序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)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(dòng)化，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 農(nóng)田 節(jié)水灌溉

中圖分類號(hào)：TN830文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

精細(xì)農(nóng)業(yè)是20世紀(jì)80年代初國(guó)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(bào)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(zhǎng)環(huán)境和產(chǎn)量差異性的科學(xué)變量管理方式來實(shí)現(xiàn)，因此，快速有效地采集和描述影響作物生長(zhǎng)因子與作物生長(zhǎng)環(huán)境的空間變量信息，是開展精細(xì)農(nóng)業(yè)實(shí)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(jì)思路

高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目涉及水利應(yīng)用領(lǐng)域和不同管理層級(jí)，需要解決的問題紛繁復(fù)雜，為了準(zhǔn)確對(duì)高效節(jié)水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jì)思想是：運(yùn)用先進(jìn)的現(xiàn)代科技技術(shù)來管理整個(gè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)基于高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目對(duì)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(shí)現(xiàn)和滿足實(shí)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(shí)現(xiàn)無(wú)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(gè)系統(tǒng)構(gòu)建成區(qū)鎮(zhèn)級(jí)控制中心――項(xiàng)目區(qū)自動(dòng)化控制系統(tǒng)二級(jí)結(jié)構(gòu)，控制中心和項(xiàng)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(jí)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(jì)的。分層的基本原則是系統(tǒng)各層相對(duì)獨(dú)立，系統(tǒng)的任何一層都只依賴于低于自己的層，而完全獨(dú)立于高于自己的層。

本系統(tǒng)可以劃分為四個(gè)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(jì)算機(jī)設(shè)備層、系統(tǒng)支撐平臺(tái)層、應(yīng)用軟件層，以及貫穿整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)層面的系統(tǒng)安全體系。

（2）鎮(zhèn)級(jí)控制中心

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)置分中心，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)各監(jiān)測(cè)站和分中心數(shù)據(jù)交換，同時(shí)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(xiàng)目區(qū)控制系統(tǒng)

在各項(xiàng)目區(qū)設(shè)置監(jiān)測(cè)站控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各監(jiān)測(cè)站自身的業(yè)務(wù)管理，包括各類生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集，以及上級(jí)調(diào)度指令的接收?qǐng)?zhí)行。

1.3 灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)與管道智能化灌溉系統(tǒng)

1.3.1 鎮(zhèn)級(jí)控制中心功能

鎮(zhèn)級(jí)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(xiàng)目區(qū)下達(dá)指令，不需人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，一切操作實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化管理，真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離自動(dòng)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(gè)項(xiàng)目區(qū)的數(shù)據(jù)并將之存入鎮(zhèn)級(jí)控制中心數(shù)據(jù)庫(kù)。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(yùn)行狀態(tài)等。

（2）數(shù)據(jù)處理與計(jì)算

時(shí)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(jì)算。對(duì)測(cè)量監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確性和誤差校驗(yàn)，最后經(jīng)格式化處理后形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，以便生成各種數(shù)據(jù)庫(kù)，供查詢、打印、顯示等。

2、運(yùn)行監(jiān)視和事故報(bào)警

（1）監(jiān)視

使運(yùn)行人員通過屏幕對(duì)各主設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(yùn)行及停運(yùn)情況，并對(duì)各運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

（2）參數(shù)越限報(bào)警

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)某些參數(shù)以及計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)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(shí)要作相應(yīng)的處理。

（3）故障狀態(tài)顯示記錄

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)定時(shí)監(jiān)測(cè)各種故障狀態(tài)信號(hào)，一旦發(fā)生狀態(tài)將在屏幕上即時(shí)顯示出來，同時(shí)記錄故障及其發(fā)生時(shí)間，并畫面彈出報(bào)警。系統(tǒng)對(duì)故障狀態(tài)信號(hào)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(jì)算機(jī)人機(jī)接口對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，主要有：自動(dòng)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(hào)處理等。

4、其它功能：數(shù)據(jù)通信、統(tǒng)計(jì)與制表、畫面顯示、語(yǔ)音提示功能、運(yùn)行操作指導(dǎo)和事故處理指導(dǎo)、系統(tǒng)自檢和自動(dòng)重啟動(dòng)

1.3.2 項(xiàng)目區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)

項(xiàng)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(bào)警、數(shù)據(jù)通信等，對(duì)泵機(jī)組站的主輔設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)以及傳感器、儀器儀表的測(cè)量值進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理，存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，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(xiàng)目區(qū)泵站電氣信息化自控裝置上傳的各類實(shí)時(shí)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(kù)刷新、報(bào)警登錄；接收上級(jí)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(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行如下處理：

對(duì)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(cè)等，并根據(jù)規(guī)定產(chǎn)生報(bào)警和報(bào)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(shí)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(bào)警和報(bào)告；

事件順序記錄處理記錄各個(gè)重要事件的動(dòng)作順序、事件發(fā)生時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒）、事件名稱、事件性質(zhì)，并根據(jù)規(guī)定產(chǎn)生報(bào)警和報(bào)告。

1.4灌區(qū)信息采集

該控制系統(tǒng)運(yùn)行主要是依靠灌區(qū)信息的，全面、準(zhǔn)確的信息采集對(duì)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(cè)量土壤墑情、大棚環(huán)境溫度、二氧化碳濃度。同時(shí)在田間安裝小型氣象自動(dòng)觀測(cè)站來觀測(cè)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的采集節(jié)點(diǎn)采集處理后，通過無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，將田間數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和分發(fā)。

篇2

農(nóng)田灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)、適時(shí)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(guó)家發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要途徑就是灌溉管理的自動(dòng)化，對(duì)灌區(qū)內(nèi)水情、墑情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、并根據(jù)作物的生長(zhǎng)情況制定相應(yīng)灌溉規(guī)劃。我國(guó)農(nóng)田灌溉自動(dòng)化研究處于起步階段，目前主要依靠人工測(cè)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(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，農(nóng)田灌溉自動(dòng)化變得越來越重要。

二、現(xiàn)實(shí)意義

為了解決我國(guó)農(nóng)業(yè)用水存在的水資源緊缺與水資源污染、浪費(fèi)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(shí)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(jì)和運(yùn)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(duì)現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)發(fā)展起到引領(lǐng)和示范帶動(dòng)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(dòng)進(jìn)水閥門和電動(dòng)排水閥門、電磁流量計(jì)、水位計(jì)、水質(zhì)檢測(cè)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(dòng)循環(huán)利用，減輕勞動(dòng)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(xiàng)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(shí)期的需水規(guī)律，分別制定出水稻各葉齡生育時(shí)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(shí)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(zhǎng)勢(shì)適當(dāng)晾田；抽穗、開花至蠟熟期繼續(xù)實(shí)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(chǔ)存，供下次灌溉使用，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)，系統(tǒng)對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷后，自動(dòng)發(fā)出灌水指令，蓄水池中的水泵接到指令后立即啟動(dòng)，蓄水池中儲(chǔ)存的灌溉水流向灌水渠，同時(shí)灌水渠的電磁閥自動(dòng)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(shí)，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(dòng)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(shí)，系統(tǒng)診斷后立即發(fā)出排水指令，排水渠電磁閥自動(dòng)打開，田間多余的水通過排水渠流向蓄水池并儲(chǔ)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(shí)，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(cè)

對(duì)系統(tǒng)灌溉監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(shí)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(gè)時(shí)期，采集水樣。養(yǎng)分化驗(yàn)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(jì)，速效鉀流失量最高，按上述方法計(jì)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(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)灌溉管理的智能化、自動(dòng)化控制，節(jié)約水稻生產(chǎn)灌溉田間管理人工費(fèi)15元/畝。

八、技術(shù)應(yīng)用結(jié)論與討論

篇3

【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

引言

我國(guó)是世界嚴(yán)重缺水的國(guó)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(guó)總用水量的70%，而目前我國(guó)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(duì)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(cè)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(guó)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(guó)水資源短缺、實(shí)現(xiàn)水資源高效利用的有力保障，同時(shí)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(dòng)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(guó)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(dòng)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用還不多見。

灌溉自動(dòng)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(diǎn)，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(shí)通過灌溉控制器適時(shí)、適量地灌水，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，有利于我國(guó)廣大農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，同時(shí)，對(duì)環(huán)境保護(hù)也起到一定的作用。

一、國(guó)外灌溉自動(dòng)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(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)家在生產(chǎn)實(shí)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(diǎn)和主要目標(biāo)。這些發(fā)達(dá)國(guó)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(jì)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(jiǎn)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(dòng)化技術(shù)未能應(yīng)用到灌溉工程中。真正的計(jì)算機(jī)控制灌溉源于以色列。該國(guó)最初把自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到灌溉中的原因是：以色列足一個(gè)極其缺水的國(guó)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(dòng)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(xiǎn)。最初的灌溉控制器是一個(gè)簡(jiǎn)單的定時(shí)器，這可以看做是灌溉控制自動(dòng)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，然后通過計(jì)算機(jī)中的一些模型來處理信息，做出灌溉計(jì)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(cè)和建模，使得灌溉控制器用這些智能技術(shù)來及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)環(huán)境參數(shù)，同時(shí)控制這些參數(shù)使得它更適合于作物生長(zhǎng)。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(cè)土壤水分，同時(shí)還通過自動(dòng)天氣預(yù)報(bào)站估算出作物的蒸騰量，然后把這兩個(gè)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(dòng)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(duì)象的精確模型，它是根到另一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去預(yù)測(cè)灌溉需求。根據(jù)人的手動(dòng)經(jīng)驗(yàn)或?qū)＜业闹R(shí)來設(shè)計(jì)的。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)民能知道合適的灌溉時(shí)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(guó)內(nèi)灌溉自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)內(nèi)在開發(fā)灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)方面處于研制、試用階段。能實(shí)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(guó)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(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)是國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目中自主研發(fā)的科技產(chǎn)品。該系統(tǒng)結(jié)合我國(guó)溫室的環(huán)境和實(shí)際使用特點(diǎn)，以積木分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，解決了計(jì)算機(jī)適時(shí)閉環(huán)控制、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、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(dòng)控制、程序控制和自動(dòng)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(yùn)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(huì)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(yíng)養(yǎng)液施肥，環(huán)境監(jiān)測(cè)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(dòng)灌溉控制器，性能可靠、功能齊全、人機(jī)界面友好、操作簡(jiǎn)單、價(jià)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(shí)、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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤墑情，根據(jù)要求自動(dòng)灌溉。控制方式靈活，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)任選且可隨意在計(jì)算機(jī)上更改，可同時(shí)控制多個(gè)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(shí)顯示在中心計(jì)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(shí)自動(dòng)控制器，是一種供農(nóng)業(yè)、草坪、果園、溫室一般場(chǎng)合給水的電子灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)。

1995年，許建中在大規(guī)模灌溉工程的計(jì)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(dú)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(shí)間控制、水量控制、時(shí)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(dòng)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(cè)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(chǎng)，從投入運(yùn)行的情況來看，情況良好。許吉力(2000年)以以色列和法國(guó)Richel溫室系統(tǒng)為對(duì)象，綜合分析了溫室灌溉系統(tǒng)的要求和特點(diǎn)，提出了一種以集散控制系統(tǒng)方式的溫室計(jì)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(dòng)方式，能及時(shí)響應(yīng)用戶請(qǐng)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(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)控制農(nóng)田灌溉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)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(yàn)站，取得了滿意的結(jié)果。朱長(zhǎng)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(shí)充分考慮各種作物的特點(diǎn)，綜合選擇與灌溉控制密切相關(guān)的三個(gè)因素作為綜合控制對(duì)象。其它國(guó)內(nèi)研制得自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過多年的發(fā)展，國(guó)外灌溉控制器已逐步趨于成熟、系列化，但價(jià)格昂貴。國(guó)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(guó)外生產(chǎn)的灌溉控制器性能優(yōu)越。但沒有考慮我國(guó)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(guó)外引進(jìn)的灌溉控制器在國(guó)內(nèi)應(yīng)用并不普及。國(guó)內(nèi)雖然有多家研制灌溉控制器。但多數(shù)是小規(guī)模、實(shí)驗(yàn)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(jià)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(guó)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(guó)加入WTO等因素，可以預(yù)計(jì)對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化技術(shù)的要求會(huì)越來越高。灌溉控制器在我國(guó)將有巨大的市場(chǎng)。節(jié)水灌溉控制器近期在中國(guó)應(yīng)朝著價(jià)格低、性能可靠、操作簡(jiǎn)便的方向發(fā)展。但從長(zhǎng)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(huì)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(yǔ)

綜上所述，西方發(fā)達(dá)國(guó)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(shì)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(shí)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(guó)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(guó)內(nèi)的一些高爾夫球場(chǎng)等大面積場(chǎng)地灌溉控制，一般引用國(guó)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(guó)國(guó)情和各地經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況，采取簡(jiǎn)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(shí)用、成本低、操作簡(jiǎn)便的節(jié)水灌溉控制器，這樣做不僅具有廣闊的市場(chǎng)，而且具有巨大的社會(huì)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）

篇4

唐山市農(nóng)田水利工程可控制有效灌溉面積755萬(wàn)畝．占耕地面積的90．7％，其中萬(wàn)畝以上灌區(qū)20處，可控制有效灌溉面積122萬(wàn)畝：農(nóng)用灌溉機(jī)井13．68萬(wàn)眼．揚(yáng)水站383座．塘壩99個(gè)，水池水窖l1．78萬(wàn)個(gè)．引水上山工程428處．可控制有效灌溉面積633萬(wàn)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(wàn)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(shí)。

3．明確加快農(nóng)田水利建設(shè)重點(diǎn)

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(diǎn)．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(diǎn)．完善農(nóng)村排水體系。加快各級(jí)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(kù)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(chǔ)備極端干旱年抗旱水源在市防汛抗旱儲(chǔ)備站和14個(gè)主要縣(市)區(qū)分別建立抗旱物資儲(chǔ)備庫(kù)．儲(chǔ)備常用抗旱應(yīng)急物資。

3．4推進(jìn)農(nóng)田灌溉監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)建設(shè)二是加強(qiáng)地上水灌區(qū)完善調(diào)水自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)建設(shè)三是繼續(xù)完善灤下灌區(qū)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)．啟動(dòng)陡河灌區(qū)自動(dòng)化建設(shè)．實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(fèi)。四是建設(shè)引灤調(diào)水監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)潘家口、大黑汀、桃林口、邱莊、陡河五大水庫(kù)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(yíng)的新趨勢(shì)．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(shí)管護(hù)主體和責(zé)任．對(duì)公益性小型水利工程管護(hù)經(jīng)費(fèi)給予補(bǔ)助對(duì)受益農(nóng)戶較多的水利工程或不具備經(jīng)營(yíng)條件的公益性設(shè)施．建立非營(yíng)利機(jī)構(gòu)提供相應(yīng)的社會(huì)化服務(wù)。

4．幾點(diǎn)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(jí)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(xiàng)基礎(chǔ)性工作來抓．精心組織。周密部署．切實(shí)發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用。實(shí)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(xiàng)目的申報(bào)、立項(xiàng)工作。財(cái)政部門努力增加農(nóng)田水利基本建設(shè)資金投入，及時(shí)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(xiàng)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(duì)農(nóng)田水利建設(shè)工作的宣傳．營(yíng)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(zhǎng)機(jī)制加大公共財(cái)政對(duì)農(nóng)田水利的投入落實(shí)節(jié)水、抗旱設(shè)備的財(cái)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(zhǎng)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(huì)資金投資水利。各級(jí)政府制定政策。鼓勵(lì)吸引社會(huì)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(shí)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(yàn)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(jí)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(yàn)站建設(shè)。

篇5

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(yíng)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(guó)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(shí)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(shí)現(xiàn)大面積的普及應(yīng)用，這是因?yàn)榛谵r(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(fèi)。為此，升級(jí)當(dāng)下農(nóng)田灌溉技術(shù)，加強(qiáng)水利工程在實(shí)際操作中的作用，將其廣泛應(yīng)用于農(nóng)田水利工程中，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化的智能化、自動(dòng)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(guó)內(nèi)目前處于社會(huì)快速發(fā)展階段，科學(xué)技術(shù)、工程項(xiàng)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(guó)家政府部門重視，水利工程質(zhì)量要求被逐漸認(rèn)識(shí)到其重要性，同時(shí)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?yàn)槿祟愄峁﹥?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(shí)，積極分析灌溉技術(shù)以及水利工程的各項(xiàng)施工工序、能夠?yàn)槿嗣瘛?guó)家建造出優(yōu)質(zhì)的水利灌溉工程提供充分的保障，對(duì)社會(huì)民生具有十分重要的意義。

3水利工程灌溉施工特點(diǎn)

水利工程對(duì)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(duì)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(shí)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(diǎn)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(shì)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(duì)伍首先根據(jù)施工地點(diǎn)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(jì)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(duì)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(diǎn)是匯集各方河流干支流的地點(diǎn)，水資源豐富但通常地勢(shì)復(fù)雜。在實(shí)際的施工作業(yè)中要做到排水，同時(shí)施工前還要導(dǎo)流或截流，同時(shí)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(huì)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(duì)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(xiàng)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(shí)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(jì)因素、人為因素等。設(shè)計(jì)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(shì)差異等造成的影響；人為因素指的是實(shí)際的人為灌溉的操作存在盲目性，這是因?yàn)檗r(nóng)民對(duì)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(shí)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(fèi)，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(duì)于灌溉技術(shù)了解、認(rèn)知以及實(shí)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(shí)際農(nóng)田土質(zhì)、農(nóng)田的實(shí)際情況和節(jié)水需求，進(jìn)行可行性的改進(jìn)方式，對(duì)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(duì)各個(gè)種類農(nóng)田開展多樣化的農(nóng)田灌溉技術(shù)方式，設(shè)計(jì)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(yùn)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(shí)需要對(duì)土質(zhì)的檢驗(yàn)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(dòng)化的要求對(duì)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(duì)畦田的長(zhǎng)、寬、高三者面積進(jìn)行整改，從整片劃分為若干個(gè)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(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)現(xiàn)高滲透率，節(jié)約時(shí)間。

(4)隔溝灌溉技術(shù)。該技術(shù)主要利用灌水作業(yè)對(duì)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(huì)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(shí)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(fèi)量足足減少了54%。而且間歇灌溉技術(shù)對(duì)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(xiàng)研究實(shí)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(dòng)加快，升級(jí)土壤孔洞的閉合，實(shí)現(xiàn)土壤滲透率減少競(jìng)爭(zhēng)力。

(6)閘灌溉技術(shù)。農(nóng)田土地水資源流向農(nóng)田溝渠會(huì)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(gè)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(duì)光、水、溫度都可以實(shí)現(xiàn)控制。配水口的部分則由閘門、壓環(huán)、閘窗、閘板四個(gè)部件組成。這可以說是一個(gè)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(guó)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(shí)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(dòng)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(shí)際的管理灌溉操作水平。

6結(jié)語(yǔ)

本課題主旨研究當(dāng)下水利工程灌溉技術(shù)應(yīng)用的實(shí)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(jí)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)農(nóng)田水利灌溉項(xiàng)目的可持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：