高效节水灌溉之滴灌技术的应用
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高效节水灌溉之滴灌技术的应用
作者：刘洋
来源：《城市建设理论研究》2013年第36期
摘要：滴灌是高效节水灌溉的一种，在水资源供需矛盾凸显的情况下，滴灌技术极大的提高了水资源的利用率。
关键词：高效节水；滴灌；应用
中图分类号：S274.2文献标识码： A
一、高效节水灌溉技术
高效节水灌溉是对除土渠输水和地表漫灌之外所有输、灌水方式的统称。根据灌溉技术发展的进程，输水方式在土渠的基础上大致经过防渗渠和管道输水两个阶段，输水过程的水利用系数从0.3逐步提高到0.95，灌水方式则在地表漫灌的基础上发展为喷灌、微灌、直至地下滴灌，水的利用系数从0.3逐步提高到0.98。
高效节水灌溉技术包括喷灌、微灌和滴灌。其中滴灌技术是近年来出现的最先进的灌溉技术，地下滴灌的蒸发量极小，能完全不受风的影响，可实施立体精确定位水肥灌溉。水的利用率高达0.95，理论上水的损失微乎其微。设施损耗少，免受紫外线辐射的影响，不易老化。
二、滴灌技术
滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。
滴灌系统由水源、首部控制枢纽、输水管道系统和滴水器四部分组成。水源由机井、机电设备等组成，首部控制枢纽由过滤器、施肥设施、闸阀、水表等组成，输水管道由干、支、毛管三级组成。
水源通过水泵由首部控制枢纽把水送给输水管道系统，干管输水为分干管配水，输水分干管沿棚群走向垂直干管布置，每条分干管控制一排大棚，分干管再配水给支管，每条支管控制1座大棚。支管将压力水流引入大棚，再通过旁通将毛管与之连接，把灌溉水流送至植物根部。
滴灌具有省水节能、灌水均匀、土壤和地形适应性强、增加产量、提高品质、省工、省肥（药）的优点，同时也具有投资较高、管道和滴头容易堵塞、对水质要求高的缺点。
智能灌溉系统的研究与设计综述
毕业设计(论文)题目智能灌溉系统的研究与设计 教学点 专业 年级 姓名 指导教师 定稿日期：2011 年6月1 日
摘要 本系统系统通过选择合适的传感器将对土壤中含水量以及空气湿度等重要物理量进行采集，通过信号及采集部分将其转化为数字信号，交给单片机系统进行处理，通过智能控制部分，在需要时驱动相关外设，进行自动精确定位地灌溉。具体流程图如下： 工作过程流程图
关键字：智能控制精确定位密封湿度传感器差动放大顺序通电 液晶显示 机械设计部分 整体的机构形式如下所述： 水由出水口接入，经过水泵增压后，经过导水软管，最后从管的另一端喷射出来。机械臂主要由导水软管，套筒，舵机，步进电机和与电机配合的传动装置组成。套筒下端固结有加工上锥齿的圆环，电机通过锥齿轮传动，带动套筒转动。舵机固定在套筒上，当套筒旋转时，舵机也随套筒旋转。导水软管穿过套筒与固定在套筒上端的舵机相固结，当舵机臂摆动时导水软管喷头处完成竖直方向的调整，以使喷出的水能够调整远近。而套筒转动则实现了喷水方向的调整。这样，通过水平旋转及竖直摆动，实现了喷灌的精确定位。考虑到水对电机、齿轮传动部分的腐蚀影响，电机及其与套筒的传动部分通过密封箱密封，导线引出，连接到控制电路部分及电源部分，以实现对机械系统的电力输入及控制。机械臂通过套筒下端深埋入土壤进行固定。这种方案是我们经过多次调整最后确定出来的。下图为我们用机械仿真软件pro/engineer制作的图形（具体见附图）
我们的创新体现在我们的设计过程当中。在喷口的设计中，由于市场上所售的喷头多利用水压将水达到某个固定位置，因此不能实现喷灌位置的可调性要求。因此喷管管口需要重新设计。在喷头处，我们曾试验过多个方案。其中一个就是拟定用钢管作导水管，将水直接引到喷头，而喷头处设计成喷口可以转动的形式，通过增加一个电机并通过细杆与喷头处连实现竖直方向的转动，水平方向的转动还是靠另一个电动机带动套筒来实现（具体见附proe仿真图）。但是这种设计有两个问题我们没能解决。第一个问题就是密封的问题，喷口转动时对其密封要求较高，且此处水压较高，更增加密封难度。第二个问题就是底部的电机如何使上部的喷头进行竖直方向的摆动。此处传动距离较长，增加材料势必增加水平转动电机的负载，且此电机好密封，极易漏水烧毁电机。于是我们直接采用了接导水软管的方法。导水软管是用一种软橡皮材料做成的，我们在进行试验时，一端接从水泵流过的水，一端穿过套筒固定在舵机上，有较好的弹性，使灌溉机械臂在转动时，水管不会产生较大的阻力矩，也不会发生塑性变形影响使用。这种形式的优点是结构简单，使用方便，一根管足以解决喷头出的设计问题。缺点是电机带动套筒的转角不能持续朝一个方向转动，否则水管会打结使水流不通，且从水管浇灌到地面的水流呈柱状，对地面冲击较大。软管长期拉伸压缩会造成水管脱胶，碎裂等问题。 在实际设计计算中，需进行软管的拉压的疲劳强度的校核，及齿轮传动的校核计算。通过查机械设计的手册可以计算出所需的材料及其他要求。 在进行设计的过程中，我们查阅了上市的喷头的基本的工作原理，对其有了初步的了解。在进行结构设计得过程中，我们查阅了相关的机械原理、机械设计方面的书籍，增长了我们
农田水利工程节水灌溉技术
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/1416436661.html, 农田水利工程节水灌溉技术 作者：刘祥诺李爱莲 来源：《装饰装修天地》2017年第18期 摘要：农田水利工程节水灌溉技术得到很大发展，主要的灌溉方式有喷灌技术、微灌技术、步行式灌溉技术、雨水集蓄利用的技术等，和传统的灌溉方式相比节水效能得到极大提高，有利于农田水利工程灌溉的可持续发展，有效保护水资源和当地环境。下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。 关键词：农田；水利工程；节水灌溉技术 1 农田水利工程节水灌溉注意的事项分析 1.1 分析在无坝取水中的注意问题 根据现实情况建设为有建闸和不建闸两种，如果建设不建闸的引水口，那么在发生洪水的情况下，就不能有效的控制水的流量，进而导致渠道和其他设施被洪水冲走，淹没大量的农田，针对这一危险的情况，一定要考虑好建设建闸飞控制方案。引水角通常是指在进水闸的中心线和河道水流方向之间产生的夹角，一般都会设计成锐角，基本是在30°～45°范围，这样可以保证水流的平稳性，而且这样的引水效果也是最好的，同时还减少了水流对引水口下唇的冲蚀。如果水位非常低，没有条件进行自流灌溉引水操作，在这种情况下可以在河道上修建堑水建筑物，或者是低坝、节制闸等，以此来提高水位，对水资源进行存储，合理的调整水位高低，可以使用引水自流灌溉的方式进行灌溉。 1.2 有效控制输水过程中造成的水量浪费 在长时间的农田水利灌溉发展中，主要使用挖土成渠的灌溉方式，直接将水输送到农田中，如果管理不到位，或者使用的管道设备存在质量问题，输送的水量会有一定的蒸发和渗漏，流失大量的灌溉用水，结合多年工作经验以及对相关数据的整理分析，一般每年植物生长时所需水量为4，000亿m3，但是在所有输送水量中利用在农田灌溉中的只有50%～60%，针对这一情况，一定要对输水环节的质量进行严格的控制，采取有效方案进行节水，例如对水泵、管道进行检查，不能出现漏水、渗流问题，有效控制农业生产的成本，提高整体灌溉的效率。 1.3 对水渠进行防渗处理 在农田灌溉过程中，可以利用挖掘的水渠进行水资源的输送，为了保证对水资源的充分利用，一定要合理选择渠道的防渗材料，现浇混凝土护面、浆砌块石、混凝土预制面、干砌块石
地下滴灌技术的优点
地下滴灌技术的优点 1.节水省肥，并能充分利用水肥。由于直接向根系提供水，供水时不会形成地表水，可以有效减少地表水分蒸发，供水稳定，土壤升温快，通气性好，水、肥、热、气协调，利于作物对水分和肥料的吸收利用，并能有效解决水资源短缺的问题。 2.显著提高劳动生产率。不需要每年回收和安装设备，同时还通过相应配套农艺的机械化、自动化实施，极大地提高了劳动生产率和降低了劳动强度。 3.提高作物产量和品质。据有关农业中对地下滴灌研究可知,地下滴灌管埋设在地表下10～40cm处，通过科学及精确地施肥、灌水，使灌溉施肥更有效，与目前的传统耕作相比，节肥30～60%。作物在各个生长环节都能有效地吸收到所需的养分和水分，从而最大限度地提高了作物的产量和品质。有关地下滴灌对草坪的生长影响,国内尚未有相关深入的试验研究和报道.目前,北京林业大学草业科学专业正在做有关的试验研究. 4.有效地防治病虫害。该系统对农药的施用具有独特的作用。利用环保内吸型原液农药及杀菌剂进行滴灌，可对地下病虫害进行触杀、胃杀、熏蒸；可抑杀产于作物根部表土层及作物嫩叶上的虫卵及幼虫，可以对作物根系层土壤的特定病菌进行防病杀菌处理(如有些作物的根腐问题)，同时，耕作表土层土壤干燥，可减少杂草生长和病菌感染，便于田间机械操作和防止土壤板结。 5.有效地延长多年生作物的宿根性。由于表土土壤疏松，更有利于作物呼吸和根系发育，其根系更深，对宿根性作物延长生长期更具有作用，在草坪中可延长绿期。 6.系统操作简单易行，可实现全自动水肥轮灌模式。由于地下滴灌系统铺设长度较长，其相应的滴灌支路间距增大，控制阀门也相对减少，从而自控系统和操作更加简易便捷。 7.滴灌管及系统设备使用年限长。由于主管道和滴灌管埋在地下，没有紫外线照射危害，没有回收、铺设和运输的机械破坏，从而使得滴灌毛管使用年限长，机械损坏小，同时也方便大田机械化操作等。 8.能够产生良好的环境效应。地下滴灌技术可以安全有效地将肥料或农药直接输送到作物根系附近，植物根区以下几乎没有深层渗漏和可溶性盐类，减少了对土壤和地下水的污染，在一定程度上保护了环境。这是对高尔夫的环境问题的关注的一个很好的回击。 9.所需的运行压力较小。一般为0.1-0.5MPa。这在很大程度上节约了建造成本。 以上这些优点只是针对地下滴灌在大田作物的长期运用中而总结出来的。高尔夫球场因其具有特殊的实际情况，不可能完全吻合于大田作物。 地下滴灌在高尔夫球场的运用可行性分析 建造的可行性：虽然不同的球场有不同的地形和设计，同一球场的不同的球洞又有不同的地形和设计。可能比较平坦也可能高差相差比较大，但已有的大田滴灌系统对不同的地形
智能灌溉控制系统系统特点
我国的智能灌溉控制系统是经由国家农业信息化工程技术研究中心自主研发的集自动控制技术，传感器技术、通讯技术、计算机技术等于一体的灌溉管理系统。随着越来越多的的城区开始应用智能灌溉控制系统，人们对智能灌溉控制系统也开始逐渐重视，下面我们一起来看看智能灌溉控制系统的特点。 其中机井灌溉控制系统是通过IC卡机井灌溉控制箱对农田机井进行取水管理，以IC卡刷卡取水的方式取代了传统的专人管理方式；实现了农业用水计量、水资源信息的自动化采集和测控。针对机井分布情况、灌溉区域的不同，提出不同方式的组网方案。 我国自主研发的智能灌溉系统有着系统可靠性高，操作相对简便；软硬件应用中文作为界面，易于学习和掌握，操作过程对国人来说更加容易；适合各种灌溉方式如滴灌、喷灌、微灌，地面灌等；具有多种的控制连接方式：该系统具有满足不同条件下（地形，布局，规模等）的控制连接模式，各控制设备之间可采用无线或有线方式连接；该系统的扩容性，灵活性较强，可进行分区域、多路的集中或分散智能控制，即适用于小面积，简单的灌溉控制，也适用于大面积，复杂的灌溉网络的控制；系统具有完成数据分析，控制等功能，控制系统还能够处理传感器数据信息，利用传感器或条件输入设备作为灌溉运行的控制条件，实现智能化灌溉；系统可可根据需要实现中控室、手机短信、现场遥控及现场手动控制功能；可控制灌溉系统以外的其它设备，如：道路
或公共场所灯光，大门、喷泉、水泵等；成本低(仅有进口产品的一半价格)，后期维护，保养简便等特点。 以上是对智能灌溉控制系统特点的介绍，下面介绍一家生产智能灌溉控制系统的公司。南京淋达智能技术有限公司（LD future），是中国科技团队联合美国洛杉矶加州大学（UCLA）清洁能源研究中心共同推进技术创新，并与国内风险投资机构共同投资成立的物联网高科技企业。公司专注于通过物联网与移动互联网的技术创新实现全球水资源、能源的高效利用，致力于推动智慧城市中的智慧园区灌溉、智慧小区灌溉物联网智能技术产业化。
智能化灌溉系统的设计与实现
智能化灌溉系统的设计与实现 O 引言 我国农业用水量约占总用水量的80%左右，由于农业灌溉效率普遍低下，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。我们的智能灌溉系统在这种背景下应运而生了。智能灌溉系统不仅可以提高源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。基于传感器技术的智能灌溉系统是我国发展高效农业和精细农业的必由之路。智能灌溉系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术，这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。 我国北方各省水资源缺乏，然而多年来使用传统方式为植株浇水不仅效率低、成本高而且浪费十分来重。对于大面积种植的棉田实现精准灌溉，不仅可以提高源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低生产的成本。 由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进行监测预报，实际动态管理。采用传感器来监测土壤的墒情，实现灌溉管理的自动化。高效农业和精细农业要求我们必须提高水资源的利用率。要真正实现水资源的高效，仅凭单项节水灌溉技术是不可能解决的。必须将水源开发、输配水、灌水技术和降雨、蒸发、土壤墒情以及农作物需水规律等方面做统一考虑。做到降雨、灌溉水、土壤水和地下水联合调用，实现按期、按需、按量自动供水。如何利用有限的水资源，走“节水农业”已经成为农业生产获得最佳的效益和持续稳定发展的增长点。因此使用自来水发电的智能灌溉系统，控制喷灌和微灌系统，能有效地减少田间灌水过程中的渗漏和蒸发损失。现有的灌溉系统都要外接电源，存在一定的安全隐患且较麻烦。本系统可在无供电条件的地区使用，其最大优点为节水、节能、节约劳动力。 1 设计目标与实现方案描述 针对现有的智能化灌溉系统都需要外加电源供电，存在一定安全隐患，而且现有的自动灌溉装置的程序一般固化在系统的程序存储器内，只能简单地设置灌溉时间及循环时间，不能灵活根据季节不同自动调节等缺点，该系统将小型直流发电机接上风叶至于密封特制的盒子中，用水流带动风叶旋转来发电，再将电能储存到蓄电池中以给监控电路和电磁阀供电。该装置是以湿敏电阻和光敏电阻检测信号，自来水发电用作供电的一种无需外接电源的自动灌溉装置。该装置监控电路由信号采集部分，灌溉控制部分，电源部分，执行部分4部分组成。如图1所示。 1．1 信号采集部分 1．1．1 土壤湿度检测 采用硅湿敏电阻作为检测土壤湿度的传感器，它在25℃时响应时间小于5 s，检测土壤含水量范围为O～100％。 当湿敏传感器插入土壤时，由于土壤含水量不同，使得湿敏传感器的阻值也不同。通过湿敏电阻和IC1NE555判断湿度强弱，如果是土壤较干燥，湿敏电阻阻值较大，NE555翻转，输出高电平(约为电源电压)。 调整时，将湿敏电阻插入水内，调Rp1使NE555的3脚输出为12 V，然后将湿敏电阻从水中取出并擦干，调Rp1使输出0 V，这样反复调节多次即可达到要求。 1．1．2 日光强弱检测 通过光敏电阻和NE555判断光线是否强烈，如果是中午光线较强烈，IC2 NE555的3脚输
我国节水灌溉技术现状与发展趋势分析
我国节水灌溉技术现状与发展趋势分析 摘要为了实现可持续性发展的战略目标，推行节水灌溉技术是现今社会发展的需求，也是保障我国未来经济持续高效高速发展的重要途径。虽然我国水资源较为丰富，占世界总量的6%，但是考虑到我国幅员辽阔的现状，实际上人均水量较为短缺，在这样的背景下，节水灌溉技术的推广应用具有重要意义。本文主要通过对我国节水灌溉技术的现状进行分析，对其中的存在的问题提出切实有效的解决方案，并对我国节水灌溉技术未来的发展趋势进行展望。 关键词节水灌溉；现状；发展趋势 0 引言 随着我国经济建设的发展的步伐不断加快，政府也逐步加大了在节水灌溉技术方面的投资，目的是尽快实现全国农田节水灌溉技术的普及。近年来，我国节水灌溉技术虽然得到了较大的发展，但是仍存在较多的漏洞，极大的影响了其推广与普及的进程。因此，完善我国节水灌溉技术是目前的工作重点，以期通过有限的灌溉水资源消耗总量创造出最大的经济效益，为我国农业的发展做出积极的贡献。 1我国节水灌溉技术的现状 根据我国政府出台的关于农村水利建设相关规划中明确指出，截止2015年年底，确保1.5亿亩农田实行节水灌溉技术普及；截止2020年年底，保证6.5亿亩农田全面实行节水灌溉技术普及。在我国相关政策的扶持下，我国节水灌溉技术得到了充分的发展保证。就目前情况而言，我国节水灌溉技术有着较为广阔的发展前景，值得广大地区进行推广使用。下面主要通过节水灌溉工程技术现状与节水灌溉农艺技术现状进行主要说明。 1.1节水灌溉工程技术现状 节水灌溉工程技术目的是通过降低输水管道在输送过程中造成的水量损失，损失的方式主要是水量蒸发和渗漏导致。为了保证我国节水灌溉技术的发展，必须保证节水灌溉工程的施工质量。 1.1.1渠道防渗技术 渠道的防渗工程主要考虑的是施工材料的防渗漏性能好坏、成本高低与施工难度大小。只有保证渠道的透水性或者通过建立防渗漏隔层，才能有效保证输水渠道不会发生渗漏等情况，对节水技术的推广有着重要意义。 1.1.2低压管道输水灌溉技术
高效节水灌溉项目实施方案
高效节水灌溉项目实施方案 高效节水灌溉项目实施方案 （2012-2015年）
前言 我国水资源严重短缺，尤其是北方粮食主产区水资源供需矛盾尖锐。水资源短缺是制约我国粮食稳定发展的主要瓶颈，干旱频繁，已成为农业生产的主要威胁，必须把节水灌溉作为发展现代农业的一项根本性措施来抓。2011年中央1号文件、中央水利工作会议和全国人大审议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》都明确要求大力发展节水灌溉，推广普及农业高效节水技术。 多年来，各地围绕发展节水灌溉做了大量工作，进行了积极探索，取得了显著成效，特别是东北三省和某区（以下简称四省区），近年来根据当地实际，大力推广喷灌、微灌等高效节水灌溉技术，取得了节水增产的显著成效，为农民增收致富发挥了重要作用，激发了当地政府和群众发展高效节水灌溉的积极性。四省区党委、政府相继做出大规模发展高效节水灌溉的决定，组织编制了发展规划，提出了建设计划。黑龙江、吉林省委、省政府专门致函国务院领导，表达大规模发展高效节水灌溉，促进粮食
稳定增产，为国家粮食安全再做贡献的信心和决心，得到中央领导同志的肯定。 为支持四省区规模化发展高效节水灌溉，财政部、水利部、农业部组织进行了专门研究，认为四省区发展粮食和农业生产的土地资源丰富，不仅是我国最重要的粮食主产区之一，也是我国粮食增产潜力最大的地区之一。四省区三分之二以上的耕地以雨养农业为主，粮食产量低而不稳，尤其是春旱严重，制约了当地粮食生产，丰富的土地资源优势未能有效发挥。为此，通过大力发展高效节水灌溉，大幅度提高水资源利用效率，用有限的水资源发展更大规模的灌溉面积，是充分发挥该地区土地资源优势，提高粮食综合生产能力，推进现代农业大发展，为国家粮食安全提供坚实支撑的必然选择和必由之路。 财政部经商水利部、农业部，向国务院递交了《关于支持黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁四省区实施“节水增粮行动”的意见》，建议结合四省区的规划目标和实际，加大投入力度，完善政策措施，集中力量支持东北四省区实施“节水增粮行动”，得到了国务院领导的批准。 为贯彻落实中央领导同志指示精神，更好地指导四省区实施
(完整版)节水灌溉的方式
节水灌溉的方式有喷灌、滴灌等，总结一下灌溉技术大概可以分为以下几类：1.漫灌，漫灌是传统的灌溉方式。常要挖沟渠，以前用人工，后来用牲畜、拖拉机，植物在畦和陇沟中排成行或在苗床上生长，水沿着渠道进入农田，顺着陇沟或苗床边沿流入。也可以在田中用硬塑料管或铝管引水，在管上间隔距离开孔灌溉，用虹吸管连接渠道。 2.喷灌。喷灌是由管道将水送到位于田地中的喷头中喷出，有高压和低压的区别，也可以分为固定式和移动式。固定式喷头安装在固定的地方，有的喷头安装在地表面高度，主要用于需要美观的地方，如高尔夫球场、跑马场草地灌溉、公园、墓地等 3.微喷。微喷灌是利用折射、旋转、或辐射式微型喷头将水均匀地喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式，隶属于微灌范畴。微喷灌的工作压力低，流量小，既可以定时定量的增加土壤水分，又能提高空气湿度，调节局部小气候，广泛应用于蔬菜、花卉、果园、药材种植场所，以及扦插育苗、饲养场所等区域的加湿降温。 4.滴灌。滴灌是将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式，滴水流量小，水滴缓慢入土，可以最大限度地减少蒸发损失，如果再加上地膜覆盖，可以进一步减少蒸发，滴灌条件下除紧靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外，其它部位的土壤水分均处于非饱和状态，土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。滴灌是通过不同口径的塑料管，将水直接送到每株农作物的根部，以点滴等方式进行灌溉。现有一块农田共装了600个滴水头，如图所示，总进水管为p，每个满水头为q。设总进水管横截面积s为0.0016m2，平均每分钟每个滴头滴水120滴（每5滴水体积约为1cm3），则总水管p中的水流量是m3/s，p管中水流平均速度是 m/s（流体在每秒钟流过某横截面的体积叫流量Q，它与水管的横截面积s及水流平均速度v的关系是Q＝sv）。 5.渗灌。渗灌技术已经在地下水位较高的地方应用许多年了，是人工将地下水位抬高，直接从底下为植物根系供水的方法。 分析对比： 传统农业为漫灌，如我国南方春季播种前即为漫灌，用水将整片农田洇湿，好处：湿润充分，可直接用于育苗。缺点，浪费水资源 畦灌：在田中畦陇处以小水流灌溉。优点，略省水，可育旱作物。缺点：还是费水，且费管理人工 喷灌：公园里草坪可见到，以喷嘴拟人工降雨，优点，省水，缺点：不利于喜水作物，如水稻 滴灌：源于以色列，田间以软管纵横其中，中开小口，水自口出，以滴流的方式进行灌溉，优点：节水。缺点：应用范围有局限。 喷灌、滴灌技术为什么比普通的沟渠灌溉节约用水？ 畦灌——在田中畦陇处以小水流灌溉。 优点：略省水，可育旱作物。 缺点：还是费水，且费管理人工。 喷灌——公园里草坪可见到，以喷嘴模拟人工降雨。 优点：省水。 缺点：不利于喜水作物，如水稻。
膜下滴灌节水技术的应用和意义
膜下滴灌节水技术的应用和意义 摘要:膜下滴灌技术是一种结合了以色列滴灌技术和国内覆膜技术优点的新型节水技术。水、肥、农药等通过滴灌带直接作用于作物根系,加上地膜覆盖,棵间蒸发甚微,十分利于作物的生长发育。膜下滴灌技术的推广,将从根本上改变我国传统的农业用水方式,大幅度提高水资源的利用率。 关键词:膜下滴灌;节水技术;应用;意义 1膜下滴灌技术的应用和推广 膜下滴灌,顾名思义,是在膜下应用滴灌技术。这是一种结合了以色列滴灌技术和国内覆膜技术优点的新型节水技术。水、肥、农药等通过滴灌带直接作用于作物根系,加上地膜覆盖,棵间蒸发甚微,十分利于作物的生长发育,大田使用后,较常规灌溉省水50%左右,省肥20%,省农药10%,增产10%～20%,增加综合经济效益40%以上。据新疆生产建设兵团节水办主任顾烈烽介绍,膜下滴灌技术产生于兵团农八师石河子垦区。这里位于天山北麓、准噶尔盆地南缘,年降雨量只有100～200mm,年蒸发量高达2 000～2 400mm,是典型的干旱地区,农业完全依赖灌溉。传统的大水漫灌方式,加上渗漏严重,每667m2平均灌溉定额达500m3。日益突出的用水矛盾制约着当地农业乃至绿洲经济的可持续发展。 从20世纪80年代起,农八师的水利工作者开始尝试在大田应用滴灌技术节水的可能性,自1996年到1998年,对不同土壤条件下的不同作物进行试验,获得成功,1999年开始以农八师为中心在全兵团大面积推广,第1年即推广0.25万hm2,目前的推广面积较1999年增长了近46倍。2002年,石河子垦区11万hm2棉田有8万hm2采用了膜下滴灌技术,棉花总产达390万担,平均单产达300kg,创历史新高。农八师仅膜下滴灌技术一项就使全师棉花增产了20%,平均单产提高了50kg,以每千克籽棉3.50元的市价计算,每667m2地可增加收入175元,如此,仅增产因素就为农八师增加收入近2亿元。若按一个农业职工3.33hm2的平均承包定额,则农工平均增收达8 750元。不仅在新疆,中国西部的甘肃、陕西等省区也开始推广和应用这一节水新技术。位于中国最干旱的黄土高原上的陕西延安,2001年冬天一次安装了640座采用膜下滴灌技术的蔬菜大棚,据当地农民评价,使用滴灌,又省水,滴水又均匀,作物增产有保证。 内蒙古在全区组织实施以农田节水为主要措施的耕地综合生产能力建设,开创了农田节水工作新局面,不断推进了现代技术应用。滴灌方面,2007年实施农业部旱作节水补贴项目,在达茂旗、察右中旗和伊金霍洛旗建设了200hm2的膜下滴灌。示范结果表明,马铃薯膜下滴灌比大型喷灌和小型喷灌,分别节水29%、34%,节肥18%、20%,节电28%、33%,增产5%、18%。2007年组织实施的农业部节水
(技术规范标准)节水灌溉技术规范
节水灌溉技术规范Technical standard for water saving irrigation SL207—98 主编单位：水利部农村水利司 水利部农田灌溉研究所 批准部门：中华人民共和国水利部 网页制作：CWSnet1998-04-04发布1998-05-01实施 目次主页 前言 1 总则 2 工程规划 3 灌溉水源 4 灌溉用水量 5 灌溉水利用系数 6 工程与措施的技术要求 7 效益 8 节水灌溉面积 附录A 名词解释 附录B 有关参数的计算测 定方法 条文说明 前言 基于生产实践的需要和对节水灌溉形势的正确分析，1990年水利部农村水利司布置了节水灌溉标准的研究任务，旨在进行探索，积累经验。1994年又组织全国27个省、自治区、直辖市水为厅（局）就节水灌溉标准问题开展共同研究、讨论，形成规范战雏形，1996年底完成规范编写提纲。1997年初，编制任务正式下达之后，在水利部农村水利司主持下，编写组立即开始工作，1997年4月底完成初稿，经两次征求意见补充修改后，于1997年12月初完成征求意见稿，12月底完成送审稿，并于1998年1月召开审查会议，通过了专家审查。 SL207—98（节水灌溉技术规范》分总则、工程规划、灌溉水源、灌溉用水量、灌溉水的利用系数、工程与措施的技术要求、效益、节水灌溉面积，共8
章40条和2个附录。它既反映中国现阶段水平，又借鉴国外先进技术；既坚持高起点、高要求，又注重实用性与可操作性；既重视水利建设规范的共性，又突出节水灌溉的特点，充分吸收了我国节水灌溉发展中的先进技术和成功经验。 本规范解释单位：水利部农村水利司 本规范主编单位：水利部农村水利司 水利部农田灌溉研究所 本规范参编单位：中国灌溉排水技术开发培训中心 华北水利水电学院北京研究生部 水利部科学技术司 黑龙江省水利厅 广西自治区水利厅 甘肃省水利厅 河北省水利厅 本规范主要起草人：李英能黄修桥沈秀英窦以松赵乐诗王晓玲 李赞堂马济元袁辅恩陈杰臣武福学宋伟 1 总则 1.0.1为了使节水灌溉工程建设有一个合理、可行、统一的衡量尺度，促进节水灌溉事业的健康发展，制定本规范。 1.0.2节水灌溉工程建设必须注重效益、保证质量、加强管理，做到因地制宜、经济合理、技术先进、运行可靠。 1.0.3本规范适用于新建、扩建或改建的大田、菜地、果园、苗圃和草场等节水灌溉工程的规划、设计、施工、验收、管理和评价。 1.0.4承担节水灌溉工程的设计单位必须持有丙级（含）以上水利工程设计资质证书。承担工程的施工安装单位必须持有省级水利行政主管部门颁发的施工安装许可证。节水灌溉工程应选用经过法定检测机构检测合格的材料及设备，不得使用无生产厂家、无生产日期、无产品使用说明的产品。 1.0.5节水灌溉工程应建立健全管理组织和规章制度，切实发挥节水增产作用。 1.0.6节水灌溉工程建设除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 工程规划 2.0.1节水灌溉工程的规划应收集水源、气象、地形、土壤、作物、灌溉试验、能源、材料、设备、社会经济状况与发展规划等方面的基本资料。 2.0.2节水灌溉工程规划应符合当地农业区划和农田水利规划的要求，并应与农村发展规划相协调，采用的节水技术应与农作物品种、栽培技术相结合。
节水灌溉技术标书
高效节水灌溉项目 施工组织设计 （正本） 日期：2009年2月27日
目录 一．施工方案与平面布置 1．施工方案………………………………………………1—8 2．平面布置 (8) 二．施工计划 1．施工进度计划配置..........................................9—11 2．劳动力计划配置.............................................11—12 3．材料供应计划配置 (12) 4．主要施工设备配置……………………………………13—15 三．工程保障措施 1．工程质量保证措施..........................................16—19 2．安全生产保证措施..........................................20—23 3．文明施工保证措施..........................................23—24 4．环境保护保证措施..........................................24—25 四．针对本工程的特点和难点分析与解决措施...............25—26 附表A区施工现场平面布置图 (01) B区施工现场平面布置图 (02) 施工现场平面布置图 (03) 施工现场平面布置图 (04) 施工现场平面布置图 (05) 施工现场平面布置图 (06) 高效节水灌溉项目施工进度计划表………（一）、（二）
一．施工方案与平面布置 1．施工方案 1.1施工准备 1.1.1熟悉项目设计文件，进行施工现场及周围环境的勘察 认真阅读招标文件中与该项目相关的设计任务书、设计图 纸、工程投资预算、施工进度要求、工程质量标准等，以便了 解本工程的总体概况、工程特点、关键技术和设备，明确工程 的重点和难点，为组织施工做好准备工作。 施工现场踏勘。了解施工现场的地形、地貌，掌握现场的 具体情况和条件，以便为施工现场布置、铺筑临时施工道路、 修建临时施工用房等作出整体规划。了解施工现场附近的主要 道路干线和现场水源状况，以便为通电、通水作出安排，为后 勤及工程材料的运输保障供给作出统筹安排。 1.1.2施工组织设计 施工组织设计是研究施工条件、选择施工方案，对工程施工全过程实施组织和管理的关键步骤。包含以下内容：施工条件分析、施工导流、主体工程、施工交通运输、施工设施与临时建设工程、施工总布置、施工进度、主要技术及供应计划。 1.1.3施工现场准备工作 施工现场主要工作有: 通电、通水、通车及平整场地。确保施工及工作人员的用水、用电需求，确保施工所需物资安全畅通到达，并能在工程现场有序摆放。 1.2施工测量方案 1.2.1建立施工测量控制网 1.2.1.1根据施工总平面图对灌溉系统中各主、支管网布置的 坐标、基线、基点相关数据及相对标高参照点，用经纬仪、水 准仪进行网点的测设。 1.2.1.2施工网的测量应遵循先整体后局部的程序进行。 1.2.1.3施工测量控制网点的布设，应满足灌溉系统中各主、 支管网布置的定位放样和技术监督要求，并与总平面图相配合，
滴灌技术的发展现状及研究方向
滴灌技术的发展现状及研究方向 摘要：滴灌是将具有一定压力的水，过滤后经管网和出水管 道或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤 的一种灌水方法。滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术 之一。但因其价格较高，一度被称作“昂贵技术”，仅用于高附加值的经济作物中。 滴灌的优缺点：1．水的有效利用率高在滴灌条件下，灌溉水湿润部分土壤表面，可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时，由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤，其他区域土壤水分含量较低，因此，可防止杂草的生长。不产生地面径流，且易掌握精 确的施水深度，非常省水。2．环境湿度低滴灌灌水后，土壤根系通透条件良好，通过注入水中的肥料，可以提供足够的水分 和养分，使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态，灌水区域地面蒸发量也小，这样可以有效控制保护地内的 湿度，使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低，也降低 了农药的施用量。3．提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥，它可以在提高农作物产量的同时，提高和改善农 产品的品质，使保护地的农产品商品率大大提高，经济效益高。4．滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作，且滴头的出流均匀，所以滴灌适宜于地形 有起伏的地块和不同种类的土壤。同时，滴灌还可减少中耕除草，也不会造成地面土壤板结。5．省水省工，增产增收。因为灌溉时，水不在空中运动，不打湿叶面，也没有有效湿润面积 以外的土壤表面蒸发，故直接损耗于蒸发的水量最少；容易控 制水量，不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节
省水35%—75%。对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态，故能增产。6．滴灌系统造价较高。由于杂质、矿物质的沉淀的影响会使毛管滴头堵塞；滴灌的均匀度也不易保证。这些都是目前大面积推广滴灌技术的障碍。目前一般用于茶叶，花卉等经济作物。7由于滴头的流道较小，滴头易于堵塞；且滴灌灌水量相对较小，容易造成盐分积累等问题。 一、我国滴灌技术现状 目前，我国耕地面积为19.5亿亩，其中有效灌溉面积8.38亿亩，占耕地面积的43%。全国有一半以上的耕地面积没有灌溉设施，三分之二的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法。在节水灌溉面积中，采用现代节水灌溉方式的比例更小，绝大部分还是按低标准初步进行了节水改造，输水渠道的防渗衬砌率不到30%。而且现行的节水灌溉方式和灌溉设备都相对国外落后。 国内引进滴灌技术始于1973年，由于种种原因发展速度缓慢，切面积很小，主要应用在蔬菜、花卉、果树等高经济价值作物上，在大田作物应用较少。其中，摸下滴灌技术史新疆建设兵团形成、发展起来的新型地滴灌技术。它将滴灌技术与地膜覆盖技术有机结合，充分发挥其节水、节肥药、节机力、节水人工增产、增效作用，为干旱地区发展高效节水灌溉技术开辟了一条新路。近年来，新疆建设兵团推广使用一次性滴灌带，并迅速大面积应用于棉花生产的摸下灌溉技术，与常规沟灌相比，摸下灌溉可节水50％左右，增产15％-25％，肥料利
智能农业灌溉系统方案设计
智能农业灌溉系统方案设计 托普物联网认为所谓智能农业灌溉系统就是不需要人的控制，系统能自动感测到什么时候需要灌溉，灌溉多长时间；系统可以自动开启灌溉，也可以自动关闭灌溉；可以实现土壤太干时增大喷灌量，太湿时减少喷灌量。要实现此功能就要充分利用可编程控制器的控制作用。系统要实现自动感测土壤湿度的功能必须要有土壤湿度传感器。要实现灌溉水量的多与少的调节，必须要有变频器。在可编程控制器内预先设定50%—60%RH为标准湿度，传感器采集的湿度模拟信号经A/D模块转换成数字信号。 针对灌溉水利用系数较低,文中提出一种基于嵌入式智能灌溉控制系统。依托无线传感器网络采集灌区作物需水信息,汇聚到网关节点发送给主控中心,中心主机根据信息确定灌溉状态并计算灌水量,控制灌溉设备工作实现智能灌溉;依托Internet管理员有权对系统远程管理,满足了规模化灌溉的需求。根据示范区观测,灌溉水利用系数由原来的0.6提高到0.9。系统结合了无线传感、计算和网络通信技术,解决了精确农业亟待解决的关键技术问题。 智能农业灌溉系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术，这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。 智能农业灌溉系统可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，还可以在雨後监控土壤的湿度。有研究现实，和传统灌溉系统相比，智能农业灌溉系统的成本差不多，却可节水16%到30%。加州出台的新法案要求2012年起新公司必须使用智能农业灌溉系统。 智能农业灌溉系统 背景
灌溉造成水资源浪费 美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升，而若安装一种智能农业灌溉系统则可有效地控制水流量，达到节水目的。 HydroPoint公司负责可持续领域业务的Chris Spain援引美国用水工程协会的报告称，美国住宅区和商业区的草坪、植物灌溉用水浪费了30%到300%。 水资源被浪费的原因是技术不行，美国有4,500万个仅是安有简易计时器的灌溉系统，它们在时间控制上还可以，但精准度不高。Spain称，城市灌溉系统占城市用水的58%，这些被浪费的水资源每年生产54.4万吨温室气体。 在中国农业用水量约占总用水量的80%左右，由于农业灌溉效率普遍低下，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。我们的智能农业灌溉系统在这种背景下应运而生了。 不仅美国，英国也开始关注节水问题。英国节能信托基金会和能源部警告，随着越来越多的家庭开始节约能源，使用热水可能会超过取暖成为制造二氧化碳的主要途径。 智能农业灌溉系统整体方案图 结构 系统结构
农田水利滴灌技术的应用与实施要点
农田水利滴灌技术的应用与实施要点 发表时间：2019-12-05T10:27:25.377Z 来源：《建筑细部》2019年第13期作者：唐承园 [导读] 我国地大物博，领土面积较广，但是淡水资源分布不均，尤其是在西北地区。农业是我国国民经济的基础，而水利是农业的命脉。唐承园 新疆泓科节水灌溉工程有限公司新疆 830000 摘要：我国地大物博，领土面积较广，但是淡水资源分布不均，尤其是在西北地区。农业是我国国民经济的基础，而水利是农业的命脉。随着水利工程技术的成熟与发展，建设农田水利工程项目的地区越来越多。滴灌是目前较为先进的节水灌溉方式，可以有效提高水源利用率，达到节水、增产的目的。 关键词：农业水利工程；节水滴灌技术；注意事项；策略 在农业发展过程中，水利工程发挥着至关重要的作用，为农业灌溉提供了有力的支持。在农业灌溉过程中，对水资源的消耗量十分巨大，为此农业水利节水滴灌技术得到了广泛的应用。为了充分发挥农业水利节水滴灌技术的作用，需要全面了解和掌握该技术的应用注意事项，并采取科学应用策略提升农业水利灌溉效果。 1滴灌的概述 1.2滴灌工程的内涵 我国农业用水曾经都是以“大水漫灌”方式为主，水源利用率低，存在很多浪费现象。滴灌是目前较为先进的新型灌溉技术，可将原本的浇地转为浇作物。相较于传统灌溉方式，节水灌溉可以节省水资源20%～50%。应用滴灌工程可以显著减少用水量，同时确保土层含水量始终保持相对平衡的状态。滴灌工程在灌溉作物方面优势明显，但是此技术投资成本高、材料消耗多，同时还存在管道易堵塞、可能影响作物根系生长、容易累积盐分等弊端。所以，为确保滴灌工程的经济效益和作物的良好生长，需要对滴灌工程的施工工艺进行合理设计，最大限度地延长滴灌设施的使用期限，确保其正常工作，不影响作物生长。 1.2滴灌技术原理 滴灌技术就是滴水灌溉技术，是将具有一定压力的水通过管道输送到毛管，再通过毛孔上的滴头或孔口等灌水设施，将水以水滴的方式缓慢而均匀地滴入土壤，从而满足作物的灌溉需求，它是一项局部灌溉技术。滴灌设施的孔口或滴头水流量非常小，水分渗入土壤的过程是均匀的、缓慢的，所以只有接近滴头的土壤水分始终处于饱和状态，其它地方的水分需要借助毛管张力进行扩散和渗透。只要掌握好滴灌时间，就可以有效避免水分下渗损失。滴灌时土壤湿润面积较小，也有效降低了蒸发损失，所以滴灌技术的节水效果十分明显。 2滴灌施肥技术的优点 2.1土壤结构良好，节水效果明显 滴灌仅湿润作物根系区域，用水量少，滴水强度小于土壤的入渗速度，不会形成径流破坏土壤团粒结构，且使土壤中水分循环于土壤与地膜之间，减少土面蒸发。覆盖地膜还能将无效降水转变成有效降水，提高降水利用率，节水效果明显。 2.2肥料利用率高 滴灌时将肥料水滴直接滴入作物根系土壤中，肥料损失和浪费较少，肥料利用率高。研究表明，滴灌施肥技术肥料的平均利用率由30%～40%提高到50%～60%。 2.3增产效果明显 滴灌施肥应及时适量地向作物根系区域供水供肥，调节土壤的温度和湿度，改善作物根系的生长环境，为作物生长提供良好的条件，增产效果明显。 2.4降低生产成本和费用 采用滴灌，植物行间杂草少，减少了除草成本，土壤结构良好，无需平整土地和开沟起垄，减少了耕作成本，降低了灌水的劳动量和劳动成本。 2.4减少病虫害发生 滴灌阻断了土壤病虫害传播途径，减少了病虫害的蔓延，土壤温度变化小，作物不易烂根，能够延长倒茬周期。 3滴灌工程施工方法 3.1准备工作 滴灌工程对施工技术要求较高，必须严格按照设计图纸进行准备和施工工作。首先，施工单位、监理单位应对施工图纸进行仔细分析，对项目内容、施工工艺、施工要求严格核对。根据施工图纸要求准备施工材料和施工设备，核对设计图纸与水源、地形、作物种值、首部枢纽位置是否相符，如发现问题应及时与设计单位协商，共同探讨合理的解决方案。放线、开挖和下管是滴灌工程的主体工作，施工单位必须到现场进行实地测绘后再开始放样、定位和标注木桩，工程竣工前应一直在现场设置测量控制网。 3.2放线 放线时应在施工现场，使用相关设备确定基坑开挖线和建筑物轮廓线，对施工区域用标签进行标注，每30m处应用打桩设备进行打桩，为确保管线走向精准，应在每个阀门处做标记，确保后期施工有序进行。 3.3开挖 放线结束后即可开始开挖工作，进行开挖作业时应根据设计图纸结合放线标记有序进行。在开挖过程中不能破坏桩号，桩号是确保顺利安装管道的重要基础。应根据实际情况确定开挖的宽度与深度，通常开挖的最佳宽度为80cm，深度为90cm，要确保开挖深度大于耕作层和冻土层。 3.4安装管道 安装管道时应结合施工图纸和桩号进行施工。管道安装工作分为地上和地下两部分，地下管道安装铺设工作一般需要8名施工人员。
自动化智能滴灌系统设计方案
自动化智能滴灌控制系统设计方案 陕西颐信网络科技有限责任公司 西安天汇远通水利信息技术有限责任公司
目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -