【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于灌区供用水服务，尤其涉及一种面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法。
技术介绍
1、水稻灌区是农业用水大户，也是落实节水灌溉技术研发成果，实现节约灌溉水资源的主战场。然而，与田间尺度的水稻节水灌溉试验或生产者在田间应用节水灌溉技术不同，灌区尺度的供用水服务要统筹水资源量、各级渠道的输配水能力、轮灌组用水需求、稻田精准灌溉等多方面复杂因素，而不是节水灌溉技术试验成果的简单移用。水稻控制灌溉技术是指在水稻返青后的各生育时期，田面不再建立水层，而是根据水稻生理生态需水特点，以土壤含水量作为控制指标确定灌水时间和灌水定额的一种灌溉技术。研究表明，水稻控制灌溉技术具有节水、节能、省工、高产、优质、低耗、抗病、抗倒伏、减少温室气体排放等多方面优点，研发适合灌区尺度的水稻控制灌溉精准轮灌方法，不仅可以促进灌区尺度节水，实现节水效益的最大化，对于促进智慧灌区建设，实现水稻生产向绿色高产高效升级转型也具有重要意义。
2、目前，在灌区尺度推广水稻控制灌溉技术面临以下技术问题：(1)如果按照传统的控制灌溉技术要求灌溉稻田，即在水稻返青后的各生育时期田面不再建立水层，则稻田土壤含水量控制下限至土壤饱和含水量之间的水分只能维系短期的水稻用水需求，灌区将面临频繁甚至持续的供用水服务工作，灌溉成本攀高，最终的节水效益不足；
3、(2)如果水稻返青后的各生育时期田面不再建立水层，由于稻田土壤含水量控制下限至土壤饱和含水量之间的土壤水分变化区间相对较小，难于区分水稻遭受的土壤水分胁迫状况；
4、(3)由于灌区土壤
5、(4)每次轮灌后，灌区达到控制下限的稻田分布状况会有所不同，传统的集中编组和插花编组渠道轮灌制度，难于精准响应轮灌组内外达到控制下限的稻田水分需求。
6、基于上述问题，本专利技术人对灌区尺度的节水灌溉方法做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法。
技术实现思路
1、为了克服上述问题，本专利技术人设计出一种面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，该方法中，兼顾传统灌区当前供用水服务水平，面向智慧灌区供用水服务升级需求，构建了面向智慧灌区的水稻精准轮灌全流程解决方案，通过制定灌区水稻控制灌溉技术标准、建立灌区控制灌溉单元、制作灌区水情动态图、划分灌区土壤渗透性识别区、设置灌区供用水服务区等步骤，完成明确水稻各生育时期的稻田水分监控指标阈值、采集稻田水分信息、编制动态轮灌组、确定灌水定额、实施精准轮灌等各项任务，为在灌区尺度高质量推广控制灌溉、蓄雨灌溉、浅湿灌溉、间歇灌溉等水稻节水灌溉技术提供了新方法，尤其为传统灌区在向智慧灌区转型过程中，逐步实现自动监控、智能配水、精准灌溉等供用水服务搭建了切实可行的基础架构，从而完成本专利技术。
2、具体来说，本专利技术的目的在于提供一种面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，该方法包括如下步骤：
3、步骤1，制定灌区水稻控制灌溉技术标准，明确水稻各生育时期的稻田水分监控指标阈值；
4、步骤2，建立灌区控制灌溉单元，采集稻田水分信息；
5、步骤3，制作灌区水情动态图，编制动态轮灌组；
6、步骤4，划分灌区土壤渗透性识别区，确定灌水定额；
7、步骤5，设置灌区供用水服务区，实施精准轮灌。
8、其中，在步骤1中，所述灌区水稻控制灌溉技术标准包括灌区水稻各生育时期的计划湿润层深度、田面水层深度控制上限、土壤含水量控制下限、土壤裂缝宽度控制下限、蓄雨量控制上限、灌水定额控制上限。
9、其中，在步骤1中，所述水稻各生育时期的稻田水分监控指标包括通过水位测针监测的田面水层深度、通过墒情仪监测的土壤含水量、通过刻度尺监测的土壤裂缝宽度、通过自记雨量计监测的降雨量、依据公式计算获得的灌水定额；
10、其中，在步骤1中，所述水稻生育时期是指水稻本田全生育期的返青期、分蘖前期、分蘖中期、分蘖末期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期、黄熟期。
11、其中，在步骤2中，根据次末级轮灌渠道的控制范围将灌区划分为若干个相互独立的控制灌溉单元；
12、在步骤2中，在各控制灌溉单元内具有代表性的末级轮灌渠道控制范围内布设控制点，监测控制点处的稻田水分状况，并将监测到的控制点处的稻田水分状况信息实时反馈到灌区供用水服务中心。
13、其中，在步骤2中，分别采集每个控制灌溉单元的稻田水分状况；
14、所述控制灌溉单元的稻田水分状况是指在该控制灌溉单元内，所有控制点处稻田水分状况信息中的最不利值。
15、其中，在步骤3中，基于步骤1制定的水稻控制灌溉技术标准和步骤2获取的控制灌溉单元的稻田水分状况，制作反映各控制灌溉单元稻田水分状况的灌区水情动态图，
16、优选地，在所述灌区水情动态图中，用绿色代表控制灌溉单元的稻田水分值处于土壤饱和含水量以上；
17、用黄色代表控制灌溉单元的稻田水分值处于土壤饱和含水量与土壤含水量控制下限值之间；
18、用红色代表控制灌溉单元的稻田水分值已经达到土壤含水量控制下限值。
19、其中，在步骤3中，在每次精准轮灌前，将灌区水情动态图中颜色相同的控制灌溉单元编为一个动态轮灌组，后续按红色、黄色、绿色的顺序依次对各动态轮灌组开展精准轮灌工作。
20、其中，在步骤4中，将灌区划分为若干个土壤渗透性识别区，进一步获得各土壤渗透性识别区的田面水层深度控制上限。
21、其中，在步骤4中，当稻田水分值大于或等于土壤饱和含水量且小于田面水层深度控制上限时，控制灌溉条件下的稻田灌水定额采用下式(一)获得：
22、mij＝0.667×(hmax，ij-h0，ij) (一)
23、当稻田水分值小于土壤饱和含水量且大于土壤含水量控制下限时，控制灌溉条件下的稻田灌水定额采用下式(二)获得：
24、mij＝0.667×[hj(θs，ij-θ0，ij)+hmax，ij] (二)
25、尤其是，当稻田水分值等于土壤含水量控制下限时，控制灌溉条件下的稻田灌水定额达到最大值，即灌水定额上限，采用下式(三)获得：
26、mmax，ij＝0.667×[hj(θs，ij-θmin，j×θs，ij)+hmax，ij] (三)
27、其中，mij表示第i土壤渗透性识别区内的稻田在水稻第j生育时期的灌水定额，单位：m3/亩；
28、mmax，ij表示第i土壤渗透性识别区内的稻田在水稻第j生育时期的灌水定额上限，单位：m3/亩；
29、0.667表示将灌水定额单位由“mm”水层深度换算为“m3/亩”的换算系数；
30、hmax，ij表示第i土壤渗透性识别区内的稻田在水稻第j生育时期的田面水层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的面向智慧灌区的水稻控制灌溉精准轮灌方法，其特征在于，
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