地下滴灌技术及其灌水要素研究进展

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滴灌技术的发展现状及研究方向

滴灌技术的发展现状及研究方向

滴灌技术的发展现状及研究方向摘要:滴灌是将具有一定压力的水,过滤后经管网和出水管道或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤的一种灌水方法。

滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术之一。

但因其价格较高,一度被称作“昂贵技术”,仅用于高附加值的经济作物中。

滴灌的优缺点:1.水的有效利用率高在滴灌条件下,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。

同时,由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。

不产生地面径流,且易掌握精确的施水深度,非常省水。

2.环境湿度低滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,这样可以有效控制保护地内的湿度,使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低,也降低了农药的施用量。

3.提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农产品的品质,使保护地的农产品商品率大大提高,经济效益高。

4.滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。

同时,滴灌还可减少中耕除草,也不会造成地面土壤板结。

5.省水省工,增产增收。

因为灌溉时,水不在空中运动,不打湿叶面,也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发,故直接损耗于蒸发的水量最少;容易控制水量,不致产生地面径流和土壤深层渗漏。

故可以比喷灌节省水35%—75%。

对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。

因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻,减少了除草用工。

由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态,故能增产。

6.滴灌系统造价较高。

由于杂质、矿物质的沉淀的影响会使毛管滴头堵塞;滴灌的均匀度也不易保证。

这些都是目前大面积推广滴灌技术的障碍。

目前一般用于茶叶,花卉等经济作物。

地埋滴灌点源入渗土壤水分运动规律实验研究

地埋滴灌点源入渗土壤水分运动规律实验研究

地埋滴灌点源入渗土壤水分运动规律实验研究你知道吗,土壤中的水分就像我们家里的空气,能不能“呼吸”可全看土壤的“脾气”了。

就拿滴灌技术来说,咱们常说“水滴石穿”,滴灌其实就是把水一点一点地、精确地送到土壤里,目的就是让水分能更均匀、更深入地滋润土壤,让植物喝到最需要的水分,水也不浪费,土壤也不干。

可别看这个小小的滴灌系统,背后可是藏着不少的学问呢。

地埋滴灌可不是什么随便滴滴水那么简单,得有一套完整的体系。

你看,它是通过埋在地下的管道将水送到植物根部,这样就能减少蒸发,也能避免水分表面流失。

不过,有一个问题来了——土壤到底怎么吸收这些水分?水是从地下进入土壤的,可土壤又不是水管道,水进得了,怎么才能往下渗透、扩散,滋润到根部,是一个大难题。

简单来说,这个问题就像我们平时拧水龙头,水流得太急容易溅得到处都是,水流太慢呢,又像干旱地区的河流,慢得让人抓狂。

要是咱们研究一下这个入渗过程,你会发现,水进入土壤的速度和土壤的种类、湿度、结构都有关系。

比如沙土就很“开通”,水进得快;而黏土呢,它就像是那个慢吞吞的排队员,水一进去,反倒不容易流动。

这样一来,水在土壤里的分布就不均匀,想让植物的根部能够均匀地吸到水,就得知道它们的“脾气”了。

要想搞清楚这一切,科学家们可真是煞费苦心。

为了弄清楚水是怎么在土壤里运动的,他们专门做了实验,设计了各种不同的地埋滴灌系统,研究水分在土壤中的入渗规律。

这些实验就是通过模拟各种环境条件,看水在不同的土壤中到底如何流动、扩散、渗透。

就像厨师调配菜肴,咱们得知道每种食材的特性,才能做出一桌好菜。

土壤也一样,必须了解它的吸水能力和渗透能力,才能让滴灌系统发挥最大的作用。

这些实验就像调皮的小孩子,你永远不知道它下一步会做什么。

不同的土壤,水在其中的流动性和入渗深度也各不相同。

有的地方水进得快,流动也快,结果水可能就不见了;有的地方呢,水进得慢,虽然能保持一段时间,但根部可能就喝不到。

就像你说的,跟着流水走的狗,永远不知道水源究竟在哪儿。

高效节水灌溉技术——地下滴灌

高效节水灌溉技术——地下滴灌

质的灌水器 。滴头 的出 口形式有窄缝 、 舌头 、 圆孔三 种 , 由中 国水科院研究 出内镶 式或带有补偿性能 的专用滴 头 , 具有 抗 负压堵塞性能好 的功能 ,两年堵 塞率 小于 2 %,在提 高均匀
度方 面取得一定效 果 。灌溉 系统中毛管 埋深一 般在 2 m~ 0c
7 0c m之 间最 为适宜 , 树 的最佳 毛管埋深 一般在 4 m~ 0 果 oc 5 c 大 田作物则 为 3 加 c 棉花 宜为 1 m~ 0c m, 0c m~ m, 0c 2 m。毛
行 了综 述 , 以促 进 我 国推 广 应 用 地 下 滴灌 技 术 。
关键 词 : 节水灌溉 ; 下滴灌 ; 术特点 地 技
中图分 类号 :2 5 ¥7 文献标 识码 : B
1 地 下滴 灌 技术
地 下滴灌 技术是 近几年 来 , 国、 美 澳大利 亚和 以色 列等 灌 溉先进 国家广 泛推广 的一种灌溉 方法 , 它是微灌技 术的典 型应用形式之一 , 在滴灌 技术 日益 完善 的基础上 发展而成 是
产、 提高农产 品品质 以及改善 土壤环境 的优点 。 由于地下 滴 灌 的田间输水系统 地埋后便于 田间作业 , 地埋 管材抗 老化 增
强 , 本 降低 , 成 使用 寿命 延 长 , 劳动 和运行管理 成本 降低 , 综
3 技 术特 点
31 优 点 .
合 运行成本也低 于现有 的地 面滴灌 。 地下滴 灌特别 适合 于我 国西 北地 区干旱 、 高温 、 风大 的 自然条件 , 适合棉 花 、 玉米 、 番茄 、 马铃 薯等大 田条播作 物 , 该 技术 在 国外 已较为 成熟 , 在我 国新疆 、 陕西 、 甘肃 、 山西等 省 应用 于果树 的灌溉 面积有 了较大 的发展 。

滴灌技术在农业节水灌溉中的应用研究

滴灌技术在农业节水灌溉中的应用研究

滴灌技术在农业节水灌溉中的应用研究摘要:使用滴灌技术节水、节肥、省工,有利于地块温度和湿度的控制,可保持土壤结构,改善农产品品质,经济效益和社会效益显著。

本文主要对滴灌技术在农业节水灌溉中的应用进行了分析探讨。

关键词:滴灌技术;节水灌溉;应用;推广引言节水灌溉是实施农业可持续发展的主要措施,滴管技术是现今采用的最广泛的技术之一。

一方面,滴管技术通过干管、支管和毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢地滴水,这样,可以为土壤提供已经过滤的肥料、水分以及其它化学试剂,是一种很先进的灌溉方法。

另一方面,由于滴灌系统直接损耗于蒸发的水量很少,这样,就可以方便地控制水量,也不会造成土壤深层渗漏。

所以,这项技术的开展,为缺水地区和水源不足的地区实现水利化开辟了新途径。

一、滴灌系统的组成滴灌系统由水源工程、首部枢纽、管路和滴头四部分组成1、水源工程各种符合农田水质要求的水源,只要含沙量或其它杂质较小均可用于滴灌。

含沙量或其它杂质较大时可采用沉淀等方法处理。

2、首部枢纽包括水泵(及动力机)、施肥罐、过滤器、控制与测量仪表等。

其作用是抽水、施肥、过滤,以一定的压力将一定数量的水送入干管。

3、管路包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备(如压力表、闸阀、流量调节器等)。

其作用是将加压水均匀地输送到滴头。

4、滴头其作用是使水流经过微小的孔道,形成能量损失,减小其压力,使它以点滴的方式滴入土壤中。

滴头通常放在土壤表面,亦可以浅埋保护。

二、滴灌的优势1、省水省工因为滴灌属全管道输水,灌溉时水不在空中运动,不打湿叶面,灌溉水仅湿润根部土壤,避免了有效湿润面积以外的土壤表面蒸发,水量损耗小。

又因为滴灌属局部微量灌溉,容易控制水量,不致产生地表径流和土壤深层渗漏。

使水分的渗漏和损失降低到最低限度。

一般比地面灌省水30%~50%(例如:棉花膜下滴灌比畦灌节水60%,有些作物可达80%左右。

)比喷灌省水10%~20%。

大水漫灌只能对地势平坦的耕地进行灌溉,而滴灌几乎可适应任何复杂的地形,滴灌田块大部分地面是干燥的,便于在灌水的同时进行其它农事操作。

节水灌溉技术现状与发展趋势研究

节水灌溉技术现状与发展趋势研究

节水灌溉技术现状与发展趋势研究随着人口的不断增长和全球气候变化,水资源的供应与需求之间的矛盾日益凸显,节水灌溉技术成为农业领域亟待解决的问题。

为了保障农业生产的可持续发展,节水灌溉技术应运而生,成为全球范围内农业可持续发展的一项重要技术措施。

本文将对节水灌溉技术的现状与发展趋势进行研究,探讨其在未来的应用前景。

一、节水灌溉技术现状1.滴灌技术滴灌技术是一种将水通过管道输送至作物根系周围,通过滴水器由微孔直接滴到土壤中,从而实现节水灌溉的一种方式。

滴灌技术具有水分利用率高、用水效率高、土壤水分的利用高等优点,已经在全球范围内得到了广泛应用。

2.植物传感器技术植物传感器技术是一种利用植物自身的生理信号来监测土壤水分状况的技术手段。

通过植物传感器技术,可以根据作物的需水量来合理灌溉,减少灌溉过量的情况,从而提高用水效率,降低农业用水成本。

3.智能灌溉系统智能灌溉系统是应用先进的信息技术手段,利用传感器、控制系统等设备,实现对农田灌溉的智能化控制。

通过智能灌溉系统,可以根据农田的土壤水分状况、气象状况等多种因素,实现精确灌溉,提高用水效率,节约水资源。

1.物联网技术的应用随着物联网技术的飞速发展,其在农业领域的应用也越来越广泛。

物联网技术可以实现对农田灌溉设备、传感器等设备的远程监测与控制,从而实现对农田灌溉的智能化管理。

未来,物联网技术将成为节水灌溉技术发展的重要动力。

2.农业大数据的应用随着农业大数据技术的发展,农业领域的数据采集、分析、应用等技术手段将得到进一步加强。

通过运用农业大数据技术,可以实现对农田水分状况、作物生长状况等信息的准确监测和分析,为农田灌溉提供科学依据,从而提高用水效率。

3.节水灌溉技术与水资源利用的综合考虑未来,随着水资源供需矛盾的进一步加剧,节水灌溉技术的发展必须与水资源利用的综合考虑相结合。

只有在综合考虑节水灌溉技术与水资源利用的情况下,才能实现农业生产的可持续发展,保障社会的粮食安全。

地下滴灌技术的研究现状与发展

地下滴灌技术的研究现状与发展
困难等
2 o世 纪 8 0年 代早 期 , 由于 科学 技 术 的 飞速 发
展, 材料和设备 费用的降低, 系统可持续运行多年 , 使得地 下滴 灌 系统的年 平均 投 资成本 大大 下 降 。而
且没 有 系统 回收 、 重铺设 等 作业 , 系统维 护成 本及 使
收稿 日期:0 1 02 修订 E期 :0 20 —0 2 0 —2 1 l 2 0 21 作者简介 : 黄 法 . 博士 . 尉教授 . 北京 市清华东路 中国农业大 学( 东控区) 4 信箱 . 0 8 16 1 03 0
美 t 词 : 下 滴灌 ;灌 溉 设 计 ‘ 溉 管 理 {经 济 分 析 地 灌
中围分类号 : 2 5 1 ¥ 7 . S 7. { 2 56
文献标识码 : A
文章编号 :10 — 89 2 0 ) 20 —6 0 26 1 ( 02 0—l 60 7
地 下滴 灌 是 滴 灌 的 一 种重 要 形 式 。根 据 美 国
行 了试 验 。, 果 表 明 , ]结 当使 用 含 钠离 子 的水 进 行 灌溉 时 , 下滴 灌的 花生 产量 高于 喷灌 的花生 产量 , 地 而 使 用一般 的 灌溉水源 , 花生 产量没 有增 加 ; 玉米 在 该 2种 灌溉 水质 和灌 溉方 法 下 产 量基 本 相 同 , 但地 下滴 灌节 省了近 3 的灌 溉 用 水 } 粉 壤 土 中地 下 O 在 滴 灌 的棉花 产量 高 于沟灌 的 棉花产量 , 在沙 土 中 , 而 2种 灌 溉 下 棉 花 产 量 没 有 差别 , 是 , 2种 土 壤 但 在 中 , 下滴 灌要 省水 4 左 右 。19 地 0 95年 H n g l e g ee r 在 美 国得 克 萨斯 州西 部几 个 县 的试 验 结 果 表 明 一 , 地 下 滴 灌 棉花 产 量要 比沟 灌 棉 花 产 量增 产 2 左 0 右。 在美 国夏威 夷进 行 的试验 结果 表 明 _, 下滴 灌 5地 ]

地下滴灌技术发展及应用现状综述

地下滴灌技术发展及应用现状综述

地下滴灌技术发展及应用现状综述摘要:我国西北地区水资源匮乏问题突出,大面积使用节水灌溉技术显得尤为紧迫。

地下滴灌是一种重要的节水灌溉技术,优点明显,但在现实中也存在一系列问题。

该文对地下滴灌技术及其国内研究进展进行了概括总结,探讨了该技术应用现状,概述了其优缺点,旨在为相关学者研究地下滴灌技术及为我国节水农业的可持续发展提供一定的参考。

关键词:地埋式滴灌;应用现状及发展引言作为一种新型的节水灌溉技术,地下滴灌设备研制和技术研究尚处于初级阶段,且存在较多亟待解决的问题。

国内众多外学者从多个角度研究了地下滴灌滴头的水力特性、分析了影响滴头流量的因素,对地下滴灌技术的发展提出了更高的要求。

1地下滴灌技术应用现状1.1缺少产品检测标准地下滴灌虽然已经在我国内蒙、新疆、吉林、广西等地进行了应用,但地下滴灌产品(包括地下滴灌管(带)、旁通等配件)无相关检验检测标准,尤其是滴灌管(带)埋入地下,对滴灌管(带)的抗堵塞性能、抗鼠虫破坏、补偿性能、化学性能等没有明确的要求,导致应用于地表的滴灌管(带)被应用地下滴灌工程,致使滴灌管(带)被堵塞和鼠虫破坏,影响了系统的正常使用和地下滴灌技术的推广应用。

1.2地下灌水器堵塞及滴灌灌水流量测量问题随着地下滴灌技术在大田试验中不断使用,发现其存在部分缺点。

由于地下滴灌埋设在土壤中,导致地下灌水器堵塞问题突出,其原因分析认为,一是灌溉水中含有细颗粒泥沙、未溶解的肥料颗粒以及水肥溶解过程中产生和析出的固体颗粒等;二是由于供水结束时,管道内可能产生负压,导致灌水器负压吸泥,固体颗粒从外部堵塞灌水器;三是由于管道内灌水和施肥,导致某些藻类等微生物积存,从而堵塞了灌水器。

地下滴灌的缺点还表现在对滴灌灌水流量不能直接测量,灌水稳定性和均匀度不易衡量,系统发生故障,如管道漏水,不通水等维修管理较困难。

在管道铺设过程中还可能存在管道折弯,机械、土重的压扁导致通水不畅等问题。

1.3无地下滴灌工程技术规范地下滴灌系统滴灌管(带)铺设后进行试运行检测是非常必要的,因滴灌管(带)是否正常运行对系统能否实现均匀灌溉起到至关重要的作用。

我国滴灌技术的研究与应用进展

我国滴灌技术的研究与应用进展

我国滴灌技术的研究与应用进展作者:尹飞虎何帅高志建来源:《绿洲农业科学与工程》 2015年第1期尹飞虎,何帅,高志建,刘瑜,梁飞,石磊(新疆农垦科学院,石河子 8320001)摘要:滴灌技术是目前最先进的灌溉技术之一。

文章概括和总结了滴灌技术在我国的发展历程与现状,以及近年来取得的主要成效,在此基础上提出了我国滴灌技术存在的主要问题,并对我国滴灌技术的发展前景进行了总结和展望。

滴灌技术具有节水率高、能耗低、肥料利用率高、增产增效等特点,自1975年以来我国滴灌技术经历了尝试、引进与研究、国产化与示范、规模化发展四个阶段,在滴灌产品开发、系统配置、相关综合配套技术等方面取得了较大的发展,但是我国滴灌技术仍存在工程规划与设计欠规范、水肥一体化不到位、滴灌设备及产品不配套且成本高、技术和基础储备不足等问题。

该研究对提高农业水资源利用率、促进农业水资源的优化配置、加快转变经济发展方式和农业的可持续型发展等具有重要意义。

关键词:滴灌技术;滴灌产业;滴灌效应;制约因素Research and Appliance of Drip Irrigation in ChinaYIN Fei-hu, HE Shuai, GAO Zhi-jian, LIU Yu, LIANG Fei, SHI Lei(Xinjiang Academy of Agriculture Reclamation Sciences, Shihezi 832000)Abstract:Drip irrigation is one of the most advanced irrigation technology.The article sums up the development course and status of the drip irrigation technology in China, and the main achievements obtained in recent years; the main problems of drip irrigation technology in China are pointed out, and the prospectsof drip irrigation technology development are summarized and prospected. Drip irrigation technology has characteristics such as water saving, lower energy consumption, high usage of fertilizer, increase yield and benefit, and so on. Since 1975, drip irrigation technology has experienced four stages: tentative research, introducing research, domestic and demonstration, formalization development; and it made great progress in product development, device configuration, and related technical development, but there are still many problems, for example: planning and designing is de-normalized, integral control of water and fertilization is not in place, drip irrigation equipment and related products are costly and mismatched, technology accumulation is lacking, etc. The research is central to improve agricultural water use efficiency, promote the optimizing distribution ofagricultural water, accelerate the change of economic growth mode and push forward sustainable development of agriculture.Key words: Drip irrigation; Drip irrigation industry; Drip irrigation effect; Constraints factors1 引言水资源是基础性的自然资源和重要的战略资源。

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨地埋滴灌是一种灌溉技术,它在地下铺设管道,通过小孔将水滴灌到植物根部,能够实现减少用水量,提高灌溉效率,节约能源的目标。

目前,在节水领域的应用越来越广泛,下面我们将对其进行探讨。

首先,地埋滴灌可以降低灌溉用水量,避免水分蒸发和流失,提高灌溉效率。

相比于传统的灌溉方式,地埋滴灌可以将水直接滴到植物根部,使水分直接被作物吸收,减少水分蒸发和流失。

这不仅可以节约大量用水,还能减少灌区面积和节约成本。

研究表明,地埋滴灌可以节约用水达到30%~50%,有效缓解了水资源短缺的问题。

其次,地埋滴灌可以提高植物利用水分的效率,有助于保护水资源。

地埋滴灌滴水到植物根部,可以避免过多的水分流失,而植物也可以更有效地利用这些水分。

这样可以使植物的生长更加健康和强壮,提高了农作物的质量和产量。

另外,地埋滴灌还可以减少对地下水的开采,保护了地下水资源,防止破坏水生态环境。

此外,地埋滴灌还能够提高农业生产的经济效益和社会效益。

由于地埋滴灌能够有效地节约用水,减少了灌溉成本,所以可以降低生产成本,提高农作物的市场竞争力。

同时,由于灌溉效率提高,也可以使农业产量得到提高,从而提高农民的收入。

这不仅可以实现农业的可持续发展,还可以带动农业产业发展、增加就业机会,为农村经济的发展提供动力。

总之,地埋滴灌技术是一种高效、节能的灌溉方式,在农业生产中的地位越来越重要。

这种技术不仅可以降低用水量,提高灌溉效率,还可以保护水资源,提高农业生产的经济效益和社会效益。

但是,在应用中还存在着一些问题,例如,灌溉管道的维护、管道设施的建设等,因此需要不断改进完善这种技术。

我们相信,在后续的发展中,地埋滴灌技术会更加成熟,为农业生产和水资源的保护做出更大的贡献。

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨地埋滴灌是一种先进的农业灌溉技术,也可以应用于城市绿化和园林灌溉等领域。

它采用经过精细计算的管道布局,将水从地下输送到植物的根部,使土壤吸收水分更加充分,避免了水分浪费和地表流失。

因此,地埋滴灌在节水领域具有很大的应用价值。

地埋滴灌的优点主要有以下几点:1. 节水。

地埋滴灌通过将水直接输送到植物根系下,将水资源利用率提高至90%以上,相比传统喷灌节水率提升了40%左右。

2. 提高作物产量和质量。

地埋滴灌可根据作物的需要,将水和营养物质有针对性地输入到植物根部,满足作物生长和发展的需要,从而增加产量和提高农作物的品质。

3. 减少土壤侵蚀。

由于地埋滴灌系统将水直接输送到根部,土壤表面不会有大量水流冲刷,减少土壤侵蚀的情况发生。

4. 环保。

地埋滴灌系统能够减少水的消耗,达到节水、环保的效果。

如何科学应用地埋滴灌系统,提高其效果呢?应用者们需要考虑以下几个方面。

1. 合理安装地埋滴灌系统。

应根据作物的特性和土壤的水分含量来选择灌溉量和次数。

同时,还要注意灌区管道布局和设备维护,确保地埋滴灌系统的效率和长期稳定性。

2. 选择适宜的滴灌器。

对于不同的作物和土地类型,需要选用不同的滴灌器,以达到最佳的滴灌效果。

3. 控制土壤含水量。

不能让土壤持续处于高水分饱和状态,否则会影响作物的生长,导致土壤缺氧和根系腐烂等问题。

因此,应根据作物的需求、土壤类型和季节变化等情况,科学调整灌溉水量和灌溉时间。

4. 科学施肥。

地埋滴灌系统可以进行定量施肥,满足不同阶段作物的需要。

但也要注意施肥过量会导致土壤盐碱化,从而影响作物的生长和产量。

在使用地埋滴灌系统的同时,也需要关注其对环境和生态的影响。

例如,在行道树、公园等绿化项目中使用地埋滴灌系统可以减少制造雾化机云翻式喷头所需水量,为城市环境带来显著的节水效益;在特大棚果、蔬、花等种植园中应用地埋滴灌系统可以减少化肥的使用量,从而保护土壤和环境,保持生态平衡。

建筑结构设计文章范文目前地下滴灌技术发展及运用初探

建筑结构设计文章范文目前地下滴灌技术发展及运用初探

建筑结构设计文章范文目前地下滴灌技术发展及运用初探从20世纪70年代开始,科学技术得到了迅猛的发展,地面滴灌设备的各个方面也得到了非常大的完善,但是,对于地下滴灌系统,除了毛管铺设形式及打孔途径上得到一定的改变之外,灌水方面仍然潜存很多的问题,地下滴灌技术与地面滴灌技术相比显得非常滞后。

摘要:地下滴灌属于微灌技术的一种运用方式,指的是水经过地下毛管上面的灌水器慢慢的流出,渗入到临近的土壤当中,凭借毛细管的作用把水分拓展至根层供作物吸收并加以利用。

因在灌水过程当中对土壤形成的作用比较小,有助于确保作物根层的疏松,同时还能够有效地减少土面的蒸发,为此,地下滴灌技术有着非常显著的节水增产的经济效益。

除此之外,田间输水系统地埋之后有利于农田的相关经管,并且地埋之后管材抗老化功能将得到很好的提升,不会出现损失的现象。

文章针对目前地下滴灌技术的发展及运用进行相关介绍,望能够对同行业有一定的参考性价值。

关键词:建筑结构设计文章范文,地下滴灌,技术,发展,运用一、地下滴灌技术发展史从20世纪80年代到目前为止,地下滴灌技术及运用方面的探究大体以改良灌水器质量、系统设计参数的优化、施肥装置等为主,同时与其有关的诸多探究成果不断出现,最为显著的尤属Mitcnell等人在1982年所提出的地下滴灌系统设计、安装。

运行管理指南,它的出现预示着地下滴灌技术逐渐步入成熟化阶段。

1974年,我国从墨西哥引入滴灌设备到现在,地面滴灌技术运用和研发现已获得很大程度的发展,但是地下滴灌技术最初的采用是从20世纪80 年初开始的,但是因选用的是人工扎孔的形式所制造的灌水器,就造成在系统供水的过程中出现供水均匀性差、水孔容易出现堵塞的问题,这在很大程度上严重影响着地下滴灌系统的正常运作。

后地下滴灌技术的运用在农业的发展和创收上取得显著的成效。

新疆兵团农二师三十团位于新疆库尔勒市西郊,天山支脉马扎山前洪积扇平原的中下部,属暖温带大陆性干旱区,降水稀少,蒸发强烈,呈现出典型的绿洲灌溉农业的特点。

滴灌系统灌溉水分管理研究

滴灌系统灌溉水分管理研究

滴灌系统灌溉水分管理研究滴灌系统是一种高效、节水、节能的灌溉方式,已经被广泛应用于农业、园艺、城市绿化等领域。

然而,滴灌系统的管理与维护对于实现其节水高效的功能至关重要。

在滴灌系统的运用中,水分管理起着重要的作用。

本文将探讨滴灌系统灌溉水分管理的研究。

滴灌系统的特点滴灌系统是一种地表滴水在根区,用管道输送水源的方案。

其与传统的洪灌、喷灌方式相比,具有以下特点:1. 节水高效:滴灌系统将水源直接输送到根系,水分损失减少,水利用效率高。

其在土壤和植物叶面的蒸发损失小,可达到节约水资源的效果。

2. 灌溉均匀:滴灌系统在输送管内通过微孔、喷嘴、数集等装置,按照一定的水压、流量和节奏配合,将水滴均匀地释放到土壤中。

3. 肥料利用效率高:滴灌系统可将肥料和化肥直接输入到根系区域,肥料利用效率高。

4. 引领畜牧发展:滴灌系统擅长在干旱、半干旱地区进行灌溉,可通过种植干饲作物,支持畜牧业发展和肉牛养殖。

滴灌系统的优缺点告诉我们,滴灌系统虽然能够进行高效的节水灌溉,但是也需要系统的管理和科学的维护。

滴灌系统的水分管理1. 土壤透气性及状况的检查滴灌系统灌溉水分管理的一个重要组成部分是对土壤透气性和状况的检查。

这可以通过土壤样品的采集和检测来完成。

在实际的运用中,要及时检查和稳定土壤状况,为系统决策提供可靠的数据。

检测方法:(1)获得大量硬质土壤样品,适当烘干,使其失去水分,然后按照原来的重量量取新干土壤样品。

(2)安排一定长度的时间,然后再次检测新干土壤样品的重量,计算质量的变化(质量的差异),就可以了解土壤的水分含量。

(3)自然无水分环境的重建,即由重量变化估计出土壤的水分含量。

2. 物美价廉的设施。

滴灌系统的设施对于水分的管理也非常关键。

在滴灌系统建设时,需要选择物美价廉的设施作为建设的合适方案,以确保长期稳定的耐用性。

较为常用的滴灌系统设施有:(1)滴灌管:通常由耐用的塑料材料制成,其是随着滴灌技术的不断创新和发展而不断完善的。

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨
地埋滴灌是一种新兴的节水灌溉技术,能够有效地节约水源,提高水资源利用效率。

该技术把滴灌管埋在地下,将水分准确地滴入植物根部,避免了水分的蒸发和流失,能够
使得植物充分利用水分,提高植物生长质量。

在当前资源紧缺的形势下,地埋滴灌逐渐成
为新型节水灌溉技术的代表之一。

地埋滴灌在节水领域的应用非常广泛。

首先,它被广泛应用于农业灌溉。

利用地埋滴
灌技术,可以将水分准确地送到植物的根部,提高植物的光合作用效率,促进生长,同时
在定时和定量方面会比其他灌溉方式更加精准。

其次,地埋滴灌也被广泛应用于园林绿化、城市公共绿地及景观灌溉。

在这些场景中,地埋滴灌系统不仅能够提高绿化的美观度,还
能够保持灌溉的节水效果,减少浪费和环境污染的风险。

虽然地埋滴灌在应用方面具有明显的优势,但是其技术含量确实相对较高。

首先,其
安装要求比较高,需要一定的技术力量和设备支持。

其次,地下灌溉的维护难度相对较高,需要进行定期检查和清洗保养。

此外,地下灌溉系统的安装及维护费用相对较高而且需要
更长的时间,对于具有限制条件的区域可能不太适用。

因此,在实际推广应用中,需要根
据各种实际情况及成本因素进行谨慎考虑,以达到最好的效果。

总之,地埋滴灌是具有广泛应用前景的新型节水灌溉技术,能够有效地节约水资源,
提高水资源利用效率,应用于农业灌溉、园林绿化及城市公共绿地等场景中。

虽然其技术
含量相对较高,但随着人们对节约水资源重视程度的不断提升,地埋滴灌技术在未来一定
会逐渐得到更广泛的推广和应用。

地下节水灌溉技术研究综述

地下节水灌溉技术研究综述

宁夏农林科技,Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2023,64(07):41-46,61基金项目:宁夏自然科学基金(2022AAC03432、2023AAC02054);2022年度宁夏青年拔尖人才培养项目。

作者简介:李永梅(1979—),女,山西平遥人,助理研究员,在读博士研究生,主要从事旱区水环境与水土资源调控及植物遥感等研究。

*通信作者:王浩(1953—),男,北京人,博士,教授级高工,中国工程院院士,主要从事水文水资源研究。

收稿日期:2023-01-05地下节水灌溉技术研究综述李永梅1,2,王浩1,3*,赵红莉3,张鹏程1,张立根41.宁夏大学土木与水利工程学院,宁夏银川7500212.宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所,宁夏银川7500023.中国水利水电科学研究院水资源所,北京1000384.宁夏建筑科学研究院集团股份有限公司,宁夏银川750021摘要:地下节水灌溉技术作为一种新型灌溉方式备受关注,对缓解农业水资源不足,保证粮食安全及促进农业现代化具有重要意义。

概述了地下节水灌溉技术的研究进展,探讨其在农业生产中的应用潜力和发展前景。

通过对地下滴灌、地下渗灌、微润灌溉、直插式根灌、涌泉根灌与微孔陶瓷根灌6种地下节水灌溉技术要点、存在问题及研究现状进行详细总结与分析,指出地下节水灌溉技术面临的主要挑战以及未来发展方向,这不仅对于深化人们对该技术工作原理和应用方式的理解起到重要作用,而且对于该技术创新及科学高效灌溉方案的提出具有重要指导意义。

关键词:地下滴灌;渗灌;微润灌溉;直插式根灌;涌泉式根灌;微孔陶瓷根灌中图分类号:S607文献标识码:A文章编号:1002-204X (2023)07-0041-06doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2023.07.011The Summarize of Subsurface Water-Saving Irrigation TechnologyLi Yongmei 1,2,Wang Hao 1,3*,Zhao Hongli 3,Zhang Pengcheng 1,Zhang Ligen 4(1.School of Civil and Hydraulic Engineering,Ningxia University,Yinchuan,Ningxia 750021;2.Institute ofAgricultural Economy and Information Technology,Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Yinchuan,Ningxia 750002;3.Department of Water Resources,China Institute of Water Resources and HydropowerResearch,Beijing 100038;4.Ningxia Academy of Building Research Co.,Ltd.,Yinchuan,Ningxia 750021)Abstract Subsurface water-saving irrigation technology has attracted much attention as a new irrigation method,which is of great significance in alleviating the shortage of agricultural water resources,ensuring food security,and promoting agricultural modernization.This article aims to outline the research progress of subsurface water-saving irrigation technology,explore its potential application and development prospects in agricultural production.Through a detailed summary and analysis of the key technical points,existing problems,and research status of six subsurface water-saving irrigation technologies,including subsurface drip irrigation,subsurface seepage irrigation,micro-moisture irrigation,straight tube root irrigation,bubbled-root irrigation,microporous ceramic root irrigation,the main challenges and future development directions faced by the technology are pointed out.This not only plays a crucial role in deepening people's understanding of the working principles and application methods of the technology,but also provides important guidance for the innovation of this technology and the development of scientific and efficient irrigation solutions.Key words Subsurface drip irrigation;Subsurface seepage irrigation;Micro-moisture irrigation;Straight tube root irrigation;Bubbled-root irrigation;Microporous ceramic root irrigation4164卷07期节水灌溉(water saving irrigation,简称WSI)就是科学高效利用灌溉水资源[1],是节水、增产、高效灌溉技术与管理方法的统称。

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨

地埋滴灌在节水领域的应用与探讨地埋滴灌技术是一种水肥一体化的现代节水灌溉技术,通过在土壤中埋设滴灌管,将水肥直接送到植物根系附近,实现精准灌溉,减少水肥的损失,提高农作物生长效益。

在节水领域的应用与探讨中,地埋滴灌技术具有以下几个方面的优势。

地埋滴灌技术能够减少水资源的浪费。

传统的农田灌溉方式存在用水不均匀、水分蒸发等问题,导致水资源的浪费。

而地埋滴灌技术能够将水肥直接送到植物根系附近,减少水分的蒸发和地下深层渗漏,大大提高水的利用率,从而减少水资源的浪费。

地埋滴灌技术能够节约肥料的使用量。

通过地埋滴灌技术,将肥料直接送到植物根系附近,减少了肥料在土壤中的损失,避免了农田中的养分流失。

由于地埋滴灌技术能够实现精准施肥,可以根据作物的需求量来控制施肥量,避免了过量施肥带来的污染问题。

地埋滴灌技术能够节约肥料的使用量,减少了农药对环境的污染。

地埋滴灌技术能够提高农作物的产量和品质。

地埋滴灌技术将水肥直接送到植物根系附近,保证了作物根部的水分和养分供应,避免了由于水肥不均匀导致的作物生长不良或者死亡。

地埋滴灌技术能够根据作物的需水需肥量进行精准灌溉,提供水分和养分的最佳供应条件,从而提高农作物的产量和品质。

地埋滴灌技术能够改善土壤质量。

地埋滴灌技术通过供水和施肥的方式改善农田的土壤质量,减少了地温和土壤表面蒸发对土壤的负面影响。

由于地埋滴灌技术能够精确控制施肥量,避免了过量施肥带来的土壤盐渍化的问题。

地埋滴灌技术能够改善土壤质量,提高土壤的肥力和保墒能力。

在地埋滴灌技术在节水领域的应用与探讨中,还存在一些问题和挑战。

地埋滴灌技术的成本较高,包括滴灌管和设备的采购、安装和维护等方面的成本,对于一些经济条件较差的农民来说存在一定的困难。

地埋滴灌技术需要科学合理的灌溉设计,包括滴灌管的布设和灌溉量的控制等方面的技术要求,对从事农田灌溉的农民和技术人员提出了较高的要求。

地埋滴灌技术在使用过程中还需要考虑排水和土壤供氧等问题,确保作物的正常生长和发育。

灌溉与土壤水分管理研究

灌溉与土壤水分管理研究

灌溉与土壤水分管理研究一、引言灌溉与土壤水分管理是农业生产中至关重要的技术手段。

充足的灌溉与合理的土壤水分管理可以有效保证农作物的生长,提高农田产量和质量。

本文将针对这一话题展开专业性强的探讨。

二、灌溉技术1.表面灌溉表面灌溉是利用重力和斜坡将水引入农田,让水流沿土壤表面扩展。

这种灌溉技术简单易行,但会造成水分不均匀分布,容易导致水浸、淤积和土壤侵蚀等问题。

2.滴灌技术滴灌技术是将水通过管道尾端滴漏到农作物的根际,实现对植物根部的直接供水。

滴灌具有水利用率高、用水量节约、防治病虫害等优点,但设备维护费用较高。

3.喷灌技术喷灌技术是将水通过喷头均匀喷洒到农作物上方,形成雾化状态。

喷灌能够全面覆盖农田,适用于各类作物,但雾化过程中会有一定的水汽损失。

4.微喷灌技术微喷灌技术是将水通过微喷头均匀地喷射到农田中,形成雾化状态,以实现微小范围内的供水需求。

微喷灌具有覆盖面积小、雾化均匀、用水节约等优点,适用于果园和菜地等细作物的灌溉。

三、土壤水分管理1.土壤水分检测土壤水分检测是实现土壤水分管理的基础。

常用的土壤水分检测方法有重量法、电阻法和微波法。

其中,重量法是通过测量土壤干湿重量差来确定土壤水分含量,电阻法是根据土壤电阻的变化来判断土壤水分状况,微波法则是通过测量微波信号的反射和透射来评估土壤水分含量。

2.土壤水分调控土壤水分调控是指通过合理的灌溉和排水措施,调节土壤水分含量。

其中,保持灌溉量与作物需水量的匹配是关键。

过量灌溉会导致土壤内的含水量过高,引起植物根系窒息;而缺水则会导致作物生长不良。

因此,合理测量土壤含水量,结合不同作物的需水特点,制定科学的灌溉计划至关重要。

3.土壤水分保持措施为了保持土壤中的水分充足,除了灌溉外,还可以采取一些措施。

例如,覆盖物和表土深松是常用的保水措施。

覆盖物可以减少水分蒸发和土壤风蚀,保持土壤湿度稳定;表土深松能够增加土壤毛细管水分和促进土壤通气性。

此外,合理选择土壤覆盖植被和耕作方式,也能有效提高土壤的保水能力。

探究地下滴灌技术及其应用

探究地下滴灌技术及其应用

探究地下滴灌技术及其应用发表时间:2020-09-04T03:12:05.508Z 来源:《防护工程》2020年12期作者:阿依江·哈比[导读] 气候环境不足等因素而导致灌溉效率不高,必须大面积推广,地下滴灌技术,提高田间灌溉的总体质量。

新疆哈巴河县加那尕什水库灌区管理委员会 836500摘要:我国作为农业大国,每年的农用水消耗量需求巨大。

在传统的农田灌溉模式下,旱作和水田耗水各占一半,灌溉方式以地面灌溉为主,很容易导致地面灌溉效率低下,无法促进农业的可持续发展,积极探究地下滴灌技术及其注意事项进行分析,推动地下滴灌技术的普及与推广,满足农业发展的需要。

本文主要针对地下滴灌技术发展历史发展现状进行分析,提出解决策略,保证地下滴灌技术得到合理应用。

关键词:地下滴灌技术;应用策略;注意事项引言我国作为一个人口大国,农业灌溉对水资源的消耗量非常巨大,但是长时间的地表灌溉很容易因为技术落后,气候环境不足等因素而导致灌溉效率不高,必须大面积推广,地下滴灌技术,提高田间灌溉的总体质量。

因地制宜采用各种类型的田间节水灌溉技术,具有非常广阔的发展前景。

1地下滴灌技术发展概述在上世纪80年代到现在,地下滴灌技术经过了长时间的发展,取得了比较大的进步成果。

在1982年,Mitcnell提出地下滴灌系统设计、安装、运行管理提供了重要的参考,标志着地下滴灌技术逐渐发展成熟。

早期地下滴灌技术主要选用人工扎孔制作的灌水器,但很容易出现供水均匀性差、水孔堵塞等问题,严重影响地下滴灌系统的正常运行。

随后对地下滴灌技术的不断改进,在地下滴灌技术应用的过程中取得了非常良好的效果。

能够有效减少水资源的浪费。

在地下滴灌技术应用创新有以下几个方面,首先,必须针对地下滴灌灌水器进行创新研制,不仅要满足我国农业生产的实际需要。

其次,还要增强抗负压能力,从整体上提高地下滴灌系统的工作效率和工作质量。

最后,地下滴灌条件要保证水分在土壤中合理运动,增强土壤的湿润程度、形状、室内外模拟研究出整个系统的运行模式,确保地下滴灌系统顺利运行。

地下滴灌技术及其灌水要素研究进展

地下滴灌技术及其灌水要素研究进展
影响地下滴渗灌灌水均匀性的因素很 多,除传统滴灌灌水均匀性受到灌水器出流 量及其偏差、管道进水压力及管长管径引起 的管道压力偏差影响外,还受到土壤特性及 其空间变异、灌水器堵塞等因素的影响。同 时由于滴头埋入地下,不能直接观测和测量 到其出水情况,滴头必须挖出来测量流量。 Phene 等[8](1992)对使用了 9 年后的地下滴灌 系统的几种毛管类型的灌水均匀度进行了 测定,并与用各种模型得到的预测值进行了 比较,结果表明,在假设滴头的堵塞处于最 低限度时,这些模型可以精确地预测地下滴 灌系统的灌水均匀度。
Bellman 最优化原理,但由于引进了惩罚 项,因而提高了调度图的可靠性。同在 1979 年,董子敖等人在研究刘家峡水电站水库 优化调度时,提出了国民经济效益最大的 目标函数,在寻优技术方面,采用了满足保
明与传统滴灌相比,不同类型的灌水器出流 量均变小,变幅高达 50%;其灌水器的流量 变化主要取决于土壤特性,并提出了灌水器 流量修正系数。
关键词 地下滴渗灌;水分动力学;灌水技术
中图分类号:S 275.6
文献标识码:A
1 地下滴灌技术发展过程
地下滴灌(surface DripIrrigation, SDI)是通过 地埋毛管上的灌水器把水或水肥的混合液缓 慢出流渗入到作物根区土壤中, 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 收利用的一种灌水方法。作为滴灌技术的一种,它 具有显著的节水、节能、省工、增产、提高农产品 品质以及改善土壤环境等优点。虽其存在灌水器 容易堵塞、堵塞后不易检查、灌水均匀度不易控 制等问题,但由于其具有显著的优点,仍然受到 了人们的广泛重视,一些研究工作者明确提出在 本世纪地下滴灌技术将会实现突破。
流则由短期预报提供,寻优方法采用可变 方向探索法,虽然绘制优化调度图仍用

地下滴灌研究进展

地下滴灌研究进展

地下滴灌技术的研究进展地下滴灌技术(Subsurface Drip Irrigation,SDI)是滴灌技术(D rip Irrigation,DI)中的一种,即滴灌毛管铺设在耕作层内,将农作物所需要的水、肥、药直接灌到作物根系区,有利于作物生长,减少土壤水分蒸发,延长滴灌管的使用寿命,同时减少大田作物耕种时滴灌毛管的铺设和回收工作,降低劳动和运行管理成本。

该系统不仅能满足不同环境气候、地形、地貌、水质水源(甚至可以用糖厂废水以及有机工业废水)以及防治虫害、精准施肥的要求,同时是一个投入少、见效快、易管理、省成本的农业产业化投资项目,对农业产业化、现代化的发展具有重大的现实意义。

2000年10月,在南非召开的第6次国际滴灌大会上,地下滴灌技术被列为今后滴灌发展的重点技术之一。

1 地下滴灌技术在国内外的发展概况1.1 国外发展概况早在1913年,美国的House就开始了地下滴灌的探究,但由于受当时技术水平的限制,试验中,地下滴灌技术并没有增加根区土壤含水量,同时由于应用成本较高,最终放弃了这项研究。

l920年,加利福尼亚的Charles用瓦管使其周围的土壤得以湿润,并获得美国专利,这是地下滴灌的雏形。

随后,许多国家的学者又采用其他材料对该技术做了一定的研究工作。

二次世界大战后,随着塑料工业的发展,塑料管开始广泛用于滴灌中,滴灌技术在英国、美国、以色列等国家得到了发展,同时也推动了地下滴灌技术的发展。

20世纪70年代,由于地下滴灌灌水均匀性较差、堵塞严重等问题没有得到有效解决,发展速度缓慢。

20世纪80年代以后,随着水资源的紧缺和环保意识的提高,人们对地下滴灌的兴趣再次高涨,有关地下滴灌技术及其应用的研究主要集中在改进灌水器质量、优化系统参数设计、研制过滤器和施肥装置等方面。

许多灌溉专家对此做了大量的研究工作,其中标志性的是Mitchell等在1982年提出的地下滴灌系统设计、安装和运行管理指南,这意味着地下滴灌技术开始步入成熟阶段。

地下滴灌技术

地下滴灌技术

地下滴灌技术程先军地下滴灌技术就是灌溉过程中,水通过地埋毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤,再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。

由于灌溉过程中对土壤结构的破坏轻,有利于保持作物根层疏松通透,并能减少水分的蒸发损失,不仅节水增产效益明显,而且自动化程度高,可大量节省劳力和能源。

在干旱地区,应用这种技术还能有效地抑制田间杂草。

在设计地下滴灌系统时,其管道水力学和灌水均匀性等部分与地表滴灌系统相同。

由于这一系统的所有部分都埋置在地表以下,对水质要求更高,因此,选择好的过滤器十分重要。

另外还要在灌溉系统的高点安装进排气阀,以防灌溉断水时产生负压造成滴头堵塞。

在地形起伏较大的山区和丘陵地区,可考虑使用具有抗负压堵塞功能的滴头。

毛管埋深通常要考虑以下几个因素:一是田间耕作深度,避免因犁翻土壤造成破坏。

对免耕作物,可根据土壤和作物根系发育深度等条件确定;二是土壤状况,在透水性较强的轻质土壤中,毛管埋深不宜太大,以防产生深层渗漏;对毛细吸水能力较强的壤质土,则可适当增加埋深,减少无效的蒸发损失。

若耕层内含有透水较差的粘土夹层时,毛管应埋在夹层以上。

另外,由于作物根系的生长发育,如果毛管埋深太大则不利于作物幼苗生长,但埋深太小又会影响作物生育后期对水分的需求。

综合上述因素,毛管埋深一般在20厘米~70厘米之间最为适宜,果树的最佳毛管埋深一般在40厘米~50厘米,大田作物则为30厘米~40厘米。

毛管间距主要取决于当地气候条件、土壤质地和作物种类,范围通常在0.25米~5.0米之间。

对于种植在沙性土壤上或干旱地区的作物,较小的毛管间距有助于田间土壤水分的均匀分布,但间距太小会使投资加大。

在多雨的湿润地区,可以使用较大的间距,但这决定于作物类型、土壤条件和可接受的风险水平。

一般较小的间距多用于平播密植类作物,如草皮、小麦等,而较大间距常用于蔬菜、果树、棉花、玉米等行播作物。

对于大植株等行距作物,毛管埋置在两行作物中间或随行布置;对宽窄行种植的作物,毛管应置于窄行间;对于植株排列不规则的果树采用随行布设形式较为适宜。

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因低压地下滴灌出水口周围土壤水饱和 后,滴孔处常处于有压淹没出流状态,影响渗灌 的效果,为解决这一问题,仵峰等[7](2002)进行了 室内发丝管、迷宫式和补偿式三类灌水器,在不 同土质和土壤初始含水量的正交试验。试验表
浅析水库优化调度方法及应用进展
雷智昌 (陕西水环境工程勘测设计研究院 陕西 西安 710021)
程理论,建立了一个长期调节水电站水库
如何合理调配有限的水资源已成为水资源 2.2 水库优化调度研究进展
的优化马尔柯夫过程理论模型,并于 1966
管理中现实而紧迫的任务。水库优化调度是
在我国,水库优化调度研究相对起步 年在狮子滩水电站的优化调度中得到应
水资源系统优化配置的重要手段,因此做好 较晚,大多都是通过建立优化模型来求解, 用。1979 年张勇传、熊斯毅等在建立拓溪水
Bellman 最优化原理,但由于引进了惩罚 项,因而提高了调度图的可靠性。同在 1979 年,董子敖等人在研究刘家峡水电站水库 优化调度时,提出了国民经济效益最大的 目标函数,在寻优技术方面,采用了满足保
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2.1 水库优化调度 纵观水库优化调度研究历史,在早、中
期主要是针对模型与算法,侧重于调度理 论研究。近十多年来,随着理论研究的日渐
入,研究的目标逐渐由单目标扩展到了多 目标,研究对象由单库扩大到了多库乃至 整个流域或系统的库群,其模型也由单一 模型发展到了组合模型。近年来,又把系统 辩识思想运用到了水库调度研究中,将随
得我国成为一个洪涝灾害、干旱缺水频繁的 入新的理论(如人工神经网络、专家系统、 (Dynamic Program,DP)模型。谭维信、黄守
国家。随着社会经济的快速发展,社会用水 遗传算法等),成为水库优化调度研究的一 信等于 1963 年根据动态规划与 Markov 过
量也急剧增加,水资源供需矛盾日趋尖锐。 个热点和发展趋势。
我国是一个干旱缺水的国家,由于降 产的转化,以弥补理论研究与实际应用的
上世纪 60 年代,我国开始开展水库优
水量和水资源地区分布不均,年内、年际变 “鸿沟”。随着计算机及人工智能技术的发 化调度的研究与应用。吴沧浦于 1960 年首
化很大,加上水土资源组合严重不平衡,使 展,与计算机及人工智能技术相结合,并引 次提出了年调节水库的最优运用动态规划
参考文献: 1. 胡笑涛,康绍忠.地下滴灌灌水均匀度研究
现状及展望[J].干旱地区农业研究,2000,18 (2): 113 -117. 2. 程先军,许迪,张昊.地下滴灌技术发展及应 用现状综述[J].节水灌溉,1999,(4):13-15. 3.岳兵.渗灌由来现状与技术问题解决途径
浅析[C].第四次全国微观学术研讨会论文 集,1996 年 10 月. 4.仵峰,宰松梅,丛佩娟.国内外地下滴灌研究 及应用现状[J].节水灌溉,2004,(1):25-27. 5.DeTar W.R.,Brown G.T.,Phene C.J.etal. Real-time irrigation scheduling of potatoes with sprinkler and subsurface drip systems [C]. Prod.Int .Conf.on Evapotran-spiration and Irrigation Scheduling,1996, 812 -824. 6.马孝义,康绍忠,王凤翔.陕西省果树地下滴 灌的应用前景、存在问题与建议[J].干旱地 区农业研究,1999,17(2):127-131. 7.仵峰.地下滴灌条件下灌水器水力性能研 究[D].北京:中国农业科学院研究生院,2002. 8. Phene.C.J., Beale O.W. Maximizing water use efficiency with subsurface drip irrigation [J]. ASAE Paper 922090,Charlotte, NC, 21-24 June.1992b.
和环保意识的提高, 人们对地下滴灌的兴趣再 次高涨,许多灌溉专家对此做了大量的研究工 作,并且在推广应用中取得了一定成效。
我国自 1974 年从墨西哥引入滴灌设备 起,地下滴灌技术应用和设备开发已取得了长 足的发展。我国地下滴灌技术的初步应用始于 20 世纪 80 年代初期,主要用于果树作物[2]。 1978 年山西省晋南地区水科所在阳城进行了 多年冬小麦和玉米地下滴灌试验[3],得出了地下 滴灌效益逐年递减,同时土壤水分呈下降趋势 的理论。山西省水科所于 1983 年在祁县进行 了 12hm2 的果树(梨和苹果)地下滴灌;原水电部 水利水电科学研究院于 1983 年在河北省迁安 县建成了上百公顷的板栗地下滴灌等。由于对 地下滴灌技术本身了解不够,采用的塑料管打 孔、成孔工艺存在缺陷,加上运行管理措施不 力,灌水不均、堵塞等问题比较严重,结果导致 大部分工程的失败[1]。
水库优化调度方案及管理对解决这一严重 其优化的目标函数也主要有两类:一是以 电站水库优化调度模型时,用时空离散简
的问题无疑具有非常重要的意义。
库群多年电能或供水量最大为目标,二是 单 Markov 过程描述径流过程,面临时段入
2 本领域的进展
以系统年费用最小为目标,模型既有确定 性的,也有随机型的。随着研究的不断深
影响地下滴渗灌灌水均匀性的因素很 多,除传统滴灌灌水均匀性受到灌水器出流 量及其偏差、管道进水压力及管长管径引起 的管道压力偏差影响外,还受到土壤特性及 其空间变异、灌水器堵塞等因素的影响。同 时由于滴头埋入地下,不能直接观测和测量 到其出水情况,滴头必须挖出来测量流量。 Phene 等[8](1992)对使用了 9 年后的地下滴灌 系统的几种毛管类型的灌水均匀度进行了 测定,并与用各种模型得到的预测值进行了 比较,结果表明,在假设滴头的堵塞处于最 低限度时,这些模型可以精确地预测地下滴 灌系统的灌水均匀度。
早在 1913 年,美国的 House 就开始了地下 滴灌的探讨,但由于受当时技术水平的限制,最 后得出的结论是地下滴灌技术不但没有增加 根区土壤含水量,而且由于应用成本较高,最终 放弃了这项研究[1]。到 1920 年,美国加利福尼亚 的 Charles Lee 用瓦管使其周围的土壤得以湿 润,并获得美国专利,被认为是地下滴灌的雏 形。20 世纪 40 年代后期,德国用塑料管进行了 地下灌溉研究。20 世纪 50 年代以来,随着塑料 工业的发展,塑料制品的应用范围越来越广,为 了适应水资源短缺地区灌溉的需要,以塑料为 原材料的微灌系统逐渐发展起来,滴灌技术在 英、美、以色列等国得到发展的同时,也推动了 地下滴灌的发展, 发达国家都开始研制其专用 地下滴渗灌管。这样,作为一种新生的具有巨大 发展潜力的灌溉方法,地下滴灌得到越来越多 的关注。20 世纪 60 年代,直接带有灌水器(如 孔、缝式滴头) 的 PVC 管和聚乙烯管开始用于 地下滴灌系统。美国人泽兹克 (Zetzsche)于 1967 年提出把有孔的毛管或装有滴头的毛管 埋入地下进行灌水,只湿润作物根区,有可能极 大地减少蒸发,从而提高灌溉水的利用率。20 世纪 70 年代, 由于地下滴灌灌水均匀性较差、 堵塞严重等问题没有得到有效解决, 发展速度 缓慢。20 世纪 80 年代以后,随着水资源的紧缺
不适当时,也常会出现深层渗漏现象。因此合理 确定灌水技术要素指标对发展农业具有极为 重要的意义。截止目前,国内外在这方面的研究 主要有以下几个方面。 2.1 毛管埋深与间距
毛管埋深通常需考虑耕作深度、土壤特 性、作物尤其是苗期的需水规律,一般深度在 0.2m~0.7m。Schwanke 等[4](1990)对三种不同 深度的渗灌管在粘壤土中对番茄的增产效益 分析比较表明,其合理的埋深为 23cm。DeTar[5] 等(1996)对马铃薯增产效应研究表明,合理埋 深为 46cm;马孝义等(1999)试验表明,地下滴 灌管道埋深应在冻土层以下,在不影响耕作 时,埋深越小越好,对黄土高原果树地下滴灌 的埋深应在 35cm 左右,也可在 35cm~40cm 之间。
关键词 水库;优化调度;动态规划模型;新方法
中图分类号:TV697.1
文献标识码:C
科 技
陕 西 水 利
SHAANXI SHUILI 2009.6
1 引言
成熟和完善,水库优化调度研究也更注重 于与生产实际相结合,注重研究成果向生
机动态规划与常规调度方法有机结合,为 水库调度研究提供了一个新的理论框架。
毛管埋设间距主要取决于当地气候条件、 土壤质地和作物种类,变化从 0.25m 到 5m 不 等,一般对草坪较窄,对蔬菜、果树较宽。DeTar[5] 等(1996)研究则表明对逐行灌水时,其间距应 在 1.5m 左右,而对隔行灌水,其间距应在 0.8m 左右;马孝义[(6] 1999)试验表明,对黄土高原果 树进行地下滴灌的滴灌管道适宜间距在 2m~ 3m 之间。总体上,确定毛管间距应着重考虑如 下几个方面:土壤类型、作物种类和生长季节、 当地蒸发量和降雨量、作物的种植、滴灌管类型 等。一般情况下,对沙性土壤或干旱地区,较小 的毛管间距有助于田间土壤水分均匀分布,而 在多雨湿润地区,可用较宽的间距。对木本类作 物,毛管埋置在两行作物中间或随行布置,但宽 窄行种植时应置于窄行间。毛管间距在滴灌系 统的设计中占有很重要的位置。 2.2 灌水器流量与灌水均匀性
影响地下滴灌灌水质量的主要要素有管 道埋深,滴头出流量和滴头间距等,国内外主要 通过田间试验和数值模拟两个方面进行研究。 地下滴灌技术具有节水、节能、不破坏土壤结 构、降低保护地环境湿度,有利于防止杂草丛生 和病虫害发生等显著优点。同时由于出水管道 埋于地下,出水孔较小,而作物的根系具有趋水 性作用,因此容易产生出水口堵塞;对重力式地 下滴灌选择的滴孔孔径不适当时和毛管压力
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