[发明专利]面向雨水资源高效利用的坡耕地农田垄沟布局方法

权利要求书

1.面向雨水资源高效利用的坡耕地农田垄沟布局方法，其特征在于，包括以下步骤：

对坡耕地农作物生长期内小时场次强降水进行排频分析，将极端洪涝所对应的场次降水量作为坡耕地农作物生长期坡耕地农田净降水量；

计算坡耕地农田实际蒸散发量：

ET＝K_w·K_c·ET₀

其中，ET为坡耕地农田实际日蒸散发量；ET₀为坡耕地农田参考蒸散发量；K_w为土壤水分修正系数；K_c为作物系数；

计算坡耕地农田土壤入渗量：

其中，h_s为湿润峰面处有效或平均基质吸力；δ为水分饱和差；i_c为土壤稳渗速率；In(t)为坡耕地农田土壤入渗量；

计算坡耕地农田垄沟最大洼地储留量：

ΔWD_max＝A*D

其中，α为坡耕地角度；β、H、l、D和d均为农田垄沟的布局参数，β为农田垄沟斜面与坡耕地之间的夹角；H为农田垄沟的高度；l为相邻两个农田垄沟之间的间距；D为农田垄沟的长度；d为二分之一农田垄沟顶面宽度；

当坡耕地农田降水产流量为零时，采用构建的坡耕地农田水循环模型计算垄沟理论储水量，坡耕地农田水循环模型为：

P＝E+In+R+ΔW_d

其中，P为坡耕地农田净降水量；E为坡耕地农田实际蒸散发量；In为坡耕地农田土壤入渗量；R为坡耕地农田降水产流量；ΔW_d为农田区洼地储留量；

当垄沟理论储水量小于农田最大洼地储留量时，优化坡耕地垄沟分布数量最大化时农田垄沟的布局参数：

其中，L为农田沿坡降方向的总长度；ΔW_di为垄沟理论储水量。

2.根据权利要求1所述的面向雨水资源高效利用的坡耕地农田垄沟布局方法，其特征在于，所述坡耕地农田净降水量的获取方法为：

获取农作物生长期内小时场次降水发生的次数；

对小时场次降水的降雨量由大至小进行排序，并逐个累加次数，序号为m，计算累积频率：

n为小时场次降水发生的次数；

采用皮尔逊-Ⅲ型绘制小时降水的理论频率曲线，根据研究区确定的小时降水频率曲线采用标准化降水指数确定极端洪涝所对应的场次降水量作为坡耕地农作物生长期典型强降水强度。

3.根据权利要求1所述的面向雨水资源高效利用的坡耕地农田垄沟布局方法，其特征在于，所述坡耕地农田参考蒸散发量的计算公式为：

其中，P₀为标准大气压，P为坡耕地农田平均气压，Δ为平均气温时饱和水汽压随温度的变率，γ为湿度计常数，R_n为太阳净辐射；E_a为干燥力。

4.根据权利要求1所述的面向雨水资源高效利用的坡耕地农田垄沟布局方法，其特征在于，所述土壤水分修正系数的计算公式为：

其中，w为阶段土壤平均含水量，w_l为土壤临界含水量，w_p为凋萎系数。

5.根据权利要求1-4任一所述的面向雨水资源高效利用的坡耕地农田垄沟布局方法，其特征在于，所述农田垄沟为等腰梯形。