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龙图腾网获悉中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司申请的专利一种基于水箱模型的稻田水肥管理模拟与优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120525144B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511035852.9，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种基于水箱模型的稻田水肥管理模拟与优化方法是由高珍;侯爽;董斌;强敏敏;达文博;张云;赵嘉静;户家宝;马肖雄设计研发完成，并于2025-07-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于水箱模型的稻田水肥管理模拟与优化方法在说明书摘要公布了：本发明属于水稻水肥管理模拟与优化技术领域，公开了一种基于水箱模型的稻田水肥管理模拟与优化方法，包括：S1：利用研究区域稻田历史降雨、灌溉、排水、田间水位及水质数据，建立水箱模型，并率定水箱模型中各子模块参数，所述子模块包含：水模块、氮模块和磷模块；S2：利用水箱模型水模块模拟稻田田间水位变化；S3：利用水箱模型氮模块模拟稻田氮素浓度变化；S4：利用水箱模型磷模块模拟稻田磷素浓度变化，解决水稻种植水肥管理模式模拟与优化的问题。

本发明授权一种基于水箱模型的稻田水肥管理模拟与优化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于水箱模型的稻田水肥管理模拟与优化方法，其特征在于，所述方法包括： S1：利用研究区域的稻田历史降雨、灌溉、排水、田间水位及水质数据，建立双层水箱模型，并率定双层水箱模型的参数，以及双层水箱模型中各子模块的参数，所述双层水箱模型的子模块包含：水模块、氮模块和磷模块；在S1中，利用研究区域的稻田历史降雨、灌溉、排水、田间水位及水质数据，建立双层水箱模型，具体包括： S11：选定研究区域，在研究区域内选取至少三块典型稻田，并收集至少三块典型稻田至少一年的降雨、灌溉、排水、田间水位及水质数据组成的田间试验数据； S12：建立双层水箱模型，所述双层水箱模型包含上水箱和下水箱；所述上水箱模拟稻田田间水层，下水箱模拟稻田耕作层，在上水箱和下水箱中都构建对应的水模块、氮模块和磷模块； 所述双层水箱模型的参数包含稻田田间水层初始深度、耕作层土壤水初始深度、双层水箱模型侧面四个出水口高度、、和，田间水层渗漏和深层渗漏；所述四个出水口高度具体为：研究区域稻田田埂高度，农民排水口高度，田间水侧向渗漏高度和土壤水侧向渗漏高度； 并确定水模块、氮模块和磷模块的各参数； 水模块的参数包括：双层水箱模型侧面4个出水口分别对应的流量系数、、、，以及田间水层渗漏系数和深层渗漏系数和； 氮模块的参数包括尿素水解速率常数、氨挥发速率常数、硝化速率常数、反硝化速率常数、初始田间水氨氮负荷、初始田间水硝态氮负荷、初始田间水尿素负荷PU、初始土壤层硝态氮负荷及初始土壤层尿素负荷； 磷模块的参数包括土壤截留系数、磷素释放基数、磷素释放系数、初始田间水颗粒磷、初始田间水可溶性磷、初始土壤层颗粒磷及初始土壤层可溶性磷； S13：利用S11收集的田间试验数据，结合双层水箱模型中水模块、氮模块和磷模块的参数，分别计算水模块、氮模块和磷模块的平均纳什效率系数，调整水模块、氮模块和磷模块中各参数的值，使水模块、氮模块和磷模块的平均纳什效率系数均大于0.8； S2：利用所述水模块模拟稻田田间水位变化； S3：利用所述氮模块模拟稻田氮素浓度变化；S3具体包括： S31：稻田中氮的转化过程表示为： ， ， ， ， 其中，表示水解产生的氨氮，代表溶于稻田水的尿素，表示挥发的氨氮，表示初始田间水氨氮负荷，表示硝化作用产生的硝态氮，表示反硝化作用产生的氮素，表示初始土壤层硝态氮负荷，、、、分别是尿素水解、挥发、硝化和反硝化的速率常数，是时间间隔； S32：将稻田中氮的迁移和转化过程与水模块中模拟的各种流速相结合，从而模拟稻田中的氮素平衡； 将氮素的迁移和转换过程与水模块中模拟的各种流速相结合后，田间水氮素浓度指标计算公式为： ， ， ， ， ， ， 其中，为植物吸收修正系数，、、分别表示溶于稻田水的尿素、初始田间水氨氮负荷、初始田间水硝态氮负荷，、、分别表示田间水总氮、氨氮、硝态氮的浓度； S4：利用所述磷模块模拟稻田磷素浓度变化；S4具体包括： S41:计算土壤截留磷素量及由于雨水冲刷土壤释放出的磷素量；土壤截留磷素量及由于雨水冲刷土壤释放的磷素量的计算公式为： ， ， 其中，表示土壤层地下侧渗的磷素，表示进入土壤层的总磷量，s表示土壤截流系数，表示降雨或灌溉释放的磷素量，为释放基数，为释放系数，而R表示当日降雨量； S42:将稻田中磷的迁移和转化过程与水模块中模拟的各种流速相结合，从而模拟稻田中的磷素平衡； 田间水总磷浓度变化计算公式为： ， ， 其中，为植物吸收修正系数，表示田间水总磷负荷，代表田间水总磷浓度，为田间水位，表示当前某天，表示当前某天的下一天，为降雨径流、为排水、为田间水侧向渗漏、为田间水层渗漏。

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