第八章需水量计算与预测
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作物需水量的计算方法与分析作物需水量是指作物在生长季节内所需的水分量,是作物生长发育及丰产的基本要求之一、准确计算作物需水量对于合理设计灌溉系统、使用水资源和提高农业生产具有重要意义。
本文将介绍一些常用的作物需水量计算方法和分析。
一、潜在蒸散量法潜在蒸散量是指在一定环境条件下,没有水分限制情况下,作物蒸散所需要的水分量。
潜在蒸散量法是计算作物需水量常用的方法之一,具体计算公式如下:潜在蒸散量可根据气象数据或设备测得数据计算得出,作物系数是根据作物特性、生长期和土壤属性等因素确定的。
二、重要发育期系数法重要发育期系数法是指根据作物的不同生长阶段和对水分需求的不同特点,将生育期划分为不同的发育期,并给予相应的系数。
具体计算公式如下:该方法相对于潜在蒸散量法更加精细,可以更好地反映不同生长期对水分的需求。
三、土壤水分平衡法土壤水分平衡法是根据土壤水平衡的原理来计算作物需水量,考虑了土壤水分的补充和蒸发散发等因素。
具体计算公式如下:其中,补给量可以通过降雨量和灌溉量来提供;蒸发散发量可以通过气象数据和土壤水分特征来计算;土壤水分储存量是指土壤中有效水分的量。
以上是一些常用的作物需水量计算方法,根据具体情况和数据的可得性,可以选择适合的计算方法。
在实际分析作物需水量时,还需要考虑以下几个因素:1.作物品种:不同作物的生长发育及水分需求有所不同,需要根据作物品种确定适合的作物系数。
2.生长期:不同生长期作物对水分的需求也有区别,特别是在重要发育期需求较大,需注意精确计算和合理供水。
3.气候条件:气候条件对作物需水量有重要影响,较为干燥炎热的气候条件下,作物需水量相对较大。
4.土壤性质:土壤的水分保持能力和渗透性等特性会影响作物需水量的计算结果,对土壤进行适当的水分保持和改良十分重要。
浅谈农村饮水安全工程中需水量预测的计算方法【摘要】水量预测的核心问题是预测的技术方法,或者说是预测的数学模型。
随着现代科学技术的快速发展,各种各样的负荷预测方法不断涌现,从经典的指标法、年增长率法、回归分析法、时间序列法,到目前的神经网络法、灰色预测法等,它们都有各自的特点和适用范围,本文将对现有的这几种方法作一个简单的介绍,并结合武汉市农村饮用水的现状,对需水量进行预测。
【关键词】农村饮水安全需水量预测计算方法解决农村饮水问题,可以减少疾病,解放农村劳动力,有利于发展农业生产,有利于提高农民的生活水平。
实施农村供水、环境卫生和健康教育“三位一体”,安全供水、节水、生活污水排放处理“三结合”等综合措施,有利于改善农村的整体面貌,形成良好的人居环境。
用水量预测是农村饮水安全工程规划的基础,通过合理的预测,既能保障规划期内近远期合适的用水量,又能最大限度地节约用水;准确的预测能使供水的投资更趋合理,有利于搞好给水工程规划及管网的优化、改造、扩建等,同时也有利于合理地分配不同区域的用水量、为各个水厂的产水量提供依据,最大限度地降低供水成本;合理的水量预测也可指导城市的整体规划布局,对水污染的防御和控制也有一定的作用。
1.需水量预测的意义可持续发展战略是21世纪当今世界发展的需要和必然选择,为了满足可持续发展对水资源的需求,需要制订科学的水资源长期供求计划,这就需要对社会发展的长期需水量做出合理的预测。
通过预测,可以了解城市规划期的用水量规模及用水量发展趋势,进而合理计划、开发和利用水资源,做到既能保障规划期内有合适的用水量,又能最大限度地节约用水;准确地预测能使供水的投资更趋合理,有利于搞好城市给水工程规划及管网的优化、改造、扩建等,同时也有利于合理地分配不同区域的用水量,并为各个水厂产水量提供依据和最大限度地降低供水成本;合理地水量预测可指导城市的整体规划布局,预防和控制水污染。
城市用水预测也是供水规划、多部门配水决策和制订水价的重要基础。
城市给水工程需水量预测方法研究摘要:需水量预测是城市给水工程中最重要的参数,城市管网配置、泵站建设、水厂规模的确定等,均以需水量为基础,准确的需水量预测是城市给水工程建设的前提。
总结目前用到的主要的需水量预测方法,结合某区域供水专项规划中采用的需水量预测方法,重点对统计分析、指标预测等方法进行研究,总结出适用性更强的需水量预测方案。
关键词:供水规划、需水量、预测1.需水量预测方法分类需水量是规划区域内用水量总和,包括生产运营用水、公共服务用水、居民生活用水、消防及其他特殊用水(管道冲洗、末梢放水等)以及不可预见的水量(管网漏失水量)等。
即指需要向供水系统输送的所有水量之和,包括区域用水量、漏失量和未预见用水量等。
需水量预测的方法有多种,其中规范指标法、时间序列法、结构分析法、系统分析法是常用的方法。
规范指标法:根据相关规范建议的指标值进行预测的方法,是最常用的预测方法,尤其适用于缺乏多年历史数据的地区。
时间序列法:一种历史资料延伸预测,根据时间数列反映的过程和规律性,进行引申外推,预测其发展趋势的方法。
该方法要求至少有十年以上的数据资料。
结构分析法:在统计分组的基础上,计算各组成部分所占比重,进而分析某一总体现象的内部结构特征、总体的性质、总体内部结构依时间推移而表现出的变化规律性。
该方法是基于完整统计数据的预测防范。
系统分析法:把需水作为一个系统,对需水各要素进行综合分析。
系统分析法包括明确目标、系统综合分析、建议数据模型、对系统评价等内容。
[1]2.工程实例2.1.规划指标法综合生活需水量变化性较为单一,与城市发展水平息息相关,目前综合生活需水量预测多采用规范指法。
综合生活需水量包括居民日常生活需水量和公共建筑需水量,根据各地区的人民生活水平、用水习惯以及第三产业发展程度确定人均综合生活用水指标,工业用水等其他用水量可以采用综合生活用水比例法确定。
1.综合生活需水量预测综合生活用水指标的确定一般结合《室外给水设计标准》(GB50013-2018)及当地水务部分公布的多年综合用水指标确定,北方某区域多年综合用水指标平均值为175升/(人·日),位于《室外给水设计标准》(GB50013-2018)指标范围内,2025年规划人口数为114万人,确定该区域综合生活高日需水量为19.62万m³/d。
工程概况:两房一厅,建筑面积80㎡,家庭成员3人,要求铺设低温热水地板辐射采暖系统,安装空气能热水机组。
设计概况:室内采暖系统为低温热水地板辐射采暖系统,设计水温60/50℃,铺设面积为50㎡,利用瑞星空气能热水机同时为地板采暖和家庭洗浴提供热水。
设计参数依据:《建筑小区给水排水工艺》第八章第一节<建筑小区用热水设备和用热水有关参数>,根据水温、卫生洁具完善程度、热水供应时间、气候条件和生活习惯等确定集中供应热水时的热水用量。
热水用量计算:家庭平均每人每次热水用量为80L/每人每日,洗浴需热水量为:3人×80L/每人每日=240L/日。
地暖平均用水为1L/m2,需热水量为:50㎡×1L/m2=50L。
本项目共用水量为:洗浴用热水量+地暖用热水量=290L。
主机选择:瑞星水循环式家用机组LWH—5.3BC/320 (1.5P机)水箱选择:320L空气能热水器承压保温水箱工程概况:三房一厅,建筑面积120㎡,家庭成员4人,要求铺设低温热水地板辐射采暖系统,安装空气能热水机组。
设计概况:室内采暖系统为低温热水地板辐射采暖系统,设计水温60/50℃,铺设面积为70㎡,利用瑞星空气能热水机同时为地板采暖和家庭洗浴提供热水。
设计参数依据:《建筑小区给水排水工艺》第八章第一节<建筑小区用热水设备和用热水有关参数>,根据水温、卫生洁具完善程度、热水供应时间、气候条件和生活习惯等确定集中供应热水时的热水用量。
热水用量计算:家庭平均每人每次热水用量为80L/每人每日,洗浴需热水量为:4人×80L/每人每日=320L/日。
地暖平均用水为1L/m2,需热水量为:70㎡×1L/m2=70L。
本项目共用水量为:洗浴用热水量+地暖用热水量=390L。
主机选择:瑞星水循环式家用机组LWH—8.0BC/400 (2.5P机)水箱选择:400L空气能热水器承压保温水箱工程概况:四房一厅,建筑面积120㎡,家庭成员5人,要求铺设低温热水地板辐射采暖系统,安装空气能热水机组。
按照《东海发展协调区总体规划》中人口预测,均安镇2010 年为总人口为15.2万人,2020年为总人口21万人。
用水量预测一般为人均综合用水指标法、人均分类用水预测法、单位建设用地面积法、人均分类用水指标法、相关比例法及递增率法等。
相关比例法及递增率法需要大量的历史数据及相关数据,在本规划中不适用。
本规划采用人均综合用水指标法、人均分类用水量预测法及单位建设用地面积法对规划区未来的用水作预测,以人均综合用水指标法为主,人均分类用水量预测法及单位建设用地面积法对其校核验证。
3.6.1 人均综合用水指标法2005年均安镇最高日供水量为7.8万m3/d,城市人口为13.5万,可以计算出2005 年均安镇区单位人口综合用水指标为578L/人· d。
从均安镇历年售水量统计数据可以看出,水量的增长与全国的经济发展形势关系密切,近三年的供水量平均增长率为约5.12%。
随着城市发展总体目标的确定和城市建设快速扩展,以及我国成功申办奥运、顺利加入世贸组织,我国经济发展充满了机遇,均安镇的经济也同样面临新一轮的高速发展,因此可以预见均安镇的用水量又将迎来一轮新的快速增长期。
另一方面,根据统计资料表明,我国广州,上海、南京、杭州等特大型城市的实际单位人口综合用水指标在500~900L/人· d 左右,以此作为参考,结合均安镇现实用水指标的具体情况,确定均安镇2010年和2020年的单位人口综合用水指标分别为650L/人·d、800L/ 人·d,由此可以计算出:2010 年最高日用水量:650 L/人·d × 15.2万人=10.0万m3/d2020 年最高日用水量:800 L/人·d × 21万人=16.8万m3/d3.6.2单位建设用地指标法《城市给水工程规划规范》(GB50282-98) 提出的城市单位建设用地综合用水量指标为:一区大城市:0.8 ~1.4 万m3/(km2?d);一区中等城市:0.6 ~1.0 万m3/(km 2?d) ,一区小城市:0.4 ~0.8 万m3/(km 2?d) 。
作物需水量的计算方法
农作物需水量的计算是农业生产中很重要的一环,有利于更好地实现合理的灌溉管理,避免过量灌溉。
农作物需水量的计算具体方法如下:
1、从气象因子出发:计算农作物需水量时,首先分析当地的气象数据。
在农作物种植期内,需要计算种植期内可能出现的最高太阳辐射量、最大降水量、日照时间、空气湿度等各气象因子。
2、从作物特征出发:根据作物种植地、土质特性及土处理状况,得出土壤水分概念,对作物品种特性进行分析评价。
3、从土壤水利用量出发:根据作物品种的生长特性,可计算出每一植株的土壤水利用量。
4、根据种植密度及灌溉管理方案计算:根据作物的种植密度及灌溉管理方案计算出作物总的需水量。
总的来说,农作物需水量的计算需要从气象因子、作物特征、土壤水利用量及灌溉管控方案几个方面考虑,综合计算出农作物及作物种植地质况所需的水量,以更优的节水方式来灌溉农作物,是农业生产必不可少的技术保障。
简述作物需水量的估算方法嘿,咱今儿个就来讲讲作物需水量的估算方法,这可真是个有意思的事儿呢!咱先来说说为啥要估算作物需水量呀。
这就好比咱人每天得喝一定量的水来保持健康,作物也一样呀,它们也得有足够的水才能茁壮成长呢!要是水给少了,那它们可能就长不好,产量就上不去啦,那咱农民伯伯不就白忙活啦!所以搞清楚它们到底需要多少水,那可太重要啦。
那怎么估算呢?有一种方法就像咱过日子得算计着花钱一样,得根据作物的生长阶段来算。
就像小孩长身体的时候吃得就多,作物在不同阶段对水的需求也不一样呀。
比如刚发芽的时候可能需要得少点,等长到开花结果的时候,那用水量可就蹭蹭往上涨啦!这就像咱跑步,刚开始跑的时候不怎么累,跑久了就大口喘气要喝水啦。
还有啊,天气也是个重要因素呢。
大热天的,太阳火辣辣的,那水分蒸发得快呀,作物就得多喝水来解渴。
就好比咱夏天在外面跑一圈,回来肯定得大口喝水。
要是赶上下雨天,那可能就不用浇那么多水啦,作物自己就能从雨水里吸收不少呢。
土壤也很关键哦!有的土壤就像海绵一样能存好多水,有的就不行,水一下就流走啦。
这就好像有的杯子大,能装好多水,有的杯子小,装一点就满了。
所以不同的土壤,给作物供水的情况也不一样呢。
咱再说说作物本身的种类吧。
有些作物就像“大胃王”,特别能喝水,比如水稻;有些就比较“节约”,像小麦啥的。
这就跟人一样,有的人爱喝水,有的人就不怎么爱喝。
那估算出来了,咱就得想办法满足作物的需求呀。
就像咱知道自己饿了,就得找吃的去。
浇水的时候也得注意,不能一股脑全倒下去,就跟人吃饭也不能一下子吃太多一样,得恰到好处。
哎呀,这作物需水量的估算方法真的挺重要呢!咱农民伯伯要是能掌握好,那就能种出更好的庄稼,有更好的收成啦!咱的饭碗也就更有保障啦!咱可得好好重视起来,可别小瞧了这些看似简单的方法哦!大家说是不是这个理儿呀!。
⼯程⽔⽂与⽔利计算(武⼤版教材)08⼯程⽔⽂与⽔利计算(武⼤版教材)第⼋章流域产汇流计算内容简介研究对象本章从定量上研究降⾬形成径流的原理和计算⽅法,包括流域的产流计算和汇流计算。
产流计算主要研究流域上降⾬扣除植物截留、下渗、填洼等损失,转化为净⾬过程的计算⽅法。
汇流计算主要研究净⾬沿地⾯和地下汇⼊河⽹,并经河⽹汇集形成流域出⼝断⾯径流过程的计算⽅法。
研究内容1.短期洪⽔预报;2.枯⽔预报;3.施⼯⽔⽂预报;4.⽔⽂实时预报⽅法。
研究⽬的本章研究的流域产汇流计算是⼯程⽔⽂学中最基本的概念和⽅法之⼀,是以后学习由暴⾬资料推求设计洪⽔,降⾬径流预报等内容的基础。
本章研究内容和⽅法⽆论在⽔利⼯程的规划设计阶段还是运⾏管理阶段,都具有⼗分重要的地位。
第7.1节概述内容提要1. 由降⾬过程推求径流过程的基本内容与流程;2. 流域产汇流计算的基本思路。
学习要求掌握由降⾬过程推求径流过程的主要环节与基本思路。
1. 流域产汇流计算基本内容与流程由流域降⾬推求流域出⼝的河川径流,⼤体上分为两个步骤:①产流计算:降⾬扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失之后,剩下的部分称为净⾬,在数量上等于它所形成的径流深。
在我国常称净⾬量为产流量,降⾬转化为净⾬的过程为产流过程,关于净⾬的计算称之为产流计算。
②汇流计算:净⾬沿着地⾯和地下汇⼊河⽹,然后经河⽹汇流形成流域出⼝的径流过程,这个流域汇流过程的计算称之为汇流计算。
它们之间的联系可简明地表⽰成图7-1-1所⽰的流程图。
图7-1-1由降⾬过程推求径流过程流程图2. 流域产汇流计算的基本思路流域产汇流问题的内容⼗分丰富。
这⾥仅介绍⽬前使⽤⽐较普遍和⽐较成熟的计算⽅法及其原理。
产流计算的⽅法有降⾬径流相关图法和初损后损法等;汇流计算的重点是单位线法和瞬时单位线法。
⽆论产流计算还是汇流计算,基本思路都是,先从实际降⾬径流资料出发,分析产流或汇流的规律;然后,⽤于设计条件时,则可由设计暴⾬推求设计洪⽔,⽤于预报时,则由实际暴⾬预报洪⽔。
名词解释需水量一、概念解析1.定义需水量,顾名思义,是指在某一特定时期和地点,由于自然因素和人类活动的影响,生态系统所需的水分量。
这个水分量包括了植物、土壤、大气和生物体所需要的水分。
2.分类需水量可以根据不同的应用领域和尺度进行分类,如农业需水量、城市需水量、生态环境需水量等。
其中,农业需水量是指农作物生长所需的水分;城市需水量是指居民生活、工业、商业等活动所需的水分;生态环境需水量则是指维持生态系统稳定所需的水分。
3.计算方法需水量的计算方法主要包括经验公式法、水量平衡法、作物需水量法等。
经验公式法是根据历史数据和实测数据,建立数学模型来预测需水量;水量平衡法是通过计算降水、蒸发、径流等水文要素的平衡关系,得出需水量;作物需水量法是根据作物的生理需求和生长环境,计算出作物所需的水分。
二、重要性分析1.农业方面农业是我国国民经济的重要支柱,需水量对农作物的生长发育至关重要。
合理的水分供应可以提高作物产量,改善产品质量,促进农业可持续发展。
相反,水分不足或过量供应会导致作物减产、品质下降,甚至引发病虫害。
2.城市方面城市需水量与居民生活、工业、商业等活动密切相关。
随着城市化进程的加快,城市人口和产业规模不断扩大,城市用水需求不断增加。
保证城市用水安全是维护城市正常运行和居民生活水平的基础。
3.生态环境方面生态环境需水量是维持生态系统稳定和生物多样性保护的重要保障。
水资源对于维持河流、湖泊、湿地等生态系统的生态功能具有关键作用。
如果生态环境需水量得不到满足,将导致生态系统退化、生物多样性减少,进一步加剧水资源短缺问题。
4.水资源管理方面准确掌握需水量,对于制定科学的水资源管理政策、优化水资源配置、提高水资源利用效率具有重要意义。
通过对需水量的预测和分析,可以更好地规划水资源开发利用项目,预防水资源浪费和污染,保障国家水安全。
总结:需水量作为一个关键性的水资源指标,对于农业、城市发展和生态环境具有重要意义。
一、直接计算需水量的方法一般是先从影响作物需水量的诸因素中,选择几个主要因素(例如水面蒸发、气温、湿度、日照、辐射等),再根据试验观测资料分析这些主要因素与作物需水量之间存在的数量关系,最后归纳成某种形式的经验公式。
目前常见的这类经验公式大致有以下几种:1. 以水面蒸发为参数的需水系数法(简称“a 值法”或称蒸发皿法)大量灌溉试验资料表明,各种气象因素都与当地的水面蒸发量之间有较为密切的关系,而水面蒸发量又与作物需水量之间存在一定程度的相关关系。
因此,可以用水面蒸发量这一参数来衡量作物需水量的大小。
这种方法的计算公式一般为:0E ET α= (2-2)或 b E ET +=0α (2-3)式中ET —某时段内的作物需水量,以水层深度mm 计;E 0—与ET 同时段的水面蒸发量,以水层深度mm 计。
E 一般采用80cm 口径蒸发皿的蒸发值;a ,b —经验常数;α—需水系数,或称蒸发系数,为需水量与水面蒸发量之比值。
由于“a 值法”只要水面蒸发量资料,易于获得且比较稳定,所以该法在我国水稻地区曾被广泛采用。
多年来的实践证明,用a 值法时除了必须注意使水面蒸发皿的规格、安设方式及观测场地规范化外,还必须注意非气象条件(如土壤、水文地质、农业技术措施、水利措施等)对a 值的影响,否则将会给资料整理工作带来困难,并使计算成果产生较大误差。
2. 以产量为参数的需水系数法(简称“K 值法”)作物产量是太阳能的累积与水、土、肥、热、气诸因素的协调及农业措施的综合结果。
因此,在一定的气象条件下和一定范围内,作物田间需水量将随产量的提高而增加,如图2-5所示,但是需水量的增加并不与产量成比例。
由图2-5还可看出,单位产量的需水量随产量的增加而逐渐减小,说明当作物产量达到一定水平后,要进一步提高产量就不能仅靠增加水量,而必须同时改善作物生长所必需的其它条件。
作物总需水量的表达式为:⎭⎬⎫+==c KY ET KYET n (2-4) 式中ET —作物全生育期内总需水量,m 3/亩;Y —作物单位面积产量,kg/亩;K —以产量为指标的需水系数。