灌溉系统
滴灌
滴灌是将具有一定压力的水，过滤后经管网和出水管道（滴灌带）
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。滴灌与其他灌水技术相比较，具有许多不同的特点，其系统组成和其他灌水方法也不同。
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。滴灌系统不产生地面径流，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．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。
4．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。
组成
滴灌系统由水源工程、首部枢纽（包括水泵、动力机、过滤器、肥液注入装置、测量控制仪表等）、各级输配水管道和满头等四部分组成，其系统主要组成部分如下：1．动力及加压设备包括水泵、电动机或柴油机及其他动力机械，除自压系统外，这些设备是微灌系统的动力和流量源。2．水质净化设备或设施有沉沙（淀）池、初级拦污栅、旋流分沙分流器、筛网过滤器和介质过滤器等。可根据水源水质条件，选用一种组合。筛网过滤器的主要作用是滤除灌溉水中的悬浮物质，以保证整个系统特别是滴头不被堵塞。筛网多用尼龙或耐腐蚀的金属丝制成，网孔的规格取决于需滤出污物颗粒的大小，一般要清除直径75微米的泥沙，需用200目的筛网。砂砾料过滤器是用洗净、分选的砂砾石和砂料，按一定的顺序填进金属圆筒内制成的，对于各种有机或有机污物、悬浮的藻类都有较好的过滤效果。旋流分沙分流器是靠离心力把比重大于水的沙粒从水中分离出来，但不能清除有机物质。
3．滴水器水由毛管流进滴水器，滴水器将灌溉水流在一定的工作压力下注入土壤。它是滴灌系统的核心。水通过滴水器，以一个恒定的低流量滴出或渗出后，在土壤中以非饱和流的形式在滴头下向四周扩散。目前，滴灌工程实际中应用的滴水器主要有滴头和滴灌带两大类。
4．化肥及农药注入装置和容器包括压差式施肥器、文丘里注入器、隔膜式或活塞式注入泵，化肥或农药溶液储存罐等。它必须安装于过滤器前面，以防末溶解的化肥颗粒堵塞滴水器。化肥的注入方式有三种：一种是用小水泵将肥液压入干管；另一种是利用于管上的流量调节阀所造成的压差，使肥液注入干管；第三种是射流注入。
5．控制、量测设备包括水表和压力表，各种手动、机械操作或电动操作的闸阀，如水力自动控制阀、流量调节器等。
6．安全保护设备如减压阀、进排气阀、逆止阀、泄排水阀等。
滴水器
滴水器是滴灌系统的核心，要满足以下要求：
（1）有一个相对较低而稳定的流量在一定的压力范围内，每个滴水器的出水口流量应在2～8升/小时之间。滴头的流道细小，直径一般小于2毫米，流道制造的精度要求也很高，细小的流道差别将会对滴水器的出流能力造成较大的影响。同时水流在毛管流动中的摩擦阻力降低了水流压力，从而也就降低了末端滴头的流量，为了保证滴灌系统具有足够的灌水均匀度，经验上一般是将系统中的流量差限制在10%以内。
（2）大的过流断面为了在滴头部位产生较大的压力损失和一个较小的流量，水流通道断面最小尺寸在0．3～1．0毫米之间变化。由于滴头流道较小，所以很容易造成流道堵塞。如若增大滴头流道，则需加长流道，为此，研究出了多种滴水器。
1．滴水器的分类及特点由于滴水器的种类较多，其分类方法也不相同：
（1）按滴水器与毛管的连接方式分
①管间式滴头：把灌水器安装在两段毛管的中间，使滴水器本身成为毛管的一部分。例如，把管式滴头两端带倒刺的接头分别插入两段毛管内，使绝大部分水流通过滴头体内腔流向下一段毛管，而很少的一部分水流通过滴头体内的侧孔进入滴头流道内，经过流道消能后再流出滴头。管间式滴头与毛管的连接方式如图4-2（a）所示。
②管上式滴头：直接插在毛管壁上的滴水器，如旁播式滴头、孔口式滴头等，它们与毛管的连接方式
（2）按滴水器的消能方式不同分
①长流道式消能搞水器：长流道式消能滴水器主要是靠水流与流道壁之间的摩擦耗能来调节滴水器出水量的大小，如微管、内螺纹及迷宫式管式滴头等，均属于长流道式消能滴水器。
②孔口消能式滴水器：以孔口出流造成的局部水头损失来消能的滴水器，如孔口式滴头、多孔毛管等均属于孔口式滴水器。
③涡流消能式滴水器：水流进入滴水器的流室的边缘，在涡流的中心产生一低压区，使中心的出水口处压力较低，因而滴水器的出流量较小。设计良好的涡流式滴水器的流量对工作压力变化的敏感程度较小。
④压力补偿式滴水器：压力补偿式滴水器是借助水流压力使弹性体部件或流道改变形状，从而使过水段面面积发生变化，使滴头出流小而稳定。压力补偿式滴水器的显著优点是能自动调节出水量和自清洗，出水均匀度高，但制造较复杂，
使用滴灌带的注意事项
一.是滴灌的管道和滴头容易堵塞，对水质要求较高，所以必须安装过滤器；
二.是滴灌不能调节田间小气候，不适宜结冻期灌溉，在蔬菜灌溉中不能利用滴灌系统追施粪肥。
三.是滴灌投资较高，要考虑作物的经济效益；
1.滴箭
性能特点：
◆迷宫长流道箭柄结构，膜片式稳流
滴头，双重保障，确保出水均匀。
◆独特的导流圆盘，渗入式灌溉。
◆单箭、双箭、四箭等随意组给，施工
方便。
◆工作压力：0.8-1.5bar，单箭流量
为1.0L/hr。
◆是盆花、盆栽植物及苗木等作物灌溉最合适的灌水器。
2.压力补偿滴头
1、借助水流压力使弹性硅胶片改变出水口断面，调节流量，使出水稳定。
2、滴头间距根据作物株距可任意调整。
3、灌水均匀度高。
4、具有自动清洗功能。
5、压力补偿性强，特别适用于起伏地形，系统压力不均衡和毛管较长的情况。
6、抗农用化学制品和肥料的腐蚀和紫外线，使用寿命长
3.PE管
在所有的工程塑料中HDPE的耐磨性居塑料之冠，最引人注目。分子量越高材料就越耐磨，甚至超过许多金属材料（如碳钢、不锈钢、青铜等）。在强腐蚀和高磨损条件下使用寿命是钢管的4-6倍，是普通聚乙烯的9倍；而且提高输送效率20%。阻燃、抗静电性能良好，均达到标准要求。井下使用寿命超过20年，经济效益显著，抗冲击，耐磨，双抗效果显著。
PE管道系统优点：
1、连接可靠：聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接，接头的强度高于管道本体强度。
2、低温抗冲击性好：聚乙烯的低温脆化温度极低，可在-60-60℃温度范围内安全使用。冬季施工时，因材料抗冲击性好，不会发生管子脆裂。
3、抗应力开裂性好：HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂性能也非常突出。
4、耐化学腐蚀性好：HDPE管道可耐多种化学介质的腐蚀，土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何降解作用。聚乙烯是电的绝缘体，因此不会发生腐烂、生锈或电化学腐蚀现象；此外它也不会促进藻类、细菌或真菌生长。
5、耐老化，使用寿命长：含有2-2.5%的均匀分布的炭黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年，不会因遭受紫外线辐射而损害。
6、耐磨性好：HDPE管道与钢管的耐磨性对比试验表明，HDPE管道的耐磨性为钢管的4倍。在泥浆输送领域，同钢管相比，HDPE管道具有更好的耐磨性，这意味着HDPE 管道具有更长的使用寿命和更好的经济性。
7、可挠性好：HDPE管道的柔性使得它容易弯曲，工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物，在许多场合，管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用。
8、水流阻力小：HDPE管道具有光滑的内表面，其曼宁系数为0.009。光滑的表现和非粘附特性保证HDPE管道具有较传统管材更高的输送能力，同时也降低了管路的压力损失和输水能耗。
9、搬运方便：HDPE管道比混凝土管道、镀锌管和钢管更轻，它容易搬运和安装，更低的人力和设备需求，意味着工程的安装费用的大大降低。
10、多种全新的施工方式：HDPE管道具有多种施工技术，除了可以采用传统的开挖方式进行施工外，还可以采用多种全新的非开挖技术如顶管、定向钻孔、衬管、裂管等方式进行施工，这对于一些不允许开挖的场所，是唯一的选择，因此HDPE管道应用领域更为广泛。
4.土壤水分传感器
1.由不锈钢探针和防水探头构成，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。与数据采集器配合使用，可作为水分定点监测或移动测量的工具
2.采用绿色阻燃环氧树脂固化，完全防水，可承受较强的外力冲击；
表面采用抛光处理，美观大方，采用抗静电包装袋，存储更安全；
钢针采用优质材料，可经受长期电解，可经受土壤中的酸碱腐蚀；
测量精度高，性能可靠，受土壤含盐量影响较小，可适应各种土质。
具备电源线、地线、信号线三向保护功能，可防护因反接、短路等造成的损毁。
5.时间控制器
时间控制器是一种能够根据设定的时间来控制电路的接通或者断开，也就是控制电器的开关装置
.1. 开、关时间任意可调，
2. 已调好的开、关时间不受停电影响，自动记忆
3. 每天可做十次开、关动作，开、关时间一周内可任意编程
4. 可自动，也可手动控制，设有自动保护装置
5. 内消耗功率低
6、施肥罐
①根据各轮灌区具体面积或作物株数（如果树）计算好当次施肥的数量。称好或量
好每个轮灌区的肥料。
②用两根各配一个阀门的管子将旁通管与主管接通，为便于移动，每根管子上可配用
快速接头。
③将液体肥直接倒入施肥罐，若用固体肥料，则应先将肥料溶解并通过滤网注入施肥
罐。在使用容积较小的罐时，可以将固体肥直接投入施肥罐，使肥料在灌溉过程中溶解，但需要5倍以上的水量以确保所有肥料被用完。
④注完肥料溶液后，扣紧罐盖。
⑤检查旁通管的进出口阀均关闭而截止阀打开，然后打开主管道截止阀。
⑥打开旁通管进出口阀，然后慢慢地关闭截止阀同时注意观察压力表到所需的压差
（1-3m水压）。
⑦对于有条件的用户，可以用电导率仪测定施肥所需时间。否则用AmosT eitch的经
验公式估计施肥时间。施肥完后关闭施肥罐的进出口阀门。
⑧再施下一罐肥时，事先必须排掉罐内的积水。在施肥罐进水口处应安装一个
1/2"(1"=1in=2.54cm下同)的真空排除阀或1/2"的球阀。打开罐底的排水开关前，应先
打开真空排除阀或球阀，否则水排不出去
渗灌
渗灌，即地下灌溉，是利用地下管道将灌溉水输入田间埋于地下一定深度的渗水管道或鼠洞内，借助土壤毛细管作用湿润土壤的灌水方法。
优缺点
（1）渗灌的优缺点
渗灌的主要优点是：①灌水后土壤仍保持疏松状态，不破坏土壤结构，不产生土壤表面板结，为作物能提供良好的土壤水分状况；②地表土壤湿度低，可减少地面蒸发；③管道埋入地下，可减少占地，便于交通和田间作业，可同时进行灌水和农事活动；④灌水量省，灌水效率高；⑤能减少杂草生长和植物病虫害；⑥渗灌系统流量小，压力低，故可减小动力消耗，节约能源。
渗灌存在的主要缺点是：①表层土壤湿度较差，不利于作物种子发芽和幼苗生长，也不利于浅根作物生长；②投资高，施工复杂，且管理维修困难；一旦管道堵塞或破坏，难以检查和修理；③易产生深层渗漏，特别对透水性较强的轻质土壤，更容易产生渗漏损失。
灌溉类型
（2）渗灌的类型主要有以下两种
①地下水浸润灌溉
它是利用沟渠网及其调节建筑物，将地下水位升高，再借毛细管作用向上层土壤补给水分，以达到灌溉目的。灌溉时关闭节制闸门，使地下水位逐渐升高至一定高度，向上浸润土壤。平时则开启闸门，使地下水位下降到原规定的深度，以防作物遭受渍害，使土壤水分保持在适于作物生长的状态。
②地下渗水暗管(或鼠洞)灌溉
通过埋设于地下一定深度的渗水暗管(鼠洞)，使灌溉水进入土壤，并主要借毛细管作用向四周扩散运移，进行灌溉
养护
根据植物、项目内容、灌溉方式的差异价格均不等，暂估为50元/m2/年----150元/m2/年
汽轮机 给水系统概述
汽轮机给水系统概述 1、给水系统的作用 给水系统是指从除氧器出口到锅炉省煤器入口的全部设备及其管道系统。给水系统的主要功能是将除氧器水箱中的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器进一步加热后达到锅炉给水的要求，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉的给水。 此外，给水系统还向锅炉过热器的一、二级减温器、再热器的减温器以及汽机高压旁路装置的减温器提供高压减温水，用于调节上述设备的出口蒸汽温度。 2、给水系统的组成 我公司的机组给水系统主要包括两台50％容量的汽动给水泵及其前置泵，驱动小汽轮机及其前置泵驱动电机，35％容量的电动给水泵、液力偶合器、前置泵及其驱动电机，1号、2号、3号高压加热器、阀门、滤网等设备以及相应管道。 给水泵是汽轮机的重要辅助设备，它将旋转机械能转变为给水的压力能和动能，向锅炉提供所要求压力下的给水。随着机组向大容量、高参数方向发展，对给水泵的工作性能和调节提出愈来愈高的要求。为适应机组滑压运行、提高机组运行的经济性，大型机组的给水调节采用变速方式，避免调节阀产生的节流损失。同时给水泵的驱动功率也随着机组容量的增大而增大，若采用电动机驱动，其变速机构必将更庞大，耗费的电能也将全部由发电机和厂高变提供，为保证机组对系统的电力输出，发电机的容量将不得不作相应的增加，厂高变的容
量也需增大，因此大型机组的给水泵多采用转速可变的小汽轮机来驱动。通常配置两台汽动给水泵（简称汽泵），作为正常运行时供给锅炉给水的动力设备，另配一台电动给水泵（简称电泵），作为机组启动泵和正常运行备用泵。 为提高除氧器在滑压运行时的经济性，同时又确保给水泵的运行安全，通常在给水泵前加设一台低速前置泵，与给水泵串联运行。由于前置泵的工作转速较低，所需的泵进口倒灌高度（即汽蚀裕量）较小，从而降低了除氧器的安装高度，节省了主场房的建设费用；并且给水经前置泵升压后，其出水压头高于给水泵所需的有限汽蚀裕量和在小流量下的附加汽化压头，有效地防止给水泵的汽蚀。 3、给水系统流程 机组给水系统流程图见图8－1。除氧器水箱的给水经粗滤网下降到前置泵的入口，前置泵升压后的给水经精滤网进入给水泵的进口，给水泵的出水经出口逆止阀、电动闸阀汇流至出水母管，然后依次进入3号、2号、1号高压加热器，给水泵的出水母管还引出一路给水供高旁的减温水，给水泵的中间抽头（汽泵的第二级后、电泵的第四级后）引出的给水供锅炉再热器的喷水减温器。 在1号高加出口、省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀，为了满足机组启动初期锅炉给水的调节，给水管路配有不小于35%BMCR 容量的启动旁路，旁路管道上设有气动调节阀，在省煤器出口的给水管路上引出给水供锅炉过热器的减温水管路。
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
基于物联网技术的农业节水灌溉控制系统方案设计
基于物联网技术的农业节水灌溉控制系统方案设计 1、背景介绍 智能农业是物联网十二五规划重点领域之一，大量的科技创新技术将应用在农业发展中，其中包括通信技术、自动化控制系统，等等。 通信技术是指通过各种有线、无线、长距离、短距离的通信技术的应用，实现物品与物品之间，机器与机器之间，机器与人之间的信息与数据的交换，这就形成了当今科技领域最为关注的领域之一——“物联网”。其中，无线传感器网络技术是物联网的核心技术之一，它担负着极其重要的信息传递、交换和传输的重任。无线传感器网络技术目前是通信、计算机和自动化等领域一个新兴的研究热点，它能够可靠地、实时地采集覆盖区中的各种信息并进行处理，处理后的信息可通过有线或无线方式发送给远端数据消费系统。 自动化控制系统可以在设定的条件下与远端接收器通信，按照系统预先设定的程序对现场设备进行开、关等操作，还可以按照复杂的业务流程和业务逻辑，实现灵活的操作控制，另外，动态信息采集分析技术也是重点应用，对现场的复杂数据进行分析和管理。 在我国，农业是用水大户，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，也是节水潜力最大的领域。目前，农业节水灌溉的困难在于农田分布范围广泛，各种农作物的用水需求也不相同。使用大面积的沟渠灌溉技术，不仅浪费水资源，而且在农田利用上也造成很大的浪费。采用自动化控制的滴灌技术，可以根据各种农作物对水量的要求，以及土壤的水情合理配置各个供水设备运行情况。另外，通过自动化控制，可以将整个农场系统中的各种资源使用情况进行统计分析，使相关人员及时了解整个系统的相关资源信息，通过统计分析，进行合理使用，从而达到省水节能、省工省地的效果，以及发展节水农业的目的。 托普物联网在农田智能灌溉领域的应用主要是通过无线传感器感应土壤的水分，并在设定条件下与接收器通信，控制灌溉系统的阀门打开、关闭，从而达到自动节水灌溉的目的。由于传感器网络具有多跳路由、信息互递、自组网
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给水排水管道系统课后习题与重点 给水排水管道系统复习 第一章（填空题来自一、二章） 给水排水系统是为人们的生活、生产、市政和消防提供用水和废水排除设施的总称。 1.试分别说明给水系统和排水系统的功能。 向各种不同类别的用户供应满足不同需求的水量和水质，同时承担用户排除废水的收集、输送和处理，达到消除废水中污染物质对于人体健康和保护环境的目的。 2.根据用户使用水的目的，通常将给水分为哪几类？生活用水、工业生产用水、消防用水和市政用水四大类 3.根据废水的性质和来源不同，废水可分为哪些类型？并用实例说明之。 生活污水——住宅、机关、学校、医院、公共建筑、生活福利设施、工业企业的生活间工业废水——车间或矿场排出的废水雨水——雨水和冰雪融化水 4．给水排水系统的组成有哪些？各系统包括哪些设施？ 给排水系统由一系列构筑物和给排水管道组成 （1）取水系统，包括水资源（地上/下水、复用水），取水设施、提升设备、输水管渠（2）给水处理系统，包括各种采用物理、化学、生物等方法的水质处理设备和构筑物（3）给水管
网系统。包括输水管渠，配水管网，水压调节设施，水量调节设施（清水池、水塔） （4）排水管道系统。包括污水废水和雨水收集与输送管渠，水量调节池，提升泵站及附属结构（5）废水处理系统。包括各种采用物理、化学、生物等方法的水质净化设备和构筑物（6）废水排放系统。包括废水受纳体和最终处置设施 （7）重复利用系统。包括城市污水、工业废水和建筑小区的废水回用设施等 5．给水排水系统各部分的流量是否相同？若不同，又是如何调节的？各组成部分的流量在同一时间不一定相等，并且随时间变化。 （各部分具有流量连续 关系） 清水池是用来调节给水处理水量与管网中的用水量之差。水塔（高位水地）也具有水量调节左右，不过容积较小，调节能力有限。调节池调节池和均和池是用来调节排水管道和污水处理厂之间的流量差。 6．水在输送中的压力方式有哪些？各有何特点？ 1) 全压力供水水源地势较高。完全利用原水的位能克服输水过程中的能量损失和转换 成为用户要求的水压关系，一种最经济的给水方式。
农业智能灌溉系统解决方案
农业智能灌溉系统解决方案 农业智能灌溉系统又叫物联网智能滴灌控制系统，是托普云农为实现现代农业所提倡的节水、节肥、省力、高效而研发出的一种自动化控制灌溉浇水系统。 农业智能灌溉系统是将灌溉节水技术、农作物栽培技术及节水灌溉工程的运行管理技术有机结合，同时集电子信息技术、远程测控网络技术、计算机控制技术及信息采集处理技术于一体，通过计算机通用化和模块化的设计程序，构筑供水流量、压力、土壤水分、作物生长信息、气象资料的自动监测控制系统，进行水、土环境因子的模拟优化，实现灌溉节水、作物生理、土壤湿度等技术控制指标的逼近控制，从而将农业高效节水的理论研究提高到现实的应用技术水平。农业智能灌溉系统实用性强，灌溉定时定量，适用范围广，功能强大，操作简单，可广泛应用于粮食、蔬菜、花卉、果树、大棚等灌溉管理。 一、农业智能灌溉系统组成： 浙江托普物联网研制的农业智能灌溉系统由首部枢纽、管路和滴头组成。 1．首部枢纽：包括水泵(及动力机)、施肥罐、过滤器、控制与测量仪表等。其作用是抽水、施肥、过滤，以一定的压力将一定数量的水送入干管。 2．管路：包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备(如压力表、闸阀、流量调节器等)。其作用是将加压水均匀地输送到滴头。 3．滴头：其作用是使水流经过微小的孔道，形成能量损失，减小其压力，使它以点滴的方式滴入土壤中。滴头通常放在土壤表面，亦可以浅埋保护。
二、农业智能灌溉系统系统工作原理： 1.灌溉控制 灌溉分为人工干预、定时定量、条件控制3种灌溉控制方式,不论哪一种控制方式,当达到灌溉开始条件时,先打开田间阀和主控阀,然后启动水泵,开始进行灌溉。当一组阀门灌溉结束时,先打开下一组阀门,再关闭正在灌溉的阀门(水泵一直处于运行状态)。当所有需要灌溉的田间阀灌溉完毕,先关闭水泵,再关闭主控阀和田间阀,这样,一个灌溉过程结束。 2.营养控制 营养液控制方式也分为人工干预、定时定量、条件控制三种。当进行营养液时,计算机系统根据选定的配方和已设定好的营养液PH、EC值,利用文丘里注肥器进行水肥混合,同时在线实时监测混合营养液的PH、EC值,根据PH、EC设定值与检测值之间的偏差来调整混肥阀的注肥频率,在短时间内使营养液的检测值和设定值之差达到允许的范围内。当一组田间阀门结束时,先打开下一组阀门,再关闭正在运行的阀门。当所有需要的田间阀完毕,先关闭泵和水泵,再关闭正在运行的所有阀门,结束控制。 3.过滤器自动反冲洗控制 过滤器反冲洗有2种控制方式,一种为自动控制,一种为计算机手动控制。自动控制是利用差压开关监测过滤器进、出口两端差压,当过滤器由于堵塞,两端差压达到设定值时,立即中断当前的工作,对过滤器组依次进行反冲洗,冲洗时长可任意设定,冲洗完毕,恢复系统原来的运行状态。过滤器反冲洗手动控制是当认为过滤器需要反冲洗时,通过启动反冲洗程序界面上的启动键,随时可进行过滤器的反冲洗,冲洗方式与自动控制相同。 4.优先权控制
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
农业节水灌溉技术
农业节水灌溉技术 我国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占世界水资源总量的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一，是比耕地资源（占世界总量的9%）更紧缺的资源。同时，我国水资源分布很不均匀，北方水资源贫乏，南方水资源相对丰富，南北相差悬殊。淮河以北的广大北方地区拥有全国60%的土地，却只有15%的水资源。 水资源短缺与节水将是我国不得不面对的永恒主题，它不仅关系到国家粮食安全、生态安全，而且关乎国家安全。确保我国农业用水量维持零增长或负增长才可以满足国家战略水安全，但要满足我国粮食安全战略需求必须增加农业用水量约1200亿立方米。这两个现实需求形成了难以调和的矛盾，水资源不足已成为严重制约我国国民经济持续高效发展的瓶颈，在水资源极为有限的前提下，解决这一矛盾只能依靠科学技术，大力发展现代节水灌溉的高效农业，使农业由粗放经营管理走向集约经营管理，推进农业供给侧结构性改革，实现农业水利现代化。 水资源是人类生存中必不可少的重要资源，但由于其自
然存在的状态与人类的需求并不完全符合，进行水资源集中整合的水利工程随之而出现。水利工程不仅能避免洪涝灾害的发生，而且还能够使水资源得到最大化利用。尤其?τ谖夜?这样的农耕文明古国，水利工程在保障农田灌溉方面发挥了重要作用，古代水利工程更是科技发展和国家兴盛的重要标志。 现代节水灌溉 节水灌溉是指用尽可能少的灌溉水量来满足作物需水，获得农业生产的最好效益。节水灌溉的最终目标是提升灌溉水的最大利用率，促进农业高效发展。现代节水灌溉技术就是要采取最有效的技术措施，使有限的灌溉水量创造最佳的生产和经济效益。其与传统的灌溉技术相比有着更多的优势，融合了现代科学技术成果与科研成就，可根据各个地区特点、经济发展水平提供多种合适且可选择的节水灌溉方式。 现代节水灌溉为解决我国农业水资源短缺问题提供了技术保障，在提高农业用水效率、农民增产增收及生态环境建设等方面发挥着重要作用，主要分为三种类型，分别为滴灌灌溉、喷灌灌溉及地面灌溉。 滴灌灌溉。由于该技术有着较高的价格，也被称为“昂贵技术”。它是将作物生长所需的水分和各种养分适时适量地输送到作物根部附近的土壤，即通过低压管道系统和特别
给水系统概述
第一节给水系统概述 我国目前已采用的600MW汽轮机组给水系统主要设备包括两台50%的汽动给水泵及其前置泵，驱动小汽轮机及驱动电动机，电动给水泵、液力联轴器及其驱动电动机，电动给水泵的前置泵及其驱动电动机， 8号、7号、6号高压加热器等设备以及管道、阀门等配套部件。对于600MW汽轮机的给水泵组，目前已采用的基本配置是：两台50％的纯电调汽动给水泵和一台25％一40％的液力调速的备用电动给水泵。 一、给水系统的要求和配置 1、给水泵组要求 为了适应机组运行时负荷变化的要求，汽动给水泵和电动给水泵要有灵活的调节功能。要求汽动主给水泵的小汽轮机的调速范围为2700一6000r/min，允许负荷变化率为10%/min；要求电动给水泵组从零转速的备用状态启动至给水泵出口的流量和压力达到额定参数的时间为12～15s ；要求主汽轮机负荷在75％以下时，给水调节功能应能够保证锅炉汽包水位在士15mm范围内变化，不允许≥±50mm（对于直流锅炉，则要求保证压力、流量在允许的范围内）。一般给水泵的出口不设调节阀，前置泵的流量等于或略大于主给水泵的流量。小汽轮机的汽源，通常采用高压蒸汽和低压蒸汽联合（可相互切换）供汽，以便满足给水泵小汽轮机调节品质的要求。 2、给水泵组配置 根据机组冷却方式和机组容量，给水泵组的配置多种多样。湿冷机组给水泵组配置方案有：二台50%汽泵和一台30%电泵启动备用泵；二台50%汽泵和一台 30%电泵启动泵；二台50%汽泵，不设电泵；一台100%汽泵和一台30%电泵启动备用泵；一台 100%汽泵和一台30%电泵启动泵；一台100%汽泵，不设电泵。间接空冷机组给水泵组配置方案与湿冷机组类似，但是汽动给水泵的配置方式根据小机排汽的冷却方式又可分为湿冷、间接空冷两种。直接空冷机组给水泵组的基本配置为：3台50%电泵，互为备用；2台50%电泵，无备用泵；但采用电泵方案的机组增加了厂用电率，根据目前国内电网的调度方式，会降低电厂的卖电收益。结合电厂的标准煤价、水资源等因素经综合经济比较后，运行给水泵也可采用汽动给水泵方案，汽动给水泵汽轮机可采用湿冷、间接空冷或直接空冷方案。例如，已投运的大唐托克托电厂三期的 2×50%汽动给水泵汽轮机采用湿冷方案、华能铜电厂 600MW 空冷机组 2×50%汽动给水泵汽轮机采用间接空冷方案，对于直冷给水泵汽轮机，考虑到其与主机采用同一冷却系统，小机背压比汽轮机背压更高，其末级变工况范围更大，尾部运行条件更恶劣。同时，由于空冷给水泵汽轮机背压高，有效焓降小，对给水泵汽轮机的出
农业节水灌溉与合同节水管理
一、农业用水及节水现状 1.农业用水情况 水资源是基础性的自然资源和重要的战略资源。我国是一个水资源严重短缺的国家，水资源供需矛盾突出仍然是可持续发展的主要瓶颈。我国是农业大国，农业是用水大户，近年来农业用水量约占经济社会用水总量的62%，但是，其中真正被农作物用到的还不到30%。大量的水在灌溉过程中蒸发了，农业用水效率不高，节水潜力很大。大力发展农业节水，在农业用水量基本稳定的同时扩大灌溉面积、提高灌溉保证率，是促进水资源可持续利用、保障国家粮食安全、加快转变经济发展方式的重要举措。 但是由于多年来农业投入不足，农田水利基础设施落后，农业措施不配套等原因，使得农业灌溉仍然存在很多问题:灌区大部分道路窄而不平，田间桥涵较少且破损严重，不能满足正常的生产经营活动；灌溉以宽长畦大田漫灌为主，灌溉水利用系数低，加之灌溉水源的不稳定，灌溉困难且成本较高，抗旱排涝能力低，受自然条件的影响及生产条件的制约导致粮食产量低而不稳；渠（沟）系建筑物老化，渗漏损失大；农业灌溉用水价格远低于供水成本，有些地区甚至不收水费；用水计量设施不全，无法准确统计用水量；农田水利设施有人建，无人管，管理手段落后等等种种问题，已经严重影响了当地农业和农村经济发展。 2.农业节水技术应用及推广存在的问题。
我国农业灌溉以渠道防渗和管道输水灌溉为主，喷灌、微灌等高效节水灌溉面积相对较少。同时，在农业节水推广方面也存在许多技术问题：（1）区域性的农业节水试验与监测网络还未形成，缺乏农业节水发展的基础数据积累和对农业用水状况的有效监测与控制。（2）农业节水基础研究薄弱，特别是对农业节水发展起关键作用的应用基础研究还很欠缺，在农田尺度水分高效利用的应用基础、区域节水高效和对环境友好的农业用水优化模式等方面的研究深度还很不够，影响基础理论研究成果转化为节水效益。（3）根据不同地区特点研究的单项农业节水技术较多，但如何在此基础上开发出适合于不同地区采用的标准化、规范化、模式化、定量化、集成化的农业节水综合技术体系和应用模式，仍然是制约农业节水技术大规模应用的关键。（4）农业节水设备与产品功能单一、性能不稳定和耐久性差，严重影响其大面积的应用。（5）农业节水管理中信息技术应用水平低，节水管理信息采集、传输的可靠性差，以及使用信息技术的投入与产生节水效益之间的不匹配，成为利用信息技术提升常规节水技术水平的重大技术障碍。（6）农业节水发展政策和制度研究方面的滞后，已成为制约农业节水技术应用和提高效益的重要因素。 二、农业节水的必要性与意义 1.建设必要性
智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法
智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法 智能节水灌溉系统也叫智能农业物联网精细农业自控系统，是托普云农物联网为保证农业作物需水量的前提下，实现节约用水而提出的一整套解决方案。智能节水灌溉系统简单的说就是农业灌溉不需要人的控制，系统能自动感测到什么时候需要灌溉，灌溉多长时间；智能节水灌溉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。 一、智能节水灌溉系统的功能设计 智能节水灌溉系统要实现上述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。 智能节水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。 智能节水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，智能节水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节水灌溉系统。 二、智能节水灌溉系统的设计背景 灌溉造成水资源大量浪费 美国每年浪费掉的水资源高达8,520亿升，而若安装一种智能节水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，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。我们的智能节水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。 三、智能节水灌溉系统工作原理 灌溉系统工作时，湿度传感器采集土壤里的干湿度信号，检测到的湿度信号
我国水资源利用现状与节水灌溉发展对策
我国水资源利用现状与节水灌溉发展对策 孙景生;康绍忠 中国农业科学院农田灌溉研究所 1我国水资源与农业用水现状 1.1水资源现状 水是农业的命脉，也是整个国民经济和人类生活的命脉。水资源状况和利用水平已成为评价一个国家一个地区经济能否持续发展的重要指标。我国是一个水资源相对贫乏的国家，年均降水量为630 mm，低于全球陆面和亚洲陆面的降水量；年平均淡水资源总量为2.8万亿m3，人均占有水量仅2 300 m3，只相当于世界人均水平的1/4，居世界第109位，是世界上人均占有水资源最贫乏的13个国家之一；耕地水资源占有量28 500 m3/hm2，为世界平均数的4/5。另外，我国水资源时空分布严重不平衡，降水东南多西北少，山区多平原少，雨量大致由东南向西北递减。81%的水资源集中分布在长江流域及以南地区，长江以北地区人口和耕地占我国的45.3%和64.1%，而水资源却只占全国的19%，人均占有量为517 m3，相当于全国人均量的1/5和世界人均量的1/20，水资源与生产发展不相适应的程度突出，土地沙漠化趋势日趋严重。尤其是西北干旱地区的新疆、青海等地的大面积戈壁滩，因无灌溉，也就没有农业。降水年内分配不均，冬春少雨、夏秋多雨，汛期雨量过于集中，常以暴雨形式出现，利用难度很大，非汛期又水量缺乏。降水量年际变化也大，丰水年与枯水年相差悬殊，使水旱灾害频频发生，甚至同一地区有时旱涝接踵而至，交替成灾。 1.2农业用水现状 从全国对水资源量总的需求来看，在出现中等干旱的情况下，全国总需水量为5 500亿m3左右，缺水量为250亿m3左右。若考虑供水中的地下水超采和超标准污水直灌等不合理供水因素，则全国实际缺水量在300～400亿m3之间。农业是我国的用水大户，约占全国总用水量的73%，但有效性很差，水资源浪费十分严重，渠灌区水的有效利用率只有40%左右，井灌区也只有60%左右，每m3水生产粮食不足1 kg。而一些发达国家水的有效利用率可达80%以上，每m3水生产粮食大体都在2 kg以上，其中以色列已达2.32 kg。由此说明，我国各种节水农业技术的综合应用程度还十分低下，与发达国家相比还存在着很大的差距。同时，这也使我们看到了在中国发展节水农业的巨大潜力和广阔前景。 2农田灌溉节水途径 农田供水从水源到形成作物产量要经过4个环节。首先是从水源取水，通过输水、配水等一系列工程设施把水送到所需灌溉的作物地块；其次是通过田间灌水技术将水源来水转化为土壤水；第三是通过作物根系吸水，由土壤水转化为生物水；最后是通过作物的一系列生理过程在作物水分的参与下形成作物产量。每一环节都会有水的损失，提高水的利用率和利用效率的关键在于探讨各个环节的节水途径、技术措施及其潜力，尽可能地减少每一环节中的水的无效损耗。前两个环节涉及如何将作物所需水量从水源送到田间并转化为土壤水，与作物的生理过程不直接相关，靠减少输水损失、提高灌水均匀度和减少田间深层渗漏等工程技术措施以及合理用水的节水灌溉制度措施，设法提高土壤储水量与水源取水量的比率和作物耗水量与土壤储水量的比例来提高水的利用率和利用效率，这两个环节存在着很大的节水潜力，是当前节水灌溉发展的主要方面。后两个环节关心的是如何高效利用土壤储水的问题，属基础节水范畴，靠减少棵间土壤蒸发无效损耗和作物奢侈蒸腾的各种农业技术措施，设法提高蒸腾量与耗水量、
管道输水灌溉系统
管道输水灌溉系统 管道输水灌溉系统按其输配水方式、管网形式、工作方式和结构形式可分为以下类型。 1、按输配水方式分类。低压管道输水灌溉系统按输配水方式可分为加压输水系统和自压输水系统，加压输水系统分为两种，一种是水泵直送式，即水泵直接将水送入管道系统，然后再通过分水口进入田间，另一种形式是蓄水池调蓄式，即经水泵加压通过管道将水输送到某一高位蓄水池，然后由蓄水池通过管道自压向田间供水。 2、按管网形式分类。低压管道输水灌溉系统按管网形式可分为树状网和环状网。树状网的管网为树枝状，水流在干管、支管、分支管中从上游流向末端，只有分流而我汇流。环状网是管网通过节点将各管道连接成闭合环状，根据出水口位置和控制阀启闭情况，水流可作正向或逆向流动。 3、按工作方式分类。低压管道输水灌溉系统按工作方式可分为移动式、半固定式和固定式。移动式除水源外，管道及分水设备都可移动，机泵有的固定，有的也可移动。半固定式管道系统的一部分固定，另一部分移动。固定式是低压管道输水灌溉系统中的各级管道及分水设施均埋入地下，固定不动。 4、按结构形式分类。低压管道输水灌溉系统按结构形式可分为开敞式、半封闭式和封闭式。开敞式是指在上游高差不太大的一些部位设有自由水面调压井的管道系统形式。半封闭式是指在输水过程中，管
道系统不完全封闭，在适宜的位置设置浮球阀来控制阀门启闭的一种输水形式。封闭式是指水流在全封闭的管道中从上游管端流向下游管道末端，输水过程中系统不出现自由水面。 低压管输水灌溉是以低压管道取代明渠输水输水灌溉的一种工程情势。采取低压管道输水，能够大大减少输水进程中的渗漏和蒸发丧失，使输水效率达95％以上，比土渠、砌石渠道、混凝土板衬砌渠道分别多节水约30％、15％和7％。 对于井灌区，因为减少了水的输送丧失，使从井中抽取的水量大大减少，因此可减少能耗25％以上。另外，以管代渠，能够减少输水渠道占地，使土地利用率提高2％—3％，且具备管理便捷、输水速度快、省工省时、便于机耕和养护等许多优点。 因此，对于地下水资源严重超采的北方地区，井灌区应大力推行低压管道输水技巧，特别是新建井灌区，要力争实现输水管道化；近几年南方经济条件的渠灌区也在大力推广低压管灌。因为低压管道输水灌溉技巧的一次性投资较低，恳求装备容易，管理便捷，农民易于节制，故特别适宜我国乡村当前的经济情况和土地经营管理模式，深受宽大农民的欢迎。
农业节水灌溉与发展
农业节水灌溉与发展 摘要: 水是生命的源泉，水是维系社会进步、生态环境和人类文明的基础因素,。而我国水资源严重匮乏,农业节约水灌溉技术仍未得到很好的普及利用。我们必须进一步提高认识,抓紧完善节水灌溉的规划设计,大力推进节水灌溉技术的研究、生产和应用,以更好地服务“三农”,推进社会的现代化进程。 [论文关键词]节水灌溉;管理体制;措施 绪论： 我国部分地区水资源的开发利用程度已经超过了水资源和水环境的承载能力,地下水漏斗区扩大、水污染加剧、生态环境恶化等一系列问题,成为水资源可持续利用和经济社会可持续发展的严重制约因素,加快建设节水防污型社会是必然的选择。。我国农业灌溉用水量大,效率低下和溉灌用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生成率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70%～80%,单方水粮食生产率20公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的“精细灌溉”,具有重要的现实意义。 一. 节水灌溉技术含义及体系 节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施，组成一个完整的节水灌溉技术体系，包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。 节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面：（1）灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技
术、雨洪利用技术。（2）节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失，提高灌溉效率。（3）农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。（4）节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术，土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。 二．节水灌溉取得的成就 2.1节水灌溉面积 截止到2005年底，全国灌溉面积达到9.28亿亩，有效灌溉面积8.48亿亩，非耕地上灌溉面积0.80亿亩。节水灌溉工程面积为3.20亿亩，其中耕地上节水灌溉工程面积2.95亿亩；非耕地上约为0.25亿亩，主要为林果草节水灌溉。在耕地上节水灌溉工程面积中，渠道防渗14454万亩，低压管灌9933万亩，喷灌4184万亩，微灌932万亩。目前，全国有效灌溉面积上节水灌溉工程面积比例为34.8%，全国灌溉水利用率约为45% 。根据水利部最近编制的《全国节水灌溉规划》，为高效利用我国的水资源，保障国家粮食安全、促进经济社会持续健康发展，“十一五”期间需发展耕地节水灌溉工程面积1.5亿亩、牧草节水灌溉面积350万亩、林果节水灌溉面积550万亩、节水措施面积2亿亩。到2020年，发展耕地节水灌溉工程面积4.7亿亩、牧草节水灌溉面积1300万亩、林果节水灌溉面积1700万亩、节水措施面积1.5亿亩。近几年来围绕大中型灌区节水改造项目、农业综合开发水利骨干项目、国家级节水示范市、国家和省级节水增效重点县、国家节水增效示范项目建设等,建成了400多个不同规模的以节水灌溉技术为支撑的农业科技示范园,这些科技示范园初步形成了从输水到灌水、从工程到管理、从微观到宏观的立体化、多样化、系统化农业节水格局。 2.2节水灌溉技术研究 已由过去的单项节水技术研究发展到综合节水技术体系研究,把工程节水技术、管理节水技术、农艺节水措施作为农业节水体系的组成部分开展了综合试验研究。根据各地的自然、社会、经济条件的不同,提出了缺水山丘区、平原井灌
农业节水灌溉技术
农业节水灌溉技术 段天宝 节水灌溉以最低限度的用水量获得最大的产量或收益，也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。 一、节水灌溉主要方式 1、喷灌喷灌的主要优点如下:(1) 节水效果显著，水的利用率可达80,。一般情况下，喷灌与地面灌溉相比，1m3水可以当2m3水用。(2) 作物增产幅度大，一般可达20,—40,。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂，增加了15,—20,的播种面积;灌水均匀，土壤不板结，有利于抢季节、保全苗;改善了田间小气候和农业生态环境。(3) 大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。(4) 减少了农民用于灌水的费用和投劳，增加了农民收入。(5) 有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。(6) 避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。 2、滴灌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，其水的利用率可达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。其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。 3、膜上灌、膜下灌用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉，这种方法称作膜上灌，在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌，深层渗漏和蒸发损失少，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地
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。
智能农业灌溉系统
智能农业灌溉系统方案设计 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。 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雅V 30% 背景 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。
系统结构 本设计采用了可以无限扩展的开放式设计思路，并采用先进的集木式构建。整个系统由多组集群控制单元组成，每组集群控制单元管理一片区域，每一个片区由多台控制器、电磁阀、传感器组成。因此本系统可以根据用户的需求，方便快速地组建智能农业灌溉系统。用户只需增加各级控制设备的数量即可实现整个系统的无限扩容。本系统可适用于小到某块棉田的自动灌溉，大到整个兵团所有作物地块，包括绿地的自动灌溉。并且系统容量越大，平均投资成本愈低，生产效率也越高。 本系统遵循了以下设计原则： 1、系统模块化、层次化设计，以提高效率，增加可维护性，便于扩展； 2、灵活的硬件配置，用户可以任意升级、更换被控硬件设备，而不需要更换软件； 3、人机界面友好，实现灌溉过程的无人值守，减少人员的工作强度，提高灌溉效 率； 4、抗电磁干扰的能力强，保证系统在野外强电磁干扰的恶劣环境下能可靠地运行； 5、故障自动检测功能，提高系统的健壮性，各种设备的布局要求美观。 通信方式 系统上行数据与下行数据均采用了基于广域网的先进的无线传输方式进行传输。上行数据包括：空气温度、湿度；土壤温度、显度；电磁阀及各控制器的工作状态等信息。下
旱地农业旱地农业节水灌溉技术
论文题目：旱地农业节水灌溉技术姓名： 学号： 学院： 旱地农业节水灌溉技术
摘要：水资源是国民经济和社会发展的重要资源基础，水资源紧缺已成为严重制约我国国民经济可持续发展的瓶颈.要注视发展节水高效灌溉农业及旱地农业.该文论述了我国旱地农业的节水现状,明确了旱地农业在节水农业中的地位与作用,并认为我国旱地农业的可持续发展应以提高用水效率作为农业节水的核心,提高旱地作物生产力为目标,服务于旱地农业地区社会经济、食物、资源、环境的可持续发展.最后针对我国旱地农业的特点,提出了工程节水及生物节水等若干技术措施,探讨了未来旱地农业高效用水技术的发展前景. 关键词：旱地农业节水技术灌溉技术 引言：中国是一个人口和农业大国，农业作为最重要的基础产业，其现代化和生产力水平相对较低，其中主要的制约因素是水资源短缺，尤其是在水资源严重不足和开发利用条件较差的中国北方地区以及更为广泛分布的雨养农业和旱作农业地区，有限降水资源得合理利用、可调蓄水资源的科学调控就成为旱地农业发展的生命线.因此，采取各种综合措施实行旱地农业高效节水技术，科学的利用有限的区域水资源，体感旱地农业区的水分生产效率，促进旱地农业、雨养农业和设施农业的健康发展，是现代旱地农业的必由之路{1}.目前，广大科技工作者对旱地农业和节水灌溉进行了深入研究，提出了许多先进实用的新技术，正在不断地提高我国降水利用率和水资源利用效率.随着资源节约型国民经济体系的不断发展，对农业节水的高效、节能和降耗提出了迫切要求. 1 当前我国旱地农业的节水灌溉技术现状及问题对策
1.1我国旱地农业节水灌溉技术现状 由于经济条件的限制，目前我国农田灌溉仍以传统的地面灌溉为主，其中75%依靠明渠输水灌溉，其中只有不足1/3进行了防渗，渠系水的利用系数很低.据统计，我国灌溉水顺势总量中3/4发生在从水源到田间的输水过程，其中绝大部分消耗与渠系渗透.管道输水灌溉，是目前较为先进的以管道输水代替明渠的一种地面灌溉工程.近年来发展较快，每年新发展40000km左右，现有井灌面积1/3左右已采用管灌技术.另外，滴灌也是近几年来迅速发展起来的一种节水、高效灌溉技术{2}。近几年来，已开始使用塑料薄膜带状软管，在其上直接打孔出水，出水比较均匀，而且安装方便，造价低，1至2年更换1次，较为适宜在我国推广，尤其目前在新疆地区获得成功应用的膜下滴灌技术已得到了各级政府和广大人民的重视.除此之外，微喷灌技术、小管出流灌溉技术、渗灌技术等已运用于我国的农业生产. 1.2我国节水灌溉技术存在的主要问题 灌溉节水技术水平低，管理不善是造成水资源浪费的主要原因 我国灌溉面积占耕地面积的50％左右，灌溉用水有一半以上是在输水过程中损失掉了，到了农田的水又有近一半损失了。因此，灌溉水的利用率只有30％～40％。而以色列、美国的灌溉水利用率可达70％～80％。我国lm3水能生产粮食约为0．84kg，而以色列已达2．32kg，发达国家一般多在2kg以上{3}. 1.3解决我国节水灌溉技术问题的对策 （1）建立农业节水技术培训基地、培训网络，以充分利用现代化信