[发明专利]一种基于地表水深信息的地面灌溉控制方法

说明书

本发明公开了一种基于地表水深信息的地面灌溉控制方法，属于灌溉技术领域。该方法包括：实时测量目标田块前半段各个测点的地表水深和水流推进时间，并将其代入地面灌溉模型，求出土壤入渗参数初值，将土壤入渗参数初值代入地面灌溉模型，求出目标田块前半段中水流推进到预定测点时，预定测点之前各有水测点的地表水深模拟值，并与其对应的实测值的误差平均值最小为目标函数对土壤入渗参数进行反求并优化；将优化的土壤入渗参数再代入地面灌溉模型，对地面灌溉全过程进行预测，并根据预测结果来调整灌溉时间，实现对地面灌溉过程的精准控制。本发明提供的方法能对地面灌溉进行精确控制，有效提高灌溉质量且能提升田间管理水平。

技术领域

本发明涉及灌溉技术领域，特别涉及一种基于地表水深信息的地面灌溉控制方法。

背景技术

在农田灌溉过程中，为了提高地面灌溉的灌水质量和对地面灌溉的控制管理水平，通常对地面灌溉进行实时控制。通常情况下，采用以下两种方式对地面灌溉进行控制：其一是依靠经验数据，来控制入畦流量或者灌溉时间；其二是通过估算土壤入渗参数，并将其代入现有的灌溉模型以获得实时的水分入渗情况，进而基于此来控制入畦流量或灌溉时间，从而实现对地面灌溉的控制。

然而，可以公知的是，依靠经验数据无法实现精准地控制地面灌溉，而土壤入渗参数对于是否能对地面灌溉进行精确控制具有重要的影响，所以对土壤入渗参数的精确估算十分重要。现有技术通常采用试验法、直接法和反求法来获得土壤入渗参数。由于试验法通过选取多试验点进行实验，故计算出的土壤入渗参数难以反映出田面的平均入渗深度；直接法需要对灌溉过程进行完整地观测，费时费力，且无法满足对灌溉过程进行控制；反求法多是基于水流推进与消退时间进行求解，然而由于消退时间需要在灌溉完成后进行测量，也无法满足对灌溉过程进行控制。所以，如若能获得精确的土壤入渗参数，且能实现对灌溉过程进行精确控制将对于地面灌溉的精确控制，从而提高地面灌溉的田间管理水平具有重要的理论与实际意义。

发明人研究发现，当测量地表水深信息时，由于水流推进峰已经通过，此时的灌溉水流更稳定，将利于获得更精确的地表水深信息，在此基础上计算得到的土壤入渗参数也更精确，同时通过该种方式计算土壤入渗参数也能满足对土壤入渗参数的要求。基于此，本发明提供了一种基于地表水深信息的地面灌溉控制方法。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能对地面灌溉过程进行精确控制的基于地表水深信息的地面灌溉控制方法。具体技术方案如下：

一种基于地表水深信息的地面灌溉控制方法，包括：步骤a、实时测量目标田块前半段各个测点的地表水深和水流推进时间；

步骤b、将所述地表水深和水流推进时间代入地面灌溉模型，求出土壤入渗参数初值，将所述土壤入渗参数初值再代入所述地面灌溉模型，求出所述目标田块前半段中水流推进到预定测点时，所述预定测点之前各有水测点的地表水深模拟值，以所述目标田块前半段中水流推进到所述预定测点时，所述预定测点之前各有水测点的地表水深实测值与所述预定测点之前各有水测点的地表水深模拟值的误差的平均值最小为目标函数建立土壤入渗参数求解模型，对土壤入渗参数进行反求并优化；

步骤c、将反求并优化得到的土壤入渗参数再次代入所述地面灌溉模型，来对地面灌溉全过程进行预测，并根据预测结果来调整灌溉时间，从而实现对地面灌溉过程的精准控制；

所述地面灌溉模型的计算公式如下所示：