本發(fā)明涉及灌溉，具體涉及基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、我國內(nèi)陸河流眾多，河谷分布廣泛。河谷土壤肥沃，河谷區(qū)域灌溉水源相對穩(wěn)定，土地利用效率高，適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在河谷區(qū)域進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可避免因干旱或水災(zāi)等自然災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)損失，具有重要的發(fā)展空間和潛力。

2、河谷灌區(qū)具有獨特的“v”字形地形構(gòu)造，形成了“水在河谷中，田在河谷上”的分布格局。雖然，河谷擁有豐富的水資源，但是，仍存在著大部分旱地?zé)o法灌溉的問題。由于自流灌溉工程成本投入大，揚水泵站運行費用高，灌溉系統(tǒng)配套設(shè)備不齊全等，河谷內(nèi)豐富的水資源無法及時有效灌溉河谷上的灌區(qū)農(nóng)田，工程性缺水成為制約河谷區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要原因之一。

3、為解決上述問題，公開號為cn116240862a的專利申請公開了一種建筑在干旱區(qū)灌區(qū)的坎兒井式灌溉與排水廊道，通過自流輸水干管將地下水自流引出地面，雖其解決了干旱區(qū)引水的問題，但是仍然需要泵站加壓灌溉、并不適宜解決河谷型灌區(qū)的輸配水問題。

4、因此，亟需一種適宜河谷型灌區(qū)，能夠降低成本、充分利用水資源的輸配水方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法及系統(tǒng)，以解決相關(guān)技術(shù)中的輸配水方式成本較高、不能充分利用水資源、不適宜解決河谷型灌區(qū)的輸配水問題的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法，基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法包括：

3、根據(jù)河谷型灌區(qū)的位置信息確定目標水電站，并獲取第一發(fā)電量；所述目標水電站用于基于目標水電站對應(yīng)的水庫給河谷型灌區(qū)提供灌溉水和進行落差發(fā)電，所述目標水電站是與河谷型灌區(qū)相關(guān)的上游水電站；所述第一發(fā)電量為落差發(fā)電產(chǎn)生的電量，應(yīng)用于河谷型灌區(qū)；

4、基于河谷型灌區(qū)的地貌特征，確定高地區(qū)域，以所述高地區(qū)域為中心將河谷型灌區(qū)劃分為至少一個灌溉單元；所述高地區(qū)域為與周邊區(qū)域的高程的差大于預(yù)設(shè)值的區(qū)域；

5、確定每個灌溉單元對應(yīng)的水泵揚水單元和高位水池單元；

6、其中，每個灌溉單元均由對應(yīng)的水泵揚水單元和高位水池單元控制供水；所述水泵揚水單元用于將灌溉水注入所述高位水池單元；所述高位水池單元位于高地區(qū)域；所述高位水池單元用于存儲灌溉水；

7、根據(jù)所述高位水池單元和所述灌溉單元之間的水頭差進行自壓灌溉。

8、在一種可選的實施方式中，所述根據(jù)河谷型灌區(qū)的位置信息確定目標水電站，包括：

9、根據(jù)河谷型灌區(qū)的位置信息，將與河谷型灌區(qū)的供水距離小于或等于預(yù)設(shè)距離的上游水電站確定為所述目標水電站。

10、在一種可選的實施方式中，所述確定每個灌溉單元對應(yīng)的高位水池單元，包括：

11、根據(jù)高地區(qū)域的地貌特征確定高位水池單元；其中，在第一壓強和第二壓強不同時，設(shè)置減壓消能單元，所述第一壓強和所述第二壓強的壓強差小于或等于所述減壓消能單元的最大調(diào)節(jié)范圍；所述第一壓強為灌溉單元的田間灌溉壓強；所述第二壓強為從高位水池單元流出的灌溉水到達灌溉單元的壓強。

12、在一種可選的實施方式中，基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法還包括：

13、獲取實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；所述實時監(jiān)測數(shù)據(jù)包括：每個灌溉單元的需水量和第一壓強、每個高位水池單元的蓄水量和第二壓強；

14、根據(jù)所述實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行反饋調(diào)控；所述反饋調(diào)控包括：調(diào)整高位水池單元的蓄水量或第二壓強。

15、在一種可選的實施方式中，在河谷型灌區(qū)的實際用電量大于第一發(fā)電量時，基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法還包括：

16、獲取第二發(fā)電量和第三發(fā)電量；所述第二發(fā)電量為風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電量，所述第三發(fā)電量為光伏發(fā)電產(chǎn)生的電量；

17、根據(jù)所述第一發(fā)電量、所述第二發(fā)電量和所述第三發(fā)電量確定聯(lián)合調(diào)度模型，基于所述聯(lián)合調(diào)度模型給河谷型灌區(qū)進行供電。

18、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于河谷型灌區(qū)的灌溉系統(tǒng)，基于河谷型灌區(qū)的灌溉系統(tǒng)應(yīng)用于上述第一方面或其對應(yīng)的任一實施方式的基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法，基于河谷型灌區(qū)的灌溉系統(tǒng)包括：

19、第一處理模塊、第二處理模塊、第三處理模塊、第四處理模塊、自壓輸配水模塊和輸電線路；自壓輸配水模塊包括：水泵揚水單元和高位水池單元；

20、所述第一處理模塊，用于根據(jù)河谷型灌區(qū)的位置信息確定目標水電站，并獲取第一發(fā)電量；所述目標水電站用于基于目標水電站對應(yīng)的水庫給河谷型灌區(qū)提供灌溉水和進行落差發(fā)電，所述目標水電站是與河谷型灌區(qū)相關(guān)的上游水電站；所述第一發(fā)電量為落差發(fā)電產(chǎn)生的電量，應(yīng)用于河谷型灌區(qū)；

21、所述第二處理模塊，用于基于河谷型灌區(qū)的地貌特征，確定高地區(qū)域，以所述高地區(qū)域為中心將河谷型灌區(qū)劃分為至少一個灌溉單元；所述高地區(qū)域為與周邊區(qū)域的高程的差大于預(yù)設(shè)值的區(qū)域；

22、所述第三處理模塊，用于確定每個灌溉單元對應(yīng)的水泵揚水單元和高位水池單元；其中，每個灌溉單元均由對應(yīng)的水泵揚水單元和高位水池單元控制供水；所述高位水池單元位于高地區(qū)域；

23、所述水泵揚水單元，用于將灌溉水注入所述高位水池單元；

24、所述高位水池單元，用于存儲灌溉水；

25、所述第四處理模塊，用于根據(jù)所述高位水池單元和所述灌溉單元之間的水頭差進行自壓灌溉；

26、所述輸電線路，用于將第一發(fā)電量輸送至每個灌溉單元對應(yīng)的水泵揚水單元和高位水池單元。

27、在一種可選的實施方式中，所述水泵揚水單元包括：水泵、第一閥門和第一輸水管道，第一輸水管道的兩端設(shè)置有第一閥門；

28、所述高位水池單元所述包括：高位水池、第二輸水管道和第二閥門，第二輸水管道設(shè)置有第二閥門。

29、在一種可選的實施方式中，所述自壓輸配水模塊還包括：泥沙梯級處理單元和減壓消能單元；

30、所述泥沙梯級處理單元包括：泵前過濾器、泵后篩網(wǎng)過濾器和泵后疊片過濾器；泥沙梯級處理單元，用于對灌溉水進行過濾處理；

31、所述減壓消能單元包括：減壓閥、管道發(fā)電裝置和第三閥門；減壓消能單元設(shè)置在第一壓強和第二壓強不同的灌溉單元；第一壓強為灌溉單元的田間灌溉壓強；第二壓強為從高位水池單元流出的灌溉水到達灌溉單元的壓強。

32、在一種可選的實施方式中，基于河谷型灌區(qū)的灌溉系統(tǒng)還包括：控制監(jiān)測模塊。

33、所述控制監(jiān)測模塊包括：田間監(jiān)測單元和管網(wǎng)調(diào)控單元；

34、所述田間監(jiān)測單元，用于實時監(jiān)測每個灌溉單元得到每個灌溉單元的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；實時監(jiān)測數(shù)據(jù)包括：每個灌溉單元的需水量和第一壓強、每個高位水池單元的蓄水量和第二壓強；

35、所述管網(wǎng)調(diào)控單元，用于根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行反饋調(diào)控；反饋調(diào)控包括：調(diào)整高位水池單元的蓄水量或第二壓強。

36、在一種可選的實施方式中，基于河谷型灌區(qū)的灌溉系統(tǒng)還包括：綠色發(fā)電模塊。

37、所述綠色發(fā)電模塊包括：水電站發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元和風(fēng)力發(fā)電單元；

38、所述水電站發(fā)電單元包括：水輪機、發(fā)電機、水庫、水閘和第三輸水管道；

39、所述水電站發(fā)電單元，用于進行落差發(fā)電，得到第一發(fā)電量；

40、所述光伏發(fā)電單元設(shè)置在目標水電站對應(yīng)的水庫的水面，包括：光伏電池板、浮動支架、電氣設(shè)備和浮動系統(tǒng)；

41、所述光伏發(fā)電單元，用于進行光伏發(fā)電，得到第二發(fā)電量；

42、所述風(fēng)力發(fā)電單元包括：風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)力塔架和風(fēng)力測量系統(tǒng)；

43、所述風(fēng)力發(fā)電單元，用于進行風(fēng)力發(fā)電，得到第三發(fā)電量。

44、第三方面，本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲器和處理器，存儲器和處理器之間互相通信連接，存儲器中存儲有計算機指令，處理器通過執(zhí)行計算機指令，從而執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實施方式的基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法。

45、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機指令，計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實施方式的基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法。

46、第五方面，本發(fā)明提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機指令，計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第一方面或其對應(yīng)的任一實施方式的基于河谷型灌區(qū)的灌溉方法。

47、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，具有如下技術(shù)效果：

48、本發(fā)明的技術(shù)方案，基于河谷型灌區(qū)的地貌特征，確定高地區(qū)域，以高地區(qū)域為中心將河谷型灌區(qū)劃分為灌溉單元，可以優(yōu)化灌溉系統(tǒng)的布局。有助于實現(xiàn)灌溉水的自流分配，減少泵站等提水設(shè)施的需求，降低灌溉成本。每個灌溉單元由對應(yīng)的水泵揚水單元和高位水池單元控制供水，可以確保灌溉水的均勻分布和可靠性?？梢员ＷC每個灌溉單元都能獲得適量的灌溉水。利用高位水池單元和灌溉單元之間的水頭差進行自壓灌溉，可以減少能源消耗。自壓灌溉是一種利用自然落差實現(xiàn)灌溉的技術(shù)，不需要額外的動力，可以節(jié)省能源和運行成本?；诒景l(fā)明的技術(shù)方案，在河谷型灌區(qū)可以充分利用地形優(yōu)勢，實現(xiàn)高效的灌溉和水資源管理。