蓄能力及其容积与个数 * 庭院和房屋贮水常用 的缸扣缸式水窖 称杆式自动控制的瓮形水窖 水窖制作一 * 庭院和房屋贮水常用 的缸扣缸式水窖 称杆式自动控制的瓮形水窖 水窖制作二 * 庭院和房屋贮水常用 的缸扣缸式水窖 称杆式自动控制的瓮形水窖 水窖制作三 * 圆形水窖 方口水窖 北方旱区封闭蓄水池 太行山蓄水井 * 灌溉排水工程学 南方蓄水池建设 南方蓄水池 多沉沙池水窖 涝池 * 家庭雨水主要用途 * 灌溉排水工程学 生活利用雨水系统 * 日本的家庭雨水存贮设施 * 日本的家庭雨水存贮设施 木桶作为雨水存贮设施 * 日本的家庭雨水存贮设施 净化雨水存贮设施 * 日本的家庭雨水存贮设施 木桶作为雨水存贮设施 形式各异的存贮设施 * 西北及华北地区集雨工程的发展大致经历了以下三个阶段： 第一阶段为1992年以前。主要是对雨水集蓄利用相关技术进行试验研究，建立集雨工程理论体系。 第二阶段为1992年至1996年。在这一阶段主要是开展较大范围的雨水集蓄利用技术的试点示范工作。 第三阶段是从1996年以后到现在。大规模集雨工程建设已经开始，“人均一