發(fā)布時間:2023-09-19 17:51:56
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇農(nóng)田灌溉自動化,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:自動化 農(nóng)田 節(jié)水灌溉
中圖分類號:TN830文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
精細(xì)農(nóng)業(yè)是20世紀(jì)80年代初國際農(nóng)業(yè)領(lǐng)域提出的一門新興的跨學(xué)科綜合技術(shù)。它是通過高效利用農(nóng)業(yè)資源,從而獲得經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面最高回報的一種管理策略和技術(shù)體系。其本質(zhì)是基于農(nóng)田小區(qū)內(nèi)作物生長環(huán)境和產(chǎn)量差異性的科學(xué)變量管理方式來實現(xiàn),因此,快速有效地采集和描述影響作物生長因子與作物生長環(huán)境的空間變量信息,是開展精細(xì)農(nóng)業(yè)實踐的重要基礎(chǔ)。目前,農(nóng)情信息快速采集技術(shù)的研究落后于支持精細(xì)農(nóng)業(yè)的其他技術(shù)(如產(chǎn)量傳感器技術(shù)等)的發(fā)展,已成為當(dāng)前研究的重要課題。
1. 1 總體設(shè)計思路
高效節(jié)水灌溉項目涉及水利應(yīng)用領(lǐng)域和不同管理層級,需要解決的問題紛繁復(fù)雜,為了準(zhǔn)確對高效節(jié)水工程進(jìn)行設(shè)計,保證信息化建設(shè)的順利進(jìn)行,信息化系統(tǒng)主要設(shè)計思想是:運用先進(jìn)的現(xiàn)代科技技術(shù)來管理整個系統(tǒng),設(shè)計時基于高效節(jié)水灌溉項目對系統(tǒng)信息進(jìn)行分類,確定出結(jié)構(gòu)上合理,技術(shù)上易于實現(xiàn)和滿足實際應(yīng)用,性能上優(yōu)良的信息化管理系統(tǒng)。達(dá)到泵站節(jié)水灌溉、視頻監(jiān)視等目標(biāo),實現(xiàn)無人值班和少人值守。以可持續(xù)發(fā)展的思路,用現(xiàn)性思維和理念轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的治水思路,向管理要效益,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),創(chuàng)造出和諧的數(shù)字化樞紐工程。
1.2系統(tǒng)體系框架
整個系統(tǒng)構(gòu)建成區(qū)鎮(zhèn)級控制中心――項目區(qū)自動化控制系統(tǒng)二級結(jié)構(gòu),控制中心和項目區(qū)之間通過自建或租用公網(wǎng)VPN光纖方式,為了真正達(dá)到統(tǒng)一規(guī)劃,二級系統(tǒng)內(nèi)部的軟件層次是類似的,遵循統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是基于分層思想進(jìn)行設(shè)計的。分層的基本原則是系統(tǒng)各層相對獨立,系統(tǒng)的任何一層都只依賴于低于自己的層,而完全獨立于高于自己的層。
本系統(tǒng)可以劃分為四個層次,分別是自下而上的基礎(chǔ)設(shè)備和輔助設(shè)施層、網(wǎng)絡(luò)通信及計算機(jī)設(shè)備層、系統(tǒng)支撐平臺層、應(yīng)用軟件層,以及貫穿整個系統(tǒng)的各個層面的系統(tǒng)安全體系。
(2)鎮(zhèn)級控制中心
各鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)置分中心,負(fù)責(zé)實現(xiàn)項目區(qū)內(nèi)各監(jiān)測站和分中心數(shù)據(jù)交換,同時負(fù)責(zé)控制分中心與總控制中心數(shù)據(jù)通訊交換。
(3)項目區(qū)控制系統(tǒng)
在各項目區(qū)設(shè)置監(jiān)測站控制系統(tǒng),負(fù)責(zé)實現(xiàn)各監(jiān)測站自身的業(yè)務(wù)管理,包括各類生產(chǎn)監(jiān)測、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集,以及上級調(diào)度指令的接收執(zhí)行。
1.3 灌溉自動化系統(tǒng)與管道智能化灌溉系統(tǒng)
1.3.1 鎮(zhèn)級控制中心功能
鎮(zhèn)級控制中心是該系統(tǒng)的主控制操作中心,它是由操作人員根據(jù)系統(tǒng)反饋來的信息(如數(shù)據(jù)信息、圖像信息等),給項目區(qū)下達(dá)指令,不需人員進(jìn)行現(xiàn)場操作,一切操作實現(xiàn)了無人化管理,真正實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離自動化控制。
1、數(shù)據(jù)采集和處理
(1)數(shù)據(jù)采集
系統(tǒng)通過通信模塊獲取來自各個項目區(qū)的數(shù)據(jù)并將之存入鎮(zhèn)級控制中心數(shù)據(jù)庫。如:水泵開啟狀態(tài);水位;氣象參數(shù)等;水位儀、電機(jī)設(shè)備運行狀態(tài)等。
(2)數(shù)據(jù)處理與計算
時流量與累積流量:根據(jù)水位、站機(jī)組裝置效率與水泵性能曲線計算。對測量監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確性和誤差校驗,最后經(jīng)格式化處理后形成實時數(shù)據(jù)并存入實時數(shù)據(jù)庫,以便生成各種數(shù)據(jù)庫,供查詢、打印、顯示等。
2、運行監(jiān)視和事故報警
(1)監(jiān)視
使運行人員通過屏幕對各主設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)視。所有要進(jìn)行監(jiān)視的內(nèi)容包括當(dāng)前各設(shè)備的運行及停運情況,并對各運行參數(shù)進(jìn)行實時顯示。
(2)參數(shù)越限報警
計算機(jī)自動控制系統(tǒng)對某些參數(shù)以及計算數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,對這些參數(shù)量值可預(yù)先設(shè)定其限制范圍,當(dāng)參數(shù)越限及復(fù)限時要作相應(yīng)的處理。
(3)故障狀態(tài)顯示記錄
計算機(jī)自動控制系統(tǒng)定時監(jiān)測各種故障狀態(tài)信號,一旦發(fā)生狀態(tài)將在屏幕上即時顯示出來,同時記錄故障及其發(fā)生時間,并畫面彈出報警。系統(tǒng)對故障狀態(tài)信號的查詢周期不超過兩秒。
3、控制和調(diào)節(jié)
管理中心值班人員通過主控站計算機(jī)人機(jī)接口對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,主要有:自動完成開、停機(jī)和泵機(jī)組啟閉;電氣設(shè)備開關(guān)合/分操作;各種輔助設(shè)備的操作;各種整定值和限值的設(shè)定;各種信號處理等。
4、其它功能:數(shù)據(jù)通信、統(tǒng)計與制表、畫面顯示、語音提示功能、運行操作指導(dǎo)和事故處理指導(dǎo)、系統(tǒng)自檢和自動重啟動
1.3.2 項目區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)
項目區(qū)監(jiān)控單元完成各傳感器數(shù)據(jù)采集處理、控制與調(diào)節(jié)、保護(hù)和報警、數(shù)據(jù)通信等,對泵機(jī)組站的主輔設(shè)備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)以及傳感器、儀器儀表的測量值進(jìn)行實時采集、處理,存入實時數(shù)據(jù)庫,作為系統(tǒng)監(jiān)視、告警、控制、制表、模擬圖形顯示的依據(jù),并通過公網(wǎng)VPN或自建光纖網(wǎng)與區(qū)管理中心進(jìn)行通訊,結(jié)構(gòu)如下圖所示。
1、數(shù)據(jù)采集與處理
監(jiān)控中心監(jiān)控主機(jī)接收項目區(qū)泵站電氣信息化自控裝置上傳的各類實時數(shù)據(jù),包括模擬量、開關(guān)量、綜合量和SOE事件順序記錄、越復(fù)限事件記錄等。按收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫刷新、報警登錄;接收上級調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的命令以及接收其它系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據(jù)。
2、對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行如下處理:
對模擬量數(shù)據(jù)(流量數(shù)據(jù)等)進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波、合理性檢查、工程單位變換、數(shù)據(jù)變化及越限檢測等,并根據(jù)規(guī)定產(chǎn)生報警和報告;狀態(tài)數(shù)據(jù)處理包括光電隔離、硬件及軟件濾波、基準(zhǔn)時間補(bǔ)償、數(shù)據(jù)有效性和合理性判斷,并根據(jù)規(guī)定產(chǎn)生報警和報告;
事件順序記錄處理記錄各個重要事件的動作順序、事件發(fā)生時間(年、月、日、時、分、秒、毫秒)、事件名稱、事件性質(zhì),并根據(jù)規(guī)定產(chǎn)生報警和報告。
1.4灌區(qū)信息采集
該控制系統(tǒng)運行主要是依靠灌區(qū)信息的,全面、準(zhǔn)確的信息采集對系統(tǒng)良好控制起關(guān)鍵作用。因此在微灌區(qū)田安裝高精度、高靈敏度的傳感器以測量土壤墑情、大棚環(huán)境溫度、二氧化碳濃度。同時在田間安裝小型氣象自動觀測站來觀測每天的天氣變化。安裝田間設(shè)備防雷防止雷擊破壞。以上數(shù)據(jù)經(jīng)過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的采集節(jié)點采集處理后,通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān),將田間數(shù)據(jù)信息實時、準(zhǔn)確的傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行存儲、管理和分發(fā)。
農(nóng)田灌溉自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)精細(xì)、適時灌溉,不僅能提高水利資源的利用率,還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收。發(fā)達(dá)國家發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的一個重要途徑就是灌溉管理的自動化,對灌區(qū)內(nèi)水情、墑情實時監(jiān)測預(yù)報、并根據(jù)作物的生長情況制定相應(yīng)灌溉規(guī)劃。我國農(nóng)田灌溉自動化研究處于起步階段,目前主要依靠人工測量和控制, 數(shù)據(jù)收集和處理難,不利于用水的精確管理和合理化灌溉。隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,農(nóng)田灌溉自動化變得越來越重要。
二、現(xiàn)實意義
為了解決我國農(nóng)業(yè)用水存在的水資源緊缺與水資源污染、浪費嚴(yán)重的突出矛盾以及節(jié)水灌溉管理體系有待加強(qiáng)完善的問題,應(yīng)該更新觀念,以現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的發(fā)展為中心,不斷向節(jié)水灌溉、高效用水模型和綠色環(huán)保的研究領(lǐng)域擴(kuò)展、加強(qiáng)作物需水規(guī)律和灌溉制度的研究、加強(qiáng)農(nóng)田水利應(yīng)用基礎(chǔ)研究等措施,解決農(nóng)業(yè)水資源短缺,保證農(nóng)業(yè)、水利可持續(xù)發(fā)展。
三、研究目的
實現(xiàn)水稻用水灌溉的最優(yōu)控制,為農(nóng)田灌溉排水工程設(shè)計和運行管理提供科學(xué)依據(jù),為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐,對現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)發(fā)展起到引領(lǐng)和示范帶動的作用。
四、系統(tǒng)功能
把田間多余灌溉用水排進(jìn)蓄水池進(jìn)行保存,最大限度地節(jié)約水資源。由于循環(huán)水中含有化肥、農(nóng)藥、養(yǎng)料,使之循環(huán)利用,做到不污染環(huán)境,節(jié)約農(nóng)藥、化肥、節(jié)約生產(chǎn)成本,綠色環(huán)保。水稻田間鋪設(shè)灌水、排水管道,田間裝設(shè)電動進(jìn)水閥門和電動排水閥門、電磁流量計、水位計、水質(zhì)檢測等儀表,按照寒地水稻的全生育期的灌溉需水規(guī)程要求,做到灌溉水的自動循環(huán)利用,減輕勞動強(qiáng)度,降低人工成本。
五、系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
智能化循環(huán)節(jié)水灌溉項目以水稻葉齡診斷技術(shù)為理論基礎(chǔ),根據(jù)水稻不同葉齡時期的需水規(guī)律,分別制定出水稻各葉齡生育時期的灌溉控制策略。秧苗三葉一心開始插秧,田間保持花達(dá)水狀態(tài);4葉返青期,上護(hù)苗水3-5cm;分蘗期保持3-5cm水層,分蘗盛期即7葉期晾田控蘗5天左右;拔節(jié)期和孕穗期實行間歇灌溉,水層自然落干后,再灌水3-5cm;孕穗末期至始穗期可根據(jù)水稻長勢適當(dāng)晾田;抽穗、開花至蠟熟期繼續(xù)實行間歇灌溉;水稻成熟前30天停止灌溉,等待收獲。
六、系統(tǒng)工作過程
安裝在灌水渠和排水渠上的智能灌溉控制裝置接到系統(tǒng)決策指令后,通過控制灌水和排水電磁閥的開啟和關(guān)閉,將蓄水池中的水流入格田或?qū)⒏裉飪?nèi)多余的灌溉水回收到蓄水池進(jìn)行儲存,供下次灌溉使用,從而實現(xiàn)自動化的循環(huán)灌溉。
由于天氣高溫、蒸發(fā)量大或其他原因造成格田內(nèi)的水層深度低于水稻該葉齡期的水位臨界值時,系統(tǒng)對傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷后,自動發(fā)出灌水指令,蓄水池中的水泵接到指令后立即啟動,蓄水池中儲存的灌溉水流向灌水渠,同時灌水渠的電磁閥自動打開,灌溉水進(jìn)入到格田內(nèi)。當(dāng)格田內(nèi)的水層深度達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)值時,系統(tǒng)發(fā)出停止指令,蓄水池的水泵停止工作,灌水渠電磁閥自動關(guān)閉,停止灌溉。
由于栽培技術(shù)要求需要排水,或者是遇到較強(qiáng)的降雨造成格田內(nèi)的水層深度高于水稻該葉齡期的水位臨界值時,系統(tǒng)診斷后立即發(fā)出排水指令,排水渠電磁閥自動打開,田間多余的水通過排水渠流向蓄水池并儲存起來。當(dāng)格田內(nèi)的水層深度降到系統(tǒng)預(yù)設(shè)值時,系統(tǒng)發(fā)出停止排水指令,排水渠電磁閥關(guān)閉,停止排水。
七、應(yīng)用效果分析
1、 用水量監(jiān)測
對系統(tǒng)灌溉監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,智能化循環(huán)節(jié)水灌溉用水量107m3/畝,其中排水量45m3/畝,需地下水62m3/畝,常規(guī)灌溉需地下水128m3/畝,全年省水66m3/畝。節(jié)約了水資源,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
2、 節(jié)約肥料成本分析
分別在水稻插秧排水、分蘗、曬田排水和齊穗4個時期,采集水樣。養(yǎng)分化驗結(jié)果見下表1。
蓄水池全氮含量1.2mg/L,曬水池全氮含量0.34mg/L,差值為0.86mg/L,循環(huán)水二次利用水量45m3/畝,增加全氮養(yǎng)分含量38.7g/畝,可節(jié)約尿素0.09kg/畝;磷肥比較穩(wěn)定,養(yǎng)分流失量很小,可忽略不計,速效鉀流失量最高,按上述方法計算,可節(jié)約50%硫酸鉀0.6kg/畝,通過智能化循環(huán)節(jié)水灌溉技術(shù)畝節(jié)約尿素0.09kg,50%硫酸鉀0.6kg,節(jié)約肥料成本3.1元/畝。
2、 節(jié)約人工成本分析
應(yīng)用該項技術(shù)實現(xiàn)灌溉管理的智能化、自動化控制,節(jié)約水稻生產(chǎn)灌溉田間管理人工費15元/畝。
八、技術(shù)應(yīng)用結(jié)論與討論
【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉;自動化;發(fā)展趨勢
引言
我國是世界嚴(yán)重缺水的國家之一,農(nóng)業(yè)是用水最大用戶,農(nóng)業(yè)用水總量4000億m3,占全國總用水量的70%,而目前我國農(nóng)田水分利用率和水分利用效率都比較低,其中農(nóng)田灌溉水的利用率平均僅為40%―50%左右,農(nóng)田對自然降水的利用率僅達(dá)到56%;農(nóng)田灌溉水的利用效率僅有1.0kg/m3左右;旱地農(nóng)田水分的利用效率為0.60―0.75 kg/m3。根據(jù)權(quán)威部門的預(yù)測結(jié)果,在不增加現(xiàn)有農(nóng)田灌溉用水量的情況下,2030年全國缺水高達(dá)1300億―2600億m3,其中農(nóng)業(yè)缺水500億―700億m3。加快發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè),不僅是解決我國水資源短缺、實現(xiàn)水資源高效利用的有力保障,同時也是保障糧食安全、生態(tài)安全和水資源安全的重大基礎(chǔ)戰(zhàn)略,可以大幅度增加農(nóng)民收入,有力地推動農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,具有重要的戰(zhàn)略地位和深遠(yuǎn)的意義。而當(dāng)前我國在節(jié)水灌溉方面還基本停留在人工操作上,即使有些地方搞了一些灌溉工程自動控制系統(tǒng),但只是小面積的局部控制。真正具有擴(kuò)展功能的大規(guī)模灌溉工程的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用還不多見。
灌溉自動控制模式與人工控制力式相比,具有節(jié)省水、肥、能量、殺蟲劑、人工等優(yōu)點,并可基本消除在灌溉過程中人為因素造成的不利影響,提高操作的準(zhǔn)確性,有利于灌溉過程的科學(xué)管理和先進(jìn)灌溉技術(shù)的推廣。同時通過灌溉控制器適時、適量地灌水,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,有利于我國廣大農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,同時,對環(huán)境保護(hù)也起到一定的作用。
一、國外灌溉自動化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇,世界各國,特別是發(fā)達(dá)國家都把發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。發(fā)達(dá)國家在生產(chǎn)實踐中,始終把提高灌溉(降)水的利用率、作物水分生產(chǎn)效率、水資源的再生利用率和單方水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益作為研究重點和主要目標(biāo)。這些發(fā)達(dá)國家從最早的水力控制、機(jī)械控制,到后來的機(jī)械電子混合協(xié)調(diào)式控制,到當(dāng)前應(yīng)用廣泛的計算機(jī)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等,控制精度和智能化程度越來越高,可靠性越來越好,操作也越來越簡便。
1、 電氣信息技術(shù)在灌溉控制中的應(yīng)用
30年前,溝灌和漫灌幾乎全靠人力,自動化技術(shù)未能應(yīng)用到灌溉工程中。真正的計算機(jī)控制灌溉源于以色列。該國最初把自動化控制技術(shù)應(yīng)用到灌溉中的原因是:以色列足一個極其缺水的國家,從自然條件上講必須發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè);另一方面是出于中東安全的考慮,以色列人想通過自動化控制技術(shù)在家里控制農(nóng)田灌水,減少由于武裝沖突帶來的危險。最初的灌溉控制器是一個簡單的定時器,這可以看做是灌溉控制自動化的第一階段。隨著控制技術(shù)、傳感器及水的發(fā)展,以色列開發(fā)了現(xiàn)代診斷式控制器,這種控制器把以前不能采集到的信息通過不同的傳感器來獲得,通過互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制、CSM等來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,然后通過計算機(jī)中的一些模型來處理信息,做出灌溉計劃。
2、人工智能在灌溉中的應(yīng)用
由于土壤濕度傳感器的非線性以及其輸出延遲較大,采用傳統(tǒng)的反饋控制方法很難得到滿意的結(jié)果,而近幾年由于人工智能技術(shù)的發(fā)展,使得人工智能技術(shù)在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用顯示出廣闊的前景,其中包括用專家系統(tǒng)、模糊邏輯系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來預(yù)測和建模,使得灌溉控制器用這些智能技術(shù)來及時、準(zhǔn)確地預(yù)測環(huán)境參數(shù),同時控制這些參數(shù)使得它更適合于作物生長。糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在灌溉控制器中的應(yīng)用較多,這些系統(tǒng)一般以土壤濕度傳感器測土壤水分,同時還通過自動天氣預(yù)報站估算出作物的蒸騰量,然后把這兩個信息經(jīng)模糊化后輸入到模糊控制器,模糊控制器經(jīng)模糊規(guī)則決策得出模糊輸出,再把該模糊輸出精確化傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu),控制電磁閥動作。如果該控制不能得到滿意的結(jié)果,則可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來優(yōu)化控制規(guī)則。
模糊控制不需被控對象的精確模型,它是根到另一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去預(yù)測灌溉需求。根據(jù)人的手動經(jīng)驗或?qū)<业闹R來設(shè)計的。一個有經(jīng)驗的農(nóng)民能知道合適的灌溉時間和灌溉量,既然模糊控制能夠模擬人的推理能力。所以把模糊控制技術(shù)和傳統(tǒng)的控制方法結(jié)合將是非常有發(fā)展前途的。
二、國內(nèi)灌溉自動化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
國內(nèi)在開發(fā)灌溉自動控制系統(tǒng)方面處于研制、試用階段。能實際投入應(yīng)用,且應(yīng)用較廣的灌溉控制器還不多見。在開發(fā)的產(chǎn)品中有代表性的如中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院聯(lián)合多家單位研制的2000型溫室自動灌溉施肥系統(tǒng),該系統(tǒng)是國家“九五”科技攻關(guān)項目中自主研發(fā)的科技產(chǎn)品。該系統(tǒng)結(jié)合我國溫室的環(huán)境和實際使用特點,以積木分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理,解決了計算機(jī)適時閉環(huán)控制、動態(tài)監(jiān)測、控制顯示中文、施肥泵混合比可調(diào)、電磁閥開度可調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)問題。該系統(tǒng)具
有手動控制、程序控制和自動控制等多種灌溉系統(tǒng)模式,可按需要靈活應(yīng)用,在大連、北京等地已經(jīng)投入了應(yīng)用。從系統(tǒng)運行情況來看,該系統(tǒng)有很好控制效果。取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。天津市水利科學(xué)研究所研制的溫室滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)主要用于現(xiàn)代溫室,日光溫室作種物的灌溉營養(yǎng)液施肥,環(huán)境監(jiān)測的智能控制,采用世界先進(jìn)的可編程序控制器和觸摸屏控制技自動灌溉控制器,性能可靠、功能齊全、人機(jī)界面友好、操作簡單、價格低廉,此控制系統(tǒng)的控制流量為15 m3h, 控制規(guī)模為1―2 hm2,能控制24路閥門,系統(tǒng)具有人工干預(yù)灌溉施肥功能,定時、定量灌溉施肥功能,條件控制灌溉施肥功能。北京澳作生態(tài)儀器有限公司的澳作智能節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)可與各種滴、噴灌系統(tǒng)連接,實時監(jiān)測土壤墑情,根據(jù)要求自動灌溉。控制方式靈活,手動、半自動、全自動任選且可隨意在計算機(jī)上更改,可同時控制多個設(shè)備,受控區(qū)位置及形狀,環(huán)境參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)可同時顯示在中心計算機(jī)上。北京奧特思達(dá)科技有限公司研制的WT一02型微噴灌定時自動控制器,是一種供農(nóng)業(yè)、草坪、果園、溫室一般場合給水的電子灌溉自動控制系統(tǒng)。
1995年,許建中在大規(guī)模灌溉工程的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中采用分散功能和集中管理,各局部系統(tǒng)(RTU)都能獨立工作,各RTU之間的信息則通過高速數(shù)據(jù)通道進(jìn)行聯(lián)系,其控制方式包括時間控制、水量控制、時間水量綜合控制、綜合分析制。毛慎建、張和許一飛(1995年)在智能化灌溉控制器研制中,介紹了以803l單片機(jī)為核心的全自動化灌溉控制器,該控制器可以按照任意設(shè)定周期進(jìn)行灌溉控制,也可以根據(jù)檢測的土壤水分狀況進(jìn)行閉環(huán)控制,能夠控制多路灌溉系統(tǒng)進(jìn)行多種方式灌溉,該系統(tǒng)已成功用于北京航空航天大學(xué)體育場,從投入運行的情況來看,情況良好。許吉力(2000年)以以色列和法國Richel溫室系統(tǒng)為對象,綜合分析了溫室灌溉系統(tǒng)的要求和特點,提出了一種以集散控制系統(tǒng)方式的溫室計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成方式,采用了面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)和事件驅(qū)動方式,能及時響應(yīng)用戶請求,使系統(tǒng)不但具有非常友好的人機(jī)交互界面,而且具有良好的實時控制功能,強(qiáng)大的信息查詢能力。胡清和桂玉屏(1999年)在采用計算機(jī)控制農(nóng)田灌溉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計中,介紹了一種低成本新型水傳感器,并把它用在農(nóng)田灌溉計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,該裝置成功應(yīng)用于福建省漳州市甘蔗灌溉試驗站,取得了滿意的結(jié)果。朱長青、曹成茂(2001年)在多用途節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)研制中,介紹了一種以單片機(jī)控制為核心,能適應(yīng)多種作物節(jié)水灌溉控制系統(tǒng),該系統(tǒng)研制時充分考慮各種作物的特點,綜合選擇與灌溉控制密切相關(guān)的三個因素作為綜合控制對象。其它國內(nèi)研制得自動灌溉控制器,還有直接用PC機(jī)進(jìn)行控制的,這樣使成本增加,不易在田間較惡劣環(huán)境下使用等缺陷。
三、節(jié)水灌溉自動化技術(shù)發(fā)展趨勢
經(jīng)過多年的發(fā)展,國外灌溉控制器已逐步趨于成熟、系列化,但價格昂貴。國內(nèi)雖引進(jìn)一些,但多數(shù)是農(nóng)業(yè)示范區(qū)、科研單位、高校,雖然國外生產(chǎn)的灌溉控制器性能優(yōu)越。但沒有考慮我國特殊的自然、氣候、土地資源、農(nóng)民經(jīng)濟(jì)狀況等因素,因而國外引進(jìn)的灌溉控制器在國內(nèi)應(yīng)用并不普及。國內(nèi)雖然有多家研制灌溉控制器。但多數(shù)是小規(guī)模、實驗和理論的探討,應(yīng)用不夠普及,究其原因一則是開發(fā)性能完善的灌溉控制系統(tǒng)需要大量的人力、物力的投入,需要多部門、多學(xué)科的融合,這在一定程度上限制了性能完善、適應(yīng)性強(qiáng)的控制器的開發(fā)。其次是現(xiàn)在開發(fā)出來的灌溉控制器價格昂貴,農(nóng)民盡管知道能節(jié)省人力、灌溉用水、提高產(chǎn)量,但由于一次性投資太大,多數(shù)農(nóng)民承受不起,這也在一定程度上限制了灌溉控制器的普及。
隨著中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、以及我國加入WTO等因素,可以預(yù)計對農(nóng)業(yè)灌溉自動化技術(shù)的要求會越來越高。灌溉控制器在我國將有巨大的市場。節(jié)水灌溉控制器近期在中國應(yīng)朝著價格低、性能可靠、操作簡便的方向發(fā)展。但從長遠(yuǎn)利益考慮,新的智能化技術(shù)、傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技的引入、應(yīng)用和普及,將會有智能化程度更高、功能更強(qiáng)、性能更穩(wěn)定可靠的灌溉控制器出現(xiàn)。
結(jié)束語
綜上所述,西方發(fā)達(dá)國家在節(jié)水灌溉控制器的開發(fā)上已越來越成熟,且發(fā)展趨勢是研制大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單片機(jī)控制系統(tǒng)。同時隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)為節(jié)水灌溉控制器的研制開辟了廣闊的應(yīng)用前景。而國內(nèi)在灌溉控制器的研制方面還沒有形成規(guī)模大、應(yīng)用范圍廣的成套灌溉控制產(chǎn)品,國內(nèi)的一些高爾夫球場等大面積場地灌溉控制,一般引用國外現(xiàn)成的成套灌溉控制產(chǎn)品。而廣大農(nóng)村可根據(jù)我國國情和各地經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的實際情況,采取簡單可行的節(jié)水灌溉措施及相應(yīng)的排灌機(jī)械和設(shè)備,大力發(fā)展可靠、實用、成本低、操作簡便的節(jié)水灌溉控制器,這樣做不僅具有廣闊的市場,而且具有巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
【1】毛慎建,張,許一飛.智能化灌溉控制器.北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué),1995(2)
唐山市農(nóng)田水利工程可控制有效灌溉面積755萬畝.占耕地面積的90.7%,其中萬畝以上灌區(qū)20處,可控制有效灌溉面積122萬畝:農(nóng)用灌溉機(jī)井13.68萬眼.揚水站383座.塘壩99個,水池水窖l1.78萬個.引水上山工程428處.可控制有效灌溉面積633萬畝。農(nóng)田水利工程年均向農(nóng)業(yè)灌溉供水18.89億m3.農(nóng)田旱澇保收面積達(dá)到629萬畝.為全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。保障了糧食安全、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收.維護(hù)了農(nóng)村穩(wěn)定的大局
2.農(nóng)田水利建設(shè)存在的主要問題
一是已有農(nóng)田灌排設(shè)施老化失修和損毀問題嚴(yán)重。二是農(nóng)業(yè)水利用效率比較低.節(jié)水改造任務(wù)艱巨。三是投入不足制約了農(nóng)田水利基本建設(shè)。四是部分農(nóng)田水利設(shè)施管理責(zé)任難落實。
3.明確加快農(nóng)田水利建設(shè)重點
3.1加強(qiáng)農(nóng)田灌溉工程建設(shè)
以擴(kuò)大和改善農(nóng)田灌溉條件.推進(jìn)高效節(jié)水灌溉為重點.把全市農(nóng)田全部建成旱澇保收田.打造高標(biāo)準(zhǔn)糧食生產(chǎn)核心區(qū)全面推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)綜合節(jié)水灌溉.到2015年節(jié)水灌溉面積占有效灌溉面積的7O%:到2020年達(dá)到有效灌溉面積的85%。
3.2推進(jìn)除澇減災(zāi)工程建設(shè)
以改善農(nóng)田除澇、農(nóng)村排水設(shè)施為重點.完善農(nóng)村排水體系。加快各級農(nóng)田排澇溝渠的清淤、整修,更新改造橋、閘、涵等交叉建筑物,使農(nóng)田除澇系統(tǒng)完善配套。
3.3推進(jìn)抗旱減災(zāi)能力建設(shè)
建設(shè)以機(jī)井、水窖、坑塘、溝渠、平原水庫等為主的抗旱水源工程.增加抗旱水源:將城市中關(guān)閉的自備井統(tǒng)一登記管理.做為抗旱后備水源:建立優(yōu)先使用地表水、保護(hù)涵養(yǎng)地下水的制度.儲備極端干旱年抗旱水源在市防汛抗旱儲備站和14個主要縣(市)區(qū)分別建立抗旱物資儲備庫.儲備常用抗旱應(yīng)急物資。
3.4推進(jìn)農(nóng)田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)
一是加強(qiáng)井灌區(qū)開展農(nóng)業(yè)灌溉監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)二是加強(qiáng)地上水灌區(qū)完善調(diào)水自動測控系統(tǒng)建設(shè)三是繼續(xù)完善灤下灌區(qū)自動化監(jiān)控系統(tǒng).啟動陡河灌區(qū)自動化建設(shè).實現(xiàn)自動傳輸數(shù)據(jù)、遙控啟閉閘門、室內(nèi)視頻監(jiān)控、智能磁卡收費。四是建設(shè)引灤調(diào)水監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)潘家口、大黑汀、桃林口、邱莊、陡河五大水庫水情信息共享。
3.5推進(jìn)農(nóng)田水利工程管理體制改革
適應(yīng)農(nóng)村土地規(guī)模經(jīng)營的新趨勢.深化小型水利工程產(chǎn)權(quán)制度改革.明確所有權(quán)和使用權(quán).落實管護(hù)主體和責(zé)任.對公益性小型水利工程管護(hù)經(jīng)費給予補(bǔ)助對受益農(nóng)戶較多的水利工程或不具備經(jīng)營條件的公益性設(shè)施.建立非營利機(jī)構(gòu)提供相應(yīng)的社會化服務(wù)。
4.幾點建議
4.1發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用.構(gòu)建各部門密切配合的工作機(jī)制
各級政府要把農(nóng)田水利基本建設(shè)作為確保農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和糧食安全的一項基礎(chǔ)性工作來抓.精心組織。周密部署.切實發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用。實行行政領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)制和目標(biāo)管理責(zé)任制.明確部門職責(zé).強(qiáng)化有關(guān)部門的分工協(xié)作、齊抓共管。發(fā)展改革部門結(jié)合有關(guān)部門做好農(nóng)建項目的申報、立項工作。財政部門努力增加農(nóng)田水利基本建設(shè)資金投入,及時下達(dá)、撥付資金,加強(qiáng)資金的使用、管理、監(jiān)督,確保專款專用。農(nóng)業(yè)部門組織好備耕各項準(zhǔn)備工作.指導(dǎo)農(nóng)村搞好種植結(jié)構(gòu)調(diào)整.強(qiáng)化農(nóng)藝技術(shù)推廣服務(wù)。電力部門加強(qiáng)農(nóng)村電網(wǎng)改造.搞好農(nóng)田電力配套。新聞單位加強(qiáng)對農(nóng)田水利建設(shè)工作的宣傳.營造大搞農(nóng)田水利建設(shè)的良好氛圍。
4.2建立農(nóng)田水利投資穩(wěn)定增長機(jī)制加大公共財政對農(nóng)田水利的投入落實節(jié)水、抗旱設(shè)備的財政補(bǔ)貼政策。
金融機(jī)構(gòu)要按政策積極開展水利建設(shè)中長期政策性貸款和農(nóng)村小型水利工程小額貸款業(yè)務(wù).進(jìn)一步增加農(nóng)田水利建設(shè)的信貸資金規(guī)模。要廣泛吸引社會資金投資水利。各級政府制定政策。鼓勵吸引社會資金參與水利建設(shè)。嚴(yán)格執(zhí)行水利工程耕地占用稅政策。
4.3健全完善基層水利管理體系全面落實省基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)體系改革方案。
建立以水利站、抗旱服務(wù)站、灌溉試驗站、灌區(qū)管理站為主體的基層水利管理服務(wù)體系。完善縣級抗旱服務(wù)組織。強(qiáng)化其抗旱服務(wù)職能,完善樂亭縣灌溉試驗站建設(shè)。
關(guān)鍵詞:水利工程;灌溉技術(shù);改進(jìn)措施
1引言
目前,主營的日常水利灌溉手段為地面農(nóng)田灌溉。傳統(tǒng)的地面農(nóng)田灌溉是農(nóng)田水利工程灌溉技術(shù)的重要組成部分。從使用率上看,國內(nèi)占比95%以上的農(nóng)地均使用傳統(tǒng)的地面灌溉的水利灌溉手段。伴隨著科技技術(shù)的不斷研發(fā)和應(yīng)用的發(fā)展下,不少關(guān)于農(nóng)田灌溉領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)不斷衍生,且被逐步應(yīng)用于實際的農(nóng)田水利工程中,但是農(nóng)田灌溉的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用程度難以實現(xiàn)大面積的普及應(yīng)用,這是因為基于農(nóng)田水利設(shè)施奇缺、土壤質(zhì)量不好、灌溉操作不科學(xué)等諸多問題共同影響下,加劇了水資源的嚴(yán)重耗費。為此,升級當(dāng)下農(nóng)田灌溉技術(shù),加強(qiáng)水利工程在實際操作中的作用,將其廣泛應(yīng)用于農(nóng)田水利工程中,實現(xiàn)國內(nèi)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化的智能化、自動化灌溉的方向發(fā)展,做到水資源節(jié)約、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值提升的雙重效益。
2研究水利工程灌溉施工技術(shù)的意義
國內(nèi)目前處于社會快速發(fā)展階段,科學(xué)技術(shù)、工程項目都得到大力支持和發(fā)展,由其是關(guān)系著農(nóng)村生活發(fā)展的農(nóng)田水利工程越來越被國家政府部門重視,水利工程質(zhì)量要求被逐漸認(rèn)識到其重要性,同時水利工程質(zhì)量的定義有了更深的意義。農(nóng)田水利工程建設(shè)質(zhì)量不斷提升的需求下,水利工程質(zhì)量在先進(jìn)技術(shù)、政府扶持重視的條件下得到了質(zhì)的飛躍。目前的農(nóng)田水利工程建設(shè)強(qiáng)調(diào)從多維度、全方位把控工程質(zhì)量,有效達(dá)成多功能綜合化的水利工程灌溉職能。為此,水利工程灌溉施工工序和作業(yè)的質(zhì)量把控重要性以及發(fā)揮的效用不言而喻,嚴(yán)格做好水利工程灌溉施工的技術(shù)完善,促進(jìn)水利工程的發(fā)揮蓄水、防洪的效用,能夠為人類提供優(yōu)質(zhì)優(yōu)量的水資源。灌溉技術(shù)是水利工程核心,為此在開展工程灌溉施工時,積極分析灌溉技術(shù)以及水利工程的各項施工工序、能夠為人民、國家建造出優(yōu)質(zhì)的水利灌溉工程提供充分的保障,對社會民生具有十分重要的意義。
3水利工程灌溉施工特點
水利工程對比其他基礎(chǔ)工程設(shè)施,水利工程是依托水資源所構(gòu)建起來的,為此水利工程的布設(shè)環(huán)境要求能夠集成多種河流的支流、干流,橫跨海岸、山澗等地,擁有豐富的水資源。水利工程灌溉施工的質(zhì)量和施工過程嚴(yán)重關(guān)系著水資源環(huán)境,下面羅列了水利灌溉工程的施工特征:
3.1自然環(huán)境對水利灌溉工程的影響程度大,且施工條件惡劣
水利工程灌溉施工受自然環(huán)境影響巨大,導(dǎo)致實際水利工程灌溉施工難度加大。其一,水利工程灌溉施工受到施工地點的地質(zhì)環(huán)境的嚴(yán)重影響,基于通常匯集各方河流干支流的地勢復(fù)雜,更加增加了水利灌溉施工難上加難,除外水利工程灌溉的基礎(chǔ)構(gòu)造、物理力學(xué)特征要求施工隊伍首先根據(jù)施工地點進(jìn)行大量的批次勘察工作,從而制定出適宜的水利灌溉施工的地基設(shè)計方案。其二,水利工程灌溉的職能是防洪、蓄水、擋水,為了達(dá)到該要求,對于水利工程灌溉施工質(zhì)量有著極高的嚴(yán)格要求,借助科學(xué)、可行的灌溉技術(shù)完成高效、高質(zhì)量的水利灌溉工程,促進(jìn)整體水利工程的順利竣工。
3.2受環(huán)境和氣候條件影響,施工條件復(fù)雜,施工難度大
水利工程灌溉施工地點是匯集各方河流干支流的地點,水資源豐富但通常地勢復(fù)雜。在實際的施工作業(yè)中要做到排水,同時施工前還要導(dǎo)流或截流,同時水利工程施工受到水文氣候的重要影響,一旦出現(xiàn)洪災(zāi)或大暴雨等都會造成水利工程施工的延期或是造成施工失敗的不良后果。
3.3水利工程灌溉對比其他水利工程的施工,存在異同之處
水利工程灌溉施工的顯著特征是施工手段、施工工序明顯區(qū)別于別的水利工程作業(yè),灌溉施工受到自然環(huán)境的嚴(yán)重影響,且灌溉工程子項目眾多,建筑物繁多,灌溉渠道九曲十三彎,施工道路條件惡劣、施工難度大以及作業(yè)的大型機(jī)械操作儀器數(shù)量有限、以人力施工為主等等,都是水利工程灌溉施工的顯著特征。
4影響灌溉效果的因素
實際的水利灌溉工程中,其影響灌溉施工的因素眾多,主要分為環(huán)境因素、設(shè)計因素、人為因素等。設(shè)計因素指的是灌溉手段以及灌溉技術(shù)水平造成的影響;環(huán)境因素指的是土壤土質(zhì)、地形地勢差異等造成的影響;人為因素指的是實際的人為灌溉的操作存在盲目性,這是因為農(nóng)民對灌溉認(rèn)知的薄弱或是沒有系統(tǒng)的農(nóng)田水利灌溉的管理意識造成的。具體的環(huán)境因素分為以下原因:灌溉農(nóng)田整體地形坑坑洼洼,不同的畦田的整塊面積比例存在較大差異,水源流入畦田的水流量小且流速慢,但是加快水流速度又容易誘發(fā)畦田水資源滲漏的問題,造成水源浪費,農(nóng)田灌溉不平衡等。極有可能因不同畦田的水流量差異,導(dǎo)致某部位的田地出現(xiàn)雍水現(xiàn)象,降低水資源灌溉效能。部分土壤滲透量存在差異,即是土壤不均,出現(xiàn)部分土壤灌溉效果突出,部分土壤灌溉效果不明顯的問題。在上述的環(huán)境因素下,水利灌溉工程技術(shù)有了更高的要求,農(nóng)田灌溉管理員對于灌溉技術(shù)了解、認(rèn)知以及實際作業(yè)的要求也同步提升。目前,大部分灌溉農(nóng)田管理者仍存在管理不足,導(dǎo)致灌溉效果不明顯的現(xiàn)象。
5改進(jìn)措施
依據(jù)實際農(nóng)田土質(zhì)、農(nóng)田的實際情況和節(jié)水需求,進(jìn)行可行性的改進(jìn)方式,對水資源環(huán)境適度進(jìn)行節(jié)水灌溉技術(shù)的改進(jìn)。從技術(shù)層面來說,針對各個種類農(nóng)田開展多樣化的農(nóng)田灌溉技術(shù)方式,設(shè)計出合理化、灌溉管理員高素質(zhì)水平和人員的灌溉操作水平的水利工程灌溉機(jī)制。
5.1技術(shù)方面的改進(jìn)
(1)水平畦田灌溉技術(shù)。該技術(shù)強(qiáng)調(diào)運用在整片平整的土地上,采取激光平底工藝鋪設(shè)水資源的均勻引流,使得工作環(huán)境更為可靠。這種灌溉技術(shù)適合于大面積的土地灌溉作業(yè)當(dāng)中,同時需要對土質(zhì)的檢驗和勘察下,增加土地的平均滲透值,做到土質(zhì)的高滲透率,一般情況下可以達(dá)到80%的灌溉量。這種方法可以達(dá)到高自動化的要求對于人工監(jiān)控的需求小。效果上灌溉均度也可以達(dá)到85%,增產(chǎn)量達(dá)到30%。
(2)小畦田三改灌溉技術(shù)。三改指的是對畦田的長、寬、高三者面積進(jìn)行整改,從整片劃分為若干個小的小畦田。上述灌溉技術(shù)目的是發(fā)揮灌溉效能、減少灌溉時間,有效降低用水量,做到節(jié)水,提升水資源的覆蓋率,上述的技術(shù)多用于土地不整的小塊農(nóng)田。
(3)長畦田分段灌溉技術(shù)。該技術(shù)主要用于水資源緊缺的地域,并且農(nóng)田大面積成片的土地,該技術(shù)利用長畦分段手法變短,利用輸水渠塑料管道分段進(jìn)行灌溉作業(yè),從上而下進(jìn)行灌溉作業(yè),該分段灌溉實現(xiàn)高滲透率,節(jié)約時間。
(4)隔溝灌溉技術(shù)。該技術(shù)主要利用灌水作業(yè)對溝畦逐一進(jìn)行灌水再隔,上述隔溝灌溉技術(shù)主要應(yīng)用于水資源緊缺的地域,以上技術(shù)手段的灌溉應(yīng)用減少了一半的用水量,并且利用地下水滲透將灌溉溝的水慢慢滲入到?jīng)]有進(jìn)行灌溉的溝畦中。受水文氣候的影響較小,出現(xiàn)降水天氣亦不會嚴(yán)重影響農(nóng)田灌溉水量的劇增。
(5)間歇灌溉技術(shù)。經(jīng)過實證發(fā)現(xiàn)使用間歇灌溉技術(shù)灌溉農(nóng)田,農(nóng)田的水源利用率可以達(dá)到86%以上,水滲透率達(dá)到65%以上,水源浪費量足足減少了54%。而且間歇灌溉技術(shù)對儀器設(shè)備的要求低,設(shè)備成本低廉,可以普遍適用于多數(shù)的農(nóng)田灌溉。多項研究實證得知,水流灌溉技術(shù)的第一次灌溉成果最為明顯,土地滲透率最高,間歇灌溉技術(shù)原理是水壓輸送水流至農(nóng)田上,停止工作后水資源逐漸滲透,利用水壓推進(jìn)輸送農(nóng)田,呈現(xiàn)水資源向農(nóng)田波浪式水前進(jìn),灌溉速率增速,水流速動加快,升級土壤孔洞的閉合,實現(xiàn)土壤滲透率減少競爭力。
(6)閘灌溉技術(shù)。農(nóng)田土地水資源流向農(nóng)田溝渠會產(chǎn)生或多或少的水利消耗,所以為了減少水量消耗采取閘灌溉技術(shù)。在這個部分的輸水管道則采用軟塑料制成以及加配配水口零件,并且輸水軟管也要可以做到紫外線屏蔽效果,對光、水、溫度都可以實現(xiàn)控制。配水口的部分則由閘門、壓環(huán)、閘窗、閘板四個部件組成。這可以說是一個整體系統(tǒng),其主要是應(yīng)用于渠灌去區(qū)和井灌區(qū)連接作用。
(7)膜上灌溉技術(shù)。該技術(shù)目前我國自主發(fā)明的技術(shù),如今主要作用于地膜農(nóng)田的灌溉中,利用多樣的畦田開展農(nóng)田地面的膜覆蓋并于該膜上輸水灌溉,膜上農(nóng)作物的孔洞、或者灌水孔洞實現(xiàn)水流輸送于膜內(nèi)灌溉的效果。
5.2管理上的改善
灌溉工程管理上要求人員素質(zhì)提升、積極調(diào)動參與者的積極性和技術(shù)掌握程度,為農(nóng)田水利灌溉施工提供幫助,根本上提升灌溉效率。大田改造為畦田、大田改造為大面積平整田地的,有助于提升灌溉操作員的操作能力和操作效率,革新農(nóng)民的農(nóng)田灌溉思想,樹立節(jié)水、提產(chǎn)的灌溉觀念,農(nóng)田灌溉技術(shù)改進(jìn)促進(jìn)實際的管理灌溉操作水平。
6結(jié)語
本課題主旨研究當(dāng)下水利工程灌溉技術(shù)應(yīng)用的實際問題,分析影響農(nóng)田水利灌溉成效的因素,提出相應(yīng)可行的農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的改善方案,羅列出七種灌溉技術(shù),從灌溉方式選擇、人員素質(zhì)水平提升上做到農(nóng)田灌溉的升級優(yōu)化,實現(xiàn)國內(nèi)農(nóng)田水利灌溉項目的可持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):