生态节水型灌区建设的关键技术及应用-河海大学科技处
数字孪生灌区精细化水量调控关键技术研究与应用
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｎｍｉｎｚｈｕｊｉａｎｇ．ｃｎＤＯＩ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１ ９２３５ ２０２４ ０４ ００５第４５卷第４期人民珠江 ２０２４年４月 ＰＥＡＲＬＲＩＶＥＲ基金项目：国家重点研发计划（２０２２ＹＦＣ３２０２２０４）收稿日期：２０２３－０７－２４作者简介：罗朝林（１９８３—），男，硕士，高级工程师，主要从事水利信息化、智慧水利等工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：２７３９０６６８２＠ｑｑ．ｃｏｍ通信作者：孟庆魁（１９９５—），男，硕士，工程师，主要从事水利信息化、智慧水利等工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：１８３９２５２５２７２＠１６３．ｃｏｍ罗朝林，孟庆魁，陈武奋，等．数字孪生灌区精细化水量调控关键技术研究与应用［Ｊ］．人民珠江，２０２４，４５（４）：３３－３９．数字孪生灌区精细化水量调控关键技术研究与应用罗朝林，孟庆魁 ，陈武奋，张 波（珠江水利委员会珠江水利科学研究院，广东 广州 ５１０６１１）摘要：为提高中国水资源利用效率，推动灌区精细化管理，基于目前灌区发展现状，提出了数字孪生灌区精细化管理框架，并分别对灌区可供水量预测、作物需水预测、灌区渠道水量优化配置以及测控一体化闸门的关键技术进行了研究，并构建了一套数字孪生灌区“四预”平台，通过“多要素立体感知”“全周期需水预报”“旱涝风险靶向预警”“水资源全过程预演”“防灾减灾科学预案”５条路径，实现灌区全方位、智慧化、科学化的管理。
数字孪生灌区“四预”平台部分功能已在广州市流溪河灌区成功应用。
数字孪生灌区全过程精细化水量调控关键技术通过对“供水－需水－配水－调水”全过程的水量调配，实现了水资源优化配置，提高了水资源利用效率，对数字孪生灌区的推广与应用具有指导意义。
关键词：数字孪生灌区；精细化；“四预”；流溪河灌区中图分类号：Ｓ２７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１ ９２３５（２０２４）０４ ００３３ ０７ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＲｅｆｉｎｅｄＷａｔｅｒＣｏｎｔｒｏｌｉｎＤｉｇｉｔａｌＴｗｉｎＩｒｒｉｇａｔｉｏｎＡｒｅａｓＬＵＯＺｈａｏｌｉｎ牞ＭＥＮＧＱｉｎｇｋｕｉ牞ＣＨＥＮＷｕｆｅｎ牞ＺＨＡＮＧＢｏ牗ＰｅａｒｌＲｉｖｅｒＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅａｒｌＲｉｖｅｒＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ牞Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６１１牞Ｃｈｉｎａ牘Ａｂｓｔｒａｃｔ牶ＴｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｒｅｆｉｎｅｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓ牞ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｒｅｆｉｎｅｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｔｗｉｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ牞ｉｔｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｉｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓ牞ｃｒｏｐｗａｔｅｒｄｅｍａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ牞ｏｐｔｉｍａｌｗａｔｅｒｖｏｌｕｍｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓ牞ａｎｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｇａｔｅｓ．Ａｓｅｔｏｆ ＦＥＤＥ ｐｌａｔｆｏｒｍｓｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｔｗｉｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓｈａｖｅｂｅｅｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ牞ａｎｄｆｉｖｅｐａｔｈｓｏｆ ｍｕｌｔｉ ｆａｃｔｏｒｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ 牞 ｆｕｌｌ ｃｙｃｌｅｗａｔｅｒｄｅｍａｎｄｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ 牞 ｔａｒｇｅｔｅｄｗａｒｎｉｎｇｏｆｄｒｏｕｇｈｔａｎｄｆｌｏｏｄｒｉｓｋｓ 牞 ｆｕｌｌ ｐｒｏｃｅｓｓｒｅｈｅａｒｓａｌｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓ 牞ａｎｄ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｐｌａｎｓｆｏｒｄｉｓａｓｔｅｒｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａｄｏｐｔｅｄ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ牞ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ牞ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ牞ａｎｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ牞ｓｏｍｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅ ＦＥＤＥ ｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｄｉｇｉｔａｌｔｗｉｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅＬｉｕｘｉＲｉｖｅｒｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａ牞Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ．Ｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｐｒｅｃｉｓｅｗａｔｅｒｖｏｌｕｍｅｃｏｎｔｒｏｌｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔｔｈｅｅｎｔｉｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｉｇｉｔａｌｔｗｉｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓａｃｈｉｅｖｅｓｏｐｔｉｍａｌｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｂｙｒｅａｌｉｚｉｎｇｗａｔｅｒｖｏｌｕｍｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔｔｈｅｅｎｔｉｒｅ ｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ ｗａｔｅｒｄｅｍａｎｄ ｗａｔｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｔｅｒｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｉｓｈａｓａｇｕｉｄｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｒｏｍｏｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｉｇｉｔａｌｔｗｉｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｄｉｇｉｔａｌｔｗｉｎｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａ牷ｒｅｆｉｎｅｄ牷 ＦＥＤＥ 牷ＬｉｕｘｉＲｉｖｅｒｉｒｒｉｇａｔｉｏｎａｒｅａ人民珠江２０２４年２０２２年，农业用水总量为３７８１．３亿ｍ３，占用水总量的６３．０％，为保障粮食安全，需更加合理地进行农业水资源配置，并提高农业水资源利用效率［１－３］。
大型灌区多级渠道与水库群联合输水调控方式研究
大型灌区多级渠道与水库群联合输水调控方式研究目录1. 内容概述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究意义 (4)2. 文献综述 (5)2.1 渠道输水技术 (7)2.2 水库群输水技术 (8)2.3 联合输水调控技术 (9)3. 研究方法 (11)3.1 数据来源 (12)3.2 研究对象与范围 (13)3.3 研究内容与步骤 (13)4. 大型灌区多级渠道输水特性分析 (15)4.1 渠道输水系统结构 (16)4.2 渠道输水水力特性 (17)4.3 渠道输水水量调节效应 (18)5. 大型灌区水库群输水特性分析 (19)5.1 水库群结构与规模 (21)5.2 水库群调度策略 (23)5.3 水库群水质保障措施 (24)6. 多级渠道与水库群联合输水调控模式构建 (25)6.1 调控目标与指标体系 (26)6.2 调控方案设计与优化 (27)7. 案例分析 (29)7.1 某大型灌区实例介绍 (31)7.2 多级渠道与水库群联合输水调控效果评估 (31)8. 结果讨论与展望 (33)8.1 结果分析与讨论 (33)8.2 存在问题及改进方向 (35)8.3 研究结论与建议 (36)1. 内容概述本文档将重点探讨大型灌区中多级渠道与水库群的联合输水调控策略，旨在提高水资源利用效率，优化水资源配置，并确保灌溉区域的供水安全。
在概述部分，首先将对大型灌区的背景、水资源管理和输水调控的现状进行简要介绍，以建立研究的理论和实践基础。
随后，本文档将阐述灌区水资源分布的特征，包括水资源的可行性和有效性，以及多级渠道与水库群在灌区中的分布和功能。
这部分内容旨在为后续的研究提供基础数据和地区概况。
在研究内容概述中，将重点介绍本文档的研究目标和研究方法。
研究目标将包括但不限于：开发和验证一种有效的输水调控模型，能够针对大型灌区的多级渠道与水库群进行实时和历史数据的模拟分析。
研究不同的调控策略对灌区供水安全、水资源利用率和能源消耗的影响，并提出优化建议。
水利工程高效节水灌溉技术的应用与技术要点
水利工程高效节水灌溉技术的应用与技术要点摘要：节水灌溉技术是一种同农业生产密切相关的技术保障。
我国是一个农业大国，随着经济持续稳定的发展，农业发展速度也在提升。
农田水利工程建设的过程中应该综合运用高效节水灌溉技术，实现水资源节约的目的，减少水资源的浪费。
结合农村地区生态环境建设的整体情况，对农业生产规模进行分析，然后科学合理地选择高效节能灌溉技术，保证农产品产量的同时，对农业产业结构进行合理的优化，以推动农业经济稳定发展。
关键词：水利工程；高效节水；灌溉技术；应用技术引言节水灌溉施工技术在水利工程中的应用，直接影响水资源的利用率，经现代化技术手段与配套设施的综合运用，保证现场作业规范性，技术水平与作业质量提升，加大监管力度，解决人为因素、技术因素等影响产生的各类问题，推动各项工作有序开展。
同时，还要明确节水灌溉施工技术要点，有完善的施工方案与管理措施，依据工程建设实况选择适宜的施工方式，提高水利工程综合效益。
1节水灌溉技术的意义节水灌溉技术可以解决传统灌溉技术水资源浪费率高的问题，在保证灌溉需求的基础上，进一步提升水资源的利用效率。
应用节水灌溉技术的目的在于保护我国重要的水资源，使水资源得到最大限度的节约。
在农田水利工程中，节水灌溉技术是工程中不可或缺的组成部分。
加大节水灌溉技术的应用范围，可以促进我国农田水利工程的发展，缓解我国水资源紧张的局面，让更多农田可以得到充足的灌溉，提高粮食产量，推动我国农业经济发展。
在农田水利工程中，节水灌溉的主要意义包括以下几个方面：①创造社会效益。
节水灌溉技术可以比传统灌溉技术节约至少一半的水资源，以单位面积计算，节水灌溉技术仅需要使用传统灌溉40%的水资源就可实现高效灌溉，降低水资源的浪费，可增进农业产品的经济附加值。
②创造生态效益。
节水灌溉技术的应用，可以改善土壤环境，避免水土流失问题，同时也可使水资源利用率得到提升，生态效益十分明显。
③经济效益突出。
节水灌溉技术不需要过多的人力资源，灌溉工作可以自动化的实现，可提升灌溉效率与质量，也具备突出的经济效益。
高效节水灌溉技术推广应用方案
高效节水灌溉技术推广应用方案第一章高效节水灌溉技术概述 (3)1.1 高效节水灌溉技术的定义 (3)1.2 高效节水灌溉技术的发展历程 (3)1.2.1 传统灌溉技术的局限 (3)1.2.2 高效节水灌溉技术的起源 (3)1.2.3 技术发展及普及 (3)1.3 高效节水灌溉技术的优势 (3)1.3.1 节水效果显著 (3)1.3.2 提高灌溉均匀度 (3)1.3.3 减少肥料流失 (3)1.3.4 适应性强 (4)1.3.5 自动化程度高 (4)1.3.6 节省土地资源 (4)1.3.7 改善生态环境 (4)第二章灌溉系统设计 (4)2.1 灌溉系统设计原则 (4)2.2 灌溉系统设计方法 (4)2.3 灌溉系统设计参数 (5)第三章节水灌溉设备选型 (5)3.1 节水灌溉设备的种类与特点 (5)3.1.1 种类 (5)3.1.2 特点 (6)3.2 节水灌溉设备选型原则 (6)3.2.1 适应性原则 (6)3.2.2 节水效果原则 (6)3.2.3 经济性原则 (6)3.2.4 可靠性原则 (6)3.2.5 环保性原则 (6)3.3 节水灌溉设备选型方法 (6)3.3.1 收集资料 (6)3.3.2 比较分析 (7)3.3.3 实地考察 (7)3.3.4 咨询专家 (7)3.3.5 确定选型方案 (7)第四章灌溉制度与管理 (7)4.1 灌溉制度的制定 (7)4.2 灌溉制度的实施与调整 (7)4.3 灌溉管理信息化 (8)第五章水资源优化配置 (8)5.1 水资源优化配置原则 (8)5.2 水资源优化配置方法 (8)5.3 水资源优化配置案例分析 (9)第六章节水灌溉技术培训与推广 (9)6.1 培训对象与内容 (9)6.1.1 培训对象 (9)6.1.2 培训内容 (10)6.2 培训方式与方法 (10)6.2.1 培训方式 (10)6.2.2 培训方法 (10)6.3 推广策略与措施 (10)6.3.1 推广策略 (10)6.3.2 推广措施 (11)第七章灌溉工程实施与验收 (11)7.1 灌溉工程实施流程 (11)7.1.1 前期准备 (11)7.1.2 施工阶段 (11)7.1.3 竣工验收 (11)7.2 灌溉工程验收标准 (12)7.2.1 工程质量标准 (12)7.2.2 环保标准 (12)7.2.3 安全标准 (12)7.3 灌溉工程验收方法 (12)7.3.1 实地检查 (12)7.3.2 资料审查 (12)7.3.3 现场试验 (12)7.3.4 验收报告 (12)第八章节水灌溉技术效益分析 (12)8.1 节水效益分析 (12)8.2 经济效益分析 (13)8.3 社会效益分析 (13)第九章节水灌溉技术政策与法规 (14)9.1 节水灌溉技术政策 (14)9.1.1 政策背景 (14)9.1.2 政策内容 (14)9.2 节水灌溉技术法规 (14)9.2.1 法规体系 (14)9.2.2 法规内容 (14)9.3 政策与法规的实施与监督 (14)9.3.1 实施措施 (14)9.3.2 监督管理 (15)第十章高效节水灌溉技术发展趋势与展望 (15)10.1 高效节水灌溉技术的发展趋势 (15)10.2 高效节水灌溉技术的应用前景 (15)10.3 高效节水灌溉技术的未来展望 (15)第一章高效节水灌溉技术概述1.1 高效节水灌溉技术的定义高效节水灌溉技术是指在农业生产中，通过采用先进的灌溉方法和设备，以最小的水资源消耗，实现最大化的作物产量和品质的灌溉技术。
农田水利工程高效节水灌溉技术的发展与应用
农田水利工程高效节水灌溉技术的发展与应用随着人口的增加和经济的发展，农业的种植规模不断扩大，在这个过程中发现，灌溉水资源浪费严重，一方面存在着灌溉面积较大，灌溉率低，产水效率低的情况；另一方面，由于水资源稀缺，灌溉面积有限，需要尽可能地缩小用水量，以便实现可持续发展。
为了解决这一问题，农田水利工程高效节水灌溉技术应运而生。
这项技术的发展和应用为解决农业灌溉水资源浪费和减少环境影响提供了新的思路和方法。
一、高效节水灌溉技术发展概述高效节水灌溉技术是一项系统性工程，在技术方面主要包括：水源技术、供水技术、土地利用技术、耗能技术等。
近年来，随着技术水平的不断提高，高效节水灌溉技术已经得到了广泛的推广和应用。
在技术方面主要包括：喷灌、滴灌、局部根灌、微喷、气雾喷、雨滴喷等。
这些技术的推广应用不仅可以减少耕地面积的占用，减小土壤侵蚀，还可以节约水资源。
二、高效节水灌溉技术应用实例分析（1）喷灌技术：喷灌是指采用一定的压力和流量，在灌溉地表喷出水雾或小水滴，在雾状雨滴落下时根据其降落速度和落点位置进行一定的补偿，以使灌溉水分布均匀。
将整个水雾化后呈“云层覆盖”，极大地降低了土壤表面湿度的饱和度，渗透压也就减少了，地表与表土交界处的水分就得到了释放。
（2）微灌技术：微灌技术是指将水源经过一定的处理后，通过管道喷灌、滴灌等方式将水送入到植物根系直接区域，与植物根系形成紧密的水分环境，从而减少了地面水分流失和土壤蒸发，同时又保证了作物根系的水分供应。
（3）根区灌溉技术：根区灌溉是指利用人工地下水位控制技术，通过使用土壤能力来储存和保存铺排水分，使土壤中的蒸散量和植物蒸腾量之间建立一个稳定的水分平衡状态，以达到节水的目的。
根区灌溉主要应用于果园、蔬菜、花卉等作物种植。
（1）高效：高效节水灌溉技术中的各种技术可以实现对灌溉水实现高效的利用，能提高水的利用效率，减小浪费。
（2）节水：高效节水灌溉技术对水资源的保护和利用起到了重要的作用，将碎片化的灌溉面积进行整合，可以减少灌溉用水的总量，达到节约水资源的目的。
水利工程高效节水灌溉技术的应用与技术要点
水利工程高效节水灌溉技术的应用与技术要点摘要：农业发展水平直接关系到人们的日常生活。
高效节水灌溉技术作为一项新兴技术，是农业生产现代化的必要条件，但是应用过程中出现了一些问题。
本文通过分析，找出高效节水灌溉技术存在的问题，并提出相应的解决对策，旨在进一步提高高效节水灌溉技术的应用水平，助推农业现代化发展。
关键词：水利工程；高效节水灌溉；要点引言近年来，随着科学技术的快速发展，农业生产质量与效率也随之提高，而在农业领域，大部分科研工作者在农田水利工程建设中提出了优化方案与创新方法，成功研发了高效节水灌溉技术，实现了水资源节约的目的，促进了农作物产量与质量的增加，创造了可观的经济效益，提升了人们的生活水平。
由此可见，深入研究并分析高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用具有的一定现实意义。
1高效节水灌溉技术概述1.1内涵高效节水灌溉技术指的是在农作物生长过程中，根据当地水文特征展开合理化资源灌溉，在增强灌溉效果的同时节省水资源，创造更为可观的农业生产效益的技术。
目前，农田水利工程中经常使用的高效节水灌溉技术主要包括滴灌技术、喷灌技术等，而应用最广泛的就是喷灌技术。
此技术可通过压力向农田内输送水资源，在节约水资源的同时亦可减少劳动力投入，利于农田产量的增加，被广泛应用于农田水利工程中。
微灌技术则能够将水分输送给农作物根部，在准确控制的基础上缩短灌溉周期，减小水流量，更有利于水资源的节约。
1.2重要性1.2.1有利于提高减灾效率现阶段，我国气候的不稳定性日益凸显，部分地区气候不规律，甚至会发生更加复杂的自然灾害。
此外，很多区域会出现冰雹和干旱等极端天气，严重影响了当地农业发展。
通过应用高效节水灌溉技术，使水资源节约效果明显增强，为减灾工作的开展提供了必要保障，更有利于农业收益的增加。
在此基础上，高效节水灌溉技术的应用有利于提高农作物产量，农田的用水成本显著下降，极大地促进了现代农业的发展。
1.2.2有利于提高水资源利用率区域性水资源短缺问题日益突出，在日常生活中，用水量相对集中且较多的就是农田水利灌溉。
农业节水灌溉技术应用手册
农业节水灌溉技术应用手册第1章绪论 (3)1.1 节水灌溉的重要性 (3)1.1.1 节水灌溉是提高农业水资源利用效率的关键 (4)1.1.2 节水灌溉是保障国家粮食安全的需要 (4)1.1.3 节水灌溉是促进农业可持续发展的必然选择 (4)1.2 节水灌溉技术概述 (4)1.2.1 灌溉方式节水技术 (4)1.2.2 农艺节水技术 (4)1.2.3 水资源管理节水技术 (4)1.2.4 节水灌溉设备与材料 (4)1.2.5 智能化节水灌溉技术 (4)第2章节水灌溉基本原理 (5)2.1 灌溉水源与水质 (5)2.1.1 水源类型 (5)2.1.2 水质要求 (5)2.2 灌溉制度与灌溉技术 (5)2.2.1 灌溉制度 (5)2.2.2 灌溉技术 (5)2.3 土壤水分与作物需水量 (5)2.3.1 土壤水分 (5)2.3.2 作物需水量 (5)第3章地面灌溉节水技术 (6)3.1 畦灌技术 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 技术要点 (6)3.1.3 节水效果 (6)3.2 沟灌技术 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 技术要点 (6)3.2.3 节水效果 (7)3.3 膜上灌溉技术 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 技术要点 (7)3.3.3 节水效果 (7)第4章喷灌节水技术 (7)4.1 喷灌系统组成与分类 (7)4.1.1 按水源类型分类 (7)4.1.2 按喷头类型分类 (7)4.1.3 按控制方式分类 (7)4.2 喷灌设备选择与布置 (8)4.2.1 喷头选择 (8)4.2.3 喷头布置 (8)4.3 喷灌系统设计 (8)4.3.1 确定灌溉制度 (8)4.3.2 设计灌溉参数 (8)4.3.3 系统布局设计 (8)4.3.4 喷灌系统施工与调试 (8)4.3.5 喷灌系统运行与维护 (8)第5章微灌节水技术 (8)5.1 微灌系统概述 (9)5.2 滴灌技术 (9)5.3 微喷灌技术 (9)5.4 微灌设备与工程管理 (9)5.4.1 微灌设备 (9)5.4.2 工程管理 (9)第6章渠道防渗与输水节水技术 (10)6.1 渠道防渗材料与结构 (10)6.1.1 防渗材料 (10)6.1.2 防渗结构 (10)6.2 渠道防渗设计 (10)6.2.1 设计原则 (10)6.2.2 设计步骤 (10)6.2.3 设计参数 (10)6.3 输水管道与泵站工程 (10)6.3.1 输水管道 (10)6.3.2 泵站工程 (10)6.3.3 节水措施 (11)第7章节水灌溉调控技术 (11)7.1 灌溉预报与灌溉决策 (11)7.1.1 灌溉预报 (11)7.1.2 灌溉决策 (11)7.2 自动化灌溉控制系统 (11)7.2.1 自动化灌溉控制系统的组成 (11)7.2.2 自动化灌溉控制系统的功能 (12)7.3 智能灌溉技术 (12)7.3.1 智能灌溉技术概述 (12)7.3.2 智能灌溉技术实例 (12)第8章作物灌溉制度优化 (12)8.1 作物水分生产函数 (12)8.1.1 作物水分生产函数的类型 (13)8.1.2 作物水分生产函数的特点 (13)8.1.3 作物水分生产函数在灌溉制度优化中的应用 (13)8.2 灌溉制度优化方法 (13)8.2.1 灌溉制度优化目标 (13)8.3 节水灌溉制度实践 (14)8.3.1 节水灌溉制度实践方法 (14)8.3.2 节水灌溉制度实践案例 (14)第9章节水灌溉工程管理与维护 (15)9.1 灌溉工程质量控制 (15)9.1.1 工程质量控制原则 (15)9.1.2 工程质量控制措施 (15)9.2 灌溉工程运行管理 (15)9.2.1 运行管理制度 (15)9.2.2 运行管理措施 (15)9.3 灌溉设备维护与故障排除 (15)9.3.1 设备维护 (15)9.3.2 故障排除 (16)第10章节水灌溉技术综合应用 (16)10.1 节水灌溉技术在粮食作物中的应用 (16)10.1.1 概述 (16)10.1.2 节水灌溉技术 (16)10.1.3 应用实例 (16)10.2 节水灌溉技术在经济作物中的应用 (16)10.2.1 概述 (16)10.2.2 节水灌溉技术 (17)10.2.3 应用实例 (17)10.3 节水灌溉技术在设施农业中的应用 (17)10.3.1 概述 (17)10.3.2 节水灌溉技术 (17)10.3.3 应用实例 (17)10.4 节水灌溉技术在区域农业水资源管理中的应用 (17)10.4.1 概述 (17)10.4.2 节水灌溉技术 (17)10.4.3 应用实例 (18)第1章绪论1.1 节水灌溉的重要性水是生命之源，农业用水是维持粮食生产、保障国家粮食安全的重要基础。
水利信息化在灌区灌溉管理中的应用
水利信息化在灌区灌溉管理中的应用摘要：水利信息化在灌区灌溉管理中扮演着至关重要的角色。
通过运用先进的遥感技术、GIS、大数据分析等手段，水利信息化能够实时监测和评估灌区的水资源，精确掌握土壤墒情，为农民提供个性化的灌溉建议。
同时，它也推动了节水灌溉技术的普及和优化，实现了灌溉用水的高效利用。
此外，水利信息化还助力保护水环境，通过实时监测水质和快速定位污染源，确保水资源的可持续利用。
总之，水利信息化为灌区灌溉管理带来前所未有的便捷和准确性，提升了水资源利用效率，促进了农业的可持续发展。
关键词：水利工程；信息化；灌区灌溉管理一、水利信息化的关键技术（一）遥感技术遥感技术是水利信息化中的关键技术之一。
它利用卫星、飞机等遥感平台搭载的传感器，对地表和大气层中的水体进行远距离、大面积的非接触式观测。
在灌区灌溉管理中，遥感技术可以应用于灌区水资源调查、土壤墒情监测、作物生长状况评估等方面。
通过遥感技术获取的数据具有时空连续性和宏观性，能够为灌区灌溉管理提供全面、准确的信息支持。
（二）地理信息系统（GIS）地理信息系统（GIS）是一种能够存储、管理、分析和表达地理空间数据的计算机系统。
在水利信息化中，GIS技术可以应用于灌区水资源管理、水环境监测、灌溉规划等方面。
通过GIS技术，可以将遥感、气象、土壤、水文等多种来源的空间数据进行集成和可视化，实现灌区资源的综合评价和优化配置。
此外，GIS技术还能够提供空间分析功能，如缓冲区分析、叠加分析等，为灌区灌溉管理提供决策支持。
（三）大数据分析大数据技术是指从海量、多样化的数据中快速获取有价值信息的技术。
在水利信息化中，大数据技术可以应用于灌区用水规律分析、节水灌溉效果评价等方面。
通过对历史数据进行分析，可以揭示灌区用水量的时空分布特征、作物需水规律等，为制定科学合理的灌溉制度提供依据。
同时，大数据技术还能够对灌区节水灌溉措施的效果进行评估，为灌区的可持续发展提供数据支撑。
现代化灌区建设的思考
现代化灌区建设的思考郭永鑫摘㊀要:灌溉是我国农业用水的主要方式之一ꎬ灌区灌溉用水效率非常低ꎬ造成了水资源的浪费ꎮ为解决这一问题ꎬ水利部门需要进行现代化灌区建设ꎬ以更好地适应社会发展的需求ꎬ推动灌区现代化建设的统一规划和管理ꎬ充分发挥灌区节水灌溉工程㊁管理服务体系㊁信息化建设㊁生态建设的优势ꎬ促进灌区现代化建设管理与服务水平的全面提高ꎮ关键词:现代化灌区建设ꎻ管理ꎻ发展要求一㊁现代化灌区建设管理措施(一)健全现代化管理与服务体系现代化管理理念㊁制度以及方法是确保现代化农业发展目标实现的关键ꎮ水利部门应该根据不同类型的现代化灌区工程ꎬ建立完善的灌区专管机构和社会服务组织ꎬ落实灌区现代化管理运行制度ꎬ采取三位一体的建管模式ꎬ通过大力发展小型农田水利工程产权制度改革的方式ꎬ明确灌区工程的所有权㊁使用权以及管理主体和责任ꎬ才能将现代化灌区管理制度在现代农业发展中的优势充分发挥出来ꎮ另外ꎬ各级政府应进一步加强基层水利机构能力建设的力度ꎬ通过不同的渠道筹集现代化灌区建设管理的资金ꎮ水行政主管部门要做好管理人员专业技能和综合素质培训的力度ꎬ提高一线工程技术人员的待遇ꎬ确保专业技术人员 招得来ꎬ留得住 ꎬ充分发挥专业技术人员的引领作用ꎬ以确保灌区现代化建设工作的高效开展ꎮ(二)运用现代化管理手段在现代化灌区建设管理的实际工作中ꎬ需要积极采用现代化的运行方式ꎬ在保证工作质量的同时促进工作效率的提升ꎮ实现灌区现代化建设ꎬ需要采用现代化的手段ꎮ在灌区建设中应采用信息化技术ꎬ可以更加精准地监测水位情况㊁快速传递重要信息ꎮ遇到突发事件时ꎬ可以第一时间进行处理ꎬ实现对灌区内降水进行自动调节ꎬ很大程度上减少了灌区工程事故的发生ꎬ起到防洪抗旱的作用ꎮ在灌区建设中采用信息化技术ꎬ可以实现数据资源共享ꎬ加速灌区现代化建设ꎮ(三)重视水生态以及水环境现代化灌区建设工作的开展为灌区生态环境的长期可持续发展奠定了坚实的基础ꎮ在开展现代化灌区建设管理工作中ꎬ不仅要做好水资源管理制度的落实工作ꎬ同时还应采取积极有效的措施ꎬ加大水资源论证与水土平衡分析工作的力度ꎬ合理控制地下水资源开发和利用的程度ꎬ避免因为地下水的过度开采ꎬ影响生态环境保护工作的开展ꎮ此外ꎬ在进行灌区现代化建设工作中ꎬ必须充分重视施工材料与工程机械设备的生态环保性能ꎬ做好工程施工与当地施工环节之间的协调工作ꎬ在满足工程建设功能的前提下ꎬ尽可能地选择环保性能优良的施工材料ꎮ灌区现代化建设工程完成后ꎬ相关部门还应及时将灌区纳入灌溉水质的监测体系中ꎬ针对长期使用污水灌溉造成的土壤污染以及威胁农产品质量的问题ꎬ应该通过调整农作物种植结构的方式ꎬ确保灌区生态系统的良性循环和发展ꎮ(四)加大维修养护资金投入在现代化灌区建设管理工作中ꎬ维修养护工作是重要的组成部分ꎬ为了保证灌区能够正常运行ꎬ必须做好维修养护工作ꎬ加大在这部分工作中的资金投入ꎬ保证维修养护工作有充足的资金支持ꎬ对灌区的设施与设备出现的问题进行及时的维修ꎬ并做好日常养护工作ꎬ保证灌区能够长期正常运行ꎮ如果没有足够的资金投入ꎬ就会对灌区维护保养工作产生严重的影响ꎬ相关措施无法实施到位ꎬ导致灌区设施无法正常运行ꎮ二㊁现代化灌区建设的发展要求(一)灌区与农村同步发展灌区建设需要与农村建设同步进行ꎬ在进行现代化灌区建设的过程中ꎬ需要采取必要的水资源保护措施ꎬ避免对水资源造成污染ꎬ避免对农村的生活与生产造成不利影响ꎮ与此同时ꎬ对于农村地区存在的生活污水与垃圾随意排放的现象ꎬ应采取必要的治理措施ꎬ提高农民的环保意识ꎬ促进灌区与农村同步发展的实现ꎮ(二)与现代化农业共同发展现代化灌区建设与现代化农业协同发展能达到更好的效果ꎮ促进现代化灌区建设ꎬ必须对农业进行现代化管理ꎮ针对不同的地区㊁不同的土壤条件ꎬ种植不同的农作物ꎮ统筹规划农作物种植种类ꎬ实现对土地的规模化管理ꎮ在农业发展中ꎬ从种植到加工都应符合现代化发展趋势ꎬ比如在农作物耕种和收获时采用现代化机械㊁对农产品实现就地加工等ꎮ把农业发展成为现代化农业ꎬ有助于形成现代化灌区农业ꎮ(三)满足现代化灌区建设标准现代化灌区建设的标准是影响建设质量㊁运行管理水平以及灌区作用的关键因素ꎮ因此ꎬ灌区建设必须满足现代化灌区建设标准ꎬ保证灌区建设的质量与先进性ꎮ在以往的灌区建设中ꎬ由于受到建设资金等方面因素的限制ꎬ大部分灌区骨干渠道的混凝土衬砌厚度只有５~８ｃｍꎬ明显低于其他行业的标准ꎬ对工程建设质量造成了不利影响ꎬ存在一定的质量隐患ꎬ导致后期的维护保养难度增大ꎮ与此同时ꎬ渠顶检查道的建设标准偏低ꎬ工作条件较差ꎬ增加了渠道管护工作的难度ꎮ此外ꎬ渠道的绿化存在严重的不足ꎬ无法满足绿色灌区㊁生态灌区的标准ꎬ无法满足现代化灌区的要求ꎮ只有妥善解决这些问题ꎬ才能满足现代化灌区建设标准要求ꎮ三㊁结语灌区现代化建设管理与粮食安全㊁水安全等因素之间存在着密不可分的联系ꎮ因此ꎬ必须采取积极有效的措施ꎬ推动灌区现代化建设的统一规划和管理ꎬ充分发挥灌区节水灌溉工程㊁管理服务体系㊁信息化建设㊁生态建设的优势ꎬ促进灌区现代化建设管理与服务水平的全面提高ꎬ为我国现代农业发展以及生态环境保护工作的开展提供强有力的支持ꎮ参考文献:[１]张源.加快信息化建设ꎬ推动灌区现代化进程[Ｊ].居舍ꎬ２０１９(３３).[２]姜明梁ꎬ邓忠.我国灌区信息化建设现状与发展对策[Ｊ].中国农村水利水电ꎬ２０１９(１０).作者简介:郭永鑫ꎬ河北省石津灌区事务中心ꎮ４７。
基于节水灌溉技术的在农田水利建设中的应用研究
基于节水灌溉技术的在农田水利建设中的应用研究2身份证号码 32108819850710**** 江苏省扬州市 225200摘要：文章结合水利工程建设的实际需要，从节水管理技术、喷灌技术和局部灌溉技术等方面，对高效节水灌溉技术在水利工程中的应用进行了具体分析，进一步探讨了优化水利工程节水灌溉技术的对策，以期更好地促进水利工程的发展。
关键词：节水灌溉技术；农田水利工程；问题；对策引言尽管可以通过水利工程来储存大量的水资源，但无限制的使用将导致水资源的浪费，造成大量的水损失，这也将对水利工程产生一定的影响并加大水的流失。
因此，有必要在不浪费水资源，提高水资源利用效率的同时，采用节水灌溉技术来满足农作物的需要。
现代农业的发展对水资源的需求越来越大。
为了更好地促进现代农业的长期，稳定和可持续发展，相关人员需要在积极发展现代农业的过程中思考如何选择一种科学技术形式来节约。
水资源的设计旨在提高农田水利工程中水资源的利用率，实现可持续的经济和社会发展。
1高效节水灌溉技术概述高效节水灌溉技术主要是指在当地农作物生长过程中，根据当地的水文特征，土壤特征和气候特征，科学地灌溉水资源，从而在节约水资源的同时达到理想的农田灌溉效果。
现代农业发展中常用的节水灌溉技术包括喷灌，微灌，滴灌和低压管理。
2高效节水灌溉技术在农田水利工程中的具体应用2.1节水管理技术节水管理技术是指根据当地的地质，水文和气候条件统一规划和管理地下水，并根据当地作物的生长需要对水资源进行利用，以提高水的综合利用水平。
节水管理技术涵盖组织管理，经济管理，节水管理等。
在多种管理模式的作用下，可以对土壤的实际情况进行监督和控制，制定有效的节水灌溉系统。
作物在不同阶段的蒸发是不同的。
在灌溉操作过程中，操作人员需要考虑运输过程中灌溉水的损失，尤其是由于土壤水下渗透造成的损失。
有必要基于损失建立数学模型以假设农作物的生长。
然后通过计算农作物生长过程中的最佳用水量和灌溉周期，计算出该过程中所需的水量，从而使灌溉水的损失最小，达到永久有效灌溉的目的。
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奖励情况
无
主要知识产权
证明目录
一种可移动组装式农田排水沟水质净化器
灌区稻田排水沟串联湿地净污系统
景观塔型水体曝气和生物净化装置及净化方法
置于田埂的水稻田退水水质净化装置
旱作物农田首级退水水质强化净化装置
一种构建农田排水生态净化系统的方法
农田排水沟便携式复合人工湿地净化箱
农田灌区面源污染监控及预报系统
灌区农田肥力及土壤温湿度自动监控系统
农田灌区水量监控及调配信息系统
主要完成人
情况表
姓名、排名、技术职称、工作单位、完成单位、对本项目技术创造性贡献、曾获国家科技奖励情况
1王沛芳教授博士河海大学环境学院项目总负责人，主持所有技术发明工作
2侯俊副研究员博士河海大学环境学院灌区沟渠和湿地生态化建设关键技术
3钱进副教授博士河海大学环境学院灌区生态环境需水与水资源高效优化配置
4饶磊教授博士河海大学机电学院灌区水肥精准灌溉与水量水质自动监控系统
5顾斌杰教高博士水利部农村水利司生态节水型灌区规划方法与生态建设模式
6敖燕辉副教授博士河海大学环境学院灌区污染物截留净化与资源化高效利用
推广应用情况
技术成果入选科技部、水利部联合编制的《节水、治污、水生态修复先进技术目录》(2015年)，在我国灌区生态节水工程的规划、设计、建设和运行管理中广泛应用，显著提升了行业科技水平，取得了生态环境及社会经济效益。应用于多个大中型灌区的生态节水工程建设之中，解决了灌区面源污染物对河流水体污染问题，达到灌区的灌溉、排洪、节水、净污、景观和生态相统一的目标。
项目名称
生态节水型灌区建设的关键技术及应用
推荐严重、减排控制困难、治理工程与灌区建设脱节及农村农业区生态环境退化的突出问题，项目组研发了灌区沟渠系统生态化建设和修复、污染物源头控制和截留净化、农田退水循环利用与洼陷湿地构建、水肥精准灌溉和水量水质监控等核心技术，形成了完整的生态节水型灌区建设的关键技术系统，获得了可移动组装式农田排水沟水质净化器等多项技术成果，为实现灌区“灌溉高效、排涝防渍、水肥节约”等水利功能与“面源截留、水质改善、环境优美、生物多样”等生态功能的耦合提供了重要技术支撑。