干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法与流程

本发明涉及灌区灌溉，具体地说，涉及干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法。

背景技术：

1、灌区灌溉需水过程线计算是干旱区以灌溉任务为主的水库工程前期设计工作重要的计算环节，其承接流域经济社会发展指标预测和流域水资源供需分析。

2、干旱区灌溉方式一般为充分灌溉。规划设计人员根据设计水平年灌溉面积、灌溉制度、灌溉水利用系数等已知条件计算灌区灌溉需水过程线，为下一步流域水资源供需分析及水库径流调节计算做准备。

3、以往规划设计专业计算灌区灌溉需水过程线一般采用excel表格进行计算，常规计算方法有两种：

4、方法一：拆分灌水净定额法

5、方法一将灌溉制度中各作物的每次灌水净定额按照灌水天数拆分至各月，得到各月灌水净定额过程，逐步计算各月净需水量过程及毛需水量过程。该方法拆分工作量十分繁琐，若计算时段为旬、候需重新进一步拆分。该方法仅在作物数量较少时采用。

6、方法二：计算日灌水率法

7、方法二先计算各作物灌水时间内日灌水率，然后将各月内的日灌水率进行叠加，逐步计算各月净需水量过程及毛需水量过程。该方法通过利用excel公式避免了拆分灌水净定额，一定程度上减轻了计算工作量，但缺点也很明显：一是新增作物及灌溉制度不便，需额外增加表格公式编辑工作量；二是excel公式涉及数组操作，表格公式编辑工作操作时极易出错；三是不易扩展至旬、候时段计算；四是大型灌区计算不便。

8、为了应对上述问题，现亟需旱区灌区灌溉需水过程线计算方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，提供了干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，包括如下步骤：

3、s1、制定数据填写规则，按照规则进行excel工作簿数据，确定文件名后缀，规划各个数据区分规则；

4、s2、建立irrigation.exe可执行文件，通过irrigation.exe可执行文件运行数据；

5、s3、制定身份密码识别规则，输入正确密码获取进入下一步骤权利；

6、s4、通过文件对话框选中excel文件，获得excel工作簿路径、子灌区个数等信息；

7、s5、制定程序计算规则，通过程序计算规则自动计算出子灌区总数，并获取所有子灌区名称；

8、s6、规划程序主界面区域分布，确定各个区域对应数据分布规则；

9、s7、确定所要计算的子灌区，规划计算结果输出要求；

10、s8、规划excel计算算法，计算子灌区总毛需水量、总灌溉面积、综合毛定额以及节灌率成果；

11、s9、判定计算结果；

12、当计算成功时，则在程序主界面对应区域显示“计算成功”和计算成果；

13、当计算失败时，计算失败则在程序主界面对应区域显示“error”或其他错误信息；

14、s10、制定程序退出步骤，按照步骤关闭程序窗口，退出程序运行，程序自动生成excel“待计算的灌区日灌水率”工作表和“待计算的灌区灌溉过程线”工作表；

15、s11、通过excel查看各子灌区灌溉需水过程线成果，通过vba宏“画图”绘制灌水率图。

16、作为本技术方案的进一步改进，所述s1中excel工作簿数据包括作物总数、过程线时段参数、常规灌溉水利用系数、节水灌溉水利用系数、各作物名称、各作物面积、各作物生长阶段数、各作物灌溉制度、日期、前一次计算参数、输出面积比例、灌水延续天数、灌水率、灌水开始与结束日期简写。

17、作为本技术方案的进一步改进，所述s1中数据区分规则的区分方法包括如下步骤：

18、s1.1、确定数据对应名称；

19、s1.2、按照数据对应名称为各项数据规划区分点。

20、作为本技术方案的进一步改进，所述s6中程序主界面区域包括三个部分，第一部分包括程序使用步骤简要说明；第二部分包括显示所有子灌区序号及名称；第三部分包括将显示所有子灌区计算成败状态或错误信息。

21、作为本技术方案的进一步改进，所述错误信息种类包括密码错误信息、文件打开错误信息、搜索子灌区错误信息、子灌区名称错误信息以及运行错误信息。

22、作为本技术方案的进一步改进，所述s10中“待计算的灌区日灌水率”工作表生成方法包括如下步骤：

23、s10.1、确定待计算的作物当天的日灌水率；

24、s10.2、输出当天至之后29天的连续30日灌水率之和。

25、作为本技术方案的进一步改进，所述s10中“待计算的灌区灌溉过程线”工作表生成方法包括如下步骤：

26、s10.3、确定各时段的常规灌溉毛需水过程线、节水灌溉毛需水过程线、总毛需水过程线；

27、s10.4、输出综合灌溉水利用系数、综合净灌溉定额、综合毛灌溉定额、综合毛灌溉定额、复播面积、总面积、总面积、高效节水总面积、节灌率、灌溉总净需水、灌溉总毛需水、设计灌水率等数值；

28、s10.5、根据所述s10.4输出的数值得出各作物不同时段的净需水过程线、毛需水过程线、净定额过程线以及时段灌水率过程线。

29、作为本技术方案的进一步改进，所述s8中的计算算法公式如下：

30、

31、式中：qik为第i种作物第k次灌水的灌水率，m3/(s·万亩)；αi为第i种作物的种植比，以第i种作物的灌溉面积与灌区总灌溉面积的百分比表示；mik为第i种作物第k次灌水的灌水净定额，单位为m3/亩；tik为第i种作物第k次灌水的延续时间；8.64为一天总秒数。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果：

33、该干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法中，本发明对数据输入、计算过程及成果输出进行了高度封装；用户只需excel工作表中输入基本参数后并保存，双击运行exe，在界面单击“计算”按钮即可自动输出excel成果数据，操作简单，不必关心中间计算环节，无需编辑任何excel公式或格式，避免了人为原因造成的操作错误，有效提高计算效率和计算精度，满足高效快捷的计算要求，为建设数字孪生流域提供支撑。

技术特征：

1.干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，其特征在于：所述s1中excel工作簿数据包括作物总数、过程线时段参数、常规灌溉水利用系数、节水灌溉水利用系数、各作物名称、各作物面积、各作物生长阶段数、各作物灌溉制度、日期、前一次计算参数、输出面积比例、灌水延续天数、灌水率、灌水开始与结束日期简写。

3.根据权利要求2所述的干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，其特征在于：所述s1中数据区分规则的区分方法包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，其特征在于：所述s6中程序主界面区域包括三个部分，第一部分包括程序使用步骤简要说明；第二部分包括显示所有子灌区序号及名称；第三部分包括将显示所有子灌区计算成败状态或错误信息。

5.根据权利要求4所述的干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，其特征在于：所述错误信息种类包括密码错误信息、文件打开错误信息、搜索子灌区错误信息、子灌区名称错误信息以及运行错误信息。

6.根据权利要求1所述的干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，其特征在于：所述s10中“待计算的灌区日灌水率”工作表生成方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，其特征在于：所述s10中“待计算的灌区灌溉过程线”工作表生成方法包括如下步骤：

8.根据权利要求1所述的干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法，其特征在于：所述s8中的计算算法公式如下：

技术总结
本发明涉及灌区灌溉技术领域，具体地说，涉及干旱区灌区灌溉需水过程线计算方法。其包括通过文件对话框选中Excel文件，获得Excel工作簿路径、子灌区个数等信息；规划Excel计算算法，计算子灌区总毛需水量、总灌溉面积、综合毛定额以及节灌率成果。本发明对数据输入、计算过程及成果输出进行了高度封装；用户只需Excel工作表中输入基本参数后并保存，双击运行EXE，在界面单击“计算”按钮即可自动输出Excel成果数据，操作简单，不必关心中间计算环节，无需编辑任何Excel公式或格式，避免了人为原因造成的操作错误，有效提高计算效率和计算精度，满足高效快捷的计算要求，为建设数字孪生流域提供支撑。

技术研发人员：魏兴,江晓锐,马苏文,王永杰
受保护的技术使用者：新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13