灌溉机范文

灌溉机篇1

关键词：乡镇农田灌溉；管理机制；改革

中图分类号：S274 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150732029

1 引言

农业的发展离不开水资源，农田灌溉直接影响农业产量。研究农田灌溉用水管理机制，了解其存在的问题，结合实际做出相应改革从而提高管理机制的效用，以期达到节约水的同时提高农业产量的目的，增加农民收入，促进农业的良性发展。

2 乡镇农田灌溉用水管理机制存在的问题

2.1 政府施政方式不当

一些地方政府喜欢用行政命令的手段，没有切实的研究，不结合实际，不经试验、调查研究就将在某一地区效果较好的节水灌溉技术运用到当地，并要求在一两年内全地区实现渗灌化。这种不切实际、一味照搬他人的经验的做法不仅没带来任何成效，反而产生很坏的影响，给国家和农民造成了很大的经济损失。

2.2 管理措施和政策不完善

由于乡镇的发展程度的限制，乡镇农田灌溉整体的管理措施和政策还不够完善，导致很多不合理的现象出现。例如以下情况：

部分地区对灌溉用水的商业过程的公开度不足，农民不了解价格的由来，也不知道承包商是怎样获得的用水的权利；部分地区当地政府在用水被商家承包后，没有介入管理，进行一定的约束，导致了承包商与农民之间对水价的意见不一致；因为农民对相关政策不了解，无法监督购买者，导致很多购买者钻这个空子，将灌溉用水当做是自己的私有财产来牟利。

2.3 农民对灌溉用水的节约意识不够

由于农业用水长期以来都是农民利用周边江河湖泊以及池塘的水资源进行灌溉，所以，农民对水资源基本没有节约意识，在他们看来这些水似乎是取之不尽的，农田灌溉用水的浪费现象很普遍，而这又是长期遗留下来的问题，政府就算要介入管理也需要时间，更不用说还要建立完善的灌溉用水管理机制。

2.4 灌溉效率低

在很多地区，因为地形的限制，农田的分布不合理，加大了灌溉的难度，在灌溉过程中，水资源的浪费比较多，整个灌溉用水的效率低，除了地形原因，还有灌溉设备。由于乡镇的经济水平有限，设施设备的配备也有一定限制，设备落后、不够现代化、不齐全等等都使农田灌溉用水的效率大大降低。

2.5 农田灌溉用水价格不合理

在价格方面，许多乡镇对农业灌溉用水的价格设定的比较低，部分地区甚至是不需要出任何费用的，导致农民无法意识到水资源的重要性以及它的商业价值。另一方面农民可以任意使用湖泊、沟渠、水库的水资源，造成水资源的过度使用，使得其他地方缺水严重，但也没有办法贸然调动灌溉用水的价格，因为调动价格可能会使农民难以接受，在农村造成一定的动荡，不利于国家整体的发展。

2.6 相关政策没有充分落实

虽然为了解决乡镇农田灌溉用水的问题，政府相继出台了一些政策，但是，下级政府对政策的实施却没有充分的落到实处，并且，目前在乡镇灌溉用水的很多方面连政策也没有办法完全兼顾到，还没有很好的统筹管理制度，导致乡镇灌溉用水整体的疲软。

3 如何完善乡镇农田灌溉用水管理机制

3.1 政府部门需要明确职能

在用水管理机制的改革过程中，政府部门一定要明确自身的责任，相关人员要首先要了解国家的有关政策，然后进行实地考察，了解具体情况，而不是仅靠其他的成功的经验，生搬硬套，要知道某一地方运用得好的方法不一定就适合所有的地方，地域不同所需要的方案制度多多少少会有些区别。要充分利用各个区域的特点来管理。

3.2 完善水价体系

在当前的经济、水资源短缺的形势下，建立起科学的水价体系，才能使水价得到合理确定。为了在改革过程中不对水管企业造成经济损害，需要将与其进行同步改革，这样不仅可以避免改革的重复性，也能相互协调从而达到最好最高效的改革；当地政府要结合当地实际情况，推行相应的水费计收制度，力求能起到提高农民节约用水的意识，并尽量切合农民意愿，保障农民的权益；要建设起可靠、稳定的投入机制资金。如果没有充足的资金，将会使管理工作受到巨大的影响，资金是农田灌溉用水管理机制改革和实施的重要保障。虽然，之前有一些机制取得了不错的成效，但由于资金问题还是制约了它最终的绩效。结合以上几点，就能用比较科学合理的方法进行改革，完善水价系统。

3.3 提高各地区对乡镇灌溉用水的认识

乡镇农田实施灌溉用水机制，对农民来说本身就是一个极大的改变，很多人对这种新的方式不了解甚至不接受，做好农民的思想工作，提高对灌溉用水机制的认识也是一项艰巨的任务，如果能让农民整体的认识提高，那么，其他的工作也会比较好进行。所以，基层干部就要切实做好相关工作，让农田灌溉用水机制深入群众，结合实际与民意从而找到更好的更合适的灌溉机制，进一步改善乡镇农田灌溉用水的现状。

3.4 推行更好的生产模式

目前，各农户的生产模式一般都是分散式，以自给自足为生产目的。而要适应现在的经济形势和对农产品的需求，就要推行农业生产的产业化、规模化。在农业生产规模化和产业化之后，由于农业场地集中，易于操作，这样农业灌溉就能规范化，从而达到节水化的目的。所以，推行农业生产的产业化、规模化是实现农业灌溉用水节约化的重要因素。

3.5 让农民参与到灌溉用水的管理中来

农业灌溉的服务对象是农民，其对生产生活来说起着非常重要的作用。农业灌溉用水的最大需求者也是农民，如果能结合他们的长期劳作的经验，将其运用到管理之中，一定会使乡镇农田灌溉用水管理机制完善得更好。相关部门要积极行动起来，到基层听取意见和建议，充分尊重农民的意愿，将他们所具有的优势，比如，丰富的经验、吃苦耐劳的精神、踏实努力的作风充分的发挥出来，运用到实际的灌溉用水管理机制中来。

3.6 有针对性的制定有效的灌溉用水管理办法

任何事情只有对症下药才会有比较好的效果，对于乡镇农田灌溉用水机制也是一样。了解灌溉用水本身特征，有针对性的制定相应方案才是有效管理的前提。所以，灌溉用水就需要结合水的流动性较大的特点，改变之前不太实用的封闭式的水资源管理模式，在某一流域内建立统一的水权利益制衡机制，然后让农民也参与进来，并充分利用地方干部比较深入农民的这一优势，给予他们对灌溉用水管理的相关权限，在出现问题时，能快速的结合地区情况做出决策，不仅仅由上级政府来管理，从而节省成本，切合实际，提高效率。

4 结语

农业是支撑国民经济建设与发展的基础性产业，确保农业灌溉用水使用的高效化、节约化，是农业未来发展的必然趋势。如果农业灌溉用水的问题不能得到很好的解决，就不用谈农业进一步的发展，也会造成更多的社会问题、经济问题，因此，必须从根本上做好农业灌溉用水的管理方案，切实加强政府和农户之间的交流与沟通，从基层抓起，一步步完善改革，建立科学合理的农业灌溉用水管理的机制，除此之外，还要大力推广科学的农业生产模式，推行节水灌溉，调整农业用水价格，制定完善的水价体系，使我国的农田水利制度更加健全，促进农业持续健康发展。

参考文献

[1]张依章，刘孟雨，唐常源，张秋英，董宝娣. 华北地区农业用水现状及可持续发展思考[J].节水灌溉，2007（6）.

[2] 廖永松. 灌溉水价改革对灌溉用水、粮食生产和农民收入的影响分析 [J].中国农村经济，2009（1）.

灌溉机篇2

关键词：无人机；光学遥感技术；土壤湿度；节约用水

一、我国的干旱状况及干旱预警机制

（一）我国干旱现状

我国是一个严重干旱缺水的农业大国。很多省份的人均水资源量低于500立方米。我国人均水资源占有量在世界银行统计的153个国家中仅排第88位。水资源分布也很不平衡，长江流域及其以南地区，面积只占全国的36.5%，但水资源量却占全国的81%；其以北地区，面积占全国的63.5%，但水资源量仅占19%，所以水资源短缺是我国面临的严峻问题。并且我国的农业生产几乎全部依靠灌溉，因此发展安全节约高效的精准农业是我国农业发展的一个目标。

（二）我国干旱预警机制

我国干旱预警主要是通过国家各级人民政府抗旱防汛指挥部负责管理。依据国家的相关法律法规、农牧业、水利、气象等部门向同级人民政府递交干旱监测、预测预警决策信息，政府部门根据干旱灾害的严重程度启动不同的预警应急预案，不同部门之间开展的常规干旱监测、预警评估业务信息，供内部业务使用或通过授权的媒体上。所以我们一般得到的天气及干旱情况是比较笼统的大范围的天气状况。但是现在的精准农业上的需要的则是应比较详细的、精准的。同时由于地理环境以及土壤环境的差异即使在同一块土地中不同部分的土壤含水量也会出现差异，更重要的是我国的地理环境比较复杂，想要准确的监测土壤湿度就更难了。

二、无人机在旱情监测上的应用

通过发展安全高效节约的精准化农业是农业现代化的重要标志，也是我国发展农业的一个目标。无人机已经成为一种新型的信息获取途径，在农业现代化的建设进程中，其在精准农业发展中占有的地位会越来越重要，尤其是在农业旱情监测以及农业灌溉上的应用。

（一）无人机遥感技术

传统遥感技术一般采用卫星和大型飞机作为遥感平台，进行大面积观测并获得丰富的综合性数据。但是，传统遥感在小时空尺度的数据采集分析上存在分辨率不足的问题。如果采用小型无人机作为低成本的新型遥感平台，就很好的弥补了传统遥感的缺陷，在局部遥感和应急监测方面会取得巨大的成功。

无人机遥感技术要求搭载的仪器所占空间小、重量轻、抗震性优良。光学遥感技术具有所占空间小、时间短、成像简单、费用少等一系列优点。无人机通过搭载有合成的多功能探测器，以近红外光作为遥感测量的手段，采集多波段光谱数据，依靠地面的操作站对无人机实施操控。

（二）土壤湿度监测与土地灌溉

土壤的含水量是农作物生长的重要指标，农作物的生长都有适宜的土壤湿度范围，在现代的农业生产中我们往往需要及时的了解大面积农田的土壤湿度。传统的土壤水分测量方法有：种子散射法、重力土壤采样法、张力计法、土壤蒸渗法和土壤电阻法。但是这些方法采样时间长且是点数据，不能满足大面积空间、长期的土壤湿度动态要求，没有显著的代表性。微波遥感技术就可以很好解决这些问题，微波遥感监测土壤水分的基础是土壤的介电特性与水分含量间的密切关系，因为土壤的介电常数受水的影响很大。无人机通过搭载遥感设备，对收集到的土壤反射回的微波图像数据进行综合分析，和建立的模型进行对比得到具体的土壤湿度含量，并且可以对图像模糊的区域通过自动或人工对无人机实时进行任务设定、航线调整进行重新的观测。可以更加全面的对土壤进行监测，然后将再次传回的数据与图像进行数据处理分析，得到更加具体的土壤湿度。

农业灌溉是农业生产中最基本的问题，作为下一个严重缺水的国家，发展现代农业是我国农业建设的首要任务。节水灌溉技术在广义上是指相对于传统灌溉技术更加能节约、高效用水的灌溉方法，措施和制度的总称。狭义上是指以现代农业作为前提，根据地域性和作物生长规律的不同，以实现农业产量最高和生态效益最好为目标而进行的水资源开发和灌溉技术的总称。

合理高效的农田灌溉，是保证作物生长和节约用水的基本准则。现代农业中常采用的节水灌溉技术有沟灌、喷灌、滴灌等技术。我们通过得到的不同的土壤湿度对灌溉进行合理的安排，这样既能保证作物产量又能达到节约用水的目的。

三、结语

现代农业的快速发展对农业航空的需求日益增长，决定了农用无人机必定成为农业生产操作的主要力量之一。随着无人机遥感技术的不断发展及其在农业上的应用，为现代的精准化农业的发展提供了更为有利的技术支持，其不仅可以应用在土壤湿度的监测和农业灌溉上，还可以应用在其他农业的信息采集上，对农业生产进行实时监测，从而将农业生产的风险降到最低，保证农业产量，加快推进我国的农业精准化建设。

参考文献：

[1]高占义.中国的灌溉发展及其作用[J].水利经济，2006，24（1）：36-39.

[2]朱平.区域水资源预警方法研究[D].扬州大学，2007.

[3]于宝珠.旱情风险评价模型及其预警机制的研究[D].东北农业大学，2012.

[4]孙伟.中国农业节水技术推广关键影响因素研究[D].东北农业大学，2012.

灌溉机篇3

近二十多年来，随着人口的增加，国民经济的高速发展及工业化、城市化进程的加快，城市与农村、工业与农业争水的矛盾越来越突出，造成农业水资源的严重缺失。有专家预测，21世纪水资源短缺对我国农业和农业经济发展的制约作用可能超过耕地资源。因此，在工农业生产中合理用水、节约用水已成为当今最重要的研究课题之一。

总理在今年的政府工作报告中指出，要加快农业科技进步，加强农业农村基础设施建设。要搞好灌区配套改造和小型农田水利建设，大力发展节水农业，加大土地开发整理复垦力度，大规模建设旱涝保收的标准基本农田。

张家口冀雨科技有限公司于2009年在时代的大背景下应运而生，是一家以科技创新为企业发展的根本推动力，专业从事节水灌溉控制、精准农业测控及信息系统平台的高科技公司，目前已拥有多项国家发明专利，技术居国际先进水平。总经理赵致钧毕业于兰州大学物理系，从事计算机相关应用开发二十几年，醉心于计算机技术开发，针对我国节水灌溉控制器高端市场被国外产品统治的局面，他不甘心，立志成为中国国产节水灌溉高端市场的佼佼者，打破国外产品一统天下的局面，为我国农业提供实用的、用得起的最新技术产品。技术创新首先是观念的突破。经过分析研究，赵致钧决定不开发跟随产品，而是充分利用目前世界先进技术，开发更适合我国客户当前需求的产品。

经过三年的努力，冀雨实现了的第一个目标—开发出了“基于智能手机的节水灌溉智能控制系统”。该系统具有完全自主知识产权，是将当前最先进的物联网技术应用于节水灌溉，其原理是通过远程无线与本地近程无线通信的无缝连接，建立基于智能手机的远程无线测控平台、中间件以及智能手机客户端，实现了对节水灌溉系统特别是中心支轴式喷灌机的不限距离的远程控制和实时状态监测。这是我国首个将物联网技术应用于节水灌溉的实用产品，解决了大到大型农场、小到个体农户都感到非常迫切需要解决的节水灌溉费时费力费人工的问题。该套产品填补了国内空白，达到国际先进水平，一推出就受到国内农业科研单位和农场客户的欢迎。

该系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统主要包括服务器、智能手机或PC机，以及田间集控器、中心控制器、泵控制器、阀控制器以及各种智能无线传感器等。软件系统包括灌溉助理服务器软件和客户端软件（见图1）。

为管理方便，灌区的全部喷灌机可分成若干组。每组中心支轴式喷灌机配一台SS2001田间集控器和一台SS6501中心控制器；中心支轴式喷灌机的每一塔架配一台SS6731塔架传感器；每台水泵配一台SS6601水泵控制器。可选配SS6711无线智能液体压力传感器、SS66712智能无线土壤温度传感器、SS6715 无线智能雨量传感器、SS6713 无线智能土壤水分传感器，以实现种植环境的全面检测，并进一步实现根据环境的自动灌溉控制。

锦囊谷? 灌溉助理客户端通过操控界面获取操作者发出的操控命令，通过运营商远程无线网络（GSM/GPRS/3G）或宽带网络将其发给锦囊谷?灌溉助理服务器；锦囊谷?灌溉助理服务器通过运营商远程无线网络（GSM/GPRS/3G）将操控命令传给水手?SS2000系列田间集控器；水手?SS2000系列田间集控器转化为本地命令，通过本地无线网络将操控命令发给水手?SS6500系列中心控制器或水手?SS6600系列泵控制器、阀控制器；水手?SS6500系列中心控制器或水手?SS6600系列泵控制器、阀控制器执行控制命令，实现对中心支轴式喷灌机或泵、阀的远程操控。

另一方面，系统中的水手?SS6700系列智能无线传感器将采集的现场数据通过本地无线网络传给水手?SS2000系列田间集控器，水手?SS2000系列田间集控器通过运营商远程无线网络（GSM/GPRS/3G）将数据传给锦囊谷?灌溉助理服务器，锦囊谷?灌溉助理服务器通过运营商远程无线网络（GSM/GPRS/3G）或宽带网络将数据传给锦囊谷?灌溉助理客户端，锦囊谷?灌溉助理客户端以易于理解的界面显示出来。锦囊谷?灌溉助理服务器同时记录操控的历史和传感器采集的现场数据历史，供查询、统计、分析之用。具体工作过程如图2所示。

该系统主要功能：1.通过智能手机远程遥控，可实现中心支轴式喷灌机电源通断，机组启停，行走方向和运行速度，以及水泵运行和停机等远程控制；2.在智能手机上显示中心支轴式喷灌机的运行状态；3.实时检测电压、水压、地温、土壤湿度；4.一部手机可远程控制多台中心支轴式喷灌机；5.一台中心支轴式喷灌机也可受控于多台智能手机；6.当中心支轴式喷灌机的某一塔架发生故障，系统会向发送智能手机报警；7.可在手机上进行参数配置；8.可设定为自动控制模式，在此模式下，通过依据实时测量的土壤湿度等环境因素自动控制灌溉。9.查询统计灌溉过程，以及降雨、光照、地温、土壤水分等环境的数据历史。

冀雨灌溉助理系统的特点：1.全程无线连接，省去布线的投资、施工的时间和线路维护的烦恼；2.操控界面全中文，傻瓜化，操作简单；3.遥控距离不受限制，只要有手机信号的地方就可以控制；4.检测控制操控顺序，保证不出现误操作；5、进入操控界面时，自动侦测并显示当前喷灌机状态；6.发生报警时，提醒信息自动定时重发，直到得到报警处理的响应，保证报警及时得到处理；7.内部身份认证机制，保证操控独立性和安全性；8.完全保留传统操控方式，在智能控制系统发生故障时，还可使用传统手工方式控制；9.具备全自动控制模式，在此模式下系统无需人工干预；10.具备自检测功能，维护简单易行。

灌溉机篇4

【关键词】灌溉水费 财政补偿 补贴监管

进入新世纪以后，农村税费开始改革，农业灌溉水费开始引起社会各界的广泛的关注，政府主要部门对此问题严肃关切，相关单位对此展开深入探讨。“三农”问题是我国发展的重中之重，灌溉水费政策性亏损对灌区的正常发展形成阻碍作用，为了对此问题提出合理对策，本文就此展开分析。

一、灌溉水费政策性亏损定义

在农业灌溉生产活动中，实际的供水成本与供水价格之间存在一定的差额，出现这种差额的主要原因是农业灌溉供水价格由政府价格管理部门定价，在对农业灌溉进行价格议定时，对灌区不断增加的农业灌溉成本考虑较少，重点考量农民经济承受能力，造成灌区供水成本和供水价格之间存在一定差额，灌区生产形成一定的亏损，特别是以农业灌溉为主业的农业灌溉生产单位，其主要经济来源于水费收入，正常的生产经营受到严重影响，面对此问题，必须让政府发挥相应的主导作用，让此种情况得到根本的改善。

二、灌溉水费政策性亏损的情况

（一）水价不抵成本

通过对亏损程度进行统计，以陕西省某灌区为例，目前农灌工程供水费用为0.105元/m3，仅占2010年核算实际成本价0.25元/m3（不含折旧）的42%，占合理成本价0.37元/m3（不含折旧）的28%。其他大、中、小型的灌区水价占成本的比例最高也不超过40%。而且随着时间的推移，供水成本逐年上涨，而水价则没有变动，一直处于较低的水准，使灌区管理单位的正常发展受到阻碍，此种情况必须得到及时解决。

（二）灌区水费定价

对国家相关法规进行查阅可知，新世纪之始，水利工程水费开始由行政性质向经营性质转变。从此，农业水利灌溉水费与种子化肥一同被归入生产资料类别之中，使用水之后支付一定的水费是生产过程中必要的支出。从八十年代初开始，各省逐步实施水价改革，实行斗口按量计费，其中，陕西省水价从1982年灌区国营水价1.1分/m3，调整到2004年工程供水费用（原国营水费）0.105元/m3，并且一直沿用至今。农灌水费并非仅仅是一项经济收入，而与农业各个方面的发展有重要的关联，我国是农业大国，农灌水费收入直接关系到农民生活富裕和幸福感指数，政府物价部门在定价时，首先考虑农民的支付能力，并以节约用水和减轻农民负担为主要要求，所以农灌水费的定价既敏感又复杂。

（三）灌溉水费收入逐年递减

现阶段粮食出售收益，远低于农村劳动力出外打工收入，男劳动力外出打工，在浇地时只有妇女或老年人在家，维护各自地头引水渠道的工作无法完成，如果由行水人员组织人员维护渠道并浇地，浇地费用则有所增加，因此农民用水积极性差；近年来，农村土地开发及征用现象凸显，可灌溉面积不断减少，严重影响水费收入。这些都是造成水费收入逐年递减的因素。

三、灌溉水费政策性亏损带来的影响

（一）工程难以运作

当前，供水价格偏低，导致水费收缴难以满足实际需求，水利工程难以有效发挥功能，相关单位的运作也会受到较为明显的影响。实际上，2006年，都江堰的东风渠，在养护过程中存在资金不足的问题，导致养护质量不佳。春灌开始之后，几处干渠出现了崩塌的情况，抢修人员快速修复，但是造成的负面影响难以清除。还有很多地区由于收入有限，灌溉工程养护资金逐渐被削减，灌区工程管护得不到保障，不安全事故时有发生，可灌面积加速流失。

（二）灌区工作人员失调

灌区单位为了节省成本，对各项支出进行缩减，虽然一直将“保工资”作为管理原则，但通过对灌区员工工资数据进行统计发现，最近几年员工工资的发放标准仅为80%左右，甚至出现保险与公积金欠缴的情况。随着全国的物价水平不断上涨，灌区员工生活压力非常大，严重影响灌区职工工作积极性，一些技能较高的业务人员被调离，招聘的大学生由于难以适应这种状况，很多人要求辞职，造成了严重的人才损失，灌区的正常运作受到严重的负面影响。

四、补偿政策措施

（一）合理审定农业水费

派遣专业人员对供水成本和合理盈余进行分析对比，结合当前社会整体的发展环境及农民用水户的支付能力进行考量，按照一定步骤，区分不同类别核定水价，并与现行财政补助政策相结合，使灌区生产得以正常运作。

（二）积极足额落实财政补贴

目前，财政部门对农业灌溉单位仅以财政全额人员工资经费的形式进行部分补贴，人数比例占所在单位正式在岗职工的比例不到12%，而多年负债经营形成沉重的债务负担，和不断增加的增资需求，使灌区管理单位生产经营连年亏损，所以，灌区迫切需要相对合理的、积极的财政补贴政策。政府管理部门可根据核定的成本及水价差额考虑分级、分批实施补贴，通过各种渠道搜集资金，积极足额落实财政补贴。

（三）加大收益项目投资

目前，以农业灌溉为主业的农灌单位，收入来源单一，而支持农灌单位实现对城镇供水及水力发电站等项目建设，将促使农灌单位的收入大幅度提高，政府在考虑财政补贴的同时，统筹考虑项目投资带来的收益，既可节约财政补贴资金，又有利于灌溉管理单位的长远发展。

（四）落实监管机制

在确立完各项政策之后，还应该实施有效的监管体制。首先应对国家落实的财政补贴实施监管，可通过向社会、群众组织公示的形式实施监管信息实现透明化。政府的财政部门对补贴情况进行审核监督，严格审查违反补贴使用政策规定的行为，对于存在的各种问题及时进行分析解决，避免政策性亏损的经营性亏损混淆。

五、总结

农业灌溉对于农业的发展具有重要意义，灌溉水费存在的政策性亏损对灌区发展产生不利影响。政府在这个问题的解决中扮演者主导者的角色，水利管理单位应该在政府的带领下着手改变现状。本文对灌溉水费政策性亏损进行分析，研究其能够产生的负面影响，揭示问题的严重性，最后全面提出了补偿的政策措施，对亏损补偿提出建议。

参考文献

[1]吴海岚，张俊杰.沧州市基层水利服务体系建设存在的问题及改革建议[J].现代农业科技.2015，12（11）：41-42.

[2]刘冬顺.坚持不懈加大民生水利建设 扎实推进农业高效节水标准化、规范化建设[J].新疆水利.2015，14（01）：115.

灌溉机篇5

关键词：单片机；双湿度；控制系统；传感器

温室大棚是现代化农业生产的重要手段[1]，但现代温室大棚利用计算机等控制，能耗太高，运行成本较高，多用于观光、示范等 [2]。虽然现在很多大型农场对于温室的智能控制系统有了一定的应用，但由于其高昂的成本还是不能全面普及到一些偏远的小农场[3]。目前，很多温室湿度控制只考虑了土壤湿度对植物生长的影响，忽略了空气湿度对植物的影响。

基于以上问题，通过系统整体方案设计、硬件设计（传感器的选择、电磁阀的选型、光耦的选型、单片机选型、电路焊接等）和软件设计（控制程序的编写）开发出一款简单实用的温室灌溉双湿度控制器。

1. 系统整体方案设计

1.1.设计思路

温室灌溉双湿度控制系统由湿度信息采集装置、湿度信息处理与输出装置、电磁阀、输出终端等组成。空气湿度和土壤湿度是采集信息的主要参数，它是通过湿度传感器检测，传送至总控制器；总控制器是用于处理湿度信息的单片机，负责对来自湿度传感器的信息进行汇总处理，并依据程序处理结果对电磁阀进行控制； 电磁阀作用是开启和关闭水流，经过电磁阀的导通将水流运至输出终端；输出终端是旋转喷头，能够实现全圆喷灌。

温室灌溉系统是以AT89C51作为控制器，使用SHT系列湿度传感器分别采集土壤和空气中湿度信息，并转换成电信号，经过SHT系列湿度传感器内置的A/D转换电路将模拟信号转换至数字信号输入到单片机中；单片机控制器由内部设定程序对湿度信号进行处理，由于土壤湿度优先级高于空气湿度，首先判断土壤中湿度是否大于设定阈值，如果高于阈值，说明土壤湿度饱和，不宜进行补水，此时电磁阀1、2均关闭；如果土壤湿度低于阈值，单片机继续判断空气湿度是否超过设定阈值，如果空气湿度高于设定阈值，单片机控制电磁阀1打开二电磁阀2关闭，使下层管路水流开启并经喷头喷洒至地表，增加土壤湿度，不改变空气湿度；如果空气湿度低于阈值，则控制电磁阀1、2均打开，上下两层管路和喷头工作，分别将水喷洒在空中和地表，改变空气湿度和土壤湿度。如此循环进行自动控制灌溉。

1.2.控制系统流程图

2. 系统详细设计

2.1.控制系统原理

该系统主要包括键盘输入模块、传感器模块、CPU、液晶显示模块和电磁阀执行模块。通过键盘输入设定的湿度阈值，把传感器采集的湿度值与设定阈值进行比较，如果大于设定阈值，则关闭电磁阀以减少水的流量；如果低于设定的阈值，则打开电磁阀进行灌溉，设定阈值与实际湿度值通过1602液晶显示屏进行实时显示，以方便进行调节。

利用PROTEUS软件进行了电路设计，经仿真试验后实现了功能。

2.2.系统湿度参数影响分析

土壤和大气是植物赖以生存的两大媒介，其水分状况的变化直接影响着植物的水分状况及其蒸腾作用的强弱。在我国农业生产实践中，土壤和大气干旱经常发生，其水分组合可大致概括为气湿土湿、气湿土干、气干土湿和气干土干4种类型。由于大气湿度难以控制，因而有关它与土壤水分的耦合机制研究不多[4]。

2.2.1.土壤的湿度能反应土壤的含水量。如果土壤湿度太低会导致根系吸水不足，根系一旦缺水会合成比较多的脱落酸，通过木质部运输到地上部分，进而诱导气孔关闭，气孔关闭可以降低蒸腾作用，减少水分的丧失。但是，气孔关闭了也会导致CO2不能进入气孔，这样会降低光合作用，导致植物生长受到抑制；

如果湿度太高，如果高到淹水状态，由于通气状况不好会导致根系产生无氧呼吸，进而影响根系生长、上部分生长。

2.2.2.空气湿度如果太低，会促进蒸腾作用的进行，会促进水分以气态的形式从叶片表面丧失；如果空气湿度太高，则会减少水分以气态的形式从叶片表面丧失。

植物受土壤和空气湿度两方面影响，土壤水分胁迫对植物生长的影响大过空气湿度，土壤水分亏缺是植物生长的显著限制因子[5]，而目前温室灌溉一般只考虑了土壤湿度的影响，忽略了空气湿度的影响。此系统预设土壤湿度阈值40%-50%，空气湿度阈值70%-80%，使用者可以通过键盘调整阈值。

2.3.主控单元

选择 ATMEL公司的AT89C51作为该系统的主控芯片，AT89C51是一种高效微控制器，该单片机具有操作简单，成本低廉，性价比高等优点。

2.4.传感器选型及其工作原理

选择Sensiron公司在世界上率先研制成功的SHT10型智能化温湿度传感器，测量相对温度的范围是0～100%，分辨力0.03%RH，最高精度为±2%RH。测量温度的范围是-40℃～+123.8℃，分辨力为0.01℃，响应时间8s（tau63%），功耗 80μW（12位测量，1次/s），测量露点的精度

单片机和温湿度传感器通信采用串行二线接口SCK和DATA，其中SCK为时钟线，DATA为数据线。该二线串行通信协议和I2C协议是不兼容的。在程序开始，单片机需要用一组"启动传输"时序表示数据传输的启动。如图2所示，当SCK时钟为高电平时，DATA翻转为低电平；紧接着SCK变为低电平，随后又变为高电平；在SCK时钟为高电平时，DATA再次翻转为高电平。

图2 SCK和DATA

由于单片机通过二线串行数字接口访问湿度传感器SHT10，而访问协议是芯片生产商白定义的，所以需要用通用I/O口模拟该通信协议。我们选用Atmel公司的微处理器（AT89C51）。通过对I/O口寄存器的编程，该处理器的I/O口可以根据需要设置成输入、输出、高阻等状态。这为模拟该通信协议提供了条件。在软件实现过程中，通过宏定义来实现I/O口状态的改变。

#define set_data_0（ ） DDRB|=（1

//DATA输出0

#define set_data_1 （ ） DDRB|=（1

//DATA输出1

#define release_data_1（ ） DDRB&=～（1

//释放总线，将DATA设为输入状态，因为外接

//上拉电阻，DATA总线被上拉为高电平

#define set_sck_output（ ） DDRB|=（1

//设置SCK为输出

#define set_sck_1（ ） PORTB|=（1

//SCK输出高电平

#define set_sck_0（ ） PORTB|=～（1

//SCK输出低电平

通过以上宏定义，可以实现SCK和DATA总线的各种输入和输出状态。为了模拟该二线串行数字协议，还需要一个延时函数。WINAVR库函数提供了一个延时函数_delay_loop_2（unsigned char s），该延时函数运行用4个时钟周期，所以自定义延时1μs函数可以定义如下：

#define CPU_CRYSTAL 12.0000

//系统晶振（频率单位MHZ）

基于以上宏定义和延时函数，可以方便地使SCK和DATA总线输出持续一定时间的高电平或低电平，从而可以模拟温湿度传感器SHT10的读写协议。SHT10与AT89C51接线如图3所示。

2.5.电磁阀选型

2.5.1.基本工作原理：

国内外电磁阀，从动作方式上可分为三大类即：直动式、反冲式、先导式。我们选用的Hunter系列电磁阀，是喷灌系统中控制系统的执行器，其工作原理都是以先导原理为基础的。

2.5.2.具体选型依据：

2.5.2.1.根据管道参数选择电磁阀的通径规格（DN32），接口方式（螺纹连接）；

2.5.2.2.根据介质种类（自来水）选择电磁阀的阀体材质（普通），密封材料（普通），温度（常温）；

2.5.2.3.根据工作吋间长短或特殊工况需要来选择控制方式：由于开和关频繁切換或开启的时间短或开关的时间差不多，则选用常闭型，即在不通电的情况下，阀关闭；通电后，阀开启；

2.5.2.4.电源电压选择：优先选择常用的DC24V，便于移动、携带；

2.5.2.5.根据环境要求选择辅助功能：防水雾。

根据现有的试验条件和实验设施，我们接引自来水连接管道进行实验，自来水的水压约为2千克/平方厘米，即0.2MPa左右；电磁阀通径为32mm（1寸），工作压力0-1MPa，螺纹连接，电源用DC 24V，常闭。

3.结语

本文针对现有温室灌溉系统的缺陷，采用双湿度控制方法，通过AT89C51单片机控制，驱动电磁阀启闭，使温室自动灌溉系统实现土壤湿度和空气湿度双因素关联控制喷灌的功能，自动灌溉更为可靠合理，为精确合理的控制温室湿度提供一定的研究方向和基础。

参考文献：

[1] 钟新平. 基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统[D].南宁市：广西大学，2011.

[2] 薛楠. 设施农业温室大棚嵌入式控制器开发[D].沈阳市：沈阳工业大学，2013.

[3] 林叶锦，熊红斌. 浅析智能温湿度控制系统发展[J].黑龙江科技信息，2013，14：100.

[4] 李秧秧，黄占斌，黄少燕. 不同土壤大气湿度组合下玉米生长及水分光合特性反应[J].水土保持通报，1999，19（2）.

灌溉机篇6

【关键词】 节水灌溉；技术，趋势，建议

【abstract】this text overview stanza water irrigation technique content, system and development trend, put forward propulsion stanza water irrigation technique development on this foundation of 4policy suggestion.

【key words】stanza water irrigation;technique, trend, suggestion

节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要，也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此，笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。

1. 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。wWw.133229.Com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。

2. 节水灌溉新技术

目前，比较有发展潜力的节水灌溉新技术是：（1）与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。 就是从作物生理角度出发，在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度，使作物经历有益的亏水锻炼，改善品质，控制上部旺长，实现矮化密植，到达节水增产的目的。 （2）应用3s技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统（gps）和地理信息系统（gis），遥感技术（rs）和计算机控制系统，实时获取农用小区作物生长实际需求的信息，通过信息处理与分析，按需给作物进行施水的技术，可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。t是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。 （3） 智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备，适时地检测土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求来实施变量施水，达到最优的节水增产效果。

3. 节水灌溉技术发展趋势

我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势：（1）喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术，其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点，要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。（2）地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题，应用推广速度较慢，但随着关键技术的解决，今后将会得到一定的发展。（3）地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟，输配水有低压管道化方向发展的趋势。（4）农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时，空、量、质上的精确灌水，是今后攻关的重点。（5）节水综合技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径，也是今后节水灌溉发展的方向。

4. 发展节水灌溉技术的政策建议

（1）提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家，随着人口增加、经济发展、社会进步，农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全，只能走内涵式发展的道路，灌溉必须走节水型的发展道路。因此，我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度，使全社会都来关心节水灌溉技术，形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。

（2）形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段，对农业用水需求进行有效调控，削弱低效益膨胀型的用水需求，杜绝无效益浪费型的用水需求，促进节约农业用水的需求，从而推进节约灌溉技术发展。

（3）节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题，还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠，就不能得到广大农民的真正拥护，就不能持续快速地发展起来。

灌溉机篇7

关键词：灌溉管理 用水户 国外经验

近十多年来，世界各国都在采取措施，制定有关政策法规，鼓励灌溉用水户更多地参与灌溉管理，进行灌区管理体制和运行机制改革．

大多数工业化国家，如澳大利亚、日本、西班牙、美国等，根据财政需要，许多年前就已经实行用水户参与灌溉管理的政策，灌溉管理主要从政府机构转给用水户自己负责．如美国已经提倡将垦务局建设和经营的灌溉工程的管理责任移交．农民是大型灌区的成员，而经营灌溉渠道和负责向农民分配水量的工程师则是其服务对象农民的雇员．工业化国家的农民大多受过高等教育，他们通过私有化市场和公共部门（农业技术推广站）得到有力支持．而在发展中国家推行用水户参与灌溉管理有三个主要原因：一是政府机构承担灌溉管理职能，国家的财政负担很大，社会成本很高；二是灌溉用水户管水的积极性比政府机构高；三是灌溉管理责任分散给用水户，对灌溉系统出现的问题和变化更能快速反应．

用水户参与灌溉管理意味着用水户将全面参与各级灌溉管理，包括灌溉工程的规划设计、施工、建设监理、融资、规制、运行维护、监测评价等，不仅参与决定工程设计而且还要参与决定体制设计（组织形式和功能）等．对用水户参与灌溉管理，目前国外流行两种说法，一种是“参与式灌溉管理（PIM）”，另一种是灌溉管理转移（IMT）．最常见的灌溉管理转移形式是将灌溉管理职责从中央政府的灌溉机构转移到财务自主的用水户组织．

1 保证用水户参与灌溉管理成功的重要因素

国外一些国家的经验表明，无论是推行用水户参与灌溉管理（PIM）或是灌溉管理职责的转移（IMT），保证该过程成功的重要因素包括基本条件、国家政策和法律、实施模式及灌溉协会的类型和性质．

1．1　基本条件

主要包括国家预算发生危机，不能完全承担对灌溉管理的财政支持；最高层产生通过私人对灌溉排水的投资来恢复经济增长的政治意图；由于维护不及时造成灌溉基础设施相继破坏；需要提高水利用率．

1．2　国家政策

主要指与用水户参与灌溉管理的相关鼓励政策，通常因目的和区域不同而异．在菲律宾，水资源的利用、治理和保护的基本原则和框架都概括在1976年的“水法（Water Codd）”内，政府制定了发展灌溉协会的新策略，鼓励灌溉用水户协会或协会联合会承担灌溉工程的运行维护管理工作．土耳其的立法允许将国有小型灌溉工程由国家水利工程总局移交给用水户协会，用水户协会负责向农民征集需水用水表，并上交国家水利总局，管理二级渠道以下的水量分配，清理和小修渠道及其他小型水工建筑物．阿根廷联邦政府将水管理职责转移到省、州一级，并开始实施灌溉管理转移计划，各项与水有关的政策、法规基本上都是由地方制定．墨西哥国家水委员会通过制定国家水政策，把水分配给用水户并给予相应的许可证和正式许可文件，同时将大型灌溉工程交给用水户管理．哥伦比亚政府农业政策鼓励私人资本投资灌溉排水工程建设，并积极推动用水户参与灌排工程的建设和管理．

1．3 有关法律文件

国外用水户参与灌溉管理的法律体系主要有三种法律文件，一是现行法律，二是用水户协会组织章程，三是用水户协会与灌溉机构之间的转让协议．现行法律主要明确用水户协会作为法人实体享有的权利与义务；组织章程对会员资格、组织结构和内部管理、运行维护、水费、用水户协会的清算等做具体规定，转让协议对拟转让的灌溉系统、协会与灌溉机构双方的责任、共同管理阶段如何运作等做具体规定．墨西哥的国家水法中规定用水户协会作为法人，一些国家根据旧的国家法律或地方法律来支持灌溉管理转移计划的实施（如阿根廷和土耳其），而一些国家则通过制定新的国家水法实施了灌溉管理职责转移（如菲律宾和哥伦比亚）．

1．4　灌溉协会类型和性质

灌溉协会的类型和性质与各国或地区的经济结构和灌溉形式直接有关．在灌区较大、经济较发达的国家，灌溉协会有一定的经济规模，能雇佣自己的职员和拥有属于自己的专用灌溉设备，如墨西哥、日本、中国台湾地区、土耳其、阿根廷和哥伦比亚，灌溉协会规模大（受益范围2000～50000hm2），属自我服务的合作社性质，很多职员都是雇佣的专业人员，用水费收入以现金支付其薪水，水费以现金支付．相反，在灌区很小和经济不太发达的国家，灌溉协会很小，经济上不能维持，管理也存在较多问题，如菲律宾灌溉协会非常小（受益范围100～300hm2），以村庄为基础，大部分劳动力是用水户提供的义务工，只有极少数灌溉职员是雇佣的专业人员，水费多以谷物支付．阿根廷的灌溉协会享有完全合法权力（包括征税权力），而其他国家的灌溉协会确定和征收水费的权力有限，且没有其他的地方征税权力，因此他们的大部分收入来自水费．

1．5　实施模式

每个国家实现向用水户参与管理制度转变的方法是不同的．如菲律宾采用的是自下而上的方法，而哥伦比亚和墨西哥则是采用自上而下的方法．从促进用水户参与灌溉管理过程方面说，哥伦比亚投入的时间和做出的努力比其他国家都少，但是转移过程非常快．在转移过程中出现了一些新问题，因为用水户事实上对他们的所有权及管理责任的变化不太了解．许多灌溉系统是靠泵从河中取水，很多管理转移都涉及能源补贴问题．阿根廷为了迅速推行用水户参与灌溉管理，采用了报告会等形式进行宣传．墨西哥和土耳其组织用水户参加报告会，并对自己的职员进行培训．墨西哥还组织水利技术研究所和专业公司编写视听教材，以使用水户相信灌溉管理转移是一项积极的变革．菲律宾采用了最慢的方法，利用研究所技术人员和农民组织者作为“催化剂”开展工作，这些组织者住在农村，组织国家灌溉局有关人员和用水户交换意见．然而，国家灌溉局现在己意识到过分依靠这些组织者，工作进展缓慢，现已大大削减了农民组织者的数量．

从责任转移方面来说，墨西哥、哥伦比亚和土耳其提到了灌溉机构和灌溉协会之间管理分担形式．分组管理的时间各国各地区不同，但一般为6～12个月．相反，阿根廷则转移很快，而菲律宾采取1期、2期、3期分期实现责任逐步转移，即使15年后，也只有不到15％的地区实现3期转移，即完全由用水户管理．

2　用水户参与灌溉管理后产生的影响

根据国外经验，用水户参与灌溉管理后产生的最大好处是水费收入增加，政府的灌溉工程运行维护经费支付减少，灌溉系统能得到定期维修．如墨西哥灌溉管理责任转移后，水费收入增加了4倍，政府的灌溉工程运行维护经费支付从80％减少到25％．土耳其实施灌溉管理转移计划后灌区水费实收率提高两倍．哥伦比亚用水户参与管理的灌区与国家灌溉机构管理的灌区相对照，前者的运行维护费用仅25％来自于政府补贴，后者的运行维护费用中政府补贴占90％，并且前者的灌溉计划和种植模式更为灵活，灌溉系统能得到定期维护．墨西哥1989年创建国家水委员会，1992年制定有关用水户参与灌溉管理的新水法并于1994年1月议会批准通过．到1996年底，全国87％的大中型灌区已移交给用水户协会管理．哥伦比亚1993年颁布了新法律，赋予了用水户协会合法地位和责任，以及赋予了国家灌溉机构的支持和监督义务．目前全国24个大中型灌区有16个（占2／3）灌区已经移交地方协会管理．土耳其1993年开始实施大型灌区灌溉管理责任转移给地方组织，只用了3年时间，61％的国有灌区的灌溉管理职责由国家水利工程总局成功地转移给地方机构或地方灌溉协会．

推行用水户参与灌溉管理，将灌溉管理权向地方转移是一项复杂工作，涉及到国家政策法规和政府机构的调整，新的地方组织机构的建立，工程设施、设备所有权的转移以及工程管理人员的调整．在灌区管理模式转变的同时，经济和社会条件也发生了变化．

3 存在的问题

虽然用水户参与灌溉管理已引起世界各国的关注，并已取得了初步成效，但无论是土耳其，还是墨西哥，用水户参与灌溉管理的实践时间都还比较短，有关的法律和管理方法等都不太完善．从一些国家的实施情况看，主要存在以下问题．

附表 灌溉管理转移的可能影响

首先，在灌溉协会方面，存在水权不安全、资金不足、灌溉工程的修复和现代化改造政策不明确、财务和行政管理经验不足等问题，其中水权不安全被认为是对灌溉协会影响最大的问题之一．没有水权，或水权不明确或不安全会造成以下结果：（1）限制对新建工程设施或现有工程设施修复的投资；（2）使部分协会管理者和农民产生短期行为；（3）导致为维护不明确的水权而投入大笔资金；（4）导致供水量减少以及系统维护不好．

灌溉工程的修复和现代化改造政策不明确对灌溉协会产生的影响也很大，因为实施用水户参与灌溉管理将为政府和农民带来巨大的潜在效益，但是被移交的设施应处于良好的运行状态．而且大多数国家缺乏清晰、持续稳定的关于灌溉工程修复和现代化改造的政策．在现有财政情况下，用水户协会没有财力对灌溉工程进行修复和现代化改造，但从长远来看，为了提高系统的灌溉效益必须对工程进行修复和现代化改造．灌溉工程的修复和现代化改造离不开政府的财政支持，而且只有解决好这一问题，才有可能加速实施大规模的灌溉管理职责转移计划．所有灌溉系统都需要定期修复和现代化改造．但要完成这项工作需要政府提出有关修复责任明确而持续稳定的政策．缺乏这些政策时，协会的倾向是推迟所需的修复，希望政府采取修复措施和承担责任．

其次，在灌溉机构方面，实施灌溉管理职责转移后，原有政府专管机构的职责重新进行了调整，打乱了正常的工作秩序，因运行责任转移引起规模减小，致使技术能力下降．

第三，在农民方面，农民要求提高农业生产率，可能改种经济价值高的农作物，需要提供支持包括：生产贷款；技术推广咨询；新技术；研究成果；市场和市场信息；获得投入资金；收获后服务．

第四，在政府方面，削弱了对系统内全部灌溉活动的控制，并且减弱了利用灌溉作为执行国家其他政策和应优先考虑事项的工具的能力．例如，在一定的季节提倡栽种旱作物，而不是水稻，这可能是政府所希望的．过去，可能是由灌溉机构调节供水计划和供水量来实现这一目的，在转移后，这将比较困难．

4　经验和启示

较发达国家在多年以前已经把大部分灌溉管理职能转移给地方组织．而近来已经推行灌溉管理转移的发展中国家，尽管总的效果不错，但在有些国家，推行灌溉转移管理计划所产生的新问题表明有降低潜在效益的趋势，应当引起高度重视．

在推行灌溉转移管理计划中，最重要的条件是最高层的政治意愿．其次是灌溉基础设施必须处于良好状况，可以按需要输送灌溉水．第三是国家水法必须有相关条款规定．

灌溉机篇8

随着农业节水灌溉控制技术不断改进和成熟，智能化灌溉设备开始取代传统农机灌溉，在节水灌溉中实现了系统化和自动化运作。结合国内外先进节水灌溉经验，研究提出适合我国国情发展的节水灌溉控制系统，其控制的核心主要有两点：一测、二控。

关键词：智能化；农业用水；节水灌溉；控制系统

我国是农业大国，农业的是我国经济发展的基础，但是受水资源不足、人多地少、环境污染严重以及技术落后等原因的影响，我国农业用水的浪费率高，这对于发展现代农业是严峻的挑战，也是现代农业必须解决的重要问题。本文通过分析国外经验，研究分析适合我国的智能化设备农业节水灌溉控制系统。

1节水灌溉技术及国内外发展

（1）节水灌溉技术。节水灌溉技术主要包含两个方面：工程节水技术；灌溉控制技术。①工程节水技术：工程节水技术主要指的是利用原有的灌溉设施并对其进行现代化技术改造，或者重新建设先进的灌溉设备其目的是通过设备改造和创新减少水资源的损失，节水利用原则一是减少输水损失、二是减少无效灌溉；具体技术有管道输水，滴灌等等。②灌溉控制技术：灌溉控制技术主要指的是利用自动化控制技术，根据自然环境、农作物用水需求以及可用水量等因素，综合协调保障供水，其供水原则更加精细化和可控化。相比较传统的人工控制灌溉，灌溉控制技术不再依靠人的经验进行控制灌溉，而是利用对地理环境以及作物生长的特性，大大提高了水资源的利用率，从而满足用水需求的同时，做到不浪费水。

（2）国外农业节水灌溉控制技术应用。国外在农业节水灌溉控制技术上有发展时间长，智能化水平高，其自动控制系统更加完善和先进。主要是利用计算机控制灌溉系统，检测和掌握土壤环境，从而有效控制和掌握实际需水量，使用滴灌和喷灌，并且实现了自动化管理，只需要在控制室就能够完成整个操作过程，在自动灌溉配套设施中，流量控制阀、减压阀等，能够大大提高整个设备的运行效率，促使作物获得最佳的生长环境。

（3）国内农业节水灌溉控制技术发展。国内节水灌溉技术开始于20世纪50年代，但是由于在管理和推广方面的问题，开展的效果并不理想。进入新时期以来，我国在灌溉技术上取得了较快发展，但是先进的设备住哟还是依靠从外国进口，并且未能形成完备的控制体系，相比较国外地区，我国在农业生产中，有其特殊性，土地相对分散，并且地形较为复杂，一些国外的灌溉控制系统在适应性上存在不小的问题，并且这些设备价格昂贵，在我国推广的难度大，我国在发展灌溉控制系统时需要加强自主创新，提高对控制系统的整合和升级，开发适用性强、成本低、效率高的智能化灌溉控制系统。

2节水灌溉控制系统

（1）节水灌溉控制系统工作原理。节水灌溉控制系统是利用土壤测量仪器探测田间土壤各种信息，并对于收集到的信息进行转化成数字量，并在控制器上予以显示。同时这些信息及时传输和推送到PC上位机的人机界面上，实现对信息的掌握和控制。从接收的信息上结合预设的农作物需水量和以及整个灌溉系统的灌溉用水量、水速进行有效控制。一旦需要灌溉就可以启动相关按钮进行灌溉操作，整个过程中的信息都能够在人机界面中得到显示，主要包括灌溉时间、灌溉量以及剩余时间和水量等信息，如果不需要进行灌溉，就可以发出控制指令，机器就会停止操作。

（2）灌溉实现与控制。在灌溉系统中，最核心的是采用电机驱动离心泵的方式将水注入管道，从而实现灌溉的目的。而这个过程中，执行灌溉任务的是电磁阀，电磁阀在这个系统中充当管理者角色，它能够控制区域灌溉与否，并且连接着灌溉干支流的各个管道，在整个系统中形成若干个连接点。灌溉支管上安置了若干个喷头，根据区域需水量进行灌溉或对区域实行轮流灌溉。对于分片区域，安放一定量的土壤水分传感器，土壤水分传感器的主要作用是监控所在地点的土壤水分，并将检测到的数据和结果通过通讯设备传输到单片机中，单片机再根据预先的参考数据进行对比分析，根据对比分析结果实施灌溉。

（3）节水灌溉控制系统总体结构。根据具体的原理和实际的需求，对于灌溉控制系统的总体结构进行了分析，其工作采用的是某型单片机，并采用控制电磁阀对于田间进行灌溉操作，其系统主要是利用传感器测量电路、模数转换电路、控制电路等等，结合上述的功能及总体结构，其总体结构框如图1所示。在研究智能化设施农业节水灌溉控制系统时，将灌溉控制系统划分成两个部分，一个是硬件电路，另一个是软件程序。硬件电路主要是负责对数据的处理和执行，并且硬件设备能够根据其实际情况进行调整和完善，软件部分主要负责协调各个部分之间的关系，控制硬件的执行，属于整个系统的核心部分，而整个系统的完成质量主要是硬件设备和软件服务相互协调的结果，只有二者相互协调才能发挥节水灌溉系统的最大功效。

3节水灌溉控制系统的设计及建议

（1）系统设计主要内容。智能化设施的农业节水灌溉控制系统设计可以分为硬件设计和软件设计两个部分。硬件设计主要集中在四个方面：①单片机主机；②模数转换电路；③LED数据现实电路；④超限报警电路。软件主要从五个方面进行设计：①灌溉系统主系统设计；②采样子程序设计；③数据处理程序设计；④尺度变换程序设计；⑤转码程序设计。

（2）系统设计基本原则。在设计过程中，设计人员要遵循以下几个方面的原则。一是实事求是。中国的特殊自然环境和人文环境，决定了我国农业的发展基础，所以在技术推广和应用中，需要不断的注意实事求是原则，加强整个设备的适用性和实用性，保证整个设备在能够符合中国国情，并利于推广使用，这一点对于任何设计来说至关重要。二是与时俱进。在设计和开发相关控制系统时，研发人员要重视与时俱进，不仅要立足于现在还要着眼未来，要加强在技术上的考虑和投入。在布局规划上，灌溉系统不仅要服务于农业基础，更能够指导农业进步。三是开拓创新性。智能时代的到来已经深入的影响人民的衣食住行用，在农业发展上，智能化革命的影响也将不断加深，所以在控制设备的研发中，要充分利用和发挥职能化的优势，提高产品的智能化和创新性，更好的为现代农业服务。四是试用检验。在设计完成及制造组装之后，还需对强智能化设备进行实验和检验，发现问题及时改进完善，以保证设计目标的实现。