[发明专利]稻田径流量预测及氮磷流失估测方法

说明书

本发明涉及一种稻田径流量预测及氮磷流失估测方法，首先建立稻田降雨和径流量的产流模型，为Ri＝0.899×Pi‑14.017或Ri＝0.899×Qi‑14.017，Pi表示间隔降雨时单次降雨量，Qi表示连续数天持续降雨时总降雨量，Ri为基于降雨量产生的径流量，稻田产生径流时，在稻田出水口取径流水，连续数天持续降雨产生径流时，只在稻田出水口取径流水一次，第i次取样所得氮磷浓度分别用Cni和Cpi表示，一年内稻田总氮流失量用以下公式计算，一年内稻田总磷流失量用以下公式计算，公式中，i为表示第i次取样，j为一年内取样总次数，100为单位换算系数。与现有技术相比，本发明方法能够通过降雨量直接预测稻田产生的径流量，避免了田间安装流量计计算径流时的精度问题，同时降低安装径流计的费用。

技术领域

本发明涉及水文预测技术领域，尤其是涉及一种稻田径流量预测及氮磷流失估测方法。

背景技术

水稻(Oryza sativa)是我国最主要的粮食作物之一。绿色革命之后，大量化肥和农药的使用保证了我国水稻产量的持续增长，江苏和上海地区某些稻田氮肥的施用量高达350kg N/hm²，而水稻氮的利用率仅仅25％左右，磷肥的利用率也只有15％—25％。我国水稻种植过程中稻田大部分时间处于淹水状态，尤其在降雨过程中极易产生地表径流排水，因此驱动稻田中施肥投入的氮磷通过地表径流的形式流失到环境中，进而造成对水环境的污染。黄东风等人的研究表明我国常规施肥的稻田，其氮素径流流失可高达42.9kg N/hm²。也有研究结果则显示，在上海郊区常规稻田中氮素的径流流失负荷为16.68kg N/hm²。稻田中施肥投入的氮将有大量通过地表径流的方式流失到周边环境中，在经过一系列的迁移转化后对水体环境造成了严重的危害。

目前计算稻田径流流失的主要方法是通过在田边安装流量计，在强降雨稻田产生径流后通过流量计来计算稻田流失的水量，进而计算稻田径流中带走的氮和磷的负荷。而目前流量计测流量的技术存在以下弊端：1、敏感度高的流量计在稍有降雨就开始计数，而往往少量的降雨不能导致稻田的径流；2、敏感度低的流量计在稻田有较小径流产生时没有感应到，因此不能及时计数而导致流量偏低；3、安装流量计费用较高，且流量计仅适合于小区试验，大区域试验流量计安装并使用难度较大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种稻田径流量预测及氮磷流失估测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种稻田径流量预测及氮磷流失估测方法，包括以下步骤：

建立稻田降雨和径流量的产流模型，所述产流模型为：

Ri＝0.899×Pi-14.017，或Ri＝0.899×Qi-14.017，式中，Pi表示间隔降雨时单次降雨量，Qi表示连续数天持续降雨时总降雨量，Pi与Qi单位均为mm，Ri为基于降雨量产生的径流量，单位为mm；

在一年内，稻田产生径流时，在稻田出水口取径流水，连续数天持续降雨产生径流时，只在稻田出水口取径流水一次，

对取得的径流水进行处理并测定水中氮磷浓度，第i次取样所得氮磷浓度分别用Cni和Cpi表示，单位为mg·L^-1，

一年内稻田总氮流失量用以下公式计算，

一年内稻田总磷流失量用以下公式计算，

公式中，i为正整数，表示第i次取样，j为正整数，为一年内取样总次数，100为单位换算系数。

在间隔降雨时(即非连续降雨时)，第i天降雨量与径流量的关系为：