壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法，包括步驟：步驟1：初始化步驟；步驟2：獲得不同壟寬模擬情景的灌水入滲的濕潤(rùn)體空間分布值和實(shí)際土壤含水量空間分布值；步驟3：將壟溝灌溉入滲濕潤(rùn)體進(jìn)行空間離散化，以作物生長(zhǎng)對(duì)根區(qū)土壤水分的要求為目標(biāo)含水量，根據(jù)歐式距離公式計(jì)算不同壟寬模擬情景中的作物根區(qū)實(shí)際土壤含水量和目標(biāo)土壤含水量之間的歐式距離；步驟4：確定不同壟寬模擬情景的實(shí)際側(cè)向入滲距離；步驟5：綜合兼顧得到壟寬較為適宜。本發(fā)明在已知土壤水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)、耕作技術(shù)參數(shù)的情況下，只需通過(guò)數(shù)值模擬和模型計(jì)算，便可獲得壟溝灌溉適宜的溝、壟比例，無(wú)需進(jìn)行田間試驗(yàn)，確定方法簡(jiǎn)便。
【專利說(shuō)明】壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)水土工程領(lǐng)域，具體地，涉及壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]壟溝灌溉是在壟作溝播種植基礎(chǔ)上，通過(guò)改變地面微地形形成寬“壟溝結(jié)構(gòu)”，利用灌水溝輸水并借助土壤毛管力作用，使水分側(cè)滲到寬壟種植帶的地面灌水方式。其僅對(duì)溝內(nèi)種植作物進(jìn)行灌溉，并依靠土壤水分側(cè)滲實(shí)現(xiàn)水分在壟、溝間的分配，滿足溝、壟各種植帶的作物需水要求，是伴隨種植結(jié)構(gòu)調(diào)整而產(chǎn)生的灌水側(cè)滲技術(shù)。
[0003]壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定非常重要，合理的田間溝、壟比例會(huì)明顯提高灌水效率和均勻度，同時(shí)提高作物水分利用效率，節(jié)約農(nóng)業(yè)用水。壟幅過(guò)寬，灌水結(jié)束后，水分未能側(cè)滲到壟體，壟上土壤水分匱乏，土壤供水能力低，作物生長(zhǎng)受損，產(chǎn)量降低，甚至出現(xiàn)萎焉。壟幅過(guò)窄，灌水后，水分較快側(cè)滲到壟體，發(fā)生交匯入滲現(xiàn)象，導(dǎo)致灌溉水深層滲漏嚴(yán)重，降低灌水利用效率。因此需確定壟溝灌溉適宜的溝、壟比例，以提高灌水質(zhì)量，優(yōu)化田間耕作技術(shù)參數(shù)，為有種植作物條件下壟溝灌溉田間推廣提供理論支持，對(duì)提高壟溝灌溉技術(shù)水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法，包括如下步驟:
[0006]步驟1:初始化步驟:設(shè)定壟溝灌溉的不同壟寬模擬情景；獲取壟溝灌溉土壤水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)；確定壟溝灌溉耕作技術(shù)參數(shù)，耕作技術(shù)參數(shù)包括溝底寬、溝中水深、壟高、以及壟邊與溝底夾角；并設(shè)定作物灌水量；
[0007]步驟2:根據(jù)壟溝灌溉耕作技術(shù)參數(shù)確定壟溝灌溉土壤水分入滲的初始條件和邊界條件，將步驟I中的壟溝灌溉土壤水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)代入到壟溝灌溉土壤水分運(yùn)動(dòng)方程，即式(I)中，對(duì)式(I)進(jìn)行伽遼金有限元數(shù)值求解；在設(shè)定的作物灌水量基礎(chǔ)上，獲得不同壟寬模擬情景的灌水入滲的濕潤(rùn)體空間分布值和實(shí)際土壤含水量空間分布值，其中，式(I)為:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:初始化步驟:設(shè)定壟溝灌溉的不同壟寬模擬情景；獲取壟溝灌溉土壤水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)；確定壟溝灌溉耕作技術(shù)參數(shù)，耕作技術(shù)參數(shù)包括溝底寬、溝中水深、壟高、以及壟邊與溝底夾角；并設(shè)定作物灌水量； 步驟2:根據(jù)壟溝灌溉耕作技術(shù)參數(shù)確定壟溝灌溉土壤水分入滲的初始條件和邊界條件，將步驟I中的壟溝灌溉土壤水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)代入到壟溝灌溉土壤水分運(yùn)動(dòng)方程，即式(I)中，對(duì)式(I)進(jìn)行伽遼金有限元數(shù)值求解，在設(shè)定的作物灌水量基礎(chǔ)上，獲得不同壟寬模擬情景的灌水入滲的濕潤(rùn)體空間分布值和實(shí)際土壤含水量空間分布值，其中，式(I)為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法，其特征在于，采用HYDRUS-2D模擬軟件對(duì)式(I)進(jìn)行伽遼金有限元數(shù)值求解。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法，其特征在于，壟溝灌溉土壤水分運(yùn)動(dòng)入滲的初始條件為初始土壤含水量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法，其特征在于，壟溝灌溉土壤水分運(yùn)動(dòng)入滲的邊界條件為:壟溝灌溉入滲時(shí)溝中、壟中位置處為對(duì)稱軸，均為零通邊界，只考慮1/2壟溝規(guī)格斷面的土壤水分入滲過(guò)程；溝底過(guò)水?dāng)嗝鏋槎ㄋ^條件；入滲過(guò)程中壟體覆蓋不考慮蒸發(fā)影響為零通量邊界；連接兩個(gè)零通邊界下端的邊界為滲水邊界。
【文檔編號(hào)】A01G7/00GK103493693SQ201310471357
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】趙西寧, 吳普特, 張勇勇, 陳小莉, 張鳳云 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)