[發明專利]一種基于農田水分監測的灌溉用水管理系統及管理方法

在審

• 申請號: 201611160155.7
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106780086A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 周和平;潘渝;灣疆輝;何建村;王蓓;劉玉甫;孟新偉
• 申請（專利權）人: 新疆水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

1.一種基于農田水分監測的灌溉用水管理系統，其特征在于，該基于農田水分監測的灌溉用水管理系統包括：土壤水分土壤溫度信息模塊、農田灌溉土壤墑情信息模塊、灌區用水灌溉成果測報模塊、灌區灌溉效益成果報告模塊；

所述土壤水分土壤溫度信息模塊用于根據農田代表性監測點的自然地理、氣象土壤、水文的基本特征，建立土壤水分、土壤溫度信息實時采集并傳輸；

所述農田灌溉土壤墑情信息模塊用于農田代表性監測點及灌區作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情評估分析測報；

所述灌區用水灌溉成果測報模塊用于農田代表性監測點及灌區作物需水規律及需水量分析測報；還用于農田代表性監測點及灌區，農業灌溉水利用系數分析測報；

所述灌區灌溉效益成果報告模塊用于農田代表性監測點及灌區綜合灌溉效益分析測報。

2.一種如權利要求1所述的基于農田水分監測的灌溉用水管理系統的管理方法，其特征在于，該基于農田水分監測的灌溉用水管理系統的管理方法包括：

以農田代表性監測點的自然地理、氣象土壤、水文的基本特征為背景，建立土壤水分、土溫實時采集及信息利用數據庫；

應用實時數據庫信息，采用水量平衡數學模型、土壤水分變化規律的數理統計方法，推導農田代表性監測點及灌區作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情分析測報；

根據農田作物需水量逐日衰減特征，以作物生長10日為時段，采用時段始、末土壤含水量法，實現灌區作物需水規律及需水量分析測報；

利用系統分析的田間用水量、灌區引用毛水量，采用首尾法實現灌區灌溉水利用系數分析測報；

以灌區引用毛水量、作物和綜合作物總產單產信息，采用水當量計算法，實現灌區綜合灌溉效益評估指標。

3.如權利要求2所述的基于農田水分監測的灌溉用水管理系統的管理方法， 其特征在于，水量平衡數學模型為ET＝M+P+K-C

式中：ET為作物需水量，mm；M為作物生長期灌水量，mm；P為作物生長期內有效降雨量，mm；K為作物生長期內農田地下水補給量，mm；C為作物生長期內灌溉土壤水深層滲漏量，mm；

土壤水分變化規律為W＝667.7γHβ

式中：W為農田土壤水分變化量，m³/畝；γ為農田土壤容量，g/cm³；H為農田作物灌溉濕潤層深度，m；β為灌溉作物農田不同深度土壤含水量，％；

推導農田代表性監測點及灌區作物灌溉用水、灌溉定額、灌溉制度、土壤墑情分析測報。

4.如權利要求2所述的基于農田水分監測的灌溉用水管理系統的管理方法，其特征在于，時段始、末土壤含水量法為：應用灌水前、灌水后田間不同土壤層次深度土壤含水量觀測值，計算其灌水前后之差值為該時段作物需水量；

農田作物不同時段需水量為W＝667.7∑H(β₂-β₁)γ

式中：W為農田作物不同時段需水量，m³/畝；H為農田作物灌溉濕潤層深度，m；β₂為作物灌水或降雨后監測的農田不同深度土壤含水量，％；β₁為作物灌水或降雨前監測的農田不同深度土壤含水量，％；γ為農田土壤容量，g/cm³。

5.如權利要求2所述的基于農田水分監測的灌溉用水管理系統的管理方法，其特征在于，首尾法為：系統分析的田間用水量與灌區引用毛水量之比值；

由此獲取灌溉水利用系數：η＝W_j/W_m

式中：η為農田灌溉水利用系數；W_j為當年作物用水期農田田間灌溉用水量，m³；W_m為當年作物用水期水源引入(取用)毛灌溉水量，m³。