[發(fā)明專利]地下水淺埋區(qū)作物灌溉制度分區(qū)優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910672742.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110288169B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭致功;張寶忠;蔡甲冰;陳鶴;魏征
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡

本發(fā)明公開(kāi)了一種地下水淺埋區(qū)作物灌溉制度分區(qū)優(yōu)化方法。其包括：獲取當(dāng)?shù)貧v史數(shù)據(jù)；基于當(dāng)?shù)貧v史數(shù)據(jù)利用Aquacrop模型得到不同區(qū)域作物麥不同設(shè)定灌溉制度下的第一模擬產(chǎn)量和各生長(zhǎng)階段模擬耗水量，不同區(qū)域以設(shè)定地下水埋深為分區(qū)界線；根據(jù)所有第一模擬產(chǎn)量和對(duì)應(yīng)各生長(zhǎng)階段模擬耗水量，采用設(shè)定的多種水分生產(chǎn)函數(shù)模型得到所有區(qū)域作物在各水分生產(chǎn)函數(shù)模型下的第二模擬產(chǎn)量和不同生長(zhǎng)階段的階段敏感系數(shù)或指數(shù)；計(jì)算第一模擬產(chǎn)量與第二模擬產(chǎn)量之間的決定系數(shù)；采用階段敏感系數(shù)或指數(shù)和決定系數(shù)確定各區(qū)域?qū)?yīng)的最佳水分生產(chǎn)函數(shù)模型；將最佳水分生產(chǎn)函數(shù)模型下的階段敏感系數(shù)或指數(shù)作為灌溉決策變量，并結(jié)合設(shè)定灌水定額利用Aquacrop得到灌溉制度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種地下水淺埋區(qū)作物灌溉制度分區(qū)優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

地下水淺埋區(qū)包括河套灌區(qū)、魯西北平原、江漢平原、黃河三角洲、銀川平原引黃灌區(qū)等。

在地下水淺埋區(qū)，地下水通過(guò)毛管上升而補(bǔ)給包氣帶土壤，轉(zhuǎn)變成可被作物利用土壤水，土壤水與地下水的相互作用程度因地下水埋深差異而不同。在地下水淺埋區(qū)地下水埋深空間變異較大的地區(qū)，作物灌溉措施多以特定年份試驗(yàn)站點(diǎn)地下水位條件下的田間試驗(yàn)獲得的，相關(guān)成果推廣應(yīng)用存在較大局限。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明旨在提供一種考慮了地下水埋深差異進(jìn)而提高作物生產(chǎn)效益的地下水淺埋區(qū)作物灌溉制度分區(qū)優(yōu)化方法。

為了達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

提供一種地下水淺埋區(qū)作物灌溉制度分區(qū)優(yōu)化方法，其包括：

獲取當(dāng)?shù)貧v史數(shù)據(jù)；

基于當(dāng)?shù)貧v史數(shù)據(jù)利用Aquacrop模型得到不同區(qū)域作物不同設(shè)定灌溉制度下的第一模擬產(chǎn)量和各生長(zhǎng)階段模擬耗水量，不同區(qū)域以設(shè)定地下水埋深為分區(qū)界線；

根據(jù)所有第一模擬產(chǎn)量和對(duì)應(yīng)各生長(zhǎng)階段模擬耗水量，采用設(shè)定的多種水分生產(chǎn)函數(shù)模型得到所有區(qū)域作物在各水分生產(chǎn)函數(shù)模型下的第二模擬產(chǎn)量和不同生長(zhǎng)階段的階段敏感系數(shù)或指數(shù)；

計(jì)算第一模擬產(chǎn)量與第二模擬產(chǎn)量之間的決定系數(shù)；

采用階段敏感系數(shù)或指數(shù)和決定系數(shù)確定各區(qū)域?qū)?yīng)的最佳水分生產(chǎn)函數(shù)模型；

將最佳水分生產(chǎn)函數(shù)模型下的階段敏感系數(shù)或指數(shù)作為灌溉決策變量，確定各區(qū)域不同生長(zhǎng)階段的設(shè)定灌水定額，并結(jié)合設(shè)定灌水定額利用Aquacrop得到灌溉制度。

進(jìn)一步地，設(shè)定地下水埋深為年均2.5m。

進(jìn)一步地，當(dāng)?shù)貧v史數(shù)據(jù)為典型年份的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，根據(jù)階段敏感系數(shù)或指數(shù)和決定系數(shù)確定各區(qū)域?qū)?yīng)的最佳水分生產(chǎn)函數(shù)模型的方法為：選擇該區(qū)域中所有水分生產(chǎn)函數(shù)模型下對(duì)應(yīng)各生長(zhǎng)階段的階段敏感系數(shù)或指數(shù)均大于-0.1且絕對(duì)值均小于1中決定系數(shù)最大的為該區(qū)域的最佳水分生產(chǎn)函數(shù)模型。

進(jìn)一步地，作物為春小麥，春小麥的生長(zhǎng)階段包括播種-返青期、返青-拔節(jié)期、拔節(jié)-抽穗期、抽穗-灌漿期和灌漿-黃熟期。

進(jìn)一步地，將最佳水分生產(chǎn)函數(shù)模型下的階段敏感系數(shù)或指數(shù)作為灌溉決策變量進(jìn)一步包括：

上年實(shí)際年均地下水埋深大于設(shè)定地下水埋深時(shí)：

階段敏感系數(shù)或指數(shù)≤0.3對(duì)應(yīng)的作物生長(zhǎng)階段不灌溉；

0.3＜階段敏感系數(shù)或指數(shù)≤0.7對(duì)應(yīng)的作物生長(zhǎng)階段，在計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤含水率低于適宜含水率下限的10％時(shí)按該生長(zhǎng)階段的設(shè)定灌水定額灌溉；

階段敏感系數(shù)或指數(shù)＞0.7對(duì)應(yīng)的作物生長(zhǎng)階段，在計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤含水率低于適宜含水率下限時(shí)按該生長(zhǎng)階段的設(shè)定灌水定額灌溉；