[發(fā)明專利]蝦稻共作灌溉定額計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811377704.5
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109508888B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉路廣;吳瑕;關(guān)洪林;潘少斌;楊小偉;董葦;張建濤;陳緒勛
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北省水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

1.一種蝦稻共作灌溉定額計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.通過現(xiàn)場查勘和調(diào)查分析，收集蝦稻共作區(qū)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，至少包括氣象資料、田塊結(jié)構(gòu)、水稻作物系數(shù)、稻田滲漏量、水稻生育期以及水層控制標(biāo)準(zhǔn)；

步驟2.根據(jù)步驟1中收集的數(shù)據(jù)，將一年劃分為三個(gè)階段，包括水稻非生育期階段、水稻生育期蝦稻分養(yǎng)階段、水稻生育期蝦稻共養(yǎng)階段；水稻非生育期階段指水稻種植前和收割后的一段時(shí)期，該階段龍蝦可在蝦溝及稻田內(nèi)活動(dòng)；水稻生育期蝦稻分養(yǎng)階段是指水稻生長前期和后期，龍蝦僅在蝦溝內(nèi)活動(dòng)；水稻生育期蝦稻共養(yǎng)階段指水稻生長中期，龍蝦可在蝦溝及稻田內(nèi)活動(dòng)；

步驟3.確定蝦稻共作區(qū)域的水平衡要素，包括水面蒸發(fā)量、滲漏量、有效降雨量、水稻需水量；并且根據(jù)氣象資料計(jì)算參考作物騰發(fā)量ET₀：

式中，R_n為太陽凈輻射，G為土壤熱通量，γ為濕度表常數(shù)，u₂為2m處風(fēng)速，T為平均氣溫，e_d為實(shí)際水汽壓，e_a為飽和水汽壓，Δ為溫度～飽和水汽壓關(guān)系曲線T處的切線斜率，

進(jìn)一步，得到實(shí)際作物騰發(fā)量ET_c＝k_c·ET₀，式中k_c為作物系數(shù)；

步驟4.計(jì)算水稻非生育期階段灌溉定額m₀：

根據(jù)水量平衡原理：

h_蝦，末＝h_蝦，初+P_有效+m_蝦-E-S，

式中，h_蝦，末為該階段計(jì)算時(shí)段末水層水位，h_蝦，初為該階段計(jì)算時(shí)段初水層水位，P_有效為有效降雨量，m_蝦為該階段該計(jì)算時(shí)段的灌水定額，E為水面蒸發(fā)量，S為田間滲漏量，

在水稻非生育期，若田面水層水位h_蝦，末降到適宜水層下限水位h_蝦，下，且無降雨，則需進(jìn)行灌水至適宜水層上限水位h_蝦，上，將第i次灌水的灌水定額m_蝦記為m_蝦，i，該次灌水前田面水層水位h_蝦，末記為h_蝦，i，其中i＝1，2，…，n，n表示該階段的灌水總次數(shù)；若田面水層水位h_蝦，末大于降雨后最大蓄水水位h_蝦，蓄，則需進(jìn)行排水至h_蝦，蓄；則水稻非生育期階段灌溉定額m₀為：

步驟5.計(jì)算水稻生育期蝦稻分養(yǎng)階段灌溉定額m₁：

蝦溝：

h_溝，末＝h_溝，初+P_有效+m_溝-E-S，

式中，h_溝，末為該階段計(jì)算時(shí)段末蝦溝水層水位，h_溝，初為該階段計(jì)算時(shí)段初蝦溝水層水位，m_溝為該階段該計(jì)算時(shí)段蝦溝灌水定額；

若蝦溝水層水位h_溝，末降到蝦溝適宜水層下限水位h_溝，下，且無降雨，則需進(jìn)行灌水至蝦溝適宜水層上限水位h_溝，上，將蝦溝第j次灌水的灌水量記為W_j，將第j次灌水前的蝦溝水層水位h_溝，末記為h_溝，j，其中j＝1，2，…，m，m表示該階段的蝦溝灌水總次數(shù)；若蝦溝水層水位大于降雨后蝦溝最大蓄水水位h_溝，蓄，則需進(jìn)行排水至h_溝，蓄；第j次蝦溝灌水量W_j為：

W_j＝0.5×(B_上+B_下)×(h_溝，上-h_溝，j)×2(L₁+B₂)×10^-3，

式中，B_上為蝦溝適宜水層上限水位h_溝，上對應(yīng)的水面寬度，B_下為蝦溝適宜水層下限水位h_溝，下對應(yīng)的水面寬度，L₁為蝦稻共作計(jì)算單元長度，B₂為稻田寬度；

稻田：

h_稻，末＝h_稻，初+P_有效+m_稻-ET_C-S，

式中，h_稻，末為該階段計(jì)算時(shí)段末稻田水層水位，h_稻，初為該階段計(jì)算時(shí)段初稻田水層水位，m_稻為該階段該計(jì)算時(shí)段稻田灌水定額；

若稻田水層水位h_稻，末降到稻田適宜水層下限水位h_稻，下，且無降雨，則需進(jìn)行灌水至稻田適宜水層上限水位h_稻，上，將稻田第k次灌水的灌水量記為W_k，第k次灌水的灌水定額m_稻記為m_稻，k，第k次灌水前的稻田水層水位h_稻，末記為h_稻，k，其中k＝1，2，…，l，l表示該階段的稻田灌水總次數(shù)；若稻田水層水位h_稻，k大于降雨后稻田最大蓄水水位h_稻，蓄，則需進(jìn)行排水至h_稻，蓄；則第k次稻田灌水量W_k為：

W_k＝m_稻，k×A_稻×10^-3＝(h_稻，上-h_稻，k)×A_稻×10^-3＝(h_稻，上-h_稻，k)×(B₂×L₂)×10^-3，

式中，A_稻為稻田面積，L₂為稻田長度；

水稻生育期蝦稻分養(yǎng)階段灌溉定額m₁為：

式中，A_蝦溝為蝦溝面積，B₁為蝦稻共作計(jì)算單元寬度；

步驟6.計(jì)算水稻生育期蝦稻共養(yǎng)階段灌溉定額m₂：

基于水量平衡原理：

式中，h_蝦稻，末為該階段計(jì)算時(shí)段末蝦稻水層水位，h_蝦稻，初為該階段計(jì)算時(shí)段初蝦稻水層水位，m_蝦稻為該階段該計(jì)算時(shí)段蝦稻灌水定額；

若蝦稻水層水位h_蝦稻，末降到蝦稻適宜水層下限水位h_蝦稻，下，且無降雨，則需進(jìn)行灌水至蝦稻適宜水層上限水位h_蝦稻，上，將第h次灌水的灌水定額m_蝦稻記為m_蝦稻，h，第h次灌水前的蝦稻水層水位h_蝦稻，末記為h_蝦稻，h，其中h＝1，2，…，p，p表示該階段的灌水總次數(shù)；若蝦稻水層水位h_蝦稻，末大于降雨后蝦稻最大蓄水水位h_蝦稻，蓄，則需進(jìn)行排水至h_蝦稻，蓄；水稻生育期蝦稻共養(yǎng)階段灌溉定額m₂為：

步驟7.計(jì)算蝦稻共作灌溉定額：

m＝m₀+m₁+m₂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝦稻共作灌溉定額計(jì)算方法，其特征在于：

其中，在因水質(zhì)問題導(dǎo)致部分區(qū)域在蝦稻共作期間還需要進(jìn)行換水的情況下，設(shè)換水定額為m₃，則蝦稻共作灌溉定額m＝m₀+m₁+m₂+m₃。