[发明专利]圆形喷灌机移动滴灌系统水力设计方法、装置和设备

权利要求书

1.一种圆形喷灌机移动滴灌系统水力设计方法，其特征在于，包括：

将计算域的下边界深度、入渗边界通量、土壤水力特征参数及不同滴灌管安装间距输入模拟模型，获取所述模拟模型输出的在相同灌水深度下所述不同滴灌管安装间距下各观测点处的含水率及下边界通量；

确定安装成本函数，根据所述安装成本函数、所述各观测点处的含水率及所述下边界通量，得到最优滴灌管安装间距，并获取所述最优滴灌管安装间距匹配的各滴灌管长度；

获取喷灌机结构参数及设计灌水深度，并根据所述喷灌机结构参数及所述设计灌水深度确定喷灌机的工作参数；

控制所述喷灌机以所述工作参数运行，并采用所述最优滴灌管安装间距及所述各滴灌管长度对目标作物进行移动滴灌。

2.根据权利要求1所述的圆形喷灌机移动滴灌系统水力设计方法，其特征在于，所述将计算域的下边界深度、入渗边界通量、土壤水力特征参数及不同滴灌管安装间距输入模拟模型之前，还包括：

根据目标作物的作物根系深度获得下边界深度；

根据滴灌管工作参数获得入渗边界通量；

根据土壤物理参数获得土壤水力特征参数。

3.根据权利要求1所述的圆形喷灌机移动滴灌系统水力设计方法，其特征在于，所述确定安装成本函数，根据所述安装成本函数、所述各观测点处的含水率及所述下边界通量，得到最优滴灌管安装间距，具体包括：

确定安装成本函数，所述安装成本函数用于表示安装成本与滴灌管安装间距之间的函数关系；

根据所述各观测点处的含水率计算出不同滴灌管安装间距下的含水率均匀系数；

根据所述下边界通量计算出不同滴灌管安装间距下的深层渗漏量；

根据所述安装成本函数、所述不同滴灌管安装间距下的含水率均匀系数、所述不同滴灌管安装间距下的深层渗漏量计算出最优滴灌管安装间距。

4.根据权利要求3所述的圆形喷灌机移动滴灌系统水力设计方法，其特征在于，所述根据所述安装成本函数、所述不同滴灌管安装间距下的含水率均匀系数、所述不同滴灌管安装间距下的深层渗漏量计算出最优滴灌管安装间距，具体包括：

根据所述不同滴灌管安装间距下的含水率均匀系数，通过函数拟合得到目标含水率均匀系数函数，所述目标含水率均匀系数函数用于表示灌水均匀性与滴灌管安装间距之间的函数关系；

根据所述不同滴灌管安装间距下的深层渗漏量，通过函数拟合得到目标深层渗漏量函数，所述目标深层渗漏量函数用于表示深层渗漏量与滴灌管安装间距之间的函数关系；

根据所述目标含水率均匀系数函数、目标深层渗漏量函数及所述安装成本函数构建目标优化函数；

对所述目标优化函数进行求解，计算出最优滴灌管安装间距。

5.根据权利要求4所述的圆形喷灌机移动滴灌系统水力设计方法，其特征在于，所述根据所述目标含水率均匀系数函数、目标深层渗漏量函数及所述安装成本函数构建目标优化函数，具体包括：

根据目标作物的作物类型设置所述目标含水率均匀系数函数匹配的第一权重；

根据土壤渗漏状况设置所述目标深层渗漏量函数匹配的第二权重；

根据目标预算成本设置所述安装成本函数匹配的第三权重；

根据所述第一权重、所述第二权重及所述第三权重构建目标优化函数。