[发明专利]一种波涌灌溉方法

说明书

技术领域

本发明属于灌溉技术领域，尤其涉及一种波涌灌溉方法。

背景技术

波涌灌溉(Surge Flow Irrigation)又称涌流灌溉或间歇灌溉，由于它具有灌水均匀、节水省时、深层渗漏小及田间水利用率高等优点，目前波涌灌溉已在美国大面积推广应用。我国自1987年以来也陆续在各地开展了波涌灌溉的试验与研究，同样取得了明显节水与高质量的灌水效果。

对于波涌灌溉来讲，它在完成一个沟(畦)的灌水过程中，包含几个放水及停水周期，灌水是分几个周期逐段由首部将水流推向前进，直到最后一个周期，水流才到达沟(畦)的尾端。此种情况下，虽然在第一个周期灌水时，灌前田地的耕作情况对水流推进及入渗过程的影响与连续灌完全相同，但在第一周期灌水过程中，由于已湿润地段的表层土壤水分接近饱和，土粒间的水膜增厚，其土粒间的引力逐渐减弱，土壤粘结性也随之减小，加之水流冲刷的机械作用，表层土壤迅速崩解溶化，土壤结构遭到破坏，以致表层土壤的颗粒组成也发生变化。因此当第一周期灌水停止后，随着田面积水的落干，解体后土壤颗粒的逐渐下沉，从而在田面逐渐形成一个光滑的致密层。致密层的形成使已湿润地段的田面糙率及入渗能力明显地减小，这就为下一周期的灌水创造了一个有利于加速水流推进过程及减小入渗水量的新边界。

波涌灌溉正是利用了土壤在灌水后表土致密层的形成与发展这一客观规律，为改善以后各周期的水流与入渗能力提供了条件，进而为本次灌水取得节水与高质量的灌水效果起到了重要作用。与此相反，传统地面灌溉在完成一个沟(畦)的灌水任务后，虽然同样能够在土壤表面形成一个光滑的致密层，但却没有利用这一有利的土壤物理变化的客观事实，为本次灌水做出应有的贡献。

但是实际灌溉过程中，影响灌溉效果的因素较多，使得波涌灌溉方法各参数的设置非常复杂，包括灌水周期、循环率和单宽放水流量等参数，如何根据具体灌溉情况设置合理的参数就显得尤为重要，现有的波涌灌溉方案或多或少都存在一些问题，如灌水过多或过少、入渗水在田间分布不良或深层渗漏损失过大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波涌灌溉方法，参数设置简单合理，而且灌溉质量好。

本发明是这样实现的，一种波涌灌溉方法，所述波涌灌溉方法采用沟灌或畦灌，其特征在于，所述波涌灌溉方法具有n个供水周期，n为大于等于2的整数，循环率r≤0.5，单宽放水流量为0.8～10L/(s·m)，相应所述供水周期的供水量为Qn，且Qn+1≥Qn。

作为一种改进，所述波涌灌溉方法的灌溉用水的含沙率ρ为0～20％。

作为进一步地改进，所述灌溉用水的含沙率ρ<3％，相邻所述供水周期的供水量之比Qn+1/Qn为1+r。

优选地，所述波涌灌溉方法具有3个供水周期，每个供水周期为30min，循环率为1/3，第一个供水周期内单宽放水流量为2L/(s·m)，第二个供水周期内单宽放水流量为2.67L/(s·m)，第三个供水周期内的单宽放水流量为3.56L/(s·m)。

作为另一种改进，当所述灌溉用水的含沙率3％≤ρ≤20％，相邻所述供水周期的供水量之比Qn+1/Qn为1+r²。

优选地，所述波涌灌溉方法具有3个供水周期，每个供水周期为30min，循环率为1/2，第一个供水周期内单宽放水流量为4L/(s·m)，第二个供水周期内单宽放水流量为5L/(s·m)，第三个供水周期内的单宽放水流量为6.25L/(s·m)

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

由于波涌灌溉第一供水周期后在田面逐渐形成一个光滑的致密层，使已湿润地段的田面糙率及入渗能力明显地减小，后续供水周期的灌溉用水经过光滑致密层快速推进，由于致密层的存在，减少了水的深层渗漏，水流推进速度大大加快，整个灌溉过程水流时断时续，呈波涌状推进，减少水的深层渗漏，使纵向水分布均匀，用相同的水量灌溉时，波涌灌溉水流前进距离为连续灌溉水流前进距离的2～3倍，节水效果显著，尤其当后续供水周期的供水量大于当前供水周期的供水量时，节水效果更为显著。