现代化节水型生态灌区建设与管理技术体系研究
生态节水型灌区建设关键技术及应用-公示材料
8237.3
2015.05.13
1664335
河海大学
王沛芳，王超，钱进，侯俊，包子云
有效
发明
旱作物农田首级退水5464.4
2015.06.17
1699855
河海大学
王沛芳，王超，钱进，侯俊，饶磊，包子云
有效
发明
一种适用于农田排水沟渠的迷宫式生态净化池
中国
ZL20141003
6964.1
2014.04.22
1640166
河海大学
王沛芳，王超，钱进，侯俊，任文畅
有效
发明
灌区防渗型生态渠道的构建方法
中国
ZL20141003
6612.6
2015.08.12
1753783
河海大学
王沛芳，王超，钱进，侯俊，包子云
有效
发明
一种构建农田排水生态净化系统的方法
中国
推荐国家科技进步奖项目公示
项目名称
生态节水型灌区建设关键技术及应用
推荐单位
教育部
项目简介：
主要技术内容：针对我国农业面源污染严重、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、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原创性技术成果，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。(1)研发了灌区防渗型生态渠道和净污型生态沟道构建系列核心技术，突破了沟渠灌溉排水效率与生态环境效应相耦合的技术瓶颈，解决了沟渠“灌排高效、结构稳定、施工便捷、管理简单、投资节省”与“边坡生态化、面源截留净化、沿线绿色化”多功能复合的技术难点。(2)研发了灌区范围内面源污染物源头控制和逐级截留净化的整装成套核心技术，在污染物净化的高效、节能、节地方面取得重要突破。(3)建立了适合不同灌排系统格局的农田退水循环利用技术系统，发明了稻田排水带状湿地等洼陷结构湿地系统构建技术，突破了农田退水滞留时间不足和净污能力有限的技术难题。(4)研发了灌区水量监控与调配、农田肥力与土壤温湿度自动监控、面源污染物产输监测预报等核心技术，开发了监控系统的软件著作权，形成了灌区水肥精准灌溉与水量水质同步监控系统，有效地提升了灌区水份、肥料、退水污染物的“智能、节约、生态、高效”精准化和自动化管理的水平，通过精准计量的用水总量控制和经济杠杆，实现高效节水和有效控污的目标。
智慧灌区智能节水灌溉系统设计与应用
智慧灌区智能节水灌溉系统设计与应用目录一、内容简述 (2)1. 研究背景和意义 (2)2. 国内外研究现状及发展趋势 (4)3. 研究目的与任务 (5)二、系统架构设计 (6)1. 整体架构设计 (8)2. 数据采集层 (9)3. 数据传输层 (10)4. 数据处理层 (11)5. 应用层 (13)三、智能节水灌溉系统关键技术 (14)1. 传感器技术及应用 (15)2. 物联网技术及应用 (17)3. 大数据分析及应用技术 (18)4. 云计算技术及应用 (19)四、智慧灌区智能节水灌溉系统详细设计 (20)1. 灌区基本情况分析 (21)2. 灌溉系统规划与设计 (22)3. 节水灌溉措施选择与实施 (23)4. 系统操作流程设计 (25)五、系统应用与实施效果分析 (26)1. 系统应用环境搭建 (27)2. 系统应用流程演示与分析 (28)3. 效果评价与改进建议 (29)六、智慧灌区管理中智能节水灌溉系统的优势与挑战分析 (31)一、内容简述随着全球水资源日益紧张和农业用水压力不断增大，高效节水和智能管理已成为农业发展的迫切需求。
在此背景下，智慧灌区智能节水灌溉系统应运而生，为现代农业的可持续发展提供了有力支持。
智慧灌区智能节水灌溉系统通过集成先进的信息技术、自动化控制技术和物联网技术，实现了对灌区水资源的精准感知、智能决策和高效管理。
该系统能够实时监测土壤湿度、气象条件等数据，并根据作物生长需求和水资源状况，自动调整灌溉计划和灌溉量，从而确保作物在最佳水分条件下生长，提高水资源利用效率。
智慧灌区智能节水灌溉系统还具备远程监控和故障诊断功能，方便用户随时随地掌握灌溉情况，及时发现并处理潜在问题。
该系统还能够为灌区管理者提供决策支持和管理建议，帮助其优化资源配置、提升灌区管理水平。
智慧灌区智能节水灌溉系统通过实现灌区水资源的智能化管理和优化配置，为农业节水和可持续发展做出了积极贡献。
1. 研究背景和意义随着全球水资源日益紧张，节水灌溉已成为农业可持续发展的重要措施。
现代化灌区内涵与核心理念
现代化灌区内涵与核心理念一、灌区规划新思路现代化灌区要求将农业生产、水资源利用和管理等多方面考虑在内，采用全过程的灌溉规划，确保农业生产的高效性和水资源的可持续利用。
二、灌区设施创新现代化灌区设施的创新将提升水资源利用的效率和农业生产的质量。
包括智能化渠道控制系统、膜技术、微灌技术和干渠生态工程等，通过现代化技术手段，将传统的灌溉模式升级翻新。
三、水利管理创新现代化灌区要求建立科学的水利管理体系，强化水资源管理、农业生产管理和环境保护管理。
实行水资源定量分配与交易、水量计量管理、灌区监测、水资源配置与权益管理等，全面提升水利管理水平。
四、绿色灌区建设现代化灌区要求绿色节能灌溉，采用生态环保、资源节约的理念，使得节水、节能、节材和节工的技术成果得到广泛推广和应用，将新技术、新理念和新材料运用于绿色灌区建设中。
五、科学技术创新现代化灌区推行科学、智能化的管理和服务，积极推广先进的灌溉技术，以助力灌区内的高质量、高效益的农业生产，提高农业生产的效益和质量标准，同时保证水资源的利用效率。
六、全面推动水资源保护现代化灌区要求全面推动水资源保护工作，包括水资源保护、水质保护和生态环境保护等。
强化水文监测、水资源调度和水资源监测，提高水资源利用效率，减少人为浪费和损耗。
七、全面推广灌区现代化现代化灌区是全面推动现代农业建设和发展的关键，必须全面推广和普及现代化灌区建设和管理技术，不断提高质量，不断积极探索和尝试相关领域的新技术、新理念和新材料。
总之，现代化灌区内涵和核心理念是建立灌区生产、水资源利用和管理等多方面平衡的现代体系，推动良性循环的循环经济发展方式，实现高效节能、环保节水、可持续农业生产的发展。
现代化灌区建设导则
现代化灌区建设导则
1. 灌区规划：根据地理条件、土壤状况、水资源状况等因素，科学合理地确定灌区的规模、布局和种植结构。
灌区规划应充分考虑灌区水资源的可持续利用，合理划定水源涵养区、供水区和排水区。
2. 建设水源保证系统：在灌区建设中，要确保灌溉水源的供应。
建设水库、水渠、水井等灌溉水源设施，提高水资源的储备能力和利用效率，确保农田的灌溉用水需求。
3. 引进现代化灌溉技术：推广高效节水灌溉技术，如滴灌、喷灌、微喷灌等，提高灌溉水利用效率，减少水资源的浪费。
同时，利用先进的传感器技术和自动化控制系统，实现对灌溉水量和水质的监测和控制，提高灌溉的科学性和精确性。
4. 建设排水系统：在现代化灌区建设中，要注重解决排水问题。
建设排水渠、引水渠、排水沟等排水设施，确保农田排水畅通，防止水logging，保障农田的生产效益。
5. 推广科学管理模式：建立灌区管理机构，制定科学的灌区管理办法和标准，加强对现代化灌区的建设、维护和管理。
培养灌区管理人才，提高灌区管理水平，促进灌区建设的可持续发展。
6. 科学宣传教育：加强对农民的宣传教育，提高他们对现代化灌区建设的认识和理解。
宣传节约用水的重要性，推广农业水
资源合理利用的技术和方法，引导农民科学合理地使用水资源，共同保护灌区的生态环境。
大型灌区管理存在的问题和改进措施分析
大型灌区管理存在的问题和改进措施分析摘要：我国已进入社会主义现代化建设的新阶段，灌区现代化是国家现代化和农业现代化的重要组成部分，从2021年到2035年将是我国灌区现代化建设管理的关键时期。
为对大型灌区管理成效，本文主要分析目前在农业种植中大型灌溉技术使用现状，并针对大型灌区管理存在的问题进行探讨，以此提出有效的改进措施，以供参考。
关键词：大型灌区；管理；问题；改进措施引言：在我国2021年启动关于开展“十四五”大型灌区续建配套与现代化改造实施方案编制工作的通知后，其我国灌溉排水发展中心、水利部水利水电规划设计总院编制了《大型灌区续建配套与现代化改造实施方案编制技术指南》。
因此，在目前为实现“节水高效、设施完善、管理科学、生态良好”的现代化灌区目标，必须通过灌区现代化管理工作有效支撑现代农业、经济社会发展，保障国家粮食安全和农产品有效供给，实现资源高效利用，改善生态环境，支撑乡村振兴，促进灌区收支平衡，保障灌区可持续发展。
1、目前在农业种植中大型灌溉技术现状阐述水资源是人类赖以生存的主要因素，但在农业种植中是必须要使用水资源的。
目前我国大部分干旱、半干旱地区，其农业灌溉技术应用价值显见。
例如，在我国新疆地区，其水资源是新疆最稀缺的资源，在新疆地区应用大型灌区后，可通过高效节水农牧业发展优质高效农业，因地制宜选择适应的作物品种，恢复生态，发展生态循环农业，让新疆地区农业为当地及国家经济和社会发展提供充足的经济增长资源。
并且新疆目前也在进一步加大三农投入,通过各项惠农政策调动农民种粮积极性，节水灌溉技术和良种，科学施肥全面推广等因素也促进了粮食增产。
由此可见，其大型灌区不仅可以加快提高农业用水效率，也有效缓解了我国部分地区水资源的稀缺，并且在新时期下农业种植发展与水资源可持续性发展中也保障了我国农业改造计划的顺利进行[1]。
2、大型灌区管理存在的问题分析2.1对管理不够重视，管理效果较差首先，我国大部分的大型灌区都存在重视建设、重视应用忽略管理的现象。
湖北省大型灌区建设与管理情况调研报告
湖北省大型灌区建设与管理情况调研报告为全面掌握全省大型灌区建设管理、水管体制改革、水费征收、水价改革、运行管护等基本情况，我处从今年6月底开始，对全省列入续建配套与节水改造项目的32个大型灌区进行专项调研。
6月29日，向各大型灌区管理单位下发了通知，要求各灌区管理单位按调研提纲准备材料、填报调查表。
根据各管理单位提交的调研材料，结合近年来中央、省对大型灌区检查、稽察和验收情况，选择了具有代表性的孝感市徐家河灌区、广水市黑花飞灌区、漳河灌区、潜江市兴隆灌区、监利县何王庙灌区等作为典型灌区，于9月1日～8日进行现场调研，察看了工程现场，并与灌区管理单位、项目设计、施工、监理、灌区基层管护等单位代表进行了深入座谈。
现将调研情况报告如下：一、基本情况全省现有耕地面积5645万亩、有效灌溉面积3689万亩，其中32个大型灌区设计灌溉面积2111.5万亩、有效灌溉面积1700万亩。
全省大型灌区的有效灌溉面积和粮食产量分别占全省的46%和51%。
全省大型灌区每年可供水总量为723.28亿m3，其中用于灌溉的水量为71.8亿m3。
2009年大型灌区实际用水量74.67亿m3，亩均灌溉毛用水量412 m3。
32个大型灌区除随中灌区外，均定性为准公益性事业单位，其中15个为副处级或处级单位，管理局机关共有180个机关科（股）、493人，下设各类管养段（所）270个，正式管养人员4490人，临时聘用116人。
全省灌区管理人员中具有高级职称82人，中级职称613人，初级职称1656人。
各灌区月人均工资为500-2200元不等，全省灌区月人平均工资为1128元。
二、“两改一提高”工作情况1996年以来，我省抓住国家实施大型灌区节水改造的契机，积极实践中央确定的可持续发展的治水新思路，以科学发展观为指导，扎实推进“两改一提高”工作，把灌区节水改造工作作为缓解水资源短缺矛盾、提高用水效率和增强粮食生产能力最现实、最可行、最有效的途径，作为解决农业、农村、农民问题的大事和实事来抓，在政策上、资金上实行倾斜和引导。
节水灌溉工程技术规范
2.0 .6 改进地面淺灌 improved surface irrigation 改善浇灌匀称度和提高浇灌水采用率的沟、 畦、 格田浇灌技术。
2 . 0 .7 注 水 灌 local irrigation with injection
占生态用水的地表水灌区不得增加浇灌取水量 ，不得新开采深层承压水进展浇 灌。
4.0 .5 集蓄雨水作为浇灌水源时 ，集流力量应与蓄水容量相协调 ，并应满意 节水浇灌工程用水量要求。
5 浇灌制度和浇灌用水量
5.0 .1 浇灌制度宜依据当地节水浇灌试验资料确定。缺少资料地区可依据条 件相近地区试验资料或按水量平衡原理制定。
_
3.1 .3 节水浇灌工程的规划应依据当地自然和社雜济条件 71<资源承载
'
力量、农业进展要求和节水浇灌进展水平 ，因Байду номын сангаас制宜合理选择节水浇灌工程的类
. 型和规模 节水浇灌工程类型选择应符合下列规定 ：
1 对输水损失大 输水效率低的骨干渠匪采纳防渗措施 ； '
2 有自压条件的灌区或提水灌区宜采纳管道输水 ，地下水灌区应采纳管道
5.0 .2 浇灌制度应依据不同节水浇灌技术类型及其相应的浇灌设计保证率确 定。
5.0 .3 浇灌用水量应结合当地水资源条件 ，按作物产量或水分生产率高的浇
_灌制度确定。
5.0 .4 水资源紧缺地区浇灌用水量宜依据作物不同生育阶段对缺水的敏感性 ，
采纳灌关键水
'
非充分浇灌等方式确定。
6 浇灌水的采用系数
程设计应符合现行我国标准《浇灌与排水工程设计法律规范》GB 50288'《泵
酒泉市肃州区水资源利用现状分析及建设节水型生态灌区的初探
酒泉市肃州区水资源利用现状分析及建设节水型生态灌区的初探酒泉市肃州区水资源严重短缺，建设节水型生态灌区是实现可持续发展的必然。
本文分析了肃州区各灌区农业经济发展和水资源利用现状，指出在该地区建设节水型生态灌区的意义和主要措施，从而实现灌区可持续发展。
1 肃州区灌区现状1.1 肃州区自然地理条件酒泉市肃州区位于祁连山北麓，居甘肃河西走廊中西部，东南与高台县及肃南裕谷族自治县为邻，西与嘉峪关市接壤，北与金塔县相依。
兰新铁路、312国道贯穿全境，东西长104公里，南北宽84公里，总面积3449.4平方公里。
全区地形较为平坦，地势走向是西南高，东北低，地面坡降12/1000—16/1000，相对高差10~15米。
酒泉市肃州区深居西北内陆腹地，属典型的大陆性温带气候，具有干旱、多风、少雨、日照长、积温高、昼夜温差大、年平均气温波动大的特点。
最高气温达38.4℃，最低气温为-31.6℃，多年平均降水量沿山洪水片为149.7毫米，泉水片为85.3毫米，年平均水面蒸发量为2148.8毫米，干旱指数：南部沿山为13.35，北部为21.19，属严重干旱气候带。
全区平冻土深度1.28米，多年平均无霜期130天。
肃州区辖18个乡镇，分164个村民委员会，总人口32.67万人，其中城市人口10.84万人，农业人口21.83万人。
全区共有土地面积3449平方公里，合5113728.4亩，灌溉面积78.5万亩，包括农田55万亩，菜田13万亩，林果10.2万亩。
1.2 肃州区水资源现状肃州区处在祁连山洪积扇地带，地形比较复杂，分布有山地、坡地、平滩、戈壁、沙丘。
根据地形自然分布及水资源补给形式不同，全区分为洪水片和泉水片。
洪水片是指依靠祁连山冰雪融水形成河流灌溉的马营河灌区、丰乐河灌区、观山河灌区、红山河灌区和洪临大型灌区大部分，海拔在1500—2200米之间，植被稀少，地下水位低，水源不足，河道来水时空分布极为不均，土地面积大，已垦植面积小；泉水片是指讨赖河流域露头泉水汇集形成的讨南灌区、讨北灌区及清水河、洪临灌区一部分，海拔在1340—1500米之间，河网密集，植被良好，地下水位高。
河套灌区现代化改造分析及思考
河套灌区现代化改造分析及思考摘要：作为中国重要的农业灌溉区之一，河套灌区在国家粮食安全和农业发展中具有重要地位。
然而，由于历史原因以及自然环境变化等因素的影响，河套灌区面临着一系列的问题和挑战。
为了推动灌区的可持续发展，保障农业生产和农民生活，实施现代化改造已成为当务之急。
关键词：河套灌区；现代化改造；黄河；内蒙古；水利工程前言河套灌区位于中国的内蒙古自治区，是黄河流域重要的农业生产区之一。
为了实现农业现代化，提高农民生活水平，近年来，河套灌区进行了大规模的现代化改造。
在河套灌区的现代化改造中，政府主导了一系列的措施和项目，旨在提高农业生产效益、保护生态环境、改善农民生活条件。
这些措施涵盖了灌溉设施的改造、农业技术的推广、农民素质的提升等多个方面，取得了一定的成效。
然而，在改造过程中也面临着一些挑战和问题，需要我们深入思考和解决。
本文就以黄河内蒙古河套灌区为例，对其现代化改造进行分析和思考，探讨改造的成效与问题，并提出个人的观点和建议。
一河套灌区现状与挑战河套灌区位于内蒙古自治区西部的巴彦淖尔市境内，地处河套平原，黄河内蒙古段北岸“几”字弯上，地理坐标为北纬40°19′～41°18′，东经106°20′～109°19′，东西长250km，南北宽约 50km，灌区土地总面积1679.31 万亩,现灌面积1154万亩，是我国重要的农业灌溉区之一，国家重要的粮油肉生产基地。
然而，由于历史原因和自然环境变化等因素的影响，河套灌区面临着一系列的问题和挑战。
首先，河套灌区存在着水资源短缺和不均衡的问题。
虽然黄河被誉为“中华母亲河”，但由于河套灌区地处干旱半干旱地区，水资源稀缺，灌溉用水供应面临严峻挑战。
同时，长期以来的地下水过度开采，导致地下水位下降、地面塌陷等问题，水质也日益恶化[1]。
同时，河套灌区内部各地的水资源分布不均衡，严重影响灌区的生态环境和可持续发展。
其次，河套灌区农田灌溉设施落后，技术含量低下，不利于农业的发展和现代化转型。
现代化灌区建设导则
现代化灌区建设导则
现代化灌区建设导则是指在现代农业发展背景下，以科技为支撑、以高效节水为核心、以可持续发展为目标，推动灌区建设向现代化转型的指导原则。
以下是一些可能的现代化灌区建设导则：
1. 节水优先：推广科学技术和管理措施，降低灌溉用水量。
利用智能灌溉技术，如土壤湿度监测、遥感技术等，精确计量用水，实现精准灌溉，降低用水浪费。
2. 引进高效灌溉技术：通过引进节水灌溉设施、滴灌、雨水收集等先进技术，提高灌水利用率。
采用现代化灌溉设备，如定时定量喷灌设备、微喷式灌溉系统等，实现精确灌溉。
3. 农业节水综合利用：推广节水农业技术，如温室耕种、半干旱农业等，发展多元化农作物种植和精细化养殖，减少水资源的农业浪费。
4. 灌区管理现代化：推动灌区管理体制改革，建立科学的管理机制。
加强灌区基础设施建设，提高灌区管网的完善性和高效性，推动信息化管理平台的建设。
5. 绿色发展：推动农业生态环境保护，减少灌区农业污染，推广有机肥料、生物农药等绿色农业技术，保护生态环境。
6. 农民参与：加强农民培训和科普教育，提高农民的灌溉管理和水资源利用水平。
发挥农民的主体作用，在灌区建设和使用
管理过程中广泛参与，实现灌区治理的社会共治化。
7. 经济可持续：在灌区建设中注重经济效益，提高农业产业链水平，推动农产品加工和产业发展，提升农民收入。
总之，现代化灌区建设导则旨在通过科技进步和管理创新，促进灌区的高效节水、生态环境保护、经济可持续发展，实现农业现代化和农民福祉的提升。