[发明专利]一种灌水频率与强度的确定方法

摘要

本发明公开了一种灌水频率与强度的确定方法，属于灌溉领域。所述方法通过接收用户输入的多个灌水强度集合，然后计算出每个灌水强度集合对应的水分利用率，水分利用率越高的灌水强度集合，造成的水资源利用率越高，水分利用率越低的灌水强度集合，造成的水资源利用率越低。在本实施例中，输出水分利用率最高的灌水强度集合包括的每个灌水强度以及每个灌水强度对应的灌水持续时间和灌水起始时间，供用户对作物进行灌水，从而提高了水资源的利用效率。

主权项

一种灌水频率与强度的确定方法，其特征在于，所述方法包括：接收用户输入的多个灌水强度集合、下边界条件方程的方程名称、T个单位时段内的每个单位时段的理论蒸腾强度、所述每个单位时段的下边界水分通量和待测试土壤中的Z个位置点中每个位置点在第0单位时段的土壤含水率，所述Z个位置点位于同一条直线上且所述直线垂直于所述待测试土壤的表面，所述Z个位置点中相邻两位置点之间的间隔为预设距离，所述多个灌水强度集合中的任一个灌水强度集合包括多个灌水强度以及所述多个灌水强度中的每个灌水强度对应的灌水持续时间和灌水起始时间；建立所述方程名称对应的下边界条件方程；根据目标灌水强度集合中包括每个灌水强度对应的灌水起始时间，确定所述目标灌水强度集合中是否定义在第i个单位时段内灌水，所述目标灌水强度集合是所述多个灌水强度集合中的任一个灌水强度集合，i＝1、2、3……T，T为大于0的整数；如果没有定义在第i个单位时段内灌水，则根据所述每个位置点在第i‑1单位时段的土壤含水率计算第i个单位时段内待测试土壤的表层平均体积含水率根据所述表层平均体积含水率构建上边界方程，且所述上边界方程为如下公式(1)所示的第i单位时段的目标上边界方程：ES(i)=ES0,θ1≤θ‾ES(i)=[aln(θ‾)+b]ES0,θ2<θ‾<θ1ES(i)=0,θ≤θ2-......(1)]]>在公式(1)中，ES(i)为第i单位时段内的土壤蒸发强度；θ1和θ2分别为预设的表层土壤平均体积含水率，ES0为预设水面蒸发强度，a、b为预设值；如果定义在第i个单位时段内灌水，根据所述每个位置点在第i‑1单位时段的土壤含水率建立第i单位时段的目标上边界方程；根据所述下界条件方程、所述目标上边界方程和预设的土壤含水率分布变化模型计算第i个单位时段内所述每个位置点的土壤含水率；根据第i个单位时段内所述每个位置点的土壤含水率，按如下公式(2)计算第i个单位时段内作物的实际蒸腾量WEai=Σz=1Z|1.8L(i)-1.6L2(i)||θzi-θminθmax-θmin|AEC(i)×Δz×Δt......(2);]]>在公式(2)中，为第z个位置点在第i个单位时段内的土壤含水率，L(i)为作物根系在第i个单位时段内的生长长度，EC(i)为第i单位时段的理论蒸腾强度，Δz为相邻两个位置点之间的距离，Δt为单位时段的时长，A、θmax和θmax为别为预设值；根据T个单位时段中的每个单位时段内作物的实际蒸腾量和所述目标灌水强度集合，按如下公式(3)计算所述目标灌水强度集合对应的水分利用率fm；fm=Σi=1TWEaiΣi=1TI(i)*t(i)......(3);]]>在公式(3)中，I(i)是所述目标灌水强度集合中定义的第i个单位时段内的灌水强度，t(i)为第i单位时段内的灌水持续时间；从所述多个灌水强度集合中选择最大水分利用率对应的灌水强度集合；输出所述选择的灌水强度集合包括的每个灌水强度以及所述每个灌水强度对应的灌水持续时间和灌水起始时间。