实时灌溉预报
烤烟实时灌溉预报与决策专家系统
１ 系统 总体结构
烤烟实时灌溉预报与决策专家系统遵循构建农业专家系统的基本原￣ ［ ， ｌ， １ －１ ３ 以知识库 、 ］ ７２ ］ ６ ＿ 模型库 、 数据
库、 推理机 、 解释器、 黑板 、 人机交互接 口为主要构建 内容 ， 结合烤烟生产中灌溉的实际需求 ， 设计并实现 了 ６ 大主要功能 ， 总体结构如图 １ 其 所示 ．
烤烟 实时灌溉预报 与决策专家系统（ 人机 交互界面）
录入模块Ｊ Ｊ 基本资料ｌ ｌ 智能决ｌ 策模块ｌ
Ｊ Ｉ 询模块 事实查
结果查Ｉ
询模块Ｊ
ｌ 优化灌溉制ｌ
Ｊ 度计算模块 Ｊ
ｌ 需水储 水
Ｊ 图示模块
成 果展示界面
图 １ 烤 烟实时灌溉预报与决策专家 系统总体结构
第３ ８卷第 １ 期 ２１ ００年 １ 月
河 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Ｊｕ ａ ｏ ｏａ Ｕ ｉ ｒｔ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ） ｏｒ ｌ ｆ ｈｉ ｎ ｅ ｉ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃｓ ｎ Ｈ ｖ ｓｙ ｕ ｅ
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ห้องสมุดไป่ตู้
Ｊｎ．２ ｌ ａ ００
３ 贵州省烟草科学研究所 ， ． 贵州 贵 阳 ５００ ） ５０３
摘要 ： 分析 了不 同天 气类型 下影 响参 考作 物 需水量 （ ） 因素 ， 立 了不 同天 气类 型 下 Ｅ 实 时 Ｅ 的 建
预报模型 ． 在此基础上， 利用农 田水量平衡原理 ， 结合近年来烤烟节水灌溉研究的最新成果 ， 建立了 烤烟 实时灌溉预报 决策模型 ． 以国家农业信息化科学技 术研 究中心研制的 Ｐ Ｉ４０作为农业专 家 ＡＤ ． 系统 开发 平 台， 用 Ｖ 运 Ｂ语 言扩展 平 台功 能 ， 开发 了烤 烟 实时 灌溉 预报 与 决策 专 家 系统 ． 系统 以 该 立足田间、 面向基层生产管理者为 出发点， 充分体现 了实用性、 准确性和可操作性 ， 可以为贵州省水 资源短缺和时空组合差的烟区的灌溉决策提供更加有力的科技支撑 ．
农田水利学3-(3)灌溉制度
农田灌溉原理
（三）作物灌溉制度
第三节：灌溉制度的确定
灌溉制度是新建工程规划设计的基础，是已成灌区编制和执行用水计 划、合理用水的重要依据，也关系到灌区农业生产的发展，水土 资源的充分利用和灌溉工程设施效益的发挥。 灌溉制度是在一定的气候、土壤、水资源等自然条件下和一定的 农业技术措施下，为获得高产稳产所制定的的一整套向田间灌水 的制度。它包括作物播种前(或水稻栽秧前)及全生育期内的灌水 次数、每次的灌水日期、灌水定额和灌溉定额。 灌水定额(m)：单位面积上的一次灌水量
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旱作物灌溉制度设计
若科学用水，严格控制灌 水定额并采用先进的节 水灌溉技术，使得灌溉 造成的深层渗漏损失减 至为零，即D=0，则I 即为净灌水定额In。 对降雨量，仅考虑对作物 来说的有效降雨量Pe， 上式进一步简化为： Pe+In+G=ET +ΔSw
下面就对此 式进行研究
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(4)地下水补给量(G)
地下水补给量系指地下水 借土壤毛细管作用上升 至作物根系吸水层而被 作物利用的水量，其大 小与地下水埋藏深度、 土壤性质、作物种类、 作物需水强度、计划湿 润土层含水量等有关。
具体数据要根据试验来确定， 一般当地下水埋深为1.02.0m时，可达到耗水量的 20%。
h1时段初田面水深； m时段内灌溉； E时段内蒸发量；
c
p时段内降雨； c时段内排水； h2时段末田面水深
s
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(2)参数确定
表中水层为：适宜水层下限(hmin)；适宜水层上限 (hmax)；降雨后最大蓄水深度(HP)
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(3)平衡推算
h1+P+m-C-E=h2
水利工程在水文气象预报中的应用
水利工程在水文气象预报中的应用水利工程对于国家的经济发展和社会稳定起着至关重要的作用。
特别是在农业、水资源管理、防洪减灾等方面，水利工程的作用更是不可替代。
而在这些领域中，水文气象预报作为水利工程的重要依据，其准确性对于水利工程的规划、设计和运行都有着极为重要的影响。
水文气象预报是研究大气降水、径流等水文过程及其变化规律的学科，其预报结果直接关系到水利工程的安全、经济和环保效益。
在水利工程中，水文气象预报被广泛应用于水库蓄水和放水、河流洪水预报和防洪工程设计、农田灌溉和水资源管理等众多方面。
一、水库蓄水和放水的水文气象预报水库蓄水和放水的决策需要依据对未来一段时间内降雨、气温、蒸发等气象水文因素的预报。
通过准确的水文气象预报，可以有效避免水库蓄水不足或过度蓄水导致的工程损失。
例如，在汛期来临之前，根据气象部门的长期预报，水库管理部门可以提前进行蓄水，以应对可能出现的洪水。
而在枯水期，根据短期水文气象预报，合理安排水库放水，可以保证下游的灌溉和城市供水需求。
二、河流洪水预报和防洪工程设计河流洪水预报是防洪工程设计和水资源管理的基础工作。
水文气象预报通过对降雨、蒸发、土壤湿度等气象水文因素的预测，可以准确预报出洪水的大小和涨落时间，为防洪工程的设计和运行提供科学依据。
例如，在修建防洪堤、蓄洪区、排洪渠道等防洪工程时，需要依据未来可能出现的洪水情况进行设计，以保证工程的稳定和安全。
三、农田灌溉和水资源管理水文气象预报对于农田灌溉和水资源管理也有着重要的指导意义。
通过对未来一段时间内的降雨、蒸发、土壤湿度等气象水文因素的预测，可以合理制定灌溉计划，提高灌溉效率，节约水资源。
同时，在水资源管理中，水文气象预报也可以帮助相关部门制定合理的水资源分配方案，以满足农业、工业、城市等各个领域的需求。
四、结语水利工程在水文气象预报中的应用是多方面的，涉及到水库蓄水和放水、河流洪水预报和防洪工程设计、农田灌溉和水资源管理等多个领域。
浅谈土壤墒情的及时监测预报对农业生产的意义
浅谈土壤墒情的及时监测预报对农业生产的意义1. 引言1.1 引言土壤墒情是指土壤中存储的水分量和水分状况。
对于农业生产而言，土壤墒情的监测预报对于农作物的生长和产量具有至关重要的意义。
随着气候变化和人类活动的影响，土壤墒情不稳定性增加，及时监测预报成为保障农业生产的关键。
土壤墒情的及时监测能够帮助农民合理调控灌溉水量，避免过度浇水或干旱导致作物减产甚至死亡的情况发生。
监测技术的不断更新和提升，使得对土壤墒情的监测更加准确可靠，为农业生产提供了可靠的数据支持。
预报应用方面，通过土壤墒情的预测，农民可以提前作出种植调整和管理决策，确保作物能够在适宜的环境下生长，最大限度地提高产量和质量。
土壤墒情监测预报的应用不仅能够提升农业生产的效益，还能够降低资源消耗和环境污染风险，实现可持续发展。
及时监测预报土壤墒情对农业生产具有重要意义，通过科学合理的管理和应用，可以有效提升农作物产量和质量，为农业发展注入新的活力。
2. 正文2.1 现状分析土壤墒情的及时监测预报对农业生产的意义日益凸显。
目前，我国农业面临着诸多挑战，如气候变化、病虫害频发等问题，而土壤墒情的监测预报可以有效帮助农民应对这些挑战。
在现代农业生产中，科学合理地管理土壤墒情是提高农作物产量和质量的关键。
而通过监测土壤墒情，可以及时了解土壤的水分状况，有针对性地进行灌溉，避免因过度或不足灌水导致的产量下降或品质下降问题。
土壤墒情的监测预报也能够帮助农民做好病虫害的防治工作。
土壤墒情过高或过低都容易使作物受灾，而及时监测预报可以提前预警，采取相应的防治措施，减少病虫害对农作物的危害，保障农业生产稳定进行。
随着农业信息化技术的不断发展，土壤墒情的监测预报已经变得更加便捷和精准。
各种先进的监测技术和预报模型的应用，为农民提供了更准确、更及时的信息，帮助他们更好地规划生产计划，提高农业生产效益。
土壤墒情的及时监测预报对农业生产至关重要，在当前形势下更显得不可或缺。
农业科技公司现代农业技术推广与应用策略研究
农业科技公司现代农业技术推广与应用策略研究第1章引言 (4)1.1 研究背景与意义 (4)1.2 研究内容与方法 (4)第2章现代农业技术发展概况 (5)2.1 国内外现代农业技术发展现状 (5)2.2 我国现代农业技术发展特点与趋势 (5)第3章农业科技公司现代农业技术体系构建 (6)3.1 技术体系构建原则 (6)3.1.1 科学性与前瞻性原则 (6)3.1.2 系统性与完整性原则 (6)3.1.3 创新性与可持续性原则 (6)3.1.4 区域适应性与差异化原则 (6)3.2 技术体系构建方法 (7)3.2.1 文献调研与实地考察 (7)3.2.2 专家咨询与论证 (7)3.2.3 模块化设计与集成创新 (7)3.2.4 试点示范与推广 (7)3.3 技术体系主要内容 (7)3.3.1 农业生物技术 (7)3.3.2 农业信息技术 (7)3.3.3 农业资源利用与环境保护技术 (7)3.3.4 农业机械装备技术 (7)3.3.5 农产品加工与质量安全技术 (7)3.3.6 农业经营管理技术 (7)第4章农业生产信息化技术应用 (8)4.1 农业物联网技术 (8)4.1.1 概述 (8)4.1.2 技术应用 (8)4.2 农业大数据技术 (8)4.2.1 概述 (8)4.2.2 技术应用 (8)4.3 农业云计算技术 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 技术应用 (9)第五章农业生物技术应用 (9)5.1 生物育种技术 (9)5.1.1 分子标记辅助选择 (9)5.1.2 基因编辑技术 (9)5.1.3 转录组学和蛋白质组学 (9)5.2 生物农药与生物肥料技术 (10)5.2.1 生物农药 (10)5.2.2 生物肥料 (10)5.3 转基因技术 (10)5.3.1 抗虫转基因作物 (10)5.3.2 抗除草剂转基因作物 (10)5.3.3 抗旱、抗盐转基因作物 (10)5.3.4 营养强化转基因作物 (10)第6章农业资源利用与环境保护技术 (10)6.1 节水灌溉技术 (10)6.1.1 微灌技术 (11)6.1.2 喷灌技术 (11)6.1.3 滴灌技术 (11)6.1.4 节水灌溉管理技术 (11)6.2 生物质能源技术 (11)6.2.1 生物质固化技术 (11)6.2.2 生物质气化技术 (11)6.2.3 生物质发酵技术 (11)6.2.4 生物质发电技术 (11)6.3 农业废弃物资源化利用技术 (11)6.3.1 农作物秸秆利用技术 (12)6.3.2 畜禽粪便利用技术 (12)6.3.3 农膜回收利用技术 (12)6.3.4 农业废弃物复合材料技术 (12)第7章农业机械装备技术 (12)7.1 智能农业机械装备 (12)7.1.1 概述 (12)7.1.2 发展现状 (12)7.1.3 技术特点 (12)7.1.4 应用案例 (13)7.2 精准农业技术 (13)7.2.1 概述 (13)7.2.2 发展现状 (13)7.2.3 技术特点 (13)7.2.4 应用案例 (13)7.3 农业无人机技术 (13)7.3.1 概述 (13)7.3.2 发展现状 (13)7.3.3 技术特点 (13)7.3.4 应用案例 (14)第8章农业产业链管理技术 (14)8.1 农产品质量安全追溯技术 (14)8.1.1 追溯体系构建 (14)8.1.2 追溯关键技术 (14)8.2 农产品电子商务技术 (14)8.2.1 电商平台构建与优化 (14)8.2.2 农产品上行物流技术 (14)8.2.3 农产品网络营销策略 (15)8.3 农业供应链管理技术 (15)8.3.1 农业供应链协同管理 (15)8.3.2 农业供应链风险评估与控制 (15)8.3.3 农业供应链信息化建设 (15)8.3.4 农业供应链金融服务创新 (15)第9章现代农业技术推广策略 (15)9.1 技术推广体系构建 (15)9.1.1 建立多元化的技术推广主体 (15)9.1.2 构建多层次的技术推广平台 (15)9.1.3 完善技术推广服务机制 (15)9.2 技术推广模式创新 (16)9.2.1 产学研结合模式 (16)9.2.2 示范基地带动模式 (16)9.2.3 农业社会化服务模式 (16)9.3 技术推广政策与措施 (16)9.3.1 完善政策支持体系 (16)9.3.2 加强人才队伍建设 (16)9.3.3 建立健全监测评价机制 (16)9.3.4 加强国际合作与交流 (16)第10章农业技术应用案例分析与启示 (16)10.1 国内外农业技术应用案例分析 (16)10.1.1 国外农业技术应用案例 (16)10.1.1.1 美国精准农业技术 (16)10.1.1.2 日本智能温室技术 (16)10.1.1.3 欧洲生物质能源利用技术 (17)10.1.2 我国农业技术应用案例 (17)10.1.2.1 设施农业技术 (17)10.1.2.2 农业物联网技术 (17)10.1.2.3 农业生物技术 (17)10.2 我国农业技术应用现状与问题 (17)10.2.1 农业技术应用现状 (17)10.2.1.1 农业技术成果转化率 (17)10.2.1.2 农业技术普及程度 (17)10.2.1.3 农业技术区域差异 (17)10.2.2 农业技术应用存在的问题 (17)10.2.2.1 投入不足 (17)10.2.2.2 技术推广体系不完善 (17)10.2.2.3 农业技术人才缺乏 (17)10.3 农业技术应用启示与建议 (17)10.3.1.1 完善农业技术推广政策 (17)10.3.1.2 加大农业技术研发投入 (17)10.3.1.3 优化农业技术人才培养机制 (17)10.3.2 技术创新与集成 (17)10.3.2.1 加强农业技术原始创新 (17)10.3.2.2 推进农业技术集成创新 (17)10.3.2.3 促进农业技术成果转化 (17)10.3.3 农业技术应用模式摸索 (17)10.3.3.1 创新农业技术服务模式 (17)10.3.3.2 构建多元化农业技术推广体系 (17)10.3.3.3 推广农业技术应用成功案例 (17)第1章引言1.1 研究背景与意义全球人口增长和资源环境压力的加剧，传统农业发展模式已无法满足人们对食品质量和数量的需求。
浅谈土壤墒情的及时监测预报对农业生产的意义
浅谈土壤墒情的及时监测预报对农业生产的意义1. 引言1.1 土壤墒情监测预报的定义土壤墒情监测预报是指通过对土壤中的水分含量、土壤湿度、土壤温度等参数进行监测和预测，以及对未来的土壤水分情况进行预测和分析的过程。
通过使用各种现代监测技术和手段，可以实时监测到土壤中的水分情况，从而可以及时进行调控和管理，以保证农作物的正常生长和发育。
土壤墒情监测预报是农业生产中的重要一环，可以帮助农民提前了解土壤中的水分情况，及时采取措施来保证作物的生长。
通过准确的监测和预报，可以避免由于土壤水分不足或者过多导致的作物减产甚至歉收的情况。
土壤墒情监测预报对于农业生产来说具有重要的意义，可以提高农作物的产量和质量，减少生产上的损失，推动农业生产的可持续发展。
通过不断加强监测预报技术的研究和推广应用，可以更好地发挥土壤墒情监测预报在农业生产中的作用，为农民提供更多的帮助和支持。
1.2 土壤墒情对农业生产的重要性土壤墒情是指土壤中的水分含量和水分状态。
土壤墒情对农业生产具有非常重要的意义。
土壤墒情直接影响着作物的生长和发育。
水分是植物生长的必需因素之一，土壤墒情不足或过多都会导致植物生长受限，甚至死亡。
及时监测和预报土壤墒情情况能够有针对性地进行灌溉管理，保证作物的正常生长。
土壤墒情也影响着土壤中的养分运输和生物活动。
合理的土壤墒情能够促进养分的吸收和转运，提高作物的产量和质量。
土壤墒情还与土壤的物理性质密切相关，包括土壤结构、渗透性等。
良好的土壤墒情能够维持土壤的健康，有利于土壤生态系统的平衡和农业可持续发展。
对土壤墒情的监测和预报不仅对农业生产有重要意义，也是保障粮食安全和农业可持续发展的重要环节。
2. 正文2.1 土壤墒情监测预报的方法1. 土壤墒情监测站：通过在农田或固定位置设置土壤墒情监测站，可以实时监测土壤墒情变化情况。
这些监测站可以采集土壤的湿度、温度等数据，通过传感器传输到数据中心进行分析和预报。
2. 遥感技术：利用遥感技术可以获取大范围土壤墒情信息，通过卫星等设备获取土壤湿度数据并进行分析，实现对土壤墒情的远程监测和预报。
农业节水灌溉技术应用手册
农业节水灌溉技术应用手册第1章绪论 (3)1.1 节水灌溉的重要性 (3)1.1.1 节水灌溉是提高农业水资源利用效率的关键 (4)1.1.2 节水灌溉是保障国家粮食安全的需要 (4)1.1.3 节水灌溉是促进农业可持续发展的必然选择 (4)1.2 节水灌溉技术概述 (4)1.2.1 灌溉方式节水技术 (4)1.2.2 农艺节水技术 (4)1.2.3 水资源管理节水技术 (4)1.2.4 节水灌溉设备与材料 (4)1.2.5 智能化节水灌溉技术 (4)第2章节水灌溉基本原理 (5)2.1 灌溉水源与水质 (5)2.1.1 水源类型 (5)2.1.2 水质要求 (5)2.2 灌溉制度与灌溉技术 (5)2.2.1 灌溉制度 (5)2.2.2 灌溉技术 (5)2.3 土壤水分与作物需水量 (5)2.3.1 土壤水分 (5)2.3.2 作物需水量 (5)第3章地面灌溉节水技术 (6)3.1 畦灌技术 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 技术要点 (6)3.1.3 节水效果 (6)3.2 沟灌技术 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 技术要点 (6)3.2.3 节水效果 (7)3.3 膜上灌溉技术 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 技术要点 (7)3.3.3 节水效果 (7)第4章喷灌节水技术 (7)4.1 喷灌系统组成与分类 (7)4.1.1 按水源类型分类 (7)4.1.2 按喷头类型分类 (7)4.1.3 按控制方式分类 (7)4.2 喷灌设备选择与布置 (8)4.2.1 喷头选择 (8)4.2.3 喷头布置 (8)4.3 喷灌系统设计 (8)4.3.1 确定灌溉制度 (8)4.3.2 设计灌溉参数 (8)4.3.3 系统布局设计 (8)4.3.4 喷灌系统施工与调试 (8)4.3.5 喷灌系统运行与维护 (8)第5章微灌节水技术 (8)5.1 微灌系统概述 (9)5.2 滴灌技术 (9)5.3 微喷灌技术 (9)5.4 微灌设备与工程管理 (9)5.4.1 微灌设备 (9)5.4.2 工程管理 (9)第6章渠道防渗与输水节水技术 (10)6.1 渠道防渗材料与结构 (10)6.1.1 防渗材料 (10)6.1.2 防渗结构 (10)6.2 渠道防渗设计 (10)6.2.1 设计原则 (10)6.2.2 设计步骤 (10)6.2.3 设计参数 (10)6.3 输水管道与泵站工程 (10)6.3.1 输水管道 (10)6.3.2 泵站工程 (10)6.3.3 节水措施 (11)第7章节水灌溉调控技术 (11)7.1 灌溉预报与灌溉决策 (11)7.1.1 灌溉预报 (11)7.1.2 灌溉决策 (11)7.2 自动化灌溉控制系统 (11)7.2.1 自动化灌溉控制系统的组成 (11)7.2.2 自动化灌溉控制系统的功能 (12)7.3 智能灌溉技术 (12)7.3.1 智能灌溉技术概述 (12)7.3.2 智能灌溉技术实例 (12)第8章作物灌溉制度优化 (12)8.1 作物水分生产函数 (12)8.1.1 作物水分生产函数的类型 (13)8.1.2 作物水分生产函数的特点 (13)8.1.3 作物水分生产函数在灌溉制度优化中的应用 (13)8.2 灌溉制度优化方法 (13)8.2.1 灌溉制度优化目标 (13)8.3 节水灌溉制度实践 (14)8.3.1 节水灌溉制度实践方法 (14)8.3.2 节水灌溉制度实践案例 (14)第9章节水灌溉工程管理与维护 (15)9.1 灌溉工程质量控制 (15)9.1.1 工程质量控制原则 (15)9.1.2 工程质量控制措施 (15)9.2 灌溉工程运行管理 (15)9.2.1 运行管理制度 (15)9.2.2 运行管理措施 (15)9.3 灌溉设备维护与故障排除 (15)9.3.1 设备维护 (15)9.3.2 故障排除 (16)第10章节水灌溉技术综合应用 (16)10.1 节水灌溉技术在粮食作物中的应用 (16)10.1.1 概述 (16)10.1.2 节水灌溉技术 (16)10.1.3 应用实例 (16)10.2 节水灌溉技术在经济作物中的应用 (16)10.2.1 概述 (16)10.2.2 节水灌溉技术 (17)10.2.3 应用实例 (17)10.3 节水灌溉技术在设施农业中的应用 (17)10.3.1 概述 (17)10.3.2 节水灌溉技术 (17)10.3.3 应用实例 (17)10.4 节水灌溉技术在区域农业水资源管理中的应用 (17)10.4.1 概述 (17)10.4.2 节水灌溉技术 (17)10.4.3 应用实例 (18)第1章绪论1.1 节水灌溉的重要性水是生命之源，农业用水是维持粮食生产、保障国家粮食安全的重要基础。
灌排新技术常见问题解答9
灌溉排水新技术百问百答（第九期）第8 章灌溉计划用水本章主要介绍了灌溉用水计划、配水计划的编制原则、内容和方法以及用水计划的执行与调配。
81、什么是灌溉计划用水？有何意义？计划用水是灌区用水管理的中心环节。
所谓计划用水，从农业角度讲就是按照作物的需水要求和灌溉水源的供水情况，结合农业生产条件与渠系的工程状况，有计划地引水、蓄水、配水和灌水，达到适时适量地调节土壤水分，满足作物高产稳产的需求，节约水资源，并不断提高单位水量的灌溉增产效益。
实行计划用水，首先要在用水前，根据灌区气象、土壤与作物生长状况估算出作物田间需水量，再依据灌区的渠系分布逐级推算出灌溉需水量，同时还需考虑供水水源的来水和水利工程的引水条件，确定出灌溉可供水量。
通过供需水量的平衡分析，编制出灌区内各级渠道的用水计划。
在具体贯彻、实施用水计划过程中，还需视当时实际的气候条件，土壤墒情及作物生长状况、渠系条件等，灵活地作好全渠系水量的优化调配工作，并依据实际情况及时修正用水计划。
在阶段用水结束后，还要进行用水总结，分析其合理性，为今后更好地推行计划用水工作总结经验，积累资料，以实现充分利用水资源；实现灌溉用水优化调度；节约用水，扩大灌溉面积，降低灌溉成本；防止地下水位上升而产生的盐碱化；减少渠道淤积和防止土壤沙化的目的。
82、编制用水计划时，水源的供水流量如何确定？供水流量首先是确定计划年（典型年）内的河道（供水水源）径流总量及其季、月、旬（或5 日）的分配，即水源供水水量或流量的过程，目前采用的确定方法主要有成因分析法、平均流量法和经验频率成因分析法是利用实测资料，从径流成因上分析一些气象、水文因素与水源径流的关系，建立相关图（例如，建立降水径流关系曲线等），然后再按选定的各阶段气象、水文（或降水）资料预测河流的径流过程。
平均流量法是根据多年实测资料，按日平均流量，将大于渠首引水能力的部分削去，再按旬或5 日流量过程求其平均值，作为所拟定的水源供水流量，此方法较简易，但较粗糙，故多用于中小型灌区。
农业物联网智能灌溉系统操作指南
农业物联网智能灌溉系统操作指南第一章概述 (3)1.1 系统简介 (3)1.2 系统组成 (3)2.1 传感器模块 (3)2.2 数据采集与传输模块 (3)2.3 数据处理与分析模块 (3)2.4 控制模块 (4)2.5 用户界面 (4)2.6 灌溉设备 (4)2.7 通信网络 (4)2.8 电源系统 (4)第二章系统安装与调试 (4)2.1 硬件安装 (4)2.1.1 准备工作 (4)2.1.2 安装步骤 (4)2.2 软件配置 (5)2.2.1 系统软件安装 (5)2.2.2 参数设置 (5)2.2.3 系统调试 (5)2.3 系统调试 (5)2.3.1 传感器调试 (5)2.3.2 执行器调试 (5)2.3.3 通信设备调试 (5)2.3.4 监控中心调试 (6)2.3.5 系统整体调试 (6)第三章用户注册与登录 (6)3.1 用户注册 (6)3.1.1 注册流程 (6)3.1.2 注意事项 (6)3.2 用户登录 (6)3.2.1 登录流程 (6)3.2.2 注意事项 (6)3.3 用户权限管理 (6)3.3.1 权限等级 (7)3.3.2 权限分配 (7)3.3.3 权限变更 (7)3.3.4 注意事项 (7)第四章基础信息设置 (7)4.1 土地信息录入 (7)4.2 设备信息录入 (7)4.3 农作物信息录入 (8)第五章系统参数配置 (8)5.1 灌溉策略设置 (8)5.2 水源管理 (9)5.3 自动报警设置 (9)第六章数据监测与管理 (9)6.1 数据采集 (10)6.2 数据展示 (10)6.3 数据分析 (10)第七章灌溉操作与管理 (11)7.1 灌溉任务创建 (11)7.1.1 登录系统 (11)7.1.2 选择作物与地块 (11)7.1.3 设置灌溉参数 (11)7.1.4 提交灌溉任务 (11)7.2 灌溉任务执行 (11)7.2.1 系统自动执行 (11)7.2.2 手动调整 (12)7.3 灌溉任务监控 (12)7.3.1 实时监控 (12)7.3.2 异常处理 (12)7.3.3 灌溉效果评估 (12)第八章系统维护与升级 (12)8.1 硬件维护 (12)8.1.1 维护周期 (12)8.1.2 维护内容 (13)8.1.3 维护方法 (13)8.2 软件升级 (13)8.2.1 升级周期 (13)8.2.2 升级内容 (13)8.2.3 升级方法 (13)8.3 故障处理 (13)8.3.1 故障分类 (13)8.3.2 故障处理方法 (14)第九章安全与隐私 (14)9.1 数据安全 (14)9.1.1 数据加密 (14)9.1.2 数据备份 (14)9.1.3 数据访问权限控制 (14)9.2 用户隐私保护 (15)9.2.1 用户信息加密存储 (15)9.2.2 用户数据隔离 (15)9.2.3 用户隐私政策 (15)9.3 安全防护措施 (15)9.3.1 系统安全防护 (15)9.3.2 网络安全防护 (15)9.3.3 设备安全防护 (15)第十章常见问题与解答 (16)10.1 硬件问题 (16)10.1.1 传感器故障 (16)10.1.2 控制器无法启动 (16)10.1.3 灌溉设备损坏 (16)10.2 软件问题 (16)10.2.1 系统登录异常 (16)10.2.2 数据显示异常 (16)10.2.3 系统升级失败 (16)10.3 使用技巧 (17)10.3.1 合理设置灌溉策略 (17)10.3.2 定期检查设备运行状态 (17)10.3.3 数据分析与优化 (17)第一章概述1.1 系统简介农业物联网智能灌溉系统是集物联网、传感技术、自动控制技术及云计算等现代信息技术于一体的智能化农业管理系统。
地面灌溉技术探讨
地面灌溉技术探讨【摘要】地面灌溉历史悠久，具有操作简单、运行费用低、维护保养方便等特点，是世界上最主要的灌溉方式。
目前全世界地面灌溉面积占灌溉总面积的90%左右，我国占95%以上。
可以说：在今后相当长的时期内，地面灌溉仍将是我国农业灌溉的主要方式。
【关键词】地面灌溉；技术；探讨地面灌溉就是利用各种地面灌水方法将灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流在田面上呈持续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼毛细管作用下渗湿润土壤的灌溉技术。
目前，地面灌溉在灌水技术方面存在的主要问题是管理粗放，沟、畦规格不合理，田间水的浪费十分严重。
改进传统的沟、畦灌水技术，提高田间水利用率和灌水均匀度，减小灌水定额是一项投资小、操作简便、效果显著的农业节水增产措施。
多年来这方面的工作主要是探求沟、畦灌水技术要素在不同土质、不同田面坡度条件下的合理组合，并在试验研究和生产性试验的基础上，提出了用于指导生产的灌水技术要素，推广了小畦灌溉、长畦短灌、细流沟灌、膜上灌溉、波涌灌溉等田间节水灌溉技术，取得了显著的节水增产效果。
1.技术原理灌区配水技术，是指灌区在每次灌水时，如何根据其现有的水资源数量，将它们向各用水单位进行合理分配，以使全灌区总的灌水时间最长，渠道输水损失最低，单方水灌溉效益最大的技术，其重点主要是灌区配水计划的编制、灌区向各级用水单位配水的计划，一般是在每次灌水之前由相应的上—级灌区管理机构分次地编制，通常是根据渠系或用水单位的分布情况，将全灌区划分成若干段（片），在各段（片）进出口设立配水站（或点），由灌区管理局（处）按一定比例统一管理段（片）配水，各管理段（片）再同所辖行配水点配水。
编制配水计划，就是在灌区的灌溉面积、取水时间、取水水量和流量已确定的情况下，拟订每次灌水向配水分配的水量、配水方式、配水流量（续灌时）或配水顺序及时间（轮灌时）。
渠系动态配水技术是目前较先进的灌区配水技术。
动态配水计划，一是以立时信息为基础进行灌溉决策，使“看天、看地、看庄稼”的灌溉原则得以实现；二是研究和完善适合我国灌区体制和通讯条件的灌区计划用水原理和方法。
2003-顾世祥-灌溉实时调度研究进展1
水科学进展 ADVANCES IN WATER SCIENCE
Vol114 ,No15 Sep1 , 2003
灌溉实时调度研究进展
顾世祥1 , 傅 骅1 , 李 靖2
(11 云南省水利水电勘测设计研究院 , 云南 昆明 650021 ; 21 云南农业大学 , 云南 昆明 650201)
论技术研究 。E2mail : gushxang @public1km1yn1cn
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第 5 期
渠系动态配水计划的实现多采用传感器 , 电子检测技术和远动技术 , 自动监测渠首水源及斗口水位流量 , 及时传输到管理中心 , 制定或修正已发布的配水计划 , 通过闸门远动控制放水量 。广西青狮潭灌区管理局的 SCADA 系统由中心站 、遥测中继站 、自动气象站 、渠道水情监测站 、田间遥测站等组成[26] , 以超短波的 230 MHz 频段进行通讯 , 渠道水情采用自报式 RTU 终端 , 当渠道水位发生1 cm或田间水层 1 mm 的变化即自动采样 并传回中控系统 , 也可人工定时或 1～6 h 不同间隔地自动发送实测信息 ; 田间监测系统大多为澳大利亚 ICT 公 司研制的自动设备部分消化吸收 , 叶面积 、光合测定等手动项目通过检查置数器录入观测数据 , 再发往中心 站 。应用于江苏省洪金灌区的 IAMS 系统将灌区多媒体信息与集散型闸群测控系统融为一体 , 提高了调度的可 视化水平 , 系统可通过无线电台发布灌溉信息 , 以国际互联网与相关单位交换资料 , 现场测控终端机核心部件 为 MCS296 系列产品[21] 。也有采用现场智能单元 LIU 与中控系统进行实时通讯 , 接受中心发布的操作指令 , 系 统通讯协议是 MDLC 协议 , 以有线 、PSTN 或 RS485 等方式均能进行正常的数据及图像传输 ; 运用超声波传感 器测量水闸 、拦河坝 、泵站的上下游水位 , 闸门开度用高精度闸位传感器测量 , 数据经 LIU 处理后显示或传回 中心 ; 主要建筑物运行状态监控采用视频遥测单元 VRU 采集所连接各摄像头的信息 , 传输给 RTU 上的无线图 像传输系统 RIX , 以 J PEG格式定时 、随机或人工控制向中心传送该建筑物的运行工况图像[22] 。
肥乡县节水灌溉实时预报系统
摘要 ： 利用肥乡县基础信息 、 时监测信息 ， 实 根据节水灌溉 预报原理 ， 区域用 水总量预测 和指标控制下 ， 在 采用 最新节
水灌溉理念 和区域水 资源总量控制管理模式 ， 以供定 需 、 以供定耗 ， 研发肥乡县节水灌 溉实时预报系统 ， 并结合网站发
布节水灌溉预报结果 。 关键词 ： 节水灌溉 ； 实时预报 ； 息采集 ； 信 信息发布 中图分类号 ： Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２１８ （０ ０ ０ —１９０ １ ７—６ ３ ２ １ ）４０ １—３
ｆｒ ｃｓ ， ｄ ｒｔ ｅｃ ｎ ｒ ｌｏ ｏｒｃ ｓ ｎ ｎ ｅ ｓｏ ｈ ｏａ ｔ ｒｉ ｈ ｅ ｉｎ， ｐ ｌ ｈ ａ ｅｔｗａｅ －ａ ｉｇ ｉｒｇ ｔｏ ｏ ｃ ｐ ｓａ ｄ ｔ ｔｌ ｏ ｅ ａ ｔｕｎ ｅ ｈ ｏ ｔｏ ｆｆ ｅ ａ ｔａ ｄ ｉｄ ｘｅ ｆｔ ｅｔ ｔｌｗａｅ ｎｔ ｅ ｒｇｏ ｗｅ ａ ｐ ｙ ｔｅ ｌｔｓ ｔ ｒｓ ｖｎ ｒｉａ ｉｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｏ ａ
的 ４ 和 ７ 提高到 ５ 和 ７ 左右 ， 食作物 水分 生产 ９ ６ ２ ９ 粮
率从初期的 １ ２ ｇ ｍ３提高到 １ ５ ｇ ｍ ． ２ｋ ／ ． ５ｋ ／ ３左右 ， 可见 农业
设 以灌溉预报所需参数 信息采集 与传输 系统 为基 础 、 水灌 节 溉预报为核心 的节水灌溉 预报系统 ， 学指导农 民适 时适量 科 灌溉 ， 提高水分 生产 率 和水资 源 的高效 利用 ， 少地 下水 开 减
（ ｘ ｅｉ ｎａ ｘ ｅｓ ｎＣ ｎｅ ｆ Ｈｙ ｒｔｃ ｎｃ ｆ Ｈｅｅ ｏｉｃ ， ｈｊａ ｈ ａ ｇ ０ ０ ６ ，ｈｎ ） Ｅ ｐ ｒｍｅｔｌ ｔｎｉ ｅｔｒ ｄ ｏｅｈ ｉ ｏ ｂｉ Ｅ ｏ ｏ ｓ Ｐｒｖｎｅ Ｓ ｉｉｚｕ ｎ ５ ０ １ Ｃ ｉａ
智能灌溉的技术创新有哪些？
智能灌溉的技术创新有哪些？在农业领域，水资源的有效利用一直是备受关注的重要课题。
随着科技的不断进步，智能灌溉技术应运而生，为农业生产带来了诸多创新和变革。
智能灌溉技术不仅能够提高水资源的利用效率，还能保障农作物的生长质量和产量，具有十分重要的意义。
那么，智能灌溉的技术创新究竟有哪些呢？传感器技术的进步是智能灌溉系统的关键创新之一。
以往，灌溉决策往往依赖于农民的经验和直觉，但这种方式不够精确且容易造成水资源的浪费或不足。
如今，各种各样的传感器被广泛应用于农田中，如土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等。
这些传感器能够实时监测农田的环境参数，并将数据准确地传输给控制系统。
土壤湿度传感器可以精确测量土壤中的水分含量，当土壤水分低于设定的阈值时，系统会自动启动灌溉；温度传感器则能感知气温的变化，在高温天气下，适当增加灌溉量，以防止农作物受到热害；光照传感器能够根据光照强度调整灌溉策略，确保农作物在充足的水分和适宜的环境中生长。
通过这些传感器的协同工作，智能灌溉系统能够实现更加精准、科学的灌溉决策，最大程度地满足农作物的水分需求。
远程控制和自动化技术的发展也为智能灌溉带来了重大突破。
借助移动互联网和物联网技术，农民可以通过手机、平板电脑等终端设备远程监控和管理灌溉系统。
无论身处何地，只要有网络连接，就能实时了解农田的灌溉情况，随时随地调整灌溉参数和启动或停止灌溉操作。
这种远程控制的功能大大提高了农业生产的管理效率，节省了农民的时间和精力。
同时，自动化技术使得灌溉系统能够根据预设的程序自动运行，无需人工干预。
例如，可以设定每天的灌溉时间和灌溉量，系统会按照设定的规则自动执行灌溉任务，即使在夜间或恶劣天气条件下，也能确保农作物得到及时、适量的灌溉。
这种自动化的运行模式不仅提高了灌溉的准确性和可靠性，还降低了人工操作带来的误差和失误。
智能算法和数据分析在智能灌溉中也发挥着重要作用。
大量的传感器数据和农田环境信息需要通过有效的算法和分析进行处理，以得出最优的灌溉方案。
灌区水资源实时优化调度模型与实例分析
图３—１欢迎界面Ｆｉｇｕｒｅ３－１ＷｅｌｃｏｍｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ图３－２计算主界面Ｆｉｇｕｒｅ３－２Ｃａｃｕｌａｔｉｖｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ计算主界面如图３－２，主菜单有Ｋ文件目Ⅱ数据库日Ｋ实时调度ｌⅡ数据显示目Ⅱ图表显示目和Ⅱ帮助目六部分，其中Ⅱ文件∞菜单中包含有＆打开目Ⅱ编辑ｌⅡ保存日Ｋ关闭日等项，是数据文件的操作命令。
Ｋ数据库目下拉菜单中有Ｋ历年降雨资料目Ⅱ引黄水资料数据库日Ⅱ作物种植结构目Ｋ渠系情况目Ⅱ典型年作物灌溉制度日五个数据库，Ⅱ历年降雨资料Ｉ数据库中，有１９６１．２００１年共４１年降雨资料，根据它进行一２１．聚类识别，按Ⅱ读入降雨资料目按钮，则自动从文本文件中读取数据到数据库；Ｋ引黄水资料数据库日中是历年引黄水资料；Ⅱ作物种植结构日是各区的种植作物以及种植面积，在配水计算中用到；Ⅱ渠系情况日中是总干渠及干渠的资料；Ⅱ作物灌溉制度目内存有历年的灌溉制度计算成果。
图３－３降雨资料数据库Ｆｉｇｕｒｅ３－３ＤａｔａｂａｓｅｆｏｒＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＤａｔａ＆实时调度目主菜单下，是Ｋ降雨聚类ａＫ引黄水聚类目Ⅱ灌溉制度计算ｌ及Ⅱ实时调水目四部分，也是本软件的核心部分，其中Ｋ降雨聚类ｌ和＆引黄水聚类目中，均由历史资料和指标数据库两部分，按＆聚类目按钮，则系统自动从历史资料中读入数据，计算当前指标，进行聚类分析，计算所得聚类中心、各年相对于各类的相对优属度以及所属类别均列于指标数据库中。
按《退出目返回计算主界面。
图３－４引黄水聚类Ｆｉｇｕｒｅ３－４ＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇｏｆＲｅｃｅｐｔｉｏｎｆｒｏｍＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ．２２．图３－５降雨聚类Ｆｉｇｕｒｅ３－５ＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇｏｆＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＫ实时调水日中，按Ⅱ实时调水日按钮，则弹出对话框，询问是否已对上一阶段预测降雨量进行修正，询问所要调水的时段数，询问当前阶段预测降雨量ｆ可根据短期天气预报给出），然后根据已有信息，进行本阶段配水。
雨水的监测和预报有什么意义
雨水的监测和预报有什么意义雨水，是大自然赋予我们的宝贵资源，也是气象变化中的一个重要环节。
对于雨水的监测和预报，看似只是气象领域的一部分工作，但其背后蕴含的意义却远超我们的想象。
首先，雨水的监测和预报对于农业生产具有至关重要的意义。
农业是国民经济的基础，而雨水则是农作物生长不可或缺的要素。
通过准确的雨水监测和预报，农民可以提前了解降水的情况，合理安排农作物的种植、灌溉和施肥等农事活动。
比如，在干旱季节来临之前，如果能提前得知雨水稀少的信息，农民就可以提前做好储水准备，采用节水灌溉技术，确保农作物的生长不受缺水的影响。
相反，如果预报显示将有大量降雨，农民则可以调整灌溉计划，避免过度灌溉导致的水资源浪费和土壤过湿影响作物根系生长。
在播种季节，准确的雨水预报能帮助农民选择合适的时机进行播种，提高种子的发芽率和成活率。
此外，对于一些容易受到雨水灾害影响的农作物，如水稻、蔬菜等，及时的雨水监测和预报能够让农民提前采取防护措施，如加固农田设施、疏通排水渠道等，减少雨水过多造成的洪涝灾害对农作物的损害，保障农业丰收和粮食安全。
其次，雨水的监测和预报对于城市的防洪排涝工作意义重大。
随着城市化进程的加速，城市的地表硬化面积不断增加，雨水的自然渗透和排放能力受到了极大的影响。
在暴雨来临时，城市容易出现内涝现象，给交通、基础设施和居民生活带来严重的影响。
通过雨水的监测和预报，城市管理部门可以提前做好防洪排涝的准备工作。
比如，提前开启排水泵站，清理排水管道，设置临时的排水设施等。
同时，交通管理部门可以根据预报信息，提前采取交通管制措施，引导车辆避开易积水路段，保障市民的出行安全。
对于一些地势较低的区域，如地下停车场、地下室等，可以提前通知居民和相关单位做好防范措施，避免财产损失。
此外，雨水监测和预报还能为城市的规划和建设提供重要的参考依据。
在城市规划中，可以根据历史雨水数据和未来的预报信息，合理设计排水系统，增加城市的雨水调蓄能力，提高城市应对雨水灾害的能力。
物联网技术在农业灌溉领域的应用与效果评估
物联网技术在农业灌溉领域的应用与效果评估第1章绪论 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (3)第2章物联网技术概述 (3)2.1 物联网技术发展历程 (3)2.2 物联网技术架构与关键技术 (4)第3章农业灌溉现状与问题 (4)3.1 我国农业灌溉现状 (4)3.2 农业灌溉面临的问题 (5)第4章物联网在农业灌溉领域的应用 (5)4.1 物联网技术在农业灌溉中的应用场景 (5)4.1.1 灌溉自动化控制 (5)4.1.2 农田环境监测 (6)4.1.3 数据分析与决策支持 (6)4.1.4 水资源优化配置 (6)4.2 物联网技术在农业灌溉中的优势 (6)4.2.1 精准灌溉，提高水资源利用率 (6)4.2.2 提高农业生产效率 (6)4.2.3 改善农田生态环境 (6)4.2.4 促进农业可持续发展 (6)4.2.5 降低农业风险 (6)第5章灌溉信息感知与传输技术 (6)5.1 灌溉信息感知技术 (7)5.1.1 土壤水分感知技术 (7)5.1.2 气象信息感知技术 (7)5.1.3 作物生长信息感知技术 (7)5.2 灌溉信息传输技术 (7)5.2.1 无线传感网络技术 (7)5.2.2 低功耗广域网技术 (7)5.2.3 移动通信技术 (7)5.3 数据处理与分析技术 (7)5.3.1 数据预处理技术 (7)5.3.2 数据分析方法 (8)5.3.3 云计算与边缘计算技术 (8)第6章智能灌溉控制系统 (8)6.1 系统架构设计 (8)6.1.1 硬件设备 (8)6.1.2 软件平台 (8)6.1.3 网络通信 (8)6.2 灌溉设备控制策略 (9)6.2.1 灌溉决策依据 (9)6.2.2 灌溉控制方法 (9)6.3 系统集成与优化 (9)6.3.1 系统集成 (9)6.3.2 系统优化 (9)第7章灌溉决策支持系统 (10)7.1 决策支持系统概述 (10)7.2 数据分析与处理 (10)7.2.1 数据采集 (10)7.2.2 数据处理 (10)7.3 灌溉决策模型 (10)7.3.1 模型构建 (10)7.3.2 模型参数优化 (10)7.3.3 灌溉决策 (10)7.3.4 决策支持系统应用案例 (11)第8章物联网技术在农业灌溉领域的应用案例 (11)8.1 大田作物灌溉应用案例 (11)8.1.1 案例背景 (11)8.1.2 应用实践 (11)8.1.3 效果评估 (11)8.2 设施农业灌溉应用案例 (11)8.2.1 案例背景 (11)8.2.2 应用实践 (11)8.2.3 效果评估 (12)8.3 水稻灌溉应用案例 (12)8.3.1 案例背景 (12)8.3.2 应用实践 (12)8.3.3 效果评估 (12)第9章物联网技术在农业灌溉效果评估 (12)9.1 灌溉效果评价指标 (12)9.1.1 灌溉均匀度 (12)9.1.2 灌溉效率 (12)9.1.3 作物产量与品质 (12)9.1.4 灌溉自动化程度 (13)9.2 数据收集与分析 (13)9.2.1 数据收集 (13)9.2.2 数据分析 (13)9.3 效果评估方法 (13)9.3.1 灌溉均匀度评估 (13)9.3.2 灌溉效率评估 (13)9.3.3 作物产量与品质评估 (13)9.3.4 灌溉自动化程度评估 (13)第10章发展前景与政策建议 (14)10.1 物联网技术在农业灌溉领域的发展趋势 (14)10.2 存在问题与挑战 (14)10.3 政策建议与展望 (14)第1章绪论1.1 研究背景全球气候变化和人口增长对粮食需求的不断增加，农业灌溉面临着提高水资源利用效率和灌溉管理水平的挑战。
灌区实时灌溉决策支持系统软件研制
灌区实时灌溉决策支持系统软件研制
张巍巍;刘喜峰;谷红梅;刘增进;徐建新
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2007(029)004
【摘要】基于灌区灌溉用水过程的复杂性和实时性,结合北方灌区管理的具体情况,研制了灌区实时灌溉决策支持系统软件.该软件具有数据录入、编辑、查询、统计、输出等功能;具有较强的定性及定量分析能力;能够为灌区管理提供灌溉模式优选和
水资源优化分配的决策支持,为用户制定精细灌溉的作业方案.
【总页数】3页(P54-55,61)
【作者】张巍巍;刘喜峰;谷红梅;刘增进;徐建新
【作者单位】华北水利水电学院,河南,郑州,450011;华北水利水电学院,河南,郑
州,450011;华北水利水电学院,河南,郑州,450011;华北水利水电学院,河南,郑
州,450011;华北水利水电学院,河南,郑州,450011
【正文语种】中文
【中图分类】S275;TP311
【相关文献】
1.东港水稻灌区节水灌溉决策支持系统探析 [J], 马涛
2.实时灌溉预报与灌溉用水决策支持系统研究与应用 [J], 谭君位;崔远来;张培青
3.灌区水资源实时优化调配决策软件研制 [J], 徐建新;白雪梅;沈晋;邱林
4.作物在线实时灌溉制度研究及其管理软件研制 [J], 马建琴;李明
5.灌溉模式选择智能决策支持系统软件研制 [J], 徐建新;王萍
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灌溉与管理模拟试题A
灌溉与管理模拟试题A————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《灌溉与管理》模拟试题A一、名词解释（每题3分，共12分）1.蒸腾速率2.容积百分率3.土壤计划湿润层深度4.灌溉水源二、判断题（每题2分，共10分）（答√或×）1.作物生长的五大因素全部由土壤提供。
2.作物吸收的水只有小部分通过蒸腾作用以气态形式散失到外界大气中。
3.渠系建筑物是灌、排系统必不可少的重要组成部分。
4.隔水层是指含水层周围的透水地层又称透水层。
5.控制地下水位和排盐主要依靠末级排水沟。
三、填空题（每空2分，共30分）1.作物生长所需的基本条件有（ ）、热能、空气、（ ）和（ ），称为作物生长的五大因素。
2.蒸腾的主要通道是气孔，气孔在向外蒸腾的同时，（ ）和（ ）进入气孔，从而实现（ ）、（ ）交换。
3.通常把（ ）和（ ）这两项合称为腾发。
4.地下水根据其埋藏条件可分为（ ）、（ ）和（ ）。
5.喷灌系统的主要设备包括（ ）、（ ）及其附件、（ ）等。
四、问答题（每题8分，共48分）1.水对作物的生理作用主要表现在哪几方面？2.斗、农渠的规划布置有哪些特点？3.简述井灌区规划原则。
4.什么是灌溉管理质量评估？灌溉管理质量评估的主要内容包括哪些？5.配水方式有那几种？配水顺序是什么？6.简述灌区现代化管理的重要作用。
[答案]：一、名词解释（每题3分，共12分）1.蒸腾速率：是指作物在一定时间内单位页面面积蒸腾的水量。
2.容积百分率：是指土壤水的容积占土壤容积的百分数，它表明土壤水分在孔隙中充满的程度。
3.土壤计划湿润层深度：是指在旱田进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深度。
4.灌溉水源：是指可以用于灌溉的水资源。
二、判断题（每题2分，共10分）（答√或×）1.×2.×3.√4.×5.√三、填空题（每空2分，共30分）1.日光 水分 养分2. 2CO 2O 水 气3.植株蒸腾 棵间蒸发4.上层滞水潜水承压水5.喷头管道动力设备四、问答题（每题8分，共48分）1.水对作物的生理作用主要表现在哪几方面？（1）细胞原生质的重要成分；（2）光合作用的重要原料；（3）一切生化反映的介质；（4）溶解和输送养分；（5）保持作物体处于一定形态。
电气技术在水文测量与预报中的应用
数据处理与分析： 对水质数据进行 处理和分析，评 估水质状况
预警与报警：根 据水质监测结果， 发出预警或报警 信息，提醒相关 部门采取措施
01
0 2
03
04
水质评价标准
水质指标：包括pH值、溶解氧、氨氮、磷等 评价方法：采用单因子评价、综合评价等方法 评价标准：根据国家或地方相关标准进行评价 评价结果：根据评价结果制定相应的水质改善措施
自动监测系统
自动监测系统的组成： 传感器、数据采集器、 通信网络、数据处理中 心
自动监测系统的工作原理： 通过传感器实时监测水文 数据，数据采集器收集数 据，通信网络传输数据， 数据处理中心分析处理数 据
自动监测系统的优点： 实时性、准确性、高效 性、经济性
自动监测系统在水文测 量中的应用：河流水位 、水质、地下水、降雨 量等参数的监测
电气技术在水文测量与 预报中的应用
汇报人：XX
目录
电气技术在水文测量 中的应用
01
电气技术在洪水预报 中的应用
02
电气技术在旱情监测 与预报中的应用
03
电气技术在水质监测 与评价中的应用
04
电气技术在水利工程 中的应用
05
电气技术在防洪减灾 中的应用
06
电气技术在水文 测量中的应用
遥感测量
遥感技术简介：通过遥感卫星获取地球表面信息 遥感在水文测量中的应用：监测河流、湖泊、海洋等水体的变化 遥感技术的优点：实时、快速、大面积监测 遥感技术的局限性：受天气、云层等因素影响，需要与其他技术结合使用
网络技术：利用互联网技术， 实现水文数据的实时传输和共 享
卫星通信技术：利用卫星通信 技术，实现全球范围内的水文 数据传输和共享
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2002年5月第4卷第5期中国工程科学Engineering ScienceM ay 2002Vol .4No .5学术论文[收稿日期] 2001-11-30;修回日期 2001-12-21[作者简介] 茆 智(1932-),男,江苏南京市人,武汉大学教授实时灌溉预报茆 智1,李远华2,李会昌3(1.武汉大学水利水电学院,武汉 430072;2.中国灌溉排水发展中心,北京 100053;3.河北省水利技术试验推广中心,石家庄 050061)[摘要] 实时灌溉预报是制定动态灌溉用水计划的基础,对灌区节水,增加作物产量和提高经济效益起着重要作用。
其重点与难点内容是作物需水量实时预报。
国内外已有的作物需水量预报方法与模型,是建立在历史典型水文年资料基础之上的,无法用于实时预报。
文章分析了作物需水量与气象条件和非气象条件(主要是植物条件以及土壤条件)之间的关系,提出了根据天气类型、作物绿叶覆盖率和土壤有效含水率3项因素进行作物需水量实时预报的方法与模型,介绍了具体的预报步骤与计算框图,改进了常规的预报方法,主要是用预报的天气类型(晴、昙、阴、雨)代替修正彭曼法中所需的气温、空气湿度、日照时数与风速4项气象因素,用绿叶覆盖率代替叶面积指数,并提出了新的计算土壤水分修正系数的数学模型。
[关键词] 灌溉;实时预报;作物需水量;灌溉制度[中图分类号]S274.1 [文献标识码]A [文章编号]1009-1742(2002)05-0000-001 导言高水平的灌溉用水管理是节约用水,提高灌区农业产量,充分发挥灌溉工程效益的重要环节。
灌溉用水管理的核心是实行计划用水,而指导计划用水的依据是用水计划。
我国制定的常规用水计划属于“静态”用水计划,它是根据历史资料,选定几种典型水文年,针对典型年的气象、水文情况,制定出当年的用水计划;在执行过程中,再依据当时的气象、水文等情况进行调整。
由于这种计划是依据历史资料制定的,若当年实际的气象、水文情况与典型年差异较大,则难于有效地指导用水。
国内外近年来的实践表明,采用先进的“动态”用水计划,可以避免此弊端。
用动态用水计划指导灌溉用水,可达到节水、高产、高效益的目的。
动态用水计划是以实时灌溉预报为依据的动态取水、配水与灌水计划,它是在充分利用实时信息基础上确定的短期计划,因而比较符合实际,实用价值较高。
实时灌溉预报是编制与执行灌区动态用水计划的必要条件,只有做出实时灌溉预报,才可能制定出动态用水计划;实时灌溉预报可靠、准确,动态用水计划才可能符合实际,才能发挥指导用水以取得节水、高产、高效益的效果。
实时灌溉预报是以“实时”资料为基础,即以各种最新的实测资料和最近的预测成果为依据,通过计算机模拟分析,逐次预测作物所需的灌水日期及灌水定额。
今后灌溉预报的发展趋势是开展实时灌溉预报,因此研究与应用实时灌溉预报有着重要的理论意义与实用价值。
实时灌溉预报的基础是作物需水量ET 的实时预报,提出较可靠、准确、又便于应用的E T 实时预报方法,是实时灌溉预报的重点与难点内容。
在水资源能够满足作物正常灌溉要求的条件下,获得ET 实时预报资料后,根据降水、地下水补给量等因素的实时预报数据,通过农田水量平衡分析,即可进行灌水时间与定额的实时预报。
当水资源不能满足正常灌溉条件时,需根据水源情况以及不同程度缺水对产量的影响,进行大量的优化分析,确定作物优化灌溉制度,情况比较复杂,不单单是预报问题。
本文仅论述水资源能够满足作物正常灌溉条件下的实时灌溉预报。
2 作物需水量ET实时预报2.1 预报作物需水量ET的基本数学模型在我国,一般把作物蒸腾量与棵间蒸发量之和(即蒸发蒸腾量)称为作物需水量,它等于土壤—植物—大气连续体系中水分传输的速率。
能影响该体系中水分传输与水气扩散的任何一个过程的任何一种因素,均能影响ET。
气象因素,包括太阳辐射、日照时数、气温、空气湿度与风速等,是影响E T的主要因素。
对于一定的作物,作物因素,包括品种、生育阶段、生长发育情况等,由于其影响作物的根系吸水、体内输水和叶气孔水气扩散,因而对E T产生影响。
土壤含水率影响土壤水向根系传输以及直接向地表传输的速率,故土壤含水率也是影响E T的主要土壤因素。
E T与这些影响因素的关系可表示为E T=F(S,P,A),(1)式中,ET为作物需水量;S为土壤因素;P为植物因素;A为气象因素。
根据国内外E T试验资料的分析,上述各因素对ET的综合影响,可以用土壤、植物与气象因素单独对ET影响结果之乘积表示[1]。
因此,ET可表示为E T=F1(S)·F2(P)·F3(A)。
(2) F3(A)为气象因素的影响。
根据对中国大多数省分灌溉试验站实测E T资料的分析可以证实,用修正彭曼公式或彭曼-蒙特斯公式计算出的参照作物需水量E T0是表示气象因素影响的最适合参数[2,3],因此F3(A)=ET0。
F2(P)为作物因素的影响。
国内外大量预测资料表明,叶面积指数(LAI)是影响E T的主要植物因素[4,5]。
但是,LAI难以迅速在大面积上准确地测定,而实时预报则要求及时地提供此数据,因而在实时预报中难于直接应用LAI求出F2(P)。
笔者的观测、研究表明,作物叶面积指数与绿叶覆盖百分率(覆盖率)LCP密切相关,两者相关系数达0.96以上[5,6],而LCP可以在大面积上快速测定,因此,可采用LCP来计算F2(P),即k c=F2(P)=F2(LCP),k c是作物系数。
F1(S)为土壤因素的影响。
根据土壤水分运移原理,在实际土壤含水率(ω)小于临界土壤含水率(ωj)的条件下,有效土壤含水率即实际土壤含水率(ω)与凋萎系数(ωp)之差是影响E T的主要土壤因素,即kω=F1(S)=f1(ω-ωp),(ω<ωj),kω是土壤水分修正系数。
临界含水率ωj即“毛管断裂含水率”,其值取决于土壤质地,变化于田间持水率的70%到80%之间[7]。
当实际土壤含水率不低于临界含水率ωj时,土壤含水率对E T无影响,即kω=F1(S)=1,(ω≥ωj)。
综合以上分析,预报ET的基本数学模型为E T=k c·ET0,(ω≥ωj),(3)E T=kω·k c·E T0,(ω<ωj),(4)或ET=f2(LCP)·ET0,(ω≥ωj),(5) ET=f1(ω-ωp)·f2(LCP)·ET0,(ω<ωj)。
(6) 2.2 参照作物需水量E T0的预报参照作物需水量ET0简称参照需水量,是用以反映各种气象条件对作物需水量影响的综合因素。
以大量试验研究成果为依据,目前全世界统一采用“高度一致(0.12m),生长旺盛,地表完全被绿叶覆盖的开阔(长、宽均在400m以上)绿草地”在不缺水条件下的蒸发蒸腾量为参照需水量,亦即上述条件草地之潜在(不缺水)需水量为参照需水量[8,9]。
根据国际上半个世纪的试验研究,联合国粮农组织(FAO)1979年推荐用修正的彭曼公式计算ET0[9],该公式理论较完备,计算精度较高。
1998年,FAO又推荐用理论上更为完善的彭曼-蒙特斯公式计算ET0[8]。
在我国全国协作的“全国及各省(自治、直辖市)主要作物需水量等值线图研究”和“全国及各省(自治区、直辖市)作物需水量及灌溉制度资料整编”项目中,许多省(自治区、直辖市)的研究组对修正彭曼公式与国内外最常用的其他四五种公式进行了比较,表明用修正的彭曼公式算出ET0后再算出的E T精度最高(精度高于90%的数据占80%以上)[2]。
根据中国水利水电科学研究院的研究,修正的彭曼公式与彭曼—蒙特斯公式计算结果十分接近,两者有良好的线性25第5期茆 智等:实时灌溉预报 关系,相关系数大于0.97[3]。
因此,从实用出发,本文仍以修正彭曼公式为基础预报E T0。
修正彭曼公式如下[9]:E T0=P0P·ΔrR n+0.26(1+B u u)(e a-e d)P0P·Δr+1。
(7)式中,P0与P为海平面与预报地点平均气压(hPa);Δ为饱和水气压随温度的变率(hPa/℃); r为湿度计常数(hPa/℃);e a为饱和水气压(hPa);e d为实际水气压(hPa);R n为净辐射,以蒸发能力计(mm/d),可以用总辐射、日照时数与e d算出;u为2m高处日平均风速(m/s);B u 为风速修正系数。
在一定的地点(纬度、海拔高程)和时间(月份)里,利用式(7)计算E T0,需要温度、湿度(或水汽压)、风速与日照时数4项气象因素的数据。
对于常规的需水量预报,可以从历史上典型年的气象资料取得这些数据,故完全可以直接采用此公式。
但是,由于短期气象预报中不进行湿度(或水汽压)与日照时数预报,因此,实时预报中不可能直接用此公式预报ET0。
笔者根据我国一些地区的长期(20年以上)气象记录,用式(7)计算出逐年、逐月的E T0,将其分月按晴、昙(少云、多云)、阴、雨4种天气类型分类统计,发现在同一地区和相同月份内,相同天气类型条件下的ET0数值十分稳定[1,5,6]。
对于一个地区,可以根据长系列气象记录,应用式(7)算出各月晴、昙、阴、雨4种类型条件下的多年平均E T0数值,例如,河北省3个县的各月不同天气类型的E T0多年平均数值(表1)[6]。
各地在实时预报中可以直接用当地的这种多年平均值进行ET0预报。
我国地理部门也提出过预报蒸发力的类似方法[10]。
表1 河北省望都、藁城、临西四种天气类型下多年平均逐月E T0 Table1 Average long term values of monthly ET0under four weather types in Wangdu,Gaocheng and Linxi,Hebei Province月份不同地区不同天气类型下多年平均E T/mm·d-1望 都藁 城临 西晴昙阴雨晴昙阴雨晴昙阴雨10.530.390.350.310.490.450.360.250.680.640.440.35 20.940.830.690.611.060.880.670.421.030.990.790.48 32.061.721.410.902.151.771.220.892.771.971.241.01 44.213.091.981.413.762.932.441.294.093.572.841.40 55.844.993.702.484.754.503.411.605.074.583.572.00 66.305.174.092.935.755.073.872.306.415.214.122.98 75.053.943.242.665.164.383.412.295.664.433.282.47 84.233.282.562.474.073.482.971.874.443.852.702.10 92.882.151.671.412.902.462.191.473.122.681.901.57 101.781.521.230.921.851.541.331.112.051.771.421.06 110.770.730.670.510.700.600.570.500.890.760.680.49 120.460.420.400.290.380.300.190.170.570.530.400.35 由于天气类型是任何气象站(点)短期天气预报中的基本项目,可以根据预报的天气类型,用以上方法十分简便、迅速地预报E T0。