滴灌工程对农业生产能力的影响评估

滴灌工程作为干旱区绿洲灌溉农业增产增收的一项革命性技术工程,对农业生产和生态环境产生着深远影响。为了有效评估滴灌工程对农业生产能力的影响,将沙雅县作为研究区域,利用归一化差异植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据集、气象数据集和土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change,LUCC)数据集,对滴灌工程在建设与运行期间(2014-2022年)的县域NDVI及耕地面积时空变化进行分析。结果表明:①2014-2022年,全县耕地面积增加了83.83 km^(2),其中滴灌工程区占比71.22%。②滴灌工程区耕地NDVI平均增长率为0.44%/a,而非滴灌工程区耕地NDVI平均增长率仅为0.30%/a,滴灌工程区耕地NDVI变化较为明显。③滴灌工程实施后,年降水量降低了42.48%,然而县域NDVI却呈现出“增加—平缓—增加”的变化特征,平均增速为0.27%/a,平均增长11.53%。农业生产能力没有降低反而增加。滴灌工程的实施,不仅促进了土地流转与规模化经营,田块的破碎化程度降低,显著扩大了有效耕地面积,更重要的是县域农业产能(NDVI)与节水抗旱能力显著提升,沙雅县整体农业生产能力得到提高。因此,滴灌工程对于提高干旱区农业生产能力和生态环境具有重要意义。

浅析挂马沟村田间高效节水灌溉工程设计

本文重点阐述了彭阳县挂马沟村的现代高效节水农业项目田间高效节水灌溉工程设计的相关内容。

地下滴灌及其在烤烟灌溉中的应用分析

地下滴灌是具有巨大潜力的节水工程技术,是将毛管埋于地下,通过出水口将水或水肥的混合液送到作物根区土壤中,再借助毛细管作用或重力作用将水分扩散到根系层供作物吸收利用,目前已在多种植物中得到应用,取得了较好的效果,但其在烤烟上的应用较少。为此,综述了国内外地下滴灌的发展现状和应用特点,分析了地下滴灌技术在烤烟生产应用的必要性和可行性,并对其应用提出几点建议。

微灌带的发展研究现状及前景

近年来,随着全球节水灌溉意识的不断提高,出现了许多生产和引进微灌产品的厂家。为此,介绍了微灌带的发展情况;分析了不同种产品的性能及其特点;总结并归纳了国内外的研究现状;最后,指出了有待于解决的问题并预测了今后的发展前景。

对农业水利工程专业本科毕业设计选题模式的研究

毕业设计是高校实践教学的重要环节之一。按照教学评估指标要求,结合新疆地域特点对农业水利工程专业毕业设计选题的性质、难度、份量、综合训练等要求逐一作了讨论、分析,同时对毕业设计的质量管理模式进行了探讨。认为采用目前较受水利基层欢迎的＂灌区灌溉排水工程规划设计＂作为毕业设计题目是可行的。

高速公路绿化隔离带灌溉系统优化设计研究

针对高速公路中央绿化隔离带的灌溉,从管材选择、灌水器选型、控制系统建立等几个方面详细介绍高速公路节水灌溉系统的技术问题.研究表明:高速公路绿化隔离带灌溉系统应采取滴灌方式,系统管材采用PE管为宜;设计灌水时间一般为4 h左右,以此选择相应灌水器的设计流量;系统的单向干管适宜长度为2 km,采取双向供水干管适宜为长度4 km左右,干管经济流速为0.8～1.2 m/s.

抗旱用轻型滴灌系统的投资与效益分析

【目的】解决常规固定式滴灌溉系统的单位投资成本相对较高、配套设备的重复利用率偏低、维护管理不便等实际问题。【方法】采用定型化设计、标准化配套和通用化操作的结构设计,研制了具有设备集成度高、成本投资少、功能实用、操作简单、易于推广应用等特点的抗旱用轻型滴灌系统。根据轻型滴灌系统的组成和应用特点,结合农业生产实际需求,研究和优化了系统的总体结构,并进行了成套系统的直接投资、间接投资和年运行费、折旧费等计算,比较分析系统应用后的节本、减灾、增收等效益,并运用投资静态评价指标的计算方法,分析了抗旱用轻型滴灌系统的投资回收年限和益本比。【结果】轻型滴灌系统的最大控制灌溉面积为0.67 hm^2,总投资1 730元/套,年均运行总费用537.50元/hm^2,比常规固定式滴灌系统节约成本45.3%,促进作物产量提高8%~13%,用户整体经济效益提高约25%~30%,投资回收年限为0.71 a,益本比高达1.40。【结论】从经济上充分说明轻型滴灌系统投资合理,能够满足普通农户的实际接受能力,并具有较好的经济效益。

基于模糊控制的智能灌溉控制系统

根据灌溉系统不易建立精确数学模型的特点,设计了基于模糊控制技术的智能灌溉控制系统。系统以土壤水分误差和误差变化率为输入,以灌溉时间长度为输出,通过对输入变量的模糊化、模糊推理和模糊决策,获得了作物的灌溉时间长度。实际运行表明,该系统能根据土壤水分适时、适量灌溉,有效地实现了节水灌溉。

模糊控制技术在滴灌电磁阀中的应用

针对灌溉电磁阀不易建立精确数学模型进行控制和灌溉的非线性和时滞性,采用模糊控制技术,以超低功耗单片机作为控制核心,通过对土壤湿度和空气温度的适时检测,并将其模糊化,经模糊推理、解模糊获得相应的灌溉量。此系统采用太阳能供电技术,可以在电能缺乏的区域或边远地区实施节水灌溉,节约了能源和水,有效地提高了灌溉的自动化水平。

温棚土壤湿度自动控制节水喷灌技术

水资源缺乏而农业用水量增加严重制约了我国农业生产的发展,节水灌溉是促进和保持农业可持续发展的重要途径。根据土壤水分运动的原理和作物灌水与土壤水分分布的特点,提出了一套温棚土壤湿度自动控制节水喷灌系统的设计方案,并设计了系统的主要技术参数。该系统符合我国农业生产实际特点,具有理论和实践指导意义。

采煤塌陷区农田整治规划设计技术的研究进展

井工煤矿开采使大量土地沉陷,土壤结构和质量受到了极大破坏,尤其是对耕地的损毁,直接威胁到地区乃至国家的粮食安全,因此,探究采煤塌陷区农田整治规划设计具有重要意义。目前,关于农田整治规划设计的研究较多,但结合采煤塌陷这一特殊背景的相关研究较少,此研究从田块的平面规划设计、田坎的稳定性分析、灌排工程的规划设计以及多技术支持下的农田整治规划设计4个角度出发,系统梳理了采煤塌陷区农田整治规划设计方面的研究进展,并在此基础上提出了采煤塌陷区农田整治规划设计深入研究的方向:1)加强基于地上修复与地下开采相结合的田块规划设计;2)开展丘陵山区抗塌陷的田坎设计;3)系统研究基于塌陷前后岩土参数差异性的防塌性措施;4)完善三维技术下的农田整治规划设计。

微灌系统全自动反冲洗过滤器的试验与设计

微灌系统的水过滤器是整个系统的关键设备之一。随着微灌系统自动化程度的提高,该设备的自动化程度要求越来越高。为此,概述了微灌系统水过滤器现状和全自动反清洗过滤器的特点,设计了全自动反冲洗过滤器的结构与控制系统,并对过滤器的水力驱动系统进行了试验研究和设计。

波涌灌溉核心设备——波涌阀的研究

波涌灌溉技术是20世纪70年代末发展起来的地面灌水新技术。该系统一般由水源、波涌阀、自控器和田间输配水管道等组成。根据我国丘陵山区机修梯田地的灌溉特点,运用水力学原理开发研制了波涌灌溉的核心设备—波涌阀。经过田间灌水试验,结果表明:波涌阀阀片的密闭止水效果、阀片的启闭定位等各项性能指标均满足波涌灌溉设备的性能要求,该设备具有较高的实用性和可操作性。

棉花膜下滴灌自控系统设计

利用各种传感器自动监测农田环境参数,并结合棉花需水规律通过计算机控制系统实施自动滴灌,为棉花的生长提供科学合理的灌溉方案,达到降低劳动强度,增加棉花生产效益的目的。

攀枝花市蔬菜节水灌溉的实验研究

节水灌溉是以浇灌最少量的水得到最大经济效益的作物产量为目标,向农田人工补水的一种技术措施。除了满足作物需水要求外,灌溉还有调节土壤的温热状况、培肥地力、改善土壤深化性状等作用。在四川攀枝花市特定的自然气候条件下,采用滴灌和沟灌两种灌溉方法,对苦瓜和番茄进行灌溉对比实验研究。研究结果表明:滴灌较传统沟灌不仅能节约50%以上的灌水量,降低生产成本,而且可大幅度增加蔬菜产量,提高产品的商品性,减少环境和产品污染。

基于Mega16的灌溉自动控制系统的设计

为了降低灌溉自动控制系统的成本,增强其实用性,研究设计了一种基于Mega16的灌溉自动控制系统。在3种质地不同的土壤中,对自制的基于电导原理的土壤水分传感器进行了标定试验。结果表明,在同一土壤类型和同样的耕作条件下,土壤的含盐量保持基本不变,土壤的电导率和土壤的体积含水率之间近似成线性关系。该灌溉自动控制系统能实时监测土壤水分,并进行及时和足量的灌溉。

南方农田灌溉水人工湿地处理工程设计研究

以福建长乐基本农田示范区为研究区域,通过采集化验灌溉水样品,依据国家标准确定其污染程度和主要污染物。在综合考虑各种水污染修复方法的适用范围和经济技术可行性后,结合当地实际条件,选用多级表面流人工强化湿地系统治理灌溉水有机污染,最后对人工湿地的修复效果进行评价。评价结果表明:研究区内农田灌溉水的SS、COD和氨态氮污染物质量浓度削减率分别为91%、59%、49%,出水达到农田灌溉水质标准和地表水Ⅴ类水质要求,保证了灌溉水水质,提高了作物产量与品质。同时,生态修复措施恢复重建了河道湿地的生态功能,实现环境效益与经济效益的统一。

应用Femlab软件进行滴灌灌水器的设计

利用Femlab软件可以用偏微分方程式描述各种数学、物理与工程问题或者是多重物理量问题,并可用有限元法对其进行分析。为此,重点介绍了该软件的基本原理与应用方法,包括图形绘制、网格生成、解答器等过程,以及它在滴灌设备研发中的应用。通过该软件的使用大大提高了产品设计质量和速度,降低了制造成本。

基于网络的行走式节水灌溉用水管理信息系统

灌溉用水管理是行走式节水灌溉技术应用的一个重要环节。通过对灌溉用水相关信息的需求分析,面向用户,采用B/S结构,运用ASP家族Web开发工具,研究构建了基于网络的行走式节水灌溉用水管理信息系统。该系统为行走式节水灌溉技术的进一步推广应用提供了一个功能较强大的信息管理与决策支持平台。

棉花膜下滴灌监控系统软件的设计

将工业自动化通用组态软件KingView和VB开发软件有机结合起来,设计棉花膜下滴灌智能决策与自动监控系统软件,并以数据库、模型库、知识库和方法库为技术核心,通过田间传感器进行数据实时采集、计算、分析与决策,由控制系统发送决策指令来控制灌溉设备开/闭,以提高灌溉的时效性。