壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法
【專利摘要】本發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體空間分布值和實際土壤含水量空間分布值；步驟3：將壟溝灌溉入滲濕潤體進行空間離散化，以作物生長對根區土壤水分的要求為目標含水量，根據歐式距離公式計算不同壟寬模擬情景中的作物根區實際土壤含水量和目標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際側向入滲距離；步驟5：綜合兼顧得到壟寬較為適宜。本發明在已知土壤水分運動參數、耕作技術參數的情況下，只需通過數值模擬和模型計算，便可獲得壟溝灌溉適宜的溝、壟比例，無需進行田間試驗，確定方法簡便。
【專利說明】壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業水土工程領域，具體地，涉及壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定方法。
【背景技術】
[0002]壟溝灌溉是在壟作溝播種植基礎上，通過改變地面微地形形成寬“壟溝結構”，利用灌水溝輸水并借助土壤毛管力作用，使水分側滲到寬壟種植帶的地面灌水方式。其僅對溝內種植作物進行灌溉，并依靠土壤水分側滲實現水分在壟、溝間的分配，滿足溝、壟各種植帶的作物需水要求，是伴隨種植結構調整而產生的灌水側滲技術。
[0003]壟溝灌溉適宜溝、壟比例的確定非常重要，合理的田間溝、壟比例會明顯提高灌水效率和均勻度，同時提高作物水分利用效率，節約農業用水。壟幅過寬，灌水結束后，水分未能側滲到壟體，壟上土壤水分匱乏，土壤供水能力低，作物生長受損，產量降低，甚至出現萎焉。壟幅過窄，灌水后，水分較快側滲到壟體，發生交匯入滲現象，導致灌溉水深層滲漏嚴重，降低灌水利用效率。因此需確定壟溝灌溉適宜的溝、壟比例，以提高灌水質量，優化田間耕作技術參數，為有種植作物條件下壟溝灌溉田間推廣提供理論支持，對提高壟溝灌溉技術水平具有重要的現實意義。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中的缺陷，本發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]根據本發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動參數；確定壟溝灌溉耕作技術參數，耕作技術參數包括溝底寬、溝中水深、壟高、以及壟邊與溝底夾角；并設定作物灌水量；
[0007]步驟2:根據壟溝灌溉耕作技術參數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動參數代入到壟溝灌溉土壤水分運動方程，即式(I)中，對式(I)進行伽遼金有限元數值求解；在設定的作物灌水量基礎上，獲得不同壟寬模擬情景的灌水入滲的濕潤體空間分布值和實際土壤含水量空間分布值，其中，式(I)為:
[0008]
【權利要求】
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動參數；確定壟溝灌溉耕作技術參數，耕作技術參數包括溝底寬、溝中水深、壟高、以及壟邊與溝底夾角；并設定作物灌水量； 步驟2:根據壟溝灌溉耕作技術參數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動參數代入到壟溝灌溉土壤水分運動方程，即式(I)中，對式(I)進行伽遼金有限元數值求解，在設定的作物灌水量基礎上，獲得不同壟寬模擬情景的灌水入滲的濕潤體空間分布值和實際土壤含水量空間分布值，其中，式(I)為:
2.根據權利要求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模擬軟件對式(I)進行伽遼金有限元數值求解。
3.根據權利要求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動入滲的初始條件為初始土壤含水量。
4.根據權利要求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動入滲的邊界條件為:壟溝灌溉入滲時溝中、壟中位置處為對稱軸，均為零通邊界，只考慮1/2壟溝規格斷面的土壤水分入滲過程；溝底過水斷面為定水頭條件；入滲過程中壟體覆蓋不考慮蒸發影響為零通量邊界；連接兩個零通邊界下端的邊界為滲水邊界。
【文檔編號】A01G7/00GK103493693SQ201310471357
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】趙西寧, 吳普特, 張勇勇, 陳小莉, 張鳳云 申請人:西北農林科技大學