[發明專利]一種地下微咸水和高含沙渠水聯合滴灌的自動化灌水方法

有效

• 申請號: 202110050277.5
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112789988B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 李仙岳;張月紅;陳寧;史海濱;閆建文;胡琦;田彤
• 申請（專利權）人: 內蒙古農業大學
• 主分類號: A01C23/00
• 分類號: A01C23/00;A01C23/04;A01G25/16;A01G25/02;G06Q50/02;C02F9/02
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 王力文

本發明提供一種地下微咸水和高含沙渠水聯合滴灌的自動化灌水方法，屬于自動化灌水技術領域。該方法通過收集不同作物的水鹽閾值，測量土壤水鹽值；通過檢測渠道水含沙量，控制渠水過濾系統，防止灌水系統堵塞；計算鹽分淋洗水量，實現微咸水和含沙淡水自動灌水，為作物提供充分的水分，并保證主根區土壤鹽分在一定范圍內，減小鹽分脅迫，極小程度的使用淡水，達到節約淡水的效果，省時省力，節水增產，高效用水。

技術領域

本發明涉及自動化灌水技術領域，具體地下微咸水和高含沙渠水聯合滴灌的自動化灌水方法。

背景技術

我國干旱的西北地區，降雨量少、蒸發量大，屬于沒有引水灌溉便沒有農業的地區，但該地區地下微咸水資源豐富，僅沿黃地區2-5g/L的微咸水可利用量達30億m³，而目前開采利用的微咸水資源僅有0.5億m³，僅占可利用量的1.7％，具有很大的使用空間。可見該地區地下微咸水將是補充灌溉用水的主要水源，對于保障干旱區農業生產具有重要意義。然而該地區通常土壤鹽漬化嚴重，僅采用微咸水灌溉勢必會導致土壤鹽分進一步累積，從而會導致生態環境和糧食安全生產面臨挑戰。故灌溉淋洗是降低土壤鹽分的必要措施，如果僅通過加大微咸水灌溉水量，能一定程度上降低土壤鹽分，但是仍然不能充分淋洗掉土壤鹽分。若將鹽分含量較低的渠道水與鹽分含量較高的地下微咸水進行聯合灌溉，在最大程度下降低渠道淡水使用量的同時，能明顯降低土壤鹽分，從而保障糧食安全生產，所以該地區采用井渠雙灌既能省淡水又能降土壤鹽分，是未來西北鹽漬化淺地下水地區農業發展的主要趨勢。

井渠雙灌是一種統籌地下水與地表水資源的灌溉方式，同時解決地表水的不足與地下水超采問題，緩解地表水來水時間不均衡，防止地下水春季返鹽。據已有研究統計，井渠結合的灌溉方式可以減少渠道淡水52％。然而，目前井渠雙灌依然停留在人工實施的基礎上，難以實現自動化，費時費力。在微咸水和淡水聯合使用時，難以掌握灌溉淡水的時間以及灌溉淡水量的大小，如果灌溉淡水不及時會使鹽分對作物生長產生脅迫，而灌溉淡水過于頻繁又會造成所需淡水過多，達不到緩解淡水資源短缺的要求。另外對于沿黃地區，渠道水源主要來自黃河水，而黃河水含沙量極高，平均達到37.7kg/m³，如果直接使用黃河水滴灌，就需要建造很大面積的沉砂池，這樣就會造成土地的浪費。由于引黃水通過干-支-斗3級渠道的輸送，大量泥沙已經在渠道中沉淀，如果從農渠取水，并取上層水，含沙量會大大降低，再通過多級過濾，基本能滿足滴灌要求，同時對于井渠雙灌區域，渠水僅用于淋洗，用水量明顯減少，故能滿足灌溉要求。

因此，需要設計一種地下微咸水和高含沙渠水聯合滴灌的自動化灌水方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種地下微咸水和高含沙渠水聯合滴灌的自動化灌水方法，收集不同作物的水鹽閾值，測量土壤水鹽值；通過檢測渠道水，控制渠道水含沙量，防止灌水系統堵塞；計算鹽分淋洗水量，實現微咸水和含沙淡水自動灌水，為作物提供充分的水分，并保證主根區土壤鹽分在一定范圍內，減小鹽分脅迫，極小程度的使用淡水，達到節約淡水的效果，省時省力，節水增產，高效用水。

為實現上述目的，本發明提供了如下的技術方案。

一種地下微咸水和高含沙渠水聯合滴灌的自動化灌水方法，包括以下步驟：

S1：收集鹽漬化地區不同作物適宜含水率下限，建立鹽漬化地區不同作物適宜含水率下限數據庫；根據不同作物不同生育期根系分布建立作物根系數據庫；根據不同耐鹽作物的鹽分閾值建立作物耐鹽閾值數據庫；測量不同深度土壤粒徑、容重和田間持水量，建立土壤物理性質數據庫；

S2：在明渠中設置進水管進行明渠取水，進水管進水口處設置攔污柵，并在進水管上面設置蓋板，攔污柵附近設置濁度計；明渠底部設置水位計，確定進水口淹沒深度和安裝位置；