垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法
【专利摘要】本发明提供了一种垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法，包括步骤：步骤1：初始化步骤；步骤2：获得不同垄宽模拟情景的灌水入渗的湿润体空间分布值和实际土壤含水量空间分布值；步骤3：将垄沟灌溉入渗湿润体进行空间离散化，以作物生长对根区土壤水分的要求为目标含水量，根据欧式距离公式计算不同垄宽模拟情景中的作物根区实际土壤含水量和目标土壤含水量之间的欧式距离；步骤4：确定不同垄宽模拟情景的实际侧向入渗距离；步骤5：综合兼顾得到垄宽较为适宜。本发明在已知土壤水分运动参数、耕作技术参数的情况下，只需通过数值模拟和模型计算，便可获得垄沟灌溉适宜的沟、垄比例，无需进行田间试验，确定方法简便。
【专利说明】垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农业水土工程领域，具体地，涉及垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法。
【背景技术】
[0002]垄沟灌溉是在垄作沟播种植基础上，通过改变地面微地形形成宽“垄沟结构”，利用灌水沟输水并借助土壤毛管力作用，使水分侧渗到宽垄种植带的地面灌水方式。其仅对沟内种植作物进行灌溉，并依靠土壤水分侧渗实现水分在垄、沟间的分配，满足沟、垄各种植带的作物需水要求，是伴随种植结构调整而产生的灌水侧渗技术。
[0003]垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定非常重要，合理的田间沟、垄比例会明显提高灌水效率和均匀度，同时提高作物水分利用效率，节约农业用水。垄幅过宽，灌水结束后，水分未能侧渗到垄体，垄上土壤水分匮乏，土壤供水能力低，作物生长受损，产量降低，甚至出现萎焉。垄幅过窄，灌水后，水分较快侧渗到垄体，发生交汇入渗现象，导致灌溉水深层渗漏严重，降低灌水利用效率。因此需确定垄沟灌溉适宜的沟、垄比例，以提高灌水质量，优化田间耕作技术参数，为有种植作物条件下垄沟灌溉田间推广提供理论支持，对提高垄沟灌溉技术水平具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法。
[0005]根据本发明提供的垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法，包括如下步骤:
[0006]步骤1:初始化步骤:设定垄沟灌溉的不同垄宽模拟情景；获取垄沟灌溉土壤水分运动参数；确定垄沟灌溉耕作技术参数，耕作技术参数包括沟底宽、沟中水深、垄高、以及垄边与沟底夹角；并设定作物灌水量；
[0007]步骤2:根据垄沟灌溉耕作技术参数确定垄沟灌溉土壤水分入渗的初始条件和边界条件，将步骤I中的垄沟灌溉土壤水分运动参数代入到垄沟灌溉土壤水分运动方程，即式(I)中，对式(I)进行伽辽金有限元数值求解；在设定的作物灌水量基础上，获得不同垄宽模拟情景的灌水入渗的湿润体空间分布值和实际土壤含水量空间分布值，其中，式(I)为:
[0008]
【权利要求】
1.一种垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:初始化步骤:设定垄沟灌溉的不同垄宽模拟情景；获取垄沟灌溉土壤水分运动参数；确定垄沟灌溉耕作技术参数，耕作技术参数包括沟底宽、沟中水深、垄高、以及垄边与沟底夹角；并设定作物灌水量； 步骤2:根据垄沟灌溉耕作技术参数确定垄沟灌溉土壤水分入渗的初始条件和边界条件，将步骤I中的垄沟灌溉土壤水分运动参数代入到垄沟灌溉土壤水分运动方程，即式(I)中，对式(I)进行伽辽金有限元数值求解，在设定的作物灌水量基础上，获得不同垄宽模拟情景的灌水入渗的湿润体空间分布值和实际土壤含水量空间分布值，其中，式(I)为:
2.根据权利要求1所述的垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法，其特征在于，采用HYDRUS-2D模拟软件对式(I)进行伽辽金有限元数值求解。
3.根据权利要求1所述的垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法，其特征在于，垄沟灌溉土壤水分运动入渗的初始条件为初始土壤含水量。
4.根据权利要求1所述的垄沟灌溉适宜沟、垄比例的确定方法，其特征在于，垄沟灌溉土壤水分运动入渗的边界条件为:垄沟灌溉入渗时沟中、垄中位置处为对称轴，均为零通边界，只考虑1/2垄沟规格断面的土壤水分入渗过程；沟底过水断面为定水头条件；入渗过程中垄体覆盖不考虑蒸发影响为零通量边界；连接两个零通边界下端的边界为渗水边界。
【文档编号】A01G7/00GK103493693SQ201310471357
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】赵西宁, 吴普特, 张勇勇, 陈小莉, 张凤云 申请人:西北农林科技大学