[发明专利]一种确定寒区水稻泡田水量的方法

说明书

本发明公开了一种确定寒区水稻泡田水量的方法，其包括步骤S1‑S11：本方案通过确定合理的泡田水量，即泡田灌水后，考虑泡田期中间有蒸发、渗漏、降雨等影响因素，到插秧时可以让田间剩余的水层达到插秧时的水层深度要求。本发明借助地表水流‑土壤水耦合模型，模拟泡田期的水流运动过程，求解泡田期的渗漏量。本发明模拟计算渗漏量的精度高，进而确定的泡田水量准确度高，既满足了泡田需要，又避免了水量浪费，保护了田间生态环境。

技术领域

本发明涉及农业种植技术领域，具体涉及一种确定寒区水稻泡田水量的方法。

背景技术

水稻本田插秧前整地时，需要灌水泡田，一般多习惯采用深水泡田。根据调研可知，在实际灌溉中农民用于泡田的水量占全生育期总灌水量的比例甚至达到了50％，农民长期以来的观念就是先大量的灌水，等到下面生长期不需要水层的时候，如果田面还有水层，再进行排水。泡田水量的入渗会引起土壤含水率乃至地下水位的变化，灌水量太大导致的渗漏损失和地表排水，会对田间生态环境造成污染，且多余的水量会影响插秧。因此，需要估算泡田实际需要的水量，加强泡田期灌溉管理。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种求得的泡田水量精确度高的确定寒区水稻泡田水量的方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种确定寒区水稻泡田水量的方法，其包括以下步骤：

S1：采用初始入渗率i和地表水流运动模型计算边界条件；

S2：根据边界条件，采用土壤水运动控制方程计算与初始入渗率i同一时间步的入渗率i₁；

S3：判断入渗率i与入渗率i₁之间的误差是否小于设定阈值，若是，令初始入渗率i＝入渗率i₁，并返回步骤S1；否则，进入步骤S4；

S4：采用当前的土壤水运动控制方程和地表水流运动模型进行耦合，并得到耦合模型；

S5：设定水稻种植田块的泡田定额初值M，并根据初值M和耦合模型计算泡田期的初始入渗量S₁；

S6：采用初始入渗量S₁和泡田定额公式计算出插秧时田面所需的初值水层深度h₀；

S7：判断初值水层深度h₀是否在[H+5，H－5]的范围，若是，执行步骤S11，否则进入步骤S8，H为插秧时田面所需的初值水层深度；

S8：判断初值水层深度h₀是否大于实际水层深度H；若是，进入步骤S9，否则进入步骤S10，

S9：令初值M＝M－N，其中N为设定值，返回步骤S5；

S10：令初值M＝M+N，返回步骤S5；

S11：采用泡田定额的初值M作为泡田定额。

进一步地，地表水流运动模型为：

所述所述其中，t为畦灌时间坐标；x和y分别为两个正交方向空间坐标；U为因变量向量；F和G分别为x和y坐标向的物理通量，包括对流向量F(u)、G(u)和压力向量F(p)、G(p)；S为源项向量，且S为地形向量S₁、糙率向量S₂和入渗向量S₃之和；h为地表水深，单位为m；q和p分别为沿畦面x和y坐标向的单宽流量，单位为m³/(s·m)；u和v分别为x和y坐标方向且沿垂向均布的水流速度，单位为m/s；g为重力加速度，单位为m/s²；z为畦面相对高程，单位为m；n为曼宁糙率系数，单位为m¹/6；i为入渗率，单位为m/s。