CN111337099A

CN111337099A - 一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法

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Publication number: CN111337099A
Application number: CN202010174996.3A
Authority: CN
Inventors: 孙秀玲; 刘钊胜; 丁江朋; 石晓; 李贺
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2040-03-13
Also published as: CN111337099B

Abstract

本发明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。

Description

一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法

背景技术

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。因大棚种植需水量一定，雨水的储蓄利用可以减小大棚区种植抽取地下水量，避免过度的抽取导致地下水位持续降低，缓解当地地下水水资源短缺现状。在建地下蓄水池时其容积确定多大合适？建大了蓄不满、投资大、浪费，建小了，容积过小大棚灌溉不够用且弃水多，雨水利用率低。在此，发明人发现蓄水池的容积是需要合理确定的重要指标，它决定了可收集量和可利用量，在大棚建设过程中是非常重要的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法，充分考虑需要灌溉的需水量、相邻棚区间的空间大小和降雨量，而获得合适的蓄水池体积大小，这样的蓄水池大小达到大棚建设的同时做到最低程度地影响当地降雨径流关系，并同时高效就地利用雨洪资源。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

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、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。

上述的计算方法，要计算到蓄水池的容积，而蓄水池是用于收集雨水的，用于灌溉的，因此考虑到棚区可收集雨量和棚区灌溉总缺水量，这样获取的最大蓄水池容积准确度高，再考虑到蓄水池的空间大小和建设经济成本，这样满足蓄水池的使用目的，为棚区建设蓄水池从而最低程度地影响当地降雨径流提供了一个可行的确认方法。

如上所述的计算方法中，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；

根据有效降雨量长序列，通过水文统计法计算出不同降雨频率情况下的设计日有效降雨量；所述有效降雨量长序列通过历史日降雨过程资料和日蒸发过程资料(过程资料长度大于等于30年)获得，具体有效降雨量通过历史日降雨值减去日蒸发值获得。

如上所述的计算方法中，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。

如上所述的计算方法中，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x、离势系数C_v、偏态系数C_S，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。

如上所述的计算方法中，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(建设空间最大体积)，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。

如上所述的计算方法中，所述雨水弃水量为当前蓄水池容积情况下当日储蓄剩余后需要排出的水量，按水量平衡原理，雨水弃水量值等于当日可收集雨量与上一日蓄水池水量的和减去当日灌溉需水量及减去当前蓄水池容积(若值小于0按0计算)，由日雨水弃水量叠加得雨水总弃水量。

如上所述的计算方法中，所述棚区灌溉缺水量为当前蓄水池容积情况下当日雨水灌溉所缺少的水量，按水量平衡原理，棚区灌溉缺水量值等于当日灌溉需水量减去当日可收集雨量及减去上一日蓄水池水量(若值小于0按0计算)，由日灌溉缺水量叠加得棚区灌溉总缺水量。

如上所述的计算方法中，所述建设空间最大体积确定公式如下：

V_建设max＝A·b·c

其中：V_建设max为建设空间最大体积，m³；

A为大棚的长度，m；

b为建设蓄水池的宽度(视建设地棚间距离而定)，m；

c为建设蓄水池的深度(小于等于1.5m，便于建设、维护和管理)，

如上所述的计算方法中，所述棚区可收集雨量按下式进行计算：

m为自然数

其中，V_收i为棚区日可收集雨量，m³；

F为棚面面积，m²；

P_设效i为设计日有效降雨量，mm。

如上所述的计算方法中，所述雨水总弃水量序列、棚区灌溉总缺水量序列的计算过程如下：

1)给定初始条件

初设蓄水池容积V_蓄容J为常数(1～最大值(建设空间最大体积)；J＝1,2，……，y；y为1到最大值(建设空间最大体积)的总数；假设蓄水池初始容积不重复选取)；

初设蓄水量V_蓄水1＝0m³；

初设雨水总弃水量N_J＝0m³；

初设灌溉总缺水量M_J＝0m³；

2)循环过程公式

其中，V_蓄容J为当前选定的蓄水池容积，m³；

V_蓄水i为日蓄水池水量，m³；

V_灌i为日灌溉需水量，m³；

V_收i为棚区日可收集雨量，m³；

N_J为当前蓄水池容积V_蓄容J下的雨水总弃水量，m³；

M_J为当前蓄水池容积V_蓄容J下的棚区灌溉总缺水量，m³；

3)步骤1)和步骤2)公式考虑了蓄水池的重复蓄、用，按i＝1,2,3···m，m为自然数，循环计算1月1日～12月31日全部样本，得出当前V_蓄容J下的雨水总弃水量N_J和棚区灌溉总缺水量M_J；

4)将步骤1)、步骤2)、步骤3)按J＝1，2，3，……，y进行循环计算，分别求出与V_蓄容J序列相对应的雨水总弃水量N_J序列和棚区灌溉总缺水量M_J序列。

如上所述的计算方法中，所述双目标函数为：

V_蓄容max＝minf₁[(N₁,M₁),(N₂,M₂),…,(N_J,M_J)]

其中，V_蓄容max为当前降雨频率下的最大蓄水池容积，m³；

V_蓄容i为当前降雨频率下的蓄水池容积序列，m³；

N_J为当前降雨频率下蓄水池容积序列对应的雨水总弃水量序列，m³；

M_J为当前降雨频率下蓄水池容积序列对应的灌溉总缺水量序列，m³；

其他含义同上。

如上所述的计算方法中，所述优化方程组为：

其中，V_蓄容为当前降雨频率下的蓄水池容积，m³；

f₂为蓄水池容积约束函数；

a为建设蓄水池的长度，m；

b为建设蓄水池的宽度(视建设地棚间距离而定)，m；

c为建设蓄水池的深度(建议小于等于1.5m，便于建设、维护和管理)，m；

A为大棚的长度，m；

r为所选取的降雨频率个数，r>2；

JX_max为经济收益最大系数；

JX为经济收益系数函数；

max f₃为目标函数。

经济效益系数函数为：

其中，JX为经济效益系数；

Z_i为年节约水费及置换地下水产生的经济效益和社会效益，元；

s为社会折现率，根据国家规定为8％；

I为当前V_蓄容建设方案下投资成本，元；

n为蓄水池使用年限。

上述本发明的有益效果如下：

1)考虑到北方大棚区地表径流显著增加，防汛压力增加，而又水资源短缺的特点，在雨洪资源利用中确定大棚区地下蓄水池容积时有多种因素影响，造成了蓄水池容积不易确定，制约了北方田间塑料大棚区雨洪资源利用设施的建设。本发明提供的计算方法考虑有效降雨分布及降雨量、需要灌溉的需水量及时间分布、建蓄水池的空间限制、经济效益等多种关键因素，科学确定蓄水池的容积，达到大棚建设的同时做到最低程度地影响当地降雨径流关系的目的，并同时高效就地利用雨洪资源。

2)通过循环多次，获得雨水总弃水量序列、棚区灌溉总缺水量序列，并以其最小值为目标函数，获得相应的蓄水池容积，这样充分考虑到了棚区降雨时间分布及其降雨量大小；需要灌溉的需水量及时间分布，从而达到雨水的最大利用率及灌溉的最大雨水供水保证率，这样所获得的蓄水池容积更加准确，更符合需求。

3)通过目标函数建立优化方程组获得蓄水池容积，考虑了建蓄水池的空间和经济要素限制，考虑更加周全，所获得的蓄水池容积更加精确，这样建设的蓄水池，不仅满足降雨的充分收集，而且满足用水需求，经济效益达到最优。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的蓄水池建造容积计算流程示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员、通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术北方地区田间大棚区存在地表径流大问题，大棚区需要建设地下蓄水池，对于雨水如何存储到蓄水池，可在大棚底侧设置雨水收集槽，雨水收集槽与蓄水池连接，现有技术中很多方案都可以实现，在此不再赘述，蓄水池内的水用于浇灌大棚内植物，为了解决如上的问题，本发明提出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，充分考虑相邻大棚区地下空间大小和经济效益。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种大棚区雨洪资源利用中蓄水池建造容积的计算方法，包括如下内容：

(一)计算日有效降雨量序列。

选用30年(1990-2019)日降雨资料及日蒸发资料[资料可从建设地水文局或气象局查询获得]，按公式(1-1)计算日有效降雨量，得出最近30年(1990-2019)日有效降雨量序列，格式见表1。

P_效＝P_实-E_蒸 (1-1)

其中，P_效为日有效降雨量，mm；

P_实为实际日降雨量，mm；

E_蒸为日蒸发量或月平均蒸发量，mm。

表1某年日有效降雨量序列表

日期	降雨量(mm)	蒸发量(mm)	有效降雨量(mm)
				1.1
1.2
				1.3
……
				……
12.29
				12.30
12.31

(二)采用水文统计法计算出丰、平、枯(p＝10％，20％，30％，50％，75％，P为降雨频率)不同降雨频率情况下的设计日有效降雨量。

(1)水文统计参数初始值确定

根据30年(1990-2019)日有效降雨量序列计算年有效降雨量序列，按公式(1-2)、(1-3)、(1-4)计算年有效降雨量多年平均值

离势系数C_v。

年有效降雨量多年平均值

根据下式进行计算：

其中，

年有效降雨量多年平均值，mm；

x_i为历年年有效降雨量，mm；

n为总年数。

离势系数C_v根据下式进行计算：

其中，K_i为模比系数；n同上。

模比系数K_i根据下式进行计算：

其中，

其他含义同上。

偏态系数C_S初始值根据各地偏态系数C_S与离势系数C_v的经验倍比值确定。

(2)水文适线法

①点绘经验频率曲线，把30年(1990-2019)的年有效降雨资料按由大到小的顺序排列，按照公式(1-5)计算各项的经验频率，将与之对应的年有效降雨量一起点绘到概率格纸上，计算表见表2。

经验频率按下式进行计算：

其中，p为大于、等于某变量x_m的经验频率；

m为变量x_i从大到小排列的序号；

n为总年数。

表2年有效降雨量经验频率曲线计算表

②线型选择并计算理论频率曲线，选用皮尔逊Ⅲ型曲线；但根据水文经验，偏态系数C_S计算值偏差较大，一般选用C_S＝(2.5～4)C_v，选定偏态系数C_S初始值，按公式(1-6)计算各频率p所对应的有效降雨值的理论频率点据，并绘出理论频率曲线。

其中，x_p为设计降雨值，mm；

φ_p根据选定的偏态系数C_S，在皮尔逊Ⅲ型曲线的φ中查出对应频率的数值；

其他含义同上。

③适线，将理论频率曲线与经验频率点据绘在同一张概率格纸上，通过理论频率曲线与经验频率点据配线，确定出统计有效降雨量多年平均值

离势系数C_v、偏态系数C_S的最终值。

④计算特定频率的设计有效降雨值，按公式(1-6)计算出各设计频率p的值，计算格式见表3。

表3不同降雨频率下的设计年有效降雨量

(3)计算设计日有效降雨量，根据水文学中典型年选取原则，确定出年有效降雨量典型年，此典型年份的日有效降雨量序列作为设计日有效降雨量序列。

(三)根据大棚的棚面面积及设计日有效降雨量，根据公式(1-7)计算出可收集雨量，格式见表4。

其中，V_收i为棚区日可收集雨量，m³；

F为棚面面积，m²；

P_设效i为设计日有效降雨量，mm。

(四)根据实地调查，统计大棚的种植面积及年内种植作物，通过往年经验统计一年内大棚种植作物的灌溉时间及灌溉量，计算一年的日灌溉需水量，格式见表4。

注：由于每个大棚内种植的作物不一样，所以，应用时，需要进行不同类别作物灌溉时间及灌溉量的统计。

(五)假定初始蓄水池容积，通过水量平衡原理，循环叠加计算当前蓄水池容积情况下雨水总弃水量及棚区总灌溉缺水量，在此基础上再假定蓄水池容积为1～最大值(建设空间最大体积)，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，这样两层循环计算可得出当前降雨频率情况下的最大蓄水池容积，按上述过程计算可得出丰、平、枯不同降雨频率情况下的最大蓄水池容积V₁、V₂、V₃，格式见表4、表5。

建设空间最大体积确定公式如下：

V_建设max＝A·b·c

其中：V_建设max为建设空间最大体积，m³；

A为大棚的长度，m；

b为建设蓄水池的宽度(视建设地棚间距离而定)，m；

c为建设蓄水池的深度(小于等于1.5m，以便于建设、维护和管理)，m。

具体地，本实施例中，雨水总弃水量序列和棚区灌溉总缺水量序列按以下过程进行循环计算：

1)给定初始条件

初设蓄水池容积V_蓄容J为常数(1～最大值；J＝1,2，……，y；y为1到最大值的总数；假设蓄水池初始容积不重复选取)；

初设蓄水量V_蓄水1＝0m³；

初设雨水总弃水量N_J＝0m³；

初设灌溉总缺水量M_J＝0m³。

2)循环过程公式

其中，V_蓄容J为当前选定的蓄水池容积，m³；

V_蓄水i为日蓄水池水量，m³；

V_灌i为日灌溉需水量，m³；

V_收i为棚区日可收集雨量，m³；

N_J为当前蓄水池容积V_蓄容J下的雨水总弃水量，m³；

M_J为当前蓄水池容积V_蓄容J下的棚区灌溉总缺水量，m³。

3)步骤1)和步骤2)公式考虑了蓄水池的重复蓄、用，按i＝1,2,3···m循环计算1月1日～12月31日全部样本，得出当前V_蓄容J下的雨水总弃水量N_J和棚区灌溉总缺水量M_J。

4)将步骤1)、步骤2)、步骤3)按(J＝1，2，3，……，y)进行循环计算，分别求出与V_蓄容J序列相对应的雨水总弃水量N_J序列和棚区灌溉总缺水量M_J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，该函数为：

V_蓄容max＝minf₁[(N₁,M₁),(N₂,M₂),…,(N_J,M_J)] (1-11)

其中，V_蓄容max为当前降雨频率下的最大蓄水池容积，m³；

V_蓄容i为当前降雨频率下的蓄水池容积序列，m³；

其他含义同上。

表4某降雨频率下特定蓄水池容积V_蓄容J供需平衡计算表

表5某降雨频率下不同蓄水池容积雨水总弃水量与灌溉总缺水量统计表

(五)根据降雨频率(p＝10％，20％，30％，50％，75％；r＝5)情况下确定的最大地下蓄水池容积，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(式1-13、1-14)优化出适宜的蓄水池容积V_适宜。经济效益以经济效益系数表示，经济效益系数越大，代表越合理，经济效益系数最大的方案所计算得出的蓄水池容积为最佳容积，计算格式见表6。

经济效益系数函数为：

其中，JX为经济效益系数；

s为社会折现率，根据国家规定为8％；

I为当前V_蓄容建设方案下投资成本，元；

n为蓄水池使用年限。

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为：

其中，V_蓄容为当前降雨频率下的蓄水池容积，m³；

f₂为蓄水池容积约束函数；

a为建设蓄水池的长度，m；

b为建设蓄水池的宽度(视建设地棚间距离而定)，m；

c为建设蓄水池的深度(建议小于等于1.5m，以便于建设、维护和管理)，m；

A为大棚的长度，m；

r为所选取的降雨频率个数(r>2)；

JX_max为经济收益最大系数；

JX为经济收益系数函数，式(1-13)；

max f₃为目标函数。

表6最佳蓄水池容积计算值表

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施方式的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims

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：

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C_v、偏态系数C_S，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按下式进行计算：

m为自然数

其中，V_收i为棚区日可收集雨量，m³；

F为棚面面积，m²；

P_设效i为设计日有效降雨量，mm。

8.根据权利要求1或6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，所述雨水总弃水量序列、棚区灌溉总缺水量序列的计算过程如下：

1)给定初始条件

初设蓄水池容积V_蓄容J为常数；J＝1,2，……，y；y为1到最大值；

初设蓄水量V_蓄水1＝0m³；

初设雨水总弃水量N_J＝0m³；

初设灌溉总缺水量M_J＝0m³；

2)循环过程公式

其中，V_蓄容J为当前选定的蓄水池容积，m³；

V_蓄水i为日蓄水池水量，m³；

V_灌i为日灌溉需水量，m³；

V_收i为棚区日可收集雨量，m³；

N_J为当前蓄水池容积V_蓄容J下的雨水总弃水量，m³；

M_J为当前蓄水池容积V_蓄容J下的棚区灌溉总缺水量，m³；

3)步骤1)和步骤2)公式考虑了蓄水池的重复蓄、用，按i＝1,2,3···m循环计算1月1日～12月31日全部样本，得出当前V_蓄容J下的雨水总弃水量N_J和棚区灌溉总缺水量M_J；

9.根据权利要求1或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，所述双目标函数为：

V_蓄容max＝min f₁[(N₁,M₁),(N₂,M₂),…,(N_J,M_J)]

其中，V_蓄容max为当前降雨频率下的最大蓄水池容积，m³；

V_蓄容i为当前降雨频率下的蓄水池容积序列，m³；

M_J为当前降雨频率下蓄水池容积序列对应的灌溉总缺水量序列，m³。

10.根据权利要求1或2或3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，所述优化方程组为：

其中，f₂为蓄水池容积约束函数；

a为建设蓄水池的长度，m；

b为建设蓄水池的宽度，m；

c为建设蓄水池的深度，m；

A为大棚的长度，m；

r为所选取的降雨频率个数，r>2；

JX_max为经济收益最大系数；

JX为经济收益系数函数；

max f₃为目标函数。