[发明专利]一种适于灌区的灌溉调度方法

说明书

本发明公开了一种适于灌区的灌溉调度方法，包括：生成轮灌组、干渠、片区三者之间的关系数据库；以自流灌溉面积与计划片区的总灌溉面积之比大于预设的比例阈值、每个计划片区的灌溉量在允许灌溉量范围内为限定条件，生成至少一种灌溉方案，每种灌溉方案对应一种轮灌组的启动方式；结合自流灌溉面积、输水损失、渠首流量为评估因子，对生成的每种灌溉方案进行评价，得到对应的灌区评价综合系数。本发明能够实现大面积灌区的有效自流灌溉，减少输水动能损耗，综合自流灌溉面积、输水损失、渠首流量为评估因子对生成的灌溉方案进行评估，减少输水损耗，稳定渠首流量，确保每个计划片区的灌溉量和其对应的理论需水量尽可能一致，提高灌溉效率。

技术领域

本发明涉及灌溉自动化技术领域，具体而言涉及一种适于灌区的灌溉调度方法。

背景技术

现代化农业提倡对大范围的农田进行统一管理，以提高农作物耕种效率。农作物生长过程中离不开灌溉作业，传统灌溉作业是采用人工开关闸和人工监控的方式，将水源内的水资源沿各干渠输送到整个灌区。

这种方式存在着极大的问题，第一，人力损耗大，由于灌溉面积巨大，需要多人合作才可勉强完成灌溉任务，第二，灌溉方案选择不合理，在多处需要通过机械辅助的方式对水资源进行输送，水资源浪费严重，第三，灌区内各区域对应的灌溉时间不合理，一方面，导致很多区域的实际灌溉量与理论需水量严重不符，另一方面，间接导致了水资源的进一步浪费。

目前的研究方向仍是从监控角度出发，对灌区内的各项灌溉参数进行监控，结合监控结果不断调整灌溉方案，甚至专门设置灌溉通道。例如，专利号为CN201811562630.2的发明专利中提及一种智慧灌区一体化斗口闸门测控系统，通过智能遥测终端机的总控程序，接收处理渠道内各种传感器的数据，自动监测灌溉用水的流量、流速、水深等各项指标，定时发送至数据中心，并接收来自中心的指令，控制斗口系统工作，在云端的智慧灌区平台上，利用人工智能等决策技术和气候、气象、水文、农作物生长等模型，历史数据分析和前端实时采集数据比对的基础上，对灌区各环境因素和农作物产量做出中长期预报，指导和监督智慧灌溉系统制定和执行灌溉。又例如，专利号为CN201810417748.X的发明专利中提及一种光伏计量泵阀智能化系统，包括：微波雷达仪、多光谱仪、多个传感器模块、信息采集与传输模块、处理器和水泵；其中，微波雷达仪和多光谱仪设置在农田上部；水渠与田埂之间设置有进水口，田埂之下设置有灌水通道，田埂与农田间设置有出水口；水泵设置在灌水通道一侧，灌水通道上设置有自流阀门和流量计；处理器集成历史遥感、土壤和气象数据并接受实时遥感、土壤和气象数据通过耦合计算待灌溉农田中作物的需水量和需肥量，通过自流阀门以及流量计向待灌溉农田注入水，直至灌水量达到农田的需水量。当自流满足不了灌水量时启动水泵，直至灌水量达到农田的需水量。但此种方式如果应用在大面积灌区中，会立刻带来新的问题：（1）如此大范围的监控部署和水泵部署，成本高、维护难度高；（2）即使可以大范围部署前述状态，采集到的数据量极大，目前尚无一种可行方案，能够根据如此大量的监控数据规划出一种有效的灌溉方案，如灌溉过程中频繁改动灌溉方案，对灌溉方案进行精调，不可避免的会带来较大的输水损耗和动能损耗。

发明内容

本发明目的在于提供一种适于灌区的灌溉调度方法，针对灌溉任务，以自流灌溉面积占比为限定条件，生成灌溉方案，再结合自流灌溉面积、输水损失、渠首流量等评估因子对生成的灌溉方案进行评估，筛选出最优化的灌溉方案。本发明能够实现大面积灌区的有效自流灌溉，减少输水动能损耗，综合自流灌溉面积、输水损失、渠首流量为评估因子对生成的灌溉方案进行评估，减少输水损耗，稳定渠首流量，确保每个计划片区的灌溉量和其对应的理论需水量尽可能一致，提高灌溉效率。

为达成上述目的，结合图1，本发明提出一种适于灌区的灌溉调度方法，所述灌溉调度方法包括：

S1：绘制灌区对应的所有干渠的分布图，每个干渠设置有干渠编号；

S2：结合干渠分布图，将灌区划分成若干个片区，每个片区设置有对应的片区编号；