[发明专利]一种基于降水预报的小型机电水稻灌区灌溉优化方法

说明书

本发明公开了一种基于降水预报的小型机电水稻灌区灌溉优化方法，包括以下步骤：(1)根据水稻生长时期、灌溉方式，灌溉开始时间及灌区地点确定所需灌溉要求的参数；(2)确定灌溉前一天灌区稻田的水层深度；(3)确定一次灌溉延续时间d天(d小于等于3)；(4)搜集过去n年(n大于等于15)同时间段内灌区的降水资料，确定往年日降水的平均值及其95％置信区间；(5)获取灌溉时段内灌区的降水预报资料，确定灌溉时段内的预报日均降水量；(6)确定灌溉时间内可信日均降水量；(7)根据灌溉前一天水层深度，可信日均降水量计算灌溉时段内灌区稻田田间水层深度变化；(8)根据灌溉要求完成灌溉。本发明能够优化并减少灌溉用水，提高水资源利用效率。

技术领域

本发明涉及一种基于降水预报的小型机电水稻灌区灌溉优化方法，属于农业水土工程领域。

背景技术

我国水资源总量丰富，但人均水资源量很少，水资源地区和季节分布不均加剧了区域用水困难。在众多的用水产业中，农业水稻种植灌溉是耗费水资源最多的产业之一，但由于水稻种植关系国家粮食安全的基本需求，因此必须保障水稻种植的灌溉需求。以往的稻田灌溉计划中没有考虑天然降水对水稻灌溉的影响，所以可能造成大量的水资源浪费。如果能在制定灌溉计划中，充分利用天然降水，可以节省的灌溉用水，避免水资源的浪费。

发明内容

为了克服已有技术的缺点，科学合理的制定小型机电灌区稻田的灌溉计划，充分利用天然降水进行灌溉，减少水资源的浪费；本发明提供了一种基于降水预报的小型机电水稻灌区灌溉优化方法。本发明易于在各小型机电灌区的稻田灌溉实践中推广。

本发明的目的是这样实现的，一种基于降水预报的小型机电水稻灌区灌溉优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据水稻生长时期、灌溉方式，灌溉开始时间及灌区地点确定所需灌溉要求的参数；

(2)确定灌溉前一天灌区稻田的水层深度；

(3)确定完成所需灌溉时长d天，d小于等于3；

(4)搜集过去n年同时间段内灌区的降水资料，确定往年日降水的平均值及其95％置信区间；其中，n大于等于15；

(5)获取灌溉时段内灌区的降水预报资料，确定灌溉时段内的预报日均降水量；

(6)确定灌溉时间内可信总降水量；

(7)根据灌溉前一天水层深度、可信总降水量计算灌溉时段内灌区稻田田间水层深度变化；

(8)根据灌溉要求完成灌溉。

所述步骤(1)具体包括以下步骤：

a.确定灌区所在区域、灌溉开始时间以及灌溉时水稻的生长期；

b.根据步骤a中的信息确定灌区所用的灌溉方式，灌溉的适宜水层上限h_max，土壤含水率下限θ_min，土壤干容重田间渗漏量DP以及水面蒸发量Z以及α值，田间持水率θ₀，水稻的根系活动层深度S；

α值由下表给定：

c.根据水稻生长时期，利用α值法，即下式将水面蒸发量Z转化为作物需水量ET；

ET＝αZ

d.根据土壤含水量下限θ_min，土壤干容重利用下式计算地下湿润水层下限h_smax；

其中ρ为水的密度，ρ＝1g/cm³。

所述步骤(2)具体包括以下步骤：

a.确定灌溉起始日；