一种基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法及系统技术方案

技术编号:43817612 阅读:29 留言:0更新日期:2024-12-27 13:30
本发明专利技术公开了一种基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法及系统,包括:从喷头水力性能指标和土壤水力参数中选取若干个物理量;基于物理量,利用量纲分析的π定理法,得到若干个无量纲π项;建立土壤水分均匀度与喷头水力性能指标和土壤水力参数的函数关系;构建固定式喷灌系统土壤水分运移数值模型;设计正交试验,通过数值模型定量获取多种喷灌工况下土壤含水率;开展土壤水分均匀度与物理量的多元非线性回归,得到经验系数和各项的拟合指数,确定喷灌土壤水分均匀度的预测模型;基于预测模型,对喷灌土壤水分均匀度进行预测。本发明专利技术实现了通过常用土壤水力参数和喷头水力性能指标即可模拟喷灌土壤水分均匀度的目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于喷灌土壤水分运移,具体涉及一种基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法及系统


技术介绍

1、固定式喷灌系统的均匀度是通过在喷洒区域内布置雨量桶进行测量。雨量桶主要收集的是地面水量,计算出的均匀度表征的是地面水量分布均匀性。而作物主要依靠根系从土壤中吸收水分,其生长发育过程更直接的受到地下水量分布的影响。因此,探究喷灌地下水量分布比地表水量分布更为重要。

2、之前研究发现即使地面均匀度低于70%,土壤水分均匀度也能超过90%,说明喷灌条件下土壤水分分布确实比地表水量分布更为均匀。但实际工程设计中很少考虑喷灌水在土壤中的再分布能力,仅根据地面的水量分布均匀度来判断喷灌系统是否合格,导致喷灌工程实际灌溉效果被严重低估,无谓的增大了系统投资成本。究其原因是因为之前研究都是针对试验结果的推理和定性分析,并未给出喷灌地面水量分布和地下水量分布的定量关系。

3、因此,构建一种基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,通过已知的喷灌水力性能参数和土壤水力参数对喷灌土壤水分均匀度进行准确计算具有重要的工程意义。...

【技术保护点】

1.一种基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,其特征在于,基于所述物理量,利用量纲分析的π定理法,得到若干个无量纲π项的方法包括:

3.根据权利要求1所述的基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,其特征在于,基于所述无量纲π项,建立喷灌土壤水分均匀度CUs与喷头水力性能指标和土壤水力参数的函数关系的方法包括:

4.根据权利要求1所述的基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,其特征在于,基于所述函数关系,构建固定式...

【技术特征摘要】

1.一种基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,其特征在于,基于所述物理量,利用量纲分析的π定理法,得到若干个无量纲π项的方法包括:

3.根据权利要求1所述的基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,其特征在于,基于所述无量纲π项,建立喷灌土壤水分均匀度cus与喷头水力性能指标和土壤水力参数的函数关系的方法包括:

4.根据权利要求1所述的基于量纲分析的固定式喷灌系统土壤水分均匀度预测方法,其特征在于,基于所述函数关系,构建固定式喷灌系统土壤水分运移的三维数值模型的方法包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:朱德兰张锐王亚利
申请(专利权)人:西北农林科技大学
类型:发明
国别省市:

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