[发明专利]一种确定寒区水稻泡田水量的方法

权利要求书

1.一种确定寒区水稻泡田水量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用初始入渗率i和地表水流运动模型计算边界条件；

S2：根据边界条件，采用土壤水运动控制方程计算与初始入渗率i同一时间步的入渗率i₁；

S3：判断入渗率i与入渗率i₁之间的误差是否小于设定阈值，若是，令初始入渗率i＝入渗率i₁，并返回步骤S1；否则，进入步骤S4；

S4：采用当前的土壤水运动控制方程和地表水流运动模型进行耦合，并得到耦合模型；所述耦合模型为：其中：D(θ)为扩散率，表示单位含水率梯度下通过单位面积的土壤水流量，θ为土壤含水率，K(θ)为导水率，z为坐标方向；

S5：设定水稻种植田块的泡田定额初值M，并根据初值M和耦合模型计算泡田期的初始入渗量S₁；

S6：采用初始入渗量S₁和泡田定额公式计算出插秧时田面所需的初值水层深度h₀；

S7：判断初值水层深度h₀是否在[H-5，H+5]的范围，若是，执行步骤S11，否则进入步骤S8，H为插秧时田面所需的实际水层深度；

S8：判断初值水层深度h₀是否大于实际水层深度H；若是，进入步骤S9，否则进入步骤S10；

S9：令初值M＝M－N，其中N为设定值，返回步骤S5；

S10：令初值M＝M+N，返回步骤S5；

S11：采用泡田定额的初值M作为泡田定额。

2.根据权利要求1所述的确定寒区水稻泡田水量的方法，其特征在于，所述地表水流运动模型为：

所述

所述其中，t为畦灌时间坐标；x和y分别为两个正交方向空间坐标；U为因变量向量；F和G分别为x和y坐标向的物理通量，包括对流向量F(u)、G(u)和压力向量F(p)、G(p)；S为源项向量，且S为地形向量S₁、糙率向量S₂和入渗向量S₃之和；h为地表水深，单位为m；q和p分别为沿畦面x和y坐标向的单宽流量，单位为m³/(s·m)；u和v分别为x和y坐标方向且沿垂向均布的水流速度，单位为m/s；g为重力加速度，单位为m/s²；z为畦面相对高程，单位为m；n为曼宁糙率系数，单位为m¹/6；i为入渗率，单位为m/s。

3.根据权利要求1所述的确定寒区水稻泡田水量的方法，其特征在于，所述土壤水运动控制方程为：

其中，θ为土壤含水率，单位为cm³/cm³；K(θ)为导水率，单位为cm/s；Ψ(m)为基质势，单位为cm；x，y，z为坐标方向。

4.根据权利要求1所述的确定寒区水稻泡田水量的方法，其特征在于，所述泡田定额公式为：M＝0.667(H+S₁+et-P)，其中，e为泡田期水面平均蒸发强度，单位为mm/d；t为泡田期的日数，单位为d；P为泡田期内的降雨量，单位为mm。