探討丘陵區(qū)微型水利工程設(shè)計(jì)

安德貴

(思南縣水務(wù)局馬畔塘水系工程管理所，貴州思南 565100)

0 前言

隨著水資源消耗量日益增大，又遇上近年一些地區(qū)降水量越來(lái)越少，加上降水空間分布存在不均勻的情況，因此導(dǎo)致某些地方的降水量不能夠滿足農(nóng)業(yè)灌溉以及人畜飲水的需要[1]。

高效利用降水是解決干旱問(wèn)題的一個(gè)很好的措施。丘陵地區(qū)巖石容易風(fēng)化，建設(shè)大、中以及小型水利工程的難度非常大。因此，根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)地形分布情況，在這些地方建設(shè)微型水利工程是比較理想的選擇。

1 丘陵區(qū)微型水利工程實(shí)例

思南縣大河壩鎮(zhèn)擦爾村位于丘陵高丘區(qū)，全村總?cè)丝跒? 052人，土地總面積為226.7 hm2，其中，耕地面積80.7 hm2，包括望天田15.4 hm2，以及旱地65.3 hm2，耕地全為雨養(yǎng)耕地。

表3給出了六個(gè)指數(shù)收益率序列的ARMA(p, q)-GJR-GARCH(m, n)模型估計(jì)結(jié)果。從表3來(lái)看，通過(guò)ARMA(p, q) - GJR-GARCH(m, n)模型，各收益率序列的自相關(guān)、條件異方差和杠桿效應(yīng)得以消除，進(jìn)而得到各個(gè)收益率序列的標(biāo)準(zhǔn)化殘差序列η。

據(jù)統(tǒng)計(jì)當(dāng)?shù)囟嗄甑哪昶骄邓繛? 123 mm，且分布不均勻，使得干旱程度大而且持續(xù)的時(shí)間比較長(zhǎng)，其夏旱、春旱非常嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)在過(guò)去的72 a中，夏旱的發(fā)生頻率達(dá)到了95%，其中大旱達(dá)到了13%，持續(xù)時(shí)間最短的為20 d，最長(zhǎng)的達(dá)到了90 d。伏旱發(fā)生頻率達(dá)到了51%，其中大旱概率為5%，最短持續(xù)時(shí)間為20 d，最長(zhǎng)達(dá)到了45 d。由于整個(gè)村莊都分布在丘陵地區(qū)，因此每年的降水量有很大一部分都是以徑流的形式損失掉的，多年的平均徑流系數(shù)達(dá)到0.52。

2 微型水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的流程

村莊處于高丘窄谷的地區(qū)，露出地面的巖石主要是三迭系下統(tǒng)夜郎組玉龍山段薄至中厚層灰?guī)r夾薄板狀灰?guī)r及泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，其中巖層的傾斜角度為6°～15°。耕地主要分布在單斜丘陵的順斜坡上，在逆斜坡的下部也分布著一些耕地，草林主要分布在上、中部位，其間也有少量的耕地。村莊的收入主要是農(nóng)業(yè)收入，其經(jīng)濟(jì)收入的水平比較低，因此，籌集建造小型水利工程的難度比較大。

從表2可以看出，大多數(shù)學(xué)生不能很好地運(yùn)用元認(rèn)知策略來(lái)有意識(shí)地規(guī)劃和調(diào)整自己的詞匯學(xué)習(xí)。除了選擇性分配注意力的學(xué)生比例達(dá)到53%,運(yùn)用制定計(jì)劃、自我評(píng)估和自我檢查這三個(gè)策略的學(xué)生比例都不到一半。

根據(jù)村莊的實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及自然條件，選擇建設(shè)微型水利工程，能夠加強(qiáng)水資源的獲取和使用，提高水資源使用的效率。在此過(guò)程中需要根據(jù)區(qū)域的實(shí)際降水情況，計(jì)算出工程的總?cè)萘恳约案骷?jí)蓄水池的最佳配合比組合。微型水利工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃流程為:①計(jì)算出區(qū)域的有效降水量;②計(jì)算出農(nóng)作物的需水量;③計(jì)算出農(nóng)作物的凈灌溉需水量;④計(jì)算出人畜飲水量;⑤計(jì)算出村莊凈灌溉需水量;⑥計(jì)算出區(qū)域凈流量;⑦計(jì)算出區(qū)域境保證灌溉蓄水量;⑧計(jì)算出微型水利工程的總?cè)萘?，分析其它相關(guān)因素，建立各級(jí)微型水利工程配合比的數(shù)學(xué)模型，得出最優(yōu)的配合比。

3 微型水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的方法

區(qū)域凈流量的計(jì)算公式為:式中:W徑表示的是多年平均降水量;δ為徑流系數(shù)。如果P降×δ取得是月均值的話，那么W徑則為月均流量。

3.1 區(qū)域凈灌溉需水量的計(jì)算

區(qū)域凈灌溉需水量主要是由村莊的降水量、人畜飲水量、農(nóng)村無(wú)灌溉需水量、工副業(yè)需水量以及林果漁業(yè)需水量等因素決定的[2]。

式中:N為小家畜或豬與家禽的平均存在數(shù)量N總為全年出欄數(shù)量;生長(zhǎng)期也就是畜生全年的發(fā)育期。如果將公式中的365 d換算成每個(gè)月的天數(shù)的話，那么Wh就是每個(gè)與額人畜飲水量。

根據(jù)村莊發(fā)展的實(shí)際情況，工副業(yè)需水量以及林果漁業(yè)的需水量也是非常少的，所以，區(qū)域凈灌溉需水量主要就是由人畜飲水量、農(nóng)作物灌溉需水量以及區(qū)域降水量來(lái)決定的。

3.1.1 區(qū)域有效降水量

區(qū)域有效降水量就是采用多年平均降水量的數(shù)值，其可以通過(guò)多年平均降水量乘以多年平均降雨系數(shù)來(lái)獲得。

3.1.2 農(nóng)作物凈灌溉需水量

在計(jì)算農(nóng)作物凈灌溉需水量之前需要計(jì)算出農(nóng)作物需水量。農(nóng)作物需水量的計(jì)算公式為:

式中:ETo采用聯(lián)合國(guó)糧食組織推薦的修正公式Penman的公式進(jìn)行計(jì)算公式為:

式中，除了水汽壓、氣溫以及日照和風(fēng)速之外，其它的數(shù)值都可以再當(dāng)?shù)氐奶煳臍庀笾羞M(jìn)行查找。不過(guò)，由于該村莊部分實(shí)測(cè)資料缺乏，個(gè)別月份的ET不能夠被計(jì)算，因此需要引進(jìn)布萊尼－克雷多的公式作為補(bǔ)充:

因?yàn)榇迩f所在地區(qū)為非巖化地區(qū)，因此Ms的取值為零，此外，SG和△W相對(duì)于總量來(lái)說(shuō)其數(shù)值比較小，因此也可以忽略不計(jì)。因此，公式(6)可以表示為:水稻凈灌溉需水量的計(jì)算公式為:

式中:農(nóng)作物的系數(shù)Kc可以通過(guò)相近的氣象條件地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)獲得，也可以通過(guò)村莊的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行取得。在獲得農(nóng)作物的需水量之后就能夠根據(jù)農(nóng)田水量的平衡方程獲得不同農(nóng)作物的凈灌溉需水量，針對(duì)不同的農(nóng)作物，采用不同的計(jì)算公式。其中，旱地作物的凈灌溉需水量為:

3.2.2 工程總?cè)萘康拇_定

式中:ET、Pe都已經(jīng)求出來(lái)了;Fd的計(jì)算涉及到眾多因素，并且很難使用理論公式進(jìn)行計(jì)算，因此，在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程中一般都選擇測(cè)量值，其數(shù)值可以在丘陵區(qū)的統(tǒng)計(jì)資料中查出來(lái);Mo的數(shù)值與耕作方式、土壤質(zhì)地的條件有重要的關(guān)系，可以通過(guò)檢查相應(yīng)的資料來(lái)獲得。如果ET、Pe取的是月均值的話，Mo就要?dú)w位5月份的計(jì)算值中，則計(jì)算出的IN也是月均值。

3.1.3 人畜飲水量

無(wú)論是“千人千面”技術(shù)，還是“大數(shù)據(jù)殺熟”手段?！按髷?shù)據(jù)”在電子商務(wù)企業(yè)運(yùn)營(yíng)下始終是一把雙刃劍，企業(yè)如何恰當(dāng)?shù)氖褂冒央p刃劍，在消費(fèi)者權(quán)益不被破壞的情況下利用大數(shù)據(jù)將企業(yè)利益最大化。如何不過(guò)分依賴于大數(shù)據(jù)的使用。這是對(duì)企業(yè)的考驗(yàn)，也是對(duì)消費(fèi)者維權(quán)之路的擔(dān)憂。

村莊的人畜飲水量主要包括人、大牲畜、小家畜以及豬的飲水量，其計(jì)算公式為:

從大學(xué)生實(shí)際出發(fā)，對(duì)4個(gè)年級(jí)各5名大學(xué)生進(jìn)行訪談。通過(guò)教師評(píng)定、自我評(píng)定等方法加入獎(jiǎng)學(xué)金題目，編制出完整的問(wèn)卷，以石河子大學(xué)本科生為被試，使用統(tǒng)一指導(dǎo)語(yǔ)，問(wèn)卷當(dāng)場(chǎng)收回，所有測(cè)試一周內(nèi)完成。

式中:Wh 為人畜年飲水總量;Mp、Mg、Mc、Mo分別指的是人、豬、大牲畜以及小家畜的每日飲水量;Np、Ng、Nc、No分別指的是人、豬、大牲畜以及小家畜的平均存在數(shù)量。Mp、Mg、Mc、Mo的數(shù)值可以通過(guò)查詢相關(guān)的資料獲得，而 Np、Ng、Nc、No一般收集到的書籍全年總數(shù)，一般豬和小家畜的生長(zhǎng)期小于1a，因此需要對(duì)數(shù)量進(jìn)行修正，修正后的公式為:

比較兩組患者Hb水平,術(shù)前差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),術(shù)后3d、7d時(shí),研究組均高于對(duì)照組(P<0.05)。詳見(jiàn)下表2:

3.1.4 區(qū)域凈灌溉需水量

由于區(qū)域內(nèi)的林漁業(yè)以及工副業(yè)的用水量相對(duì)較小，因此就可以忽略不計(jì)，而主要計(jì)算人畜飲水量以及農(nóng)作物凈灌溉需水量，其計(jì)算公式為:

普查機(jī)構(gòu)對(duì)普查過(guò)程中形成的應(yīng)歸檔文件材料，要指定專門的部門或人員負(fù)責(zé)收集、整理與歸檔，并在普查工作完成時(shí)，向同級(jí)水行政主管部門的檔案部門移交。

式中:Wn表示區(qū)域凈灌溉需水量，m3;In表示的是作物凈灌溉需水量，m3。如果Wh、In都取的是月均值的話，那么Wh也就是月均凈灌溉需水量了。

3.2 工程總?cè)萘康拇_定

3.2.1 區(qū)域凈流量

在微型水利工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，最重要的內(nèi)容就是計(jì)算出微型水利工程總?cè)莘e、區(qū)域凈灌溉水量以及3種級(jí)別的微型水利工程數(shù)量的配合比。

此次參會(huì)的人員有住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)和嘉賓，智慧建筑專委會(huì)會(huì)員和會(huì)員單位代表及行業(yè)同仁。

把月均凈流量與月均凈灌溉需水量進(jìn)行比較，獲得最大月均凈灌溉量作為凈保證灌溉需水量將數(shù)值與需水高峰期和同期凈流量作比較，觀察需水量在一次性供給最大灌溉后能否攔截足夠凈流量作為下一次灌水，那么該灌溉需水量就是計(jì)算容量的基礎(chǔ)，凈保證灌溉需水量計(jì)算工程容量為:

員工當(dāng)月工資薪金所得低于稅法規(guī)定的費(fèi)用扣除額，適用公式：應(yīng)納稅額＝（員工當(dāng)月取得全年一次性獎(jiǎng)金－員工當(dāng)月工資薪金所得與費(fèi)用扣除額的差額）×適用稅率－速算扣除數(shù)。

式中:Wk為總?cè)萘?，m3;Wj為凈保證灌溉蓄水量，m3;P為有效灌溉系數(shù);q為有效容量系數(shù)。P主要取決于灌溉方式，q一般由經(jīng)驗(yàn)值。

3.2.3 各級(jí)微型水利工程的數(shù)量?jī)?yōu)化

各級(jí)微型水利工程的優(yōu)化配合比的數(shù)學(xué)模型可以表示為:

在85戶調(diào)查者中，有高中以上學(xué)歷的人員占26.2%，其余為初中及以下學(xué)歷。經(jīng)營(yíng)面積在1.33 hm2以上的竹農(nóng)均為臨安農(nóng)民技術(shù)帶頭人，還有一位獲得了省級(jí)農(nóng)技大師的稱號(hào)。由此說(shuō)明，只有提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者的科技知識(shí)、管理能力等素質(zhì)，農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營(yíng)的效益才能得到保證。

目標(biāo)函數(shù)計(jì)算公式為:

約束條件計(jì)算公式為:

式中:Z為水利工程總造價(jià);C1、C2、C3為大、中、小水利工程單位容量造價(jià);V1、V2、V3為容量;x1、x2、x3為數(shù)量;Wk為總?cè)萘?r1、r2、r3為服務(wù)半徑;S為耕地面積，利用單純形法可以求出x1、x2、x3。

4 設(shè)計(jì)結(jié)果

4.1 區(qū)域凈灌溉需水量

通過(guò)計(jì)算可以得出區(qū)域凈灌溉需水量，如表1所示。其中5月份為全年需水量峰值，作為凈保證灌溉需水量計(jì)算。

4.2 微型水利工程總?cè)萘?/h3>

由公式(11)計(jì)算區(qū)域凈流量如表2所示。使用5月凈流量數(shù)值以及公式(12)可以得出水利工程的總?cè)萘繛?1 700 m3。

“軍語(yǔ)”是軍事術(shù)語(yǔ)的簡(jiǎn)稱，是規(guī)范化的軍事用語(yǔ)。廣義上，軍語(yǔ)指軍事用語(yǔ)；狹義上，則是軍事術(shù)語(yǔ)。軍事用語(yǔ)是表述軍事概念的詞語(yǔ)，軍事術(shù)語(yǔ)則是屬于軍用語(yǔ)的種概念。本文研究的軍語(yǔ)詞匯的教學(xué)是針對(duì)廣義上的軍語(yǔ)用語(yǔ)詞匯。軍語(yǔ)詞匯是軍事英語(yǔ)教學(xué)中的重要內(nèi)容之一，是學(xué)習(xí)和掌握其他軍事英語(yǔ)技能的基礎(chǔ)，直接影響學(xué)員軍事英語(yǔ)基本知識(shí)和應(yīng)用能力的發(fā)展。

表1 各月凈灌溉需水量統(tǒng)計(jì) m3

月份123456789 10 11 12徑流量 2321.0 5054.7 9520.0 23346.0 70538.0 111429.9 268872.0 217917.3 170385.3 21692.0 8364.0 113.0

4.3 各級(jí)微型水利工程的水量配置

村莊大、中、小微型水利工程造價(jià)分別為17元/m3、20 元/m3、22 元/m3，其容量范圍為100 m3～4 000 m3，100 m3～500 m3，5 m3～50 m3，容量半徑分別為2 000 m3、300 m3、25 m3，服務(wù)半徑為70 m、50 m、30 m，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和約束條件可以得出，大、中、小微型水利工程的數(shù)量為48個(gè)、52個(gè)和80個(gè)，工程總造價(jià)為198.8萬(wàn)元。

5 結(jié)語(yǔ)

丘陵地區(qū)的微型水利工程的建設(shè)對(duì)于緩解水資源匱乏，充分利用降水有重要的作用。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者需要充分考察丘陵地區(qū)的降水以及需水情況，在此基礎(chǔ)上確定水利工程的形態(tài)和需水量，以期滿足生產(chǎn)生活的需要。

[1]張世熔，劉世全，夏建國(guó)，李廷軒.川中丘陵區(qū)紫色土抗旱指標(biāo)研究[J].水土保持學(xué)報(bào)，2000，14(05):104－109.

[2]張洋，韓文霆.作物灌水量決策支持系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2011(02):147－149.