一种灌区雨洪调蓄方法及系统技术方案

本申请涉及农业水资源利用技术领域，具体而言，涉及一种灌区雨洪调蓄方法及系统，可以解决如何科学调蓄灌区雨洪资源、合理调配灌区农田管理用水和生态环境用水的问题。所述调蓄方法包括：获取灌区基础数据，并根据所述灌区基础数据构建灌区空间基础信息数据库；根据灌区基础数据中农业水利设施的分布情况及其纳洪能力，建立多级联动纳洪系统，所述灌区农业水利设施包括稻田、沟渠、塘堰及水库，所述多级联动纳洪系统基于稻田、沟渠、塘堰及水库进行建立；基于所述基础信息数据库构建所述灌区ArcSWAT分布式水文模型，并结合所述多级联动纳洪系统，确定灌区的雨洪资源调蓄策略。确定灌区的雨洪资源调蓄策略。确定灌区的雨洪资源调蓄策略。

【技术实现步骤摘要】
一种灌区雨洪调蓄方法及系统


[0001]本申请涉及农业水资源利用
，具体而言，涉及一种灌区雨洪调蓄方法及系统。

技术介绍

[0002]在灌区，雨洪资源是作物可以直接吸收利用的水资源，若加以管理利用，不仅可以在一定程度上抑制暴雨径流，达到防洪目的，而且对保护生态环境、涵养地下水也具有显著功效，科学合理利用雨洪资源。
[0003]农田沟渠系统是保障农业生产的农田水利基础设施，具备排灌双重功效。农田沟渠和下游的蓄水塘组成了农田渠塘系统，它是农田排水与受纳的江、河、湖、海等水体之间的通道，也是汇集农田面源污染物传输于各水体的通道。但目前针对农田渠塘系统下联动纳洪体系下的雨洪资源调蓄利用研究甚少。
[0004]因此，亟需提出一种基于灌区尺度的优化调度方案和多级联动纳洪系统，从而为科学调蓄灌区雨洪资源、合理调配灌区农田管理用水和生态环境用水。
[0005]
技术实现思路

[0006]为了解决如何科学调蓄灌区雨洪资源、合理调配灌区农田管理用水和生态环境用水的问题，本申请提供了一种灌区雨洪调蓄方法及系统：
[0007]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种灌区雨洪调蓄方法，包括：
[0008]获取灌区基础数据，并根据所述灌区基础数据构建灌区空间基础信息数据库，所述灌区基础数据包括灌区的水文气象、社会经济、地理信息、遥感影像、水利工程、洪涝灾害、土地利用、土壤类型、水系水功能及农业水利设施；
[0009]根据灌区基础数据中农业水利设施的分布情况及其纳洪能力，建立多级联动纳洪系统，所述灌区农业水利设施包括稻田、沟渠、塘堰及水库，所述多级联动纳洪系统基于稻田、沟渠、塘堰及水库进行建立；
[0010]基于所述基础信息数据库构建所述灌区ArcSWAT分布式水文模型，并结合所述多级联动纳洪系统，确定灌区的雨洪资源调蓄策略。
[0011]在一些实施例中，在所述获取灌区基础数据，并根据所述灌区基础数据构建基础信息数据库步骤中，还包括以下步骤：
[0012]收集灌区多方面数据资料，并对所述基础数据进行系统分析，以得到灌区基础数据；
[0013]根据所述灌区基础数据，构建基于ArcGIS平台的灌区空间基础信息数据库，所述灌区空间基础信息数据库包括属性数据库及图形数据库，所述属性数据库中包括灌区的气象、径流、水质、土壤物理化学性质及农作物管理措施，所述图形数据库包括灌区的地形图、高精度遥感图、土壤类型图、土地利用图、行政区划图、水生态功能分区、电子水系图及水功
能区划图。
[0014]在一些实施例中，在所述根据灌区基础数据中农业水利设施的分布情况及其纳洪能力，建立多级联动纳洪系统步骤中，还把包括以下步骤：
[0015]结合所述灌区基础数据，建立适用于本灌区的EFDC水动力模型，并对模型的参数进行设定；
[0016]根据降雨径流及水位流量变化的实测资料与模型数据进行拟合，率定所述EFDC水动力模型模型的参数；
[0017]基于已经完成率定的所述EFDC水动力模型，模拟田
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沟
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塘
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库整体在不同降雨及管理条件下水量的变化过程，并根据其变化规律，评估田
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沟
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塘
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库的纳洪效应，以建立多级联动纳洪系统。
[0018]在一些实施例中，所述EFDC水动力模型的参数包括：边界条件、初始条件及模型运行参数；
[0019]所述边界条件包括：模型流量边界、建筑物边界及气象要素；
[0020]所述初始条件包括：地形初始条件、水位
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流量初始条件及气象条件。
[0021]在一些实施例中，在所述基于所述基础信息数据库构建所述灌区ArcSWAT分布式水文模型，并结合所述多级联动纳洪系统，确定灌区的雨洪资源调蓄策略步骤中，还包括以下步骤：
[0022]基于GIS、RS技术及所述灌区空间基础信息数据库，对SWAT模型进行改进，得到所述灌区ArcSWAT分布式水文模型；
[0023]通过实测资料对所述灌区ArcSWAT分布式水文模型进行率定，确决定系数，并根据所述决定系数判断所述灌区ArcSWAT分布式水文模型是否能进行应用；
[0024]运用所述灌区ArcSWAT分布式水文模型对灌区进行模拟分析，得到灌区综合管理措施，确定雨洪资源调蓄策略。
[0025]在一些实施例中，在所述基于GIS、RS技术及所述灌区空间基础信息数据库，对SWAT模型进行改进，得到所述灌区ArcSWAT分布式水文模型步骤之中，进一步包括以下步骤：
[0026]基于SWAT2000模型为平台，并对其进行改进；
[0027]根据现有的灌区空间信息，建立灌区数字高程模型，并根据所述灌区数字高程模型进行子流域划分，得到子流域划分图；
[0028]结合现有的灌区土地利用图及灌区土壤类型图，进行水文响应单元划分，且所述水文响应单元的面积阈值为1％，以保证面积在所述面积阈值以下的土地利用类型和土壤类型进行重新整合；
[0029]将现有的气象数据及农业管理措施添加至模型中，得到所述灌区ArcSWAT分布式水文模型。
[0030]在一些实施例中，所述资源调蓄方法还包括：结合灌区农业体系，确定灌区水稻抗涝保收技术体系，所述灌区农业体系包括灌区的水稻品种、种植模式、生育期划分及灌溉模式。
[0031]在一些实施例中，在所述结合灌区农业体系，确定灌区水稻抗涝保收技术体系，所述灌区农业体系包括灌区的水稻品种、种植模式、生育期划分及灌溉模式步骤中，还包括以
下步骤：
[0032]收集灌区的农业种植传统，确定灌区主要种植的水稻品种、种植模式、生育期划分及灌溉模式；
[0033]根据水稻耐淹的生理机制，分析不同水稻品种在不同生育期的生长发育对淹涝胁迫的响应，并确定适用于灌区的水稻抗涝品种及不同生育期的最大淹水深度；
[0034]基于所述灌区的水稻抗涝品种及不同生育期的最大淹水深度，提出水稻最优种植结构及其栽培管理技术，并确定灌区种植需求，以得到灌区水稻抗涝保收技术体系。
[0035]在一些实施例中，在所述根据水稻耐淹的生理机制，分析不同水稻品种在不同生育期的生长发育对淹涝胁迫的响应，并确定实用与灌区的水稻抗涝品种及不同生育期的最大淹水深度步骤中，包括以下步骤：
[0036]设定洪涝期内不同淹水深度和历时早、中稻淹水试验；
[0037]基于早稻和中稻的形态特征、生理特征和产量及其构成因素对淹水胁迫的响应机理、早稻和中稻叶片中叶片酶活性对洪涝期淹水胁迫的响应机理、以及早、中稻洪涝期淹水胁迫后喷施叶面肥对水稻的修复作用及机理，确定试验结果；
[0038]根据本专利技术的另一方面，提供了一种灌区雨洪调蓄系统，所述系统包括：
[0039]数据模块：用于获取灌区基础数据，并根据所述灌区基础数据构建灌区空间基础信息数据库，所述灌区基础数据包括灌区的水文气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灌区雨洪调蓄方法，其特征在于，包括：获取灌区基础数据，并根据所述灌区基础数据构建灌区空间基础信息数据库，所述灌区基础数据包括灌区的水文气象、社会经济、地理信息、遥感影像、水利工程、洪涝灾害、土地利用、土壤类型、水系水功能及农业水利设施；根据灌区基础数据中农业水利设施的分布情况及其纳洪能力，建立多级联动纳洪系统，所述灌区农业水利设施包括稻田、沟渠、塘堰及水库，所述多级联动纳洪系统基于稻田、沟渠、塘堰及水库进行建立；基于所述基础信息数据库构建所述灌区ArcSWAT分布式水文模型，并结合所述多级联动纳洪系统，确定灌区的雨洪资源调蓄策略。2.如权利要求1所述一种灌区雨洪调蓄方法，其特征在于，在所述获取灌区基础数据，并根据所述灌区基础数据构建基础信息数据库步骤中，还包括以下步骤：收集灌区多方面数据资料，并对所述基础数据进行系统分析，以得到灌区基础数据；根据所述灌区基础数据，构建基于ArcGIS平台的灌区空间基础信息数据库，所述灌区空间基础信息数据库包括属性数据库及图形数据库，所述属性数据库中包括灌区的气象、径流、水质、土壤物理化学性质及农作物管理措施，所述图形数据库包括灌区的地形图、高精度遥感图、土壤类型图、土地利用图、行政区划图、水生态功能分区、电子水系图及水功能区划图。3.如权利要求2所述一种灌区雨洪调蓄方法，其特征在于，在所述根据灌区基础数据中农业水利设施的分布情况及其纳洪能力，建立多级联动纳洪系统步骤中，还把包括以下步骤：结合所述灌区基础数据，建立适用于本灌区的EFDC水动力模型，并对模型的参数进行设定；根据降雨径流及水位流量变化的实测资料与模型数据进行拟合，率定所述EFDC水动力模型模型的参数；基于已经完成率定的所述EFDC水动力模型，模拟田
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沟
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库整体在不同降雨及管理条件下水量的变化过程，并根据其变化规律，评估田
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沟
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塘
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库的纳洪效应，以建立多级联动纳洪系统。4.如权利要求3所述一种灌区雨洪调蓄方法，其特征在于，所述EFDC水动力模型的参数包括：边界条件、初始条件及模型运行参数；所述边界条件包括：模型流量边界、建筑物边界及气象要素；所述初始条件包括：地形初始条件、水位
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流量初始条件及气象条件。5.如权利要求2所述一种灌区雨洪调蓄方法，其特征在于，在所述基于所述基础信息数据库构建所述灌区ArcSWAT分布式水文模型，并结合所述多级联动纳洪系统，确定灌区的雨洪资源调蓄策略步骤中，还包括以下步骤：基于GIS、RS技术及所述灌区空间基础信息数据库，对SWAT模型进行改进，得到所述灌区ArcSWAT分布式水文模型；通过实测资料对所述灌区ArcSWAT分布式水文模型进行率定，确决定系数，并根据所述决定系数判断所述灌区ArcSWAT分布式水文模型是否能进行应用；运用所述灌区ArcSWAT分布式水文模型对灌区进行模拟分析，得到灌区综合管理措施，
确定雨洪资源调蓄策略...

【专利技术属性】
技术研发人员：才硕，时红，时元智，赵树君，万绍媛，程婕，
申请(专利权)人：江西省赣抚平原水利工程管理局江西省灌溉试验中心站，
类型：发明
国别省市：