我國在863國家高技術研究發展計劃中也專門立題開展精細地面灌溉技術研究,對國際上先進的地面灌溉技術進行跟蹤研究。4.1現代地面灌溉技術特徵與噴灌、微灌等壓力灌溉系統相比,傳統地面灌存在的最大不足在於缺乏對灌溉過程的控制。對噴灌、微灌而言,可以根據作物的需求精確控制灌溉水的總量及其在田塊內的分布。傳統地面灌溉雖然可對灌溉水總量進行控制,卻難以控制灌溉水在田塊內的分布,由此造成傳統地面灌溉的灌溉效果較差。因此,現代地面灌溉具有如下技術特徵:1.應用激光控制平地技術構築精細地面灌溉技術的基礎。高精度的土地平整是現代精準農業的基礎平台,只有具備了高精度的土地平整,才能真正實現精量播種、精量施肥、精確收割(機械采棉)等。國外在農田水利工程建設中,都把平地作為一項重要的基礎工作。激光控制平地技術可實現高精度的土地平整,因此得到了廣泛的應用。2.應用地面灌溉實時反饋控制技術提高對灌溉過程的控制。與其他壓力灌溉方法相比,地面灌溉條件下水流在田間運動擴散的過程較為復雜。世界各國一直都把改進地面灌溉技術的重點放在加強對灌溉全過程的控制和管理上,以便提高地面灌溉的灌水質量。隨著計算技術的發展,利用數學模型對地面灌溉全過程進行分析已成為改進地面灌溉技術的重要手段。地面灌溉實時反饋控制技術通過對田間水流運動過程的監控,利用田間觀測數據反求地面灌溉的控制參數,制定高效節水的地面灌溉方案,並對地面灌溉過程實施反饋控制,實現對地面灌溉全過程的精細控制。3.應用高效節水地面灌溉技術和設備,提高地面灌溉的自動化。通過積極採用水平畦田灌溉技術、波涌灌溉技術、繩索灌溉技術等先進的地面灌溉技術,不僅使地面灌溉具有一定的自動化能力,而且也保證了高效節水效果的實現。4.制定合理的灌溉制度,加強地面灌溉的田間管理。由於地面灌溉方法的局限,採用地面灌溉技術很難實現小定額灌溉。因此,在制定地面灌溉的灌溉制度時,要充分考慮到灌溉技術的制約。4.2我國現代地面灌溉技術模式及其應用前景我國現有灌溉面積8.0億畝,其中地面灌溉佔95%以上。由於農田土地平整程度差,田間灌溉工程規格不合理、地面灌溉技術落後、灌溉管理粗放等問題,致使我國地面灌溉的田間水利用率不高。通過應用現代地面灌溉技術,可以大幅度減少地面灌溉過程中的水量損失浪費。這對改變我國地面灌溉的落後狀況、從整體上緩解農業水資源短缺的矛盾、促進灌溉農業的可持續發展具有重要的現實意義,也將為我國農業現代化奠定基礎,促進我國傳統農業向現代農業的轉變。根據上述現代地面灌溉技術特徵,提出如下適合我國國情的現代地面灌溉技術模式:1.以冬小麥等大田作物為代表的現代畦灌模式該模式採用的主要技術為:採用激光控制平地技術實現高精度的土地平整,擴大田塊規格,提高農機作業效率;採用精量播種技術,降低播種量;採用水平畦田灌溉、波涌灌溉及噴、微灌等高效節水灌溉技術,提高田間水的利用率;採用精量施肥技術,提高化肥利用率;採用聯合收割機技術,實現收割機械化。通過上述技術組合配套,集成小麥等大田作物的農業節水技術體系:高精度土地平整+精量播種+高效節水灌溉技術+精量施肥技術+機械化收割。2.以棉花為代表的現代溝灌模式該模式採用的主要技術為:採用激光控制平地技術實現高精度的土地平整,擴大田塊規格,提高農機作業效率;採用精量播種技術,降低播種量;採用閘管灌溉、波涌灌溉、膜下滴灌等高效節水灌溉技術,提高田間水的利用率;採用機采棉技術,實現棉花採摘機械化。通過上述技術組合配套,集成棉花作物的農業節水技術體系:高精度土地平整+精量播種+高效節水灌溉技術+機械化采棉。3.以水稻為代表的現代地面灌溉模式該模式採用的主要技術為:採用激光控制平地技術實現高精度的土地平整,擴大田塊規格,提高農機作業效率;採用機插秧技術實現精量插秧,降低播種量;採用塑料隔板技術,減少原來土埂佔地,提高土地利用率;採用水稻淺、薄、濕、曬控制節水灌溉技術,提高田間水的利用率;採用聯合收割機技術,實現水稻收割機械化。通過上述技術組合配套,集成水稻作物的農業節水技術體系:高精度土地平整+機械化插秧+塑料隔板+控制節水灌溉技術+機械化收割。現代地面灌溉技術不僅具有較好的節水增產效益,其具有的其他綜合效益還可為農民帶來實實在在的好處,例如提高土地利用率、提高農機作業效率、便於田間管理等。隨著我國現代化進程的加快,現代地面灌溉技術模式也將得到廣泛應用。參考文獻1.段愛旺、白曉君,
美國灌溉現狀分析[J],灌溉排水,1999,(1)。2.Walker,W.R.,G.V.Skogerboe,SurfaceIrrigation:TheoryandPractice,Prentice-HallInc.,NewJersey,1987。3.Dedrick,A.R.,L.J.Erieetal,Lever-basinirrigation,InAdvancesinIrrigation,Volume1.edD.I.Hillel,AcademicPress,NewYork,1982。4.許迪、李益農等,《田間節水灌溉新技術研究與應用》,
北京:中國農業出版社,2002。5.李益農,改進地面灌溉方法,《農業持續發展的農田水土管理研究》,北京:中國水利水電出版社,2000。6.楊繼富、李益農等,新疆規模化農業類型區改進地面灌溉技術的初步成果[J],節水灌溉,2001,(4)。7.FAO,《地面灌溉系統的設計和評價指南》,北京:中國農業科技出版社,1992。
『貳』 科學灌溉的設計方案的科學性
設計方案的科學性主要體現在灌區規劃的合理性、管道選擇的科學性、安裝工程的嚴格性等方面。 1)輪灌組的數目應滿足作物需水要求,同時使控制灌溉面積與水源的可供水量相協調;
2)對於手動、水泵供水且首部無衡壓裝置的系統,每個輪灌組的總流量盡可能一致或相近,以使水泵運行穩定,提高動力機和水泵的效率,降低能耗;
3) 同一輪灌組中,選用一種型號或性能相似的噴頭,同時種植的草坪品種一致或對灌水的要求相近;
4) 為便於運行操作和管理,通常一個輪灌組所控制的范圍最好連片集中。但自動灌溉控制系統不受此限制,而往往將同一輪灌組中的閥門分散布置,以最大限度地分散干管中的流量,減小管徑,降低造價。 採用噴、滴灌等設施進行灌溉,可以很好地避免產生地面徑流和深層滲漏損失,使水的利用率大為提高。
噴灌:是將灌溉水加壓,通過管道,由噴嘴將水噴灑到灌溉土地上的一種灌溉方式。噴灌是目前大田作物較理想的灌溉方式,與地面輸水灌溉相比,噴灌能節水50%—60%。
微灌:有微噴灌、滴灌、滲灌、微灌等形式,是將灌溉水加壓、過濾,經各級管道和灌水器灌水於作物根系附近,屬於局部灌溉,只濕潤部分土壤。微灌與地面灌溉和噴灌相比,可節水80%—85%。微灌與施肥結合,利用施肥器將可溶性的肥料隨水施入作物根區,及時補充作物所需要水分和養分,增產效果好,微灌應用於大棚栽培和高產高效經濟作物上。 農田小氣候指農田中作物層里形成的特殊氣候,是農田貼地氣層與土層同作物群體間的生物過程和物理過程相互作用所形成的一種局部氣候。由土壤溫度和濕度、田間空氣溫度和濕度、貼地層與作物層中的輻射和光照、風速和二氧化碳濃度等要素組成。
農田小氣候對農作物的生長、發育和產量以及病蟲害都有很大影響。由於各種農作物的群體結構不同,株間的光能分布、空氣溫濕度、風速和土壤溫濕度的特徵均與裸露地上有顯著差異。不同農作物,不同植株密度、株距、行距、行向,不同生育期和葉面積大小等都能形成特定的小氣候。農田小氣候既具有其固有的自然特徵,又還是一種人工小氣候,人類可以通過農業技術措施在一定程度上改變農田小氣候。
噴灌、微灌等新形科學灌溉模式,可以很好地改善農田上部和下部環境,有效地防止了傳統漫灌帶來的土壤板結問題,有利於提高土壤墒情、加速灌溉水的滲透速率和提高肥料的有效利用率,使土壤固、液、氣三相結構維持在較好的狀態。
近幾年來,自動控制的灌溉系統越來越多的應用到灌溉系統中,通過各種感測器測量農田小氣候的各個參數,在經過中央處理系統的分析,將灌溉、施肥等工作合理的進行安排管理,使農業生產效率達到了一個新的高度。 我國農村傳統的灌溉為大水漫灌,施肥方法主要是經驗施肥,沒有充分考慮到土壤本身養分養況和農作物生長所需養分,往往大部分肥料隨著大水而流失,造成了投入高,產量低,農產品品質下降,效益下降。更為嚴重的是,長期的大水漫灌及施肥造成了土壤結構被破壞,土地板結,環境污染,嚴重阻礙了農業的可持續發展。據有關資料顯示,我國耕地面積不到世界的1/10,但氮肥和磷肥用量卻分別為世界總用量的30%和26%,在單產相近的情況下,氮、磷肥用量分別高出世界平均水平2.05倍和1.86倍;農業污染量已佔全國總污染量的1/3~1/2。造成農田污染的主要原因有化肥、農葯、農膜等的污染,這些污染不僅影響農產品的生產環境,同時也造成農業資源的極大浪費。科學有效地開發、保護、利用農業資源是21世紀農業實現可持續發展的重要保證。
新型科學灌溉模式利用施肥裝置(比例注肥泵、壓差式施肥罐、文丘里施肥器等)將肥料和水直接送到緊靠植物根部的地方,以使蒸發和滲漏水量減到最小,且肥料得到了最大的利用,減少環境污染,以下以比例注肥泵為例進行說明。
比例注肥泵直接安裝在灌溉管線上,由管路中水流的動能驅動比例加葯泵工作。其唯一的動力就是水壓。在帶壓的水流的驅動下,按比例定量將農葯劑吸入,然後再與作為動力的水混合。在水壓作用下,充分混合的水及葯劑隨後被輸送到下游。吸入(投加)的葯劑始終同進入比例加葯泵水的體積直接成比例,而同管路中水壓及水量的變化無關,從而實現直接流量比例混合及投加。「比例性」是保持恆定的精確劑量的關鍵,無論流進管線的水流量和壓力如何變化,注入的溶液劑量總是與流進水管的水量成正比,可以根據農作物對葯劑量的需要在外部調節比例,靈活方便,注肥比例也十分精確。 採用傳統的地面溝灌、畦灌、自流漫灌,要大搞平整土地,這就加大了農田水利基本建設的工作量。採用噴灌、滴灌等科學灌溉後,土地基本不需平整,種地實現了三無,即無渠、無溝、無埂,大大減輕了水利建設的工作量,且可以運用自動控技術,實現在室內控制大田中農作物的種植,有力促進了農業向機械化、產業化、現代化方向的發展。
『叄』 在農業節水灌溉時,如何正確選用過濾器
在農業灌溉中,過濾器是必不可少的設備,過濾系統的合理配置起著至關重要的作用,如果過濾設備不配套或選型不當,將會造成整個節水灌溉系統癱瘓,因此,要經過合理的科學設計,根據各地的實際污物性質,
含量高低,固體顆粒粒徑,灌水器的流道尺寸,灌溉需水量大小,灌溉系統的性質,出流方式等情況來選擇適當的過濾器
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含量高低,固體顆粒粒徑,灌水器的流道尺寸,灌溉需水量大小,灌溉系統的性質,出流方式等情況來選擇適當的過濾器
常用的過濾器有離心式過濾器、網式過濾器、貼片式過濾器、砂石過濾器、疊片式過濾器四種,首先先來了解一下四種過濾器的性能:
1、離心過濾器
:離心過濾器主要基於重力及離心力的工作原理,清除重於水的固體顆粒。利用水流環流的離心力來分離水中的沙粒,其去污能力與水中的含砂量大小有關,但接近水比重或更近的雜質是不能被分離的。通常用在首部過濾一級過濾,只適宜用於灌溉系統水質的初級過濾,一般用在地下水和含砂量較大的地表水的初級處理中。二級可採用網式或疊片式過濾器。過濾器在開泵與停泵工作瞬間,由於水流失穩,影響過濾效
果,因此與網式或疊片過濾器同時使用效果更佳。
1、離心過濾器
2、網式過濾器
:網式過濾器是通過過濾網表面,將大於孔徑的物質截留在外表面,靜水則通過網芯流入出水口,即完成水的過濾過程,網式過濾器主要用於處理水中的無機雜質(沙粒、砂或水垢等)最有效,雖然也能過濾少量的藻類,但當藻類過多時,篩網多被堵死,不能濾去微生物或膠體。常用在二級過濾器中或水質比較好的過濾系統中。
2、網式過濾器
3、砂石過濾器
:砂石過濾器是介質過濾器之一,其砂床是三維過濾,具有較強的截獲污物的能力,是灌溉系統中用來清除灌溉水中污物的理想設備。在所有過濾器中,用砂石過濾器處理水中的有機雜質最為有效,這種過濾器濾出和存留雜質的能力很強,並可不間斷供水,只要水中有機物含量超過
10mg/L
時,無論有機物含量有多少,均應選用砂石過濾器。二級可採用網式或疊片式過濾器。主要用於水庫、塘壩、溝渠、河湖及其他開放水源的灌溉水過濾,此設備可分離水中的水藻、漂浮物、有機雜質及淤泥。
3、砂石過濾器
4、疊片式過濾器
:疊片式過濾器主要是利用重疊的塑料疊片,通過疊片兩邊刻的大量一定微米尺寸的溝槽,通過彈簧和液體壓力壓緊時,使疊片之間的溝槽交叉,從而製造出擁有一系列獨特過濾通道的深層過濾單元。主要過濾有機雜質,常用在二級過濾器中或水質比較好的過濾系統中。
4、疊片式過濾器
來看幾張圖片進一步了解過濾器:
選擇合適的過濾器首先先要了解過濾器的性能特點,在通過這些性能特點針對水源質量和農作物等情況來選擇合適的過濾器。建議在選擇過濾器時多向過濾器生產廠家了解有關過濾器的信息,只有充分了解了過濾器,使用才會更完美。
『肆』 神經網路參數如何確定
神經網路各個網路參數設定原則:
①、網路節點 網路輸入層神經元節點數就是系統的特徵因子(自變數)個數,輸出層神經元節點數就是系統目標個數。隱層節點選按經驗選取,一般設為輸入層節點數的75%。如果輸入層有7個節點,輸出層1個節點,那麼隱含層可暫設為5個節點,即構成一個7-5-1 BP神經網路模型。在系統訓練時,實際還要對不同的隱層節點數4、5、6個分別進行比較,最後確定出最合理的網路結構。
②、初始權值的確定 初始權值是不應完全相等的一組值。已經證明,即便確定 存在一組互不相等的使系統誤差更小的權值,如果所設Wji的的初始值彼此相等,它們將在學習過程中始終保持相等。故而,在程序中,我們設計了一個隨機發生器程序,產生一組一0.5~+0.5的隨機數,作為網路的初始權值。
③、最小訓練速率 在經典的BP演算法中,訓練速率是由經驗確定,訓練速率越大,權重變化越大,收斂越快;但訓練速率過大,會引起系統的振盪,因此,訓練速率在不導致振盪前提下,越大越好。因此,在DPS中,訓練速率會自動調整,並盡可能取大一些的值,但用戶可規定一個最小訓練速率。該值一般取0.9。
④、動態參數 動態系數的選擇也是經驗性的,一般取0.6 ~0.8。
⑤、允許誤差 一般取0.001~0.00001,當2次迭代結果的誤差小於該值時,系統結束迭代計算,給出結果。
⑥、迭代次數 一般取1000次。由於神經網路計算並不能保證在各種參數配置下迭代結果收斂,當迭代結果不收斂時,允許最大的迭代次數。
⑦、Sigmoid參數 該參數調整神經元激勵函數形式,一般取0.9~1.0之間。
⑧、數據轉換。在DPS系統中,允許對輸入層各個節點的數據進行轉換,提供轉換的方法有取對數、平方根轉換和數據標准化轉換。
(4)如何確定微灌技術參數的方法擴展閱讀:
神經網路的研究內容相當廣泛,反映了多學科交叉技術領域的特點。主要的研究工作集中在以下幾個方面:
1.生物原型
從生理學、心理學、解剖學、腦科學、病理學等方面研究神經細胞、神經網路、神經系統的生物原型結構及其功能機理。
2.建立模型
根據生物原型的研究,建立神經元、神經網路的理論模型。其中包括概念模型、知識模型、物理化學模型、數學模型等。
3.演算法
在理論模型研究的基礎上構作具體的神經網路模型,以實現計算機模擬或准備製作硬體,包括網路學習演算法的研究。這方面的工作也稱為技術模型研究。
神經網路用到的演算法就是向量乘法,並且廣泛採用符號函數及其各種逼近。並行、容錯、可以硬體實現以及自我學習特性,是神經網路的幾個基本優點,也是神經網路計算方法與傳統方法的區別所在。
『伍』 微灌工程灌溉設計保證率如何確定
微灌灌溉保證率是由地面灌溉引申過來的,地面灌溉系統主要是輸配水工程,其灌溉保證率主要是看灌溉水源來水量保證程度。微灌系統是通過一套專門的設備來實現灌溉的,作物需水要求的滿足程度不僅與水源來水量有關,而且與系統灌溉能力和設備的完好程度有關,此時灌溉保證率包含水源來水量的保證程度和灌溉設備的保障程度兩個方面。
微灌工程設計灌溉保證率在85%~95%中選取,豐水地區或農作物經濟價值較高的,可取較高值;缺水地區或農作物經濟價值較低的,可取較低值。《微灌工程技術規范》(GB/T 50485-2009)中明確規定,微灌工程設計保證率應根據自然條件和經濟條件確定,不應低於85%。
『陸』 現代澆灌技術有哪些
1,土地平整技術農田土地平整是地面澆灌系統的重要組成部分之一。平整的農田表面有利於進地水量和灌水深度分布的變化相對均勻,使根區內水分入滲保持較好的均一性,起到改善田間地面澆灌效率和灌水均勻度的作用。平整土地還有益於田間農機耕作和栽培措施的實施,增加作物種植密度,提高出苗率等,達到節水增產的目的。國內外的研究結果表明:土地平整能有效地提高水、勞力和能源的利用率,是改善地面澆灌方法的重要技術措施之一。土地平整方法包括常規土地平整措施和激光控制平地技術。常規平地方法採用的設備有推土機、鏟運機和刮平機。它具有土方運移量大、平地費用相對較低的特點,適合於在地面起伏較大、原始平整度較差的田面內完成粗平,改變田塊的宏觀地形。激光控制平地技術是目前世界上最先進的平地技術,田間應用結果表明,激光控制平地方法可以使田塊平整精度指標Sd達到小於2cm的水平,在目前華北平原井灌區內現有農田地面平整狀況下,土地平整精度每改善1cm所需投入的直接平地費用約為83RMB/hm2;考慮到我國渠灌區田塊平整條件較差的現實,應先採用常規平地方法完成土地粗平,再實施激光控制下的土地精細平整。不同田面平整精度處理下的小區畦灌試驗資料表明,地面平整精度對入畦水流推進愈消退時間和畦田入滲分布狀況具有較大的影響。田間澆灌水利用率Ea、澆灌均勻度DU、用水效率WUE等參數隨田面平整精度下降而遞減的趨勢當Sd值高於2cm後較為明顯,而低於2cm時彼此間的差異卻不顯著。受畦灌系統性能差異的影響,作物產量與田面平整精度間的關系也反映出與上述趨勢相似的變化規律,當Sd值高於2cm後,產量遞減受地面平整狀態的影響亦較為顯著。這表明要實現改善畦田灌水質量、節水增產的目的,田面平整精度應以不大於2cm為最佳,為達到這個地面平整標准,則需實施激光控制下的土地精細平整技術。利用不同田面平整精度處理下獲得的田間畦灌試驗資料,針對不同的灌水時間條件設置,採用地面澆灌模型SRFR模擬了3種典型地面平整狀況下的水流推進與消退過程和畦田水分入滲分布狀況,分析討論田面平整精度對畦灌系統性能的影響。模擬結果表明,隨著田面平整精度的改善,畦灌系統性能評價指標顯著提高。與田面粗平狀況相比,激光控制精細平地條件下的澆灌效率可提高34%,灌水均勻度可提高28%。2,閘管澆灌田間閘管是可以移動的管道,沿管道一測帶有許多小型閘門,水通過這些閘門進入畦。閘門的間距可與畦間距一致,並且閘門開度可以調節,用以控制進入畦的流量。根據使用材料的不同,可將田間閘管分為柔性閘管系統和硬閘管系統。其中柔性閘管系統有時也稱作地面軟管,可採用塑料、橡膠或帆布等材料製成。具有造價低、易於應用等優點,但使用壽命相對較短;硬閘管系統採用抗老化PVC或鋁等材料,配有快速接頭,可根據畦條件在田間組裝使用。與柔性閘管系統相比,硬閘管使用壽命長,但造價相對較高。我國目前普遍應用的田間閘管為柔性閘管。在實際應用中,田間閘管既可以替代土毛渠畦到田間配水的作用,同時通過閘閥控制,還可以調整配到畦水量。圖1分別顯示閘管澆灌在畦灌和溝灌條件下的應用情況。田間應用考核表明,該項技術投資少、見效快、施工方便、使用簡單,適應我國大田作物節水澆灌技術發展的需要,它的推廣應用將會產生明顯的經濟效益和社會效益。閘管澆灌系統可以有效地實現田間控制澆灌,田間澆灌水利用率達到了80%,可比現狀節水30%~40%,而且具有減輕勞動強度、減少田間毛渠及田埂佔地等優點。此外,從灌水溝長50m、100m、150m的節水效果看,隨著溝長的增加,其節水效果不斷下降。綜合考慮節水及閘管設備投資等因素,在常規機械平地的條件下,閘管澆灌的灌水長度以100m為宜,最長150m。3 ,水平畦田澆灌水平畦田澆灌技術是建立在激光控制土地精細平整技術應用基礎上的一種地面澆灌技術,自80年代起在許多國家已得到推廣應用。國外的水平畦田澆灌系統中的田面通常為水平狀態,灌水時的流量較大,水能在較短的時間內布滿田塊,均勻地分布在整個土壤表面。畦田可以是任意外形,周邊由田埂封閉。畦塊規格的設計取決於供水流量、土壤入滲特性等因素,一般在4hm2左右,較大的可達到16hm2。國外目前採用的水平畦田澆灌技術,就畦田的規格形式和灌水方式而言,均類似於我國的格田澆灌技術。但不同之處首先在於,國外採用激光控制平地技術完成二維畦面的無坡度平整,我國則一直採用常規機械平地設備進行土地粗平,田面平整精度上的差異顯然較大;其次水平畦田澆灌方式在國外的大田作物中得到推廣應用,而格田澆灌方式主要應用於我國南方的水稻作物,大田作物中幾乎沒有採用;最後水平畦田澆灌技術中對入地流量的要求較高,只有較大的供水流量才能滿足入滲水分在田塊內均勻分布的要求,而我國農田澆灌工程系統的末級進地流量受井灌區農用機井出水量和渠灌區田間輸配水設施容量的制約普遍較小,難以達到實施這項技術所需達到的流量標准。考慮到從國情條件出發的原則,對水平畦田澆灌技術在我國北方大田作物耕地上的應用進行因地制宜地改造,即在對現有田間澆灌工程進行必要改進與配套的基礎上,採用激光控制平地技術完成對現有畦塊的田面平整工作。通過激光控制平地作業,在水流推進方向上減小田塊坡面上下起伏的不平整程度,消除局部倒坡或反坡,保持田塊具有適宜的畦面縱坡,提高水流在田間的平暢推進速度;在垂直水流運動方向的田面上,則通過改善地面平整精度,使之達到水平的無坡度狀態,導致水流橫向擴散的田面凸凹障礙點的消除有利於水流推進鋒面保持較高的均勻一致性,便於水流快速推進到畦尾。應用水平畦田澆灌技術,田間澆灌水利用率由平均50%提高到80%,澆灌均勻度由70%左右提高到85%左右;與其他農業綜合技術措施配合後,採用常規機械進行粗平後年使可增產20%,採用激光控制進行精平後年使可增產30%;作物的水分生產效率由1.13kg/m3的提高到1.7kg/m3。因此,水平畦田澆灌技術的節水增產效益顯著。4,波涌澆灌波涌澆灌是一種新型的地面灌水方法,它採用間歇供水、大流量的方式向溝放水,整個灌水過程依據田塊長度被劃分為幾個周期,入地水流不是一次性的連續推進到溝末端,而是分階段的由首端推進至末端。這種供水與停水交替發生的間歇灌水方式可以形成表土緻密層,能夠降低土壤的入滲率,同時先期澆灌濕潤的溝段上田面糙率的減少有利於加快後期澆灌水流的推進速度,進而提高田間澆灌效率和灌水均勻度。波涌澆灌技術在澆灌自動化程度較高的國家已得到較為廣泛的應用,我國也已經完成了機理研究、波涌灌設備國產化開發及初步的田間試驗示範。波涌澆灌系統一般由波涌閥、自控器和田間輸配水管道等組成,其中波涌閥和自控器是整個系統的核心,稱為波涌澆灌設備。在田間應用過程中,需要根據土壤墒情、作物、田塊尺寸等條件確定波涌澆灌的次數、每次波涌澆灌的時間及波涌澆灌的間歇比等技術參數。新疆棉花波涌溝灌結果顯示,採用波涌溝灌方法下的田間水流推進速度明顯高於連續溝灌,且在棉花澆第1水時的效果最為明顯,高達2倍左右。隨著澆水次數的增多,波涌灌水的效果有所減弱,但總體仍達到1.5倍。在同樣的入地流量條件下,由於波涌溝灌的水流推進速度快,因而既減少了地塊首末受水時間上的差別,又減少了灌水時間,起到節水和灌水均勻的雙重效果。波涌灌與連續灌相比較,可節水10~23%,增產10%左右,節水增產效果顯著。5,現代地面澆灌技術體系傳統地面澆灌是一門古老的技術。隨著現代科技的發展,傳統地面澆灌技術也得到巨大的改變。其中以精細地面澆灌技術為特徵的現代地面澆灌技術已得到世界各國的普遍重視,並在發達國家開始實地應用。我國在「863」國家高技術研究發展計劃中也專門立題開展精細地面澆灌技術研究,對國際上先進的地面澆灌技術進行跟蹤研究。與噴灌、微灌等壓力澆灌系統相比,傳統地面灌存在的最大不足在於缺乏對澆灌過程的控制。對噴灌、微灌而言,可以根據作物的需求精確控制澆灌水的總量及其在田塊內的分布。傳統地面澆灌雖然可對澆灌水總量進行控制,卻難以控制澆灌水在田塊內的分布,由此造成傳統地面澆灌的澆灌效果較差。因此,現代地面澆灌具有如下技術特徵應用激光控制平地技術構築精細地面澆灌技術的基礎。高精度的土地平整是現代精準農業的基礎平台,只有具備了高精度的土地平整,才能真正實現精量播種、精量施肥、精確收割等。國外在農田水利工程建設中,都把平地作為一項重要的基礎工作。激光控制平地技術可實現高精度的土地平整,因此得到了廣泛的應用。 應用地面澆灌實時反饋控制技術提高對澆灌過程的控制。與其他壓力澆灌方法相比,地面澆灌條件下水流在田間運動擴散的過程較為復雜。世界各國一直都把改進地面澆灌技術的重點放在加強對澆灌全過程的控制和治理上,以便提高地面澆灌的灌水質量。隨著計算技術的發展,利用數學模型對地面澆灌全過程進行分析已成為改進地面澆灌技術的重要手段。地面澆灌實時反饋控制技術通過對田間水流運動過程的監控,利用田間觀測數據反求地面澆灌的控制參數,制定高效節水的地面澆灌方案,並對地面澆灌過程實施反饋控制,實現對地面澆灌全過程的精細控制。應用高效節水地面澆灌技術和設備,提高地面澆灌的自動化。通過積極採用水平畦田澆灌技術、波涌澆灌技術、繩索澆灌技術等先進的地面澆灌技術,不僅使地面澆灌具有一定的自動化能力,而且也保證了高效節水效果的實現。制定合理的澆灌制度,加強地面澆灌的田間治理。由於地面澆灌方法的局限,採用地面澆灌技術很難實現小定額澆灌。因此,在制定地面澆灌的澆灌制度時,要充分考慮到澆灌技術的制約。我國現有澆灌面積8.0億畝,其中地面澆灌佔95%以上。由於農田土地平整程度差,田間澆灌工程規格不合理、地面澆灌技術落後、澆灌治理粗放等問題,致使我國地面澆灌的田間水利用率不高。通過應用現代地面澆灌技術,可以大幅度減少地面澆灌過程中的水量損失浪費。這對改變我國地面澆灌的落後狀況、從整體上緩解農業水資源短缺的矛盾、促進澆灌農業的可持續發展具有重要的現實意義,也將為我國農業現代化奠定基礎,促進我國傳統農業向現代農業的轉變。6,根據上述現代地面澆灌技術特徵,提出如下適合我國國情的現代地面澆灌技術模式:以冬小麥等大田作物為代表的現代畦灌模式該模式採用的主要技術為:採用激光控制平地技術實現高精度的土地平整,擴大田塊規格,提高農機作業效率;採用精量播種技術,降低播種量;採用水平畦田澆灌、波涌澆灌及噴、微灌等高效節水澆灌技術,提高田間水的利用率;採用精量施肥技術,提高化肥利用率;採用聯合收割機技術,實現收割機械化。通過上述技術組合配套,集成小麥等大田作物的農業節水技術體系:高精度土地平整+精量播種+高效節水澆灌技術+精量施肥技術+機械化收割。以棉花為代表的現代溝灌模式該模式採用的主要技術為:採用激光控制平地技術實現高精度的土地平整,擴大田塊規格,提高農機作業效率;採用精量播種技術,降低播種量;採用閘管澆灌、波涌澆灌、膜下滴灌等高效節水澆灌技術,提高田間水的利用率;採用機采棉技術,實現棉花採摘機械化。通過上述技術組合配套,集成棉花作物的農業節水技術體系:高精度土地平整+精量播種+高效節水澆灌技術+機械化采棉。以水稻為代表的現代地面澆灌模式該模式採用的主要技術為:採用激光控制平地技術實現高精度的土地平整,擴大田塊規格,提高農機作業效率;採用機插秧技術實現精量插秧,降低播種量;採用塑料隔板技術,減少原來土埂佔地,提高土地利用率;採用水稻「淺、薄、濕、曬」控制節水澆灌技術,提高田間水的利用率;採用聯合收割機技術,實現水稻收割機械化。通過上述技術組合配套,集成水稻作物的農業節水技術體系:高精度土地平整+機械化插秧+塑料隔板+控制節水澆灌技術+機械化收割。現代地面澆灌技術不僅具有較好的節水增產效益,其具有的其他綜合效益還可為農民帶來實實在在的好處,例如提高土地利用率、提高農機作業效率、便於田間治理等。隨著我國現代化進程的加快,現代地面澆灌技術模式也將得到廣泛應用。
『柒』 噴灌的主要技術參數有哪些如何確定
一個完整的噴灌系統一般由水源、首部樞紐、管網和噴頭等組成。 1. 水源:一般多用城市供水系統作為噴灌水源,另外,井泉、湖泊、水庫、河流也可作為水源。在草坪的整個生長季節,水源應有可靠的供水保證。同時,水源水質應滿足灌溉水質標準的要求。 2. 首部樞紐:其作用是從水源取水,並對水進行加壓、水質處理、肥料注入和系統控制。一般包括動力設備、水泵、過濾器、施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表、壓力表,以及控制設備,如自動灌溉控制器、衡壓變頻控制裝置等。首部設備的多少,可視系統類型、水源條件及用戶要求有所增減。當城市供水系統的壓力滿足不了噴灌工作壓力的要求時,可建專用水泵站或加壓水泵室或專用水塔,有時可在自來水