一种地下水开采量的计算方法及装置与流程

本发明涉及水利技术领域，特别涉及一种地下水开采量的计算方法及装置。

背景技术：

近些年水资源短缺，很多地区为维系经济社会发展不得不长期大量超采地下水。由此引发了深浅层地下水位降落漏斗、地面沉降、咸淡水界面下移等一系列地质和地下水生态环境问题。因此统计地下水开采量及治理地下水问题迫在眉睫。

农业用水量的评估一般采用定额法，但定额法需注意作物的种植结构及复种指数，且定额法求得的灌溉需水量是净灌溉需水量，一般根据实际需要的是毛灌溉需水量，因此还应考虑灌溉水利用系数的问题。所以定额法需要考虑的问题较多，而实际操作时往往很难确定这么全的数据资料，因此操作上较为繁琐。

同时，农业灌溉开采井的开采量较少，但区域面上开采井数量巨大，逐井计量难以大面积推广，目前国内一般主要采用定额法和亩次法调查进行区域农业灌溉开采量的估算统计，但数据结果精度较低。

技术实现要素：

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种地下水开采量的计算方法及装置，用以实现通过用电量反推开采量，较为便捷且获得的数据准确度高。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种地下水开采量的计算方法，包括：

确定预设区域内第一预设数量的作物为典型作物；

根据每一所述典型作物，确定种植每一所述典型作物的典型区，其中，所述典型区包括大于第二预设数量的地下水开采井；

获取每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量；

根据每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量，获得所述预设区域的每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量；

根据每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积地下水开采量；

根据每一所述典型作物的单位面积地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的地下水开采量。

进一步的，所述确定预设区域内第一预设数量的作物为典型作物的步骤包括：

获取所述预设区域的每一作物的种植面积和每一作物的单位面积需水量；

对每一所述作物的种植面积按从大到小的顺序进行排序，确定排序中前第三预设数量的作物为典型作物，其中，所述第三预设数量小于第一预设数量；

对每一所述作物的单位面积需水量从大到小的顺序进行排序，获得排序中前第四预设数量的作物，当所述排序中前第四预设数量的作物的种植面积大于预设面积时，确定所述作物为典型作物，其中，所述第四预设数量小于第一预设数量。

进一步的，所述根据每一所述典型作物，确定种植每一所述典型作物的典型区的步骤中，所述典型区包括至少一种典型作物，且所述典型作物的种植比例大于预设比例。

进一步的，所述根据每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量，获得每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量的步骤包括：

根据每一所述典型区的深水井的每度电的开采量和所述深水井用电量，获得每一所述典型区的所述深水井的实际开采量；

根据每一所述典型区的浅水井的每度电的开采量和所述浅水井用电量，获得每一所述典型区的所述浅水井的实际开采量。

进一步的，所述根据每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一所述典型作物的单位面积地下水开采量的步骤包括：

根据每一所述典型区的深水井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一典型区内的所述典型作物的单位面积的深层地下水开采量；

对每一典型区内的所述典型作物的单位面积的深层地下水开采量进行算术平均，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积深层地下水开采量；

根据每一所述典型区的浅水井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一典型区内的所述典型作物的单位面积的浅层地下水开采量；

对每一典型区内的所述典型作物的单位面积的浅层地下水开采量进行算术平均，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积浅层地下水开采量。

进一步的，所述根据每一所述典型作物的单位面积地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的地下水开采量的步骤包括：

根据所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积深层地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的深层地下水开采量；

根据所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积浅层地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的浅层地下水开采量。

进一步的，所述地下水开采井包括深水井和浅水井；

所述地下水开采井的每度电的开采量包括深水井的每度电的开采量和浅水井的每度电的开采量，所述地下水开采井用电量包括深水井用电量和浅水井用电量。

本发明实施例还提供了一种地下水开采量的计算装置，包括：

第一确定模块，用于确定预设区域内第一预设数量的作物为典型作物；

第二确定模块，用于根据每一所述典型作物，确定种植每一所述典型作物的典型区，其中，所述典型区包括大于第二预设数量的地下水开采井；

第一获取模块，用于获取每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量；

第二获取模块，用于根据每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量，获得所述预设区域的每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量；

第三获取模块，用于根据每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积地下水开采量；

获得模块，用于根据每一所述典型作物的单位面积地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的地下水开采量。

进一步的，所述第一确定模块用于确定预设区域内第一预设数量的作物为典型作物中，所述第一确定模块包括：

第四获取模块，用于获取所述预设区域的每一作物的种植面积和每一作物的单位面积需水量；

第三确定模块，用于对每一所述作物的种植面积按从大到小的顺序进行排序，确定排序中前第三预设数量的作物为典型作物，其中，所述第三预设数量小于第一预设数量；

第四确定模块，用于对每一所述作物的单位面积需水量从大到小的顺序进行排序，获得排序中前第四预设数量的作物，当所述排序中前第四预设数量的作物的种植面积大于预设面积时，确定所述作物为典型作物，其中，所述第四预设数量小于第一预设数量。

进一步的，所述第二确定模块用于根据每一所述典型作物，确定种植每一所述典型作物的典型区中，所述典型区包括至少一种典型作物，且所述典型作物的种植比例大于预设比例。

进一步的，所述第一获取模块用于根据每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量，获得每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量中，所述第一获取模块包括：

第五获取模块，用于根据每一所述典型区的深水井的每度电的开采量和所述深水井用电量，获得每一所述典型区的所述深水井的实际开采量；

第六获取模块，用于根据每一所述典型区的浅水井的每度电的开采量和所述浅水井用电量，获得每一所述典型区的所述浅水井的实际开采量。

进一步的，所述第三获取模块用于根据每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一所述典型作物的单位面积地下水开采量中，所述第三获取模块包括：

第七获取模块，用于根据每一所述典型区的深水井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一典型区内的所述典型作物的单位面积的深层地下水开采量；

第八获取模块，用于对每一典型区内的所述典型作物的单位面积的深层地下水开采量进行算术平均，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积深层地下水开采量；

第九获取模块，用于根据每一所述典型区的浅水井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一典型区内的所述典型作物的单位面积的浅层地下水开采量；

第十获取模块，用于对每一典型区内的所述典型作物的单位面积的浅层地下水开采量进行算术平均，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积浅层地下水开采量。

进一步的，所述获得模块用于根据每一所述典型作物的单位面积地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的地下水开采量中，所述获得模块包括：

第一获得模块，用于根据所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积深层地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的深层地下水开采量；

第二获得模块，用于根据所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积浅层地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的浅层地下水开采量。

进一步的，所述地下水开采井包括深水井和浅水井；

所述地下水开采井的每度电的开采量包括深水井的每度电的开采量和浅水井的每度电的开采量，所述地下水开采井用电量包括深水井用电量和浅水井用电量。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种地下水开采量的计算方法及装置，至少具有以下有益效果：本发明实施例的地下水开采量的计算方法通过农业用电数据反推开采量，数据可信度及准确度较高。同时，本发明实施例的地下水开采量的计算方法不需要长时间大量开展各种观测实验才能推理出区域地下水开采量，节省了工作成本，降低了研究难度。

附图说明

图1为本发明第一实施例的地下水开采量的计算方法的流程图；

图2为本发明第二实施例的地下水开采量的计算方法的流程图；

图3为本发明第三实施例的地下水开采量的计算方法的流程图；

图4为本发明第四实施例的地下水开采量的计算方法的流程图；

图5为本发明第五实施例的地下水开采量的计算方法的流程图；

图6为本发明第六实施例的地下水开采量的计算装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

第一实施例

参见图1，本发明实施例提供了一种地下水开采量的计算方法，包括：

步骤101，确定预设区域内第一预设数量的作物为典型作物；

典型作物在预设区域内需具有一定的代表性，其种植面积较大或面积比例稍小但比较重要。对于第一预设数量需根据预设区域进行选取，优选的取值范围为5～8种。

步骤102，根据每一所述典型作物，确定种植每一所述典型作物的典型区，其中，所述典型区包括大于第二预设数量的地下水开采井；

对于上述中提到的种植面积较大的典型作物，每一典型作物优选为至少选取2个种植该典型作物的典型区，在本发明一实施例中，每一典型区至少包括2个以上的地下水开采井，且其地下水开采井应具有完整年度的用电量数据。对于其他面积比例较小但也确定为典型作物的，在本发明一实施例中，每种典型作物确定1至2个典型区，典型区条件同种植面积较大的典型作物的典型区一致。

步骤103，获取每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量；

在本发明一实施例中，根据具体条件，对每个典型区进行实测或调查，合理确定该典型区单井每度电地下水开采量。

步骤104，根据每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量，获得所述预设区域的每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量；

将每一开采井的每度电的开采量和用电量相乘即可获得每一开采井的实际开采量。此种获取开采量的方法通过农业用电数据反推开采量，数据可信度及准确度较高。

步骤105，根据每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积地下水开采量；

对每个典型区，将其地下水开采量数据除以该典型区的灌溉面积，得到其对应的典型作物的单位面积地下水用水量；将同种典型作物的数据进行算数平均，得到该种典型作物的单位面积地下水开采量。

步骤106，根据每一所述典型作物的单位面积地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的地下水开采量。

在本发明一实施例中，获得每一典型作物的开采量，将所有作物的开采量的和即可获得预设区域的地下水开采量。因典型作物的种植面积较大或用水量较大，通过统计典型作物的开采量即可估算出该区域的地下水开采量。对于其他种植面积比例小的作物其用水量较少，虽然也开采地下水但其开采量对地下水的总体的开采量影响很小。在本发明一实施例中，为了获取更为准确的地下水的开采量可以增加计算的作物的类型。

本发明实施例的地下水开采量的计算方法通过农业用电数据反推开采量，数据可信度及准确度较高。同时，本发明实施例的地下水开采量的计算方法不需要长时间大量开展各种观测实验才能推理出区域地下水开采量，节省了工作成本，降低了研究难度。

第二实施例

参见图2，进一步的，对于第一实施例中，所述确定预设区域内第一预设数量的作物为典型作物的步骤包括：

步骤201，获取所述预设区域的每一作物的种植面积和每一作物的单位面积需水量；

步骤202，对每一所述作物的种植面积按从大到小的顺序进行排序，确定排序中前第三预设数量的作物为典型作物，其中，所述第三预设数量小于第一预设数量；

步骤203，对每一所述作物的单位面积需水量从大到小的顺序进行排序，获得排序中前第四预设数量的作物，当所述排序中前第四预设数量的作物的种植面积大于预设面积时，确定所述作物为典型作物，其中，所述第四预设数量小于第一预设数量。

在本实施例中，具体解释了典型作物的选取。首先种植面积大的农作物对地下水的开采量大，故而，首先确定种植面积大的前第三预设数量的作物为典型作物。其中，第三预设数量优选为3～5。其次，对于部分农作物其种植面积虽然相对较小，但其需水量大，则其地下水开采量也较大，故而，也需选取第四预设数量的面积较小但需水量大的作物作为典型作物。其中，第四预设数量优选为2～3种。且第三预设数量与第四预设数量的和等于第一预设数量。

其中，所述根据每一所述典型作物，确定种植每一所述典型作物的典型区的步骤中，所述典型区包括至少一种典型作物，且所述典型作物的种植比例大于预设比例。

第三实施例

参见图3，进一步的，对于第一实施例中，所述根据每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量，获得每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量的步骤包括：

步骤301，根据每一所述典型区的深水井的每度电的开采量和所述深水井用电量，获得每一所述典型区的所述深水井的实际开采量；

步骤302，根据每一所述典型区的浅水井的每度电的开采量和所述浅水井用电量，获得每一所述典型区的所述浅水井的实际开采量。

为了更好的利用地下水开采量数据，在本实施例中，对深水井和浅水井进行分别计算并获得深水井的开采量和浅水井的开采量，为计算浅层地下水开采量和深层地下水开采量作准备。对于深水井和浅水井的区分在本发明一实施例中，深层水井深300～400米，浅井埋深20～40米。但上述区分需根据具体的地质条件进行区分。

第四实施例

参见图4，进一步的，相比于第一实施例和第三实施例，所述根据每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一所述典型作物的单位面积地下水开采量的步骤包括：

步骤401，根据每一所述典型区的深水井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一典型区内的所述典型作物的单位面积的深层地下水开采量；

步骤402，对每一典型区内的所述典型作物的单位面积的深层地下水开采量进行算术平均，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积深层地下水开采量；

步骤403，根据每一所述典型区的浅水井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一典型区内的所述典型作物的单位面积的浅层地下水开采量；

步骤404，对每一典型区内的所述典型作物的单位面积的浅层地下水开采量进行算术平均，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积浅层地下水开采量。

在本实施例中，结合第三实施例中获得的深水井的实际开采量和浅水井的实际开采量对典型作物的单位面积深层地下水开采量和浅层地下水开采量进行分别计算，为下述中计算浅层和深层地下水的开采量作准备，实现浅层和深层的区分，可以更好的利用数据，进一步根据浅层地下水的开采量和深层地下水的开采量进行开采控制。

第五实施例

进一步的，相比于第一实施例和第四实施例，所述根据每一所述典型作物的单位面积地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的地下水开采量的步骤包括：

步骤501，根据所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积深层地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的深层地下水开采量；

步骤502，根据所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积浅层地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的浅层地下水开采量。

在本实施例中，结合第四实施例获得的典型作物的单位面积深层地下水开采量和浅层地下水开采量，计算获得区域的深层地下水开采量和浅层地下水开采量，实现浅层和深层的区分，可以更好的利用数据，进一步根据浅层地下水的开采量和深层地下水的开采量进行开采控制。

其中，所述地下水开采井包括深水井和浅水井；

所述地下水开采井的每度电的开采量包括深水井的每度电的开采量和浅水井的每度电的开采量，所述地下水开采井用电量包括深水井用电量和浅水井用电量。

参见图6，本发明实施例还提供了一种地下水开采量的计算装置，包括：

第一确定模块1，用于确定预设区域内第一预设数量的作物为典型作物；

第二确定模块2，用于根据每一所述典型作物，确定种植每一所述典型作物的典型区，其中，所述典型区包括大于第二预设数量的地下水开采井；

第一获取模块3，用于获取每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量；

第二获取模块4，用于根据每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量，获得所述预设区域的每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量；

第三获取模5，用于根据每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积地下水开采量；

获得模块6，用于根据每一所述典型作物的单位面积地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的地下水开采量。

进一步的，所述第一确定模块1用于确定预设区域内第一预设数量的作物为典型作物中，所述第一确定模块1包括：

第四获取模块，用于获取所述预设区域的每一作物的种植面积和每一作物的单位面积需水量；

第三确定模块，用于对每一所述作物的种植面积按从大到小的顺序进行排序，确定排序中前第三预设数量的作物为典型作物，其中，所述第三预设数量小于第一预设数量；

第四确定模块，用于对每一所述作物的单位面积需水量从大到小的顺序进行排序，获得排序中前第四预设数量的作物，当所述排序中前第四预设数量的作物的种植面积大于预设面积时，确定所述作物为典型作物，其中，所述第四预设数量小于第一预设数量。

进一步的，所述第二确定模块2用于根据每一所述典型作物，确定种植每一所述典型作物的典型区中，所述典型区包括至少一种典型作物，且所述典型作物的种植比例大于预设比例。

进一步的，所述第一获取模块3用于根据每一所述典型区的所述地下水开采井的每度电的开采量和所述地下水开采井用电量，获得每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量中，所述第一获取模块3包括：

第五获取模块，用于根据每一所述典型区的深水井的每度电的开采量和所述深水井用电量，获得每一所述典型区的所述深水井的实际开采量；

第六获取模块，用于根据每一所述典型区的浅水井的每度电的开采量和所述浅水井用电量，获得每一所述典型区的所述浅水井的实际开采量。

进一步的，所述第三获取模5块用于根据每一所述典型区的地下水开采井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一所述典型作物的单位面积地下水开采量中，所述第三获取模5块包括：

第七获取模块，用于根据每一所述典型区的深水井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一典型区内的所述典型作物的单位面积的深层地下水开采量；

第八获取模块，用于对每一典型区内的所述典型作物的单位面积的深层地下水开采量进行算术平均，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积深层地下水开采量；

第九获取模块，用于根据每一所述典型区的浅水井的实际开采量和所述典型区的典型作物的种植面积，获得每一典型区内的所述典型作物的单位面积的浅层地下水开采量；

第十获取模块，用于对每一典型区内的所述典型作物的单位面积的浅层地下水开采量进行算术平均，获得所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积浅层地下水开采量。

进一步的，所述获得模块6用于根据每一所述典型作物的单位面积地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的地下水开采量中，所述获得模块6包括：

第一获得模块，用于根据所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积深层地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的深层地下水开采量；

第二获得模块，用于根据所述预设区域的每一所述典型作物的单位面积浅层地下水开采量和每一所述典型作物的种植面积，获得所述预设区域的浅层地下水开采量。

进一步的，所述地下水开采井包括深水井和浅水井；

所述地下水开采井的每度电的开采量包括深水井的每度电的开采量和浅水井的每度电的开采量，所述地下水开采井用电量包括深水井用电量和浅水井用电量。

综上，本发明实施例的地下水开采量的计算方法通过农业用电数据反推开采量，数据可信度及准确度较高。同时，本发明实施例的地下水开采量的计算方法不需要长时间大量开展各种观测实验才能推理出区域地下水开采量，节省了工作成本，降低了研究难度。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。