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一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法技术

技术编号:24677430 阅读:41 留言:0更新日期:2020-06-27 06:32
本发明专利技术公开了一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,解决了现有技术中针对大棚区地表径流较大,蓄水池建设体积无法确定的问题,给出了一种合理而有效的蓄水池体积确定方法,具体方案如下:一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,包括根据棚区可收集雨量和棚区灌溉需水量,循环叠加计算不同降雨频率情况下雨水总弃水量序列及棚区灌溉总缺水量序列,以雨水总弃水量最小、灌溉总缺水量最小为双目标函数,循环计算出不同降雨频率情况下的最大蓄水池容积;根据不同降雨频率情况下的最大蓄水池容积,以大棚之间能建地下蓄水池的空间大小为约束函数,以经济效益最大为目标函数建立优化方程组优化出适宜的蓄水池容积。

A calculation method of reservoir construction volume in the utilization of rainwater and flood resources in the greenhouse area

【技术实现步骤摘要】
一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法
技术介绍
由于北方冬季寒冷,不易于蔬菜作物生长,于是温室大棚发展起来,进行反季节蔬菜的种植,增加农民自身收益。目前,北方地区已经发展成连片、规模化的大棚区,为了节省重复建设的投资以及开展病虫害的防治,一般夏季(汛期)不拆除大棚塑料薄膜,这样降雨之后落到地面上之后一部分下渗土壤,一部分形成地表径流流出产流区,一般情况下,自然的流域降雨径流系数为0.15~0.3,但是当有些地方大量建造蔬菜大棚或瓜棚等情况下,此时的降雨产生的地表径流系数远大于自然土壤的田地,表现出来的现象为大量建造蔬菜大棚或瓜棚一方面会造成降雨期地表径流量明显增加,地表径流弃流增加,防洪压力增大,另一方面表现为降雨下渗量明显减少,大棚种植持续抽取地下水,地下水位降低,形成地下水漏斗区,水资源短缺,影响当地工农业生产,并进一步引起生态环境恶化。随着水资源的不足和匮乏,严重制约当前资源的可持续发展,而降雨作为水资源的直接补充和替代,雨洪资源的利用逐渐开展而来。尤其是针对连片大棚,利用大棚间的空间建设一定容积的地下蓄水池,既不影响大棚种植,也可以利用雨洪资源。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,其特征在于,包括:/n根据棚区可收集雨量和棚区灌溉需水量,循环叠加计算不同降雨频率情况下雨水总弃水量序列及棚区灌溉总缺水量序列,以雨水总弃水量最小、棚区灌溉总缺水量最小为双目标函数,循环计算出不同降雨频率情况下的最大蓄水池容积;/n根据不同降雨频率情况下的最大蓄水池容积,以大棚之间能建地下蓄水池的空间大小为约束函数,以经济效益最大为目标函数建立优化方程组优化出适宜的蓄水池容积。/n

【技术特征摘要】
1.一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,其特征在于,包括:
根据棚区可收集雨量和棚区灌溉需水量,循环叠加计算不同降雨频率情况下雨水总弃水量序列及棚区灌溉总缺水量序列,以雨水总弃水量最小、棚区灌溉总缺水量最小为双目标函数,循环计算出不同降雨频率情况下的最大蓄水池容积;
根据不同降雨频率情况下的最大蓄水池容积,以大棚之间能建地下蓄水池的空间大小为约束函数,以经济效益最大为目标函数建立优化方程组优化出适宜的蓄水池容积。


2.根据权利要求1所述的一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,其特征在于,所述棚区可收集雨量通过大棚的棚面面积和不同降雨频率情况下的设计日有效降雨量获得。


3.根据权利要求2所述的一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,其特征在于,根据有效降雨量长序列,通过水文统计法计算出所述不同降雨频率情况下的设计日有效降雨量;有效降雨量长序列通过历史日降雨过程资料及日蒸发过程资料获得。


4.根据权利要求1所述的一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,其特征在于,所述棚区灌溉需水量通过大棚的种植面积、种植作物、灌溉时间及灌溉量来获得。


5.根据权利要求1所述的一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,其特征在于,所述不同降雨频率情况下的设计日有效降雨量的获取步骤如下:根据有效降雨量长序列通过水文适线法确定出该序列的统计参数即均值离势系数Cv、偏态系数CS,并计算出丰、平、枯三种年份的有效降雨量值,按工程水文学的典型年选取原则选取水文典型年,该典型年的日有效降雨量序列就是所确定的棚区1月1日~12月31日的设计日有效降雨量。


6.根据权利要求1所述的一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法,其特征在于,所述根据棚区可收集雨量和棚区灌溉需水量,循环叠加计算不同降雨频率情况下雨水总弃水量序列及棚区灌溉总缺水量序列,以雨水总弃水量最小、棚区灌溉总缺水量最小为双目标函数,循环计算出不同降雨频率情况下的最大蓄水池容积包括如下内容:
假定初始蓄水池容积,通过水量平衡原理,循环叠加计算出当前蓄水池容积情况下雨水总弃水量及棚区灌溉总缺水量,在此基础上再假定蓄水池容积为1~最大值,采用同样的方法循环多次,从而获得当前降雨频率情况下雨水总弃水量序列及棚区灌溉总缺水量序列;再以雨水总弃水量最小、棚区灌溉总缺水量最小为双目标函数,计算出雨水最小总弃水量及棚区灌溉最小总缺水量所对应的蓄水池容积,这样两层循环计算得出当前降雨频率情况下的最大蓄水池容积,按上述过程分别计算出不同降雨频率下的最大蓄水池容积。


7.根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙秀玲刘钊胜丁江朋石晓李贺
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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