浅议计算机技术在吉林省 节水灌溉中的应用
2013-07-04 01:07
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文章来源于百分百论文网
摘 要：胡锦涛总书记在环境工作
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摘 要：胡锦涛总书记在环境工作座谈会上指出，建设资源节约型、环境友好型社会是中国发展的战略选择。针对 胡锦涛总书记在座谈会上的讲话要点，就吉林省农业用水水源不足的现况，探讨了利用计算机技术在节水灌溉方面的应用 前景，认为利用计算机技术是吉林省节水农业未来的发展趋势，并对如何应用计算机技术作了简要说明。 关键词：计算机技术；节水；应用前景
中共中央总书记胡锦涛在中共中央
政治局第三十
七次集体学习中强调， 全党全社会都必须按照科学发 展观的要求， 充分认识建设资源节约型、 环境友好型 社会的重要性和紧迫性， 下最大决心、 花最大气力抓 好节约能源资源工作。 就水资源而言， 中国的人均淡 水资源占有量目前是世界平均水平的 1/4， 随着中国 人口的增长， 人均的淡水资源占有量将会越来越少， 估计到 2030 年中国将被列入严重缺水国家 。 人均水 资源大大低于世界平均水平， 且我国水资源利用效率 明显偏低， 浪费严重。 按照国际公认标准评价， 吉林 省属于中度缺水地区， 多年来全省平均水资源量约为
398.83 亿 m3， 其 中 地 表 水 资 源 量 约 为 344.17 亿 m3，
地下水资源量约为 123.60 亿 m3， 不重 复计算量约为
54.66 亿 m3。 人均水资源占有量约为 1 500m3， 仅为全
国的 2/3， 世界的 1/5。 吉林省西部属干旱、 半干旱地
区一年平均降水量 408mm。 2009 年， 作物正值灌浆 期， 吉林省内许多地区长时间不降雨， 导致籽粒不充 实， 大面积枯萎死亡， 传统的灌溉方式 （例如漫灌） 已不能充分利用水资源， 并造成巨大浪费。 目前， 吉 林省的农业灌溉水资源的利用率仅为 56% 左 右 。 因 此， 采用先进的灌溉方式， 是节水灌溉的当务之急。
1 节水灌溉的内涵
节水灌溉是根据供水条件和作物需水规律， 采用
各种方法和措施 ， 提高自然降水和灌溉 水 的利用效 率， 获取农业最佳经济效益、 社会效益和生态环境效 益。
2 计算机技术在节水灌溉中的重要意义
“转变用水观念， 创新发展模式”， 积极利用计算
机网络技术实现水资源持续利用和节水灌溉是未来农
业用水发展的必然趋势。 因为计算机技术可以最大程 度地利用水资源和节约用水， 对建设资源节约型和环 境友好型社会意义重大。
3 计算机技术在吉林省节水灌溉中的应用
在农业节水灌溉方面， 美国的计算机网络技术是
很先进的， 根据吉林省农业可利用水资源情况， 可以 借鉴美国在这方面的经验， 不断探索节水灌溉的发展 空间。 笔者认为， 吉林省可从以下几个方面发挥计算 机在节水灌溉中的作用。
3.1 建立完备的农业节水灌溉设备
根据吉林省一定区域内水源情况及农作物需水特 点， 把各种数据输入计算机， 利用计算机分析出应建 立节水灌溉设备的规模及设备类型， 达到节水灌溉设 备的有效利用。
3.2 推广应用土壤水分监测技术
可大量使用热脉冲技术测定作物茎秆的液流和蒸 腾， 用于监测作物水分状态， 并根据土壤墒情的监测 预报理论和方法， 对空间信息技术和作物水分状态进 行实时预报， 根据预测结果确定干旱程度及灌溉用水 量， 达到节约用水的目的。
3.3 强化对水资源的自动化调控
有灌溉条件的地方 ， 利 用 中 央 自 动 监 控 （即 遥 测、 遥讯、 遥调） 系统对大型供水渠道进行自动化管 理， 开展灌区输配水系统的自控技术研究。 在明渠自 控系统软件运行方面， 着重开展对供水系统的优化调 度计划的研究， 采用明渠非恒定流计算机模拟方法， 结合闸门运行规律， 研制系统运行的实时控制软件。
3.4 综合利用多种水资源
吉林省白城地区无大型灌区， 多依靠自然降水， 全年降水较少， 应以网络技术支持的智能化配水决策 支持系统为基础， 建立起多水源优化配置专家系统， 提出不同水源组合条件下的优化灌溉与管理模式， 合 理利用和配置灌区的地表水、 地下水和土壤水， 适期 进行统一规划和管理， 在最大限度地满足作物对水分 的需求， 改善灌区的农田生态环境。
4 主要灌溉方式的应用
一般来讲， 农业灌溉发展经历了漫灌、 喷灌、 滴
灌等发展阶段。 漫灌由于水分浪费比较严重， 利用率 低， 对吉林省这个水源比较匮乏的省份而言不适合使 用。 喷灌和滴灌对水分利用率较高， 由于其精确的灌 溉方式最大限度地满足了植物生长过程中对水分和营 养成分的需要， 节约了用水量， 吉林省西部成为了目
（转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
前最合理的灌溉形式之一。
4.1 喷灌节水技术
喷灌是把由水泵加压或利用自然落差形成的有压 水通过压力管道送到田间， 再经喷头喷射到空中， 形 成细小水滴， 均匀地洒落在农田， 达到灌溉的目的。 其优点是灌水均匀、 少占耕地、 节省人力、 对地形的 适应性强。 主要缺点是受风力影响大、 设备投资高。 目前， 在我国应用较多的有以下几种： 固定管道式喷 灌； 半移动式管道喷灌； 中心支轴式喷灌机； 滚移式 喷灌机； 大型平移喷灌机； 纹盘式喷灌机和中、 小型 喷灌机组。 这些喷灌方法适用于除水稻外的所有大田 作物， 以及蔬菜、 果树等， 其对地形、 土壤等条件适 应性强。 但在多风的情况下， 会出现喷洒不均匀、 蒸 发损失增大的问题。 与地面灌溉相比， 大田作物喷灌 一般可省水 30%～50% ， 增产 10%~30% 。 但 在 多 风 、 蒸发强烈的地区， 容易受气候条件的影响， 有时难以 发挥其优越性， 所以要对这些地区进行喷灌的适应性 作进一步分析。 由于各种喷灌形式各有利弊， 且适合 于不同的条件， 因此只能因地制宜的选用， 但不管采 用哪种喷灌方式， 都可以利用计算机技术控制喷射方 向和流量， 以达到节约用水的目的。
4.2 滴灌节水技术
自然界的植物通常是通过根部直接吸取土壤的水 分和养料而进行生长的。 地下滴灌技术就是直接把灌 溉水输送到植物根部， 既符合植物的自然吸水习性， 也能够充分利用水资源， 起到节水作用。 采用计算机 灌溉系统， 可以自动控制地下滴灌作业， 水的利用率 达到 95%以上， 节水性能优越。 地下滴灌方式比传统 灌 溉 方 式 节 水 60% ~80% 。 据 统 计 ， 采 用 喷 灌 方 式 ， 水分利用率为 65%； 采用漫灌方式， 水分利用率只为
50%。
地下滴灌技术主要采用 A.D.I 压力补偿管理作业， 该技术已被许多农业节水率高的国家应用 （如美国）， 其主要设备 （产品） —A.D.I 压力补偿滴灌管采 用滴 头双入口、 宽流道 、 梯形迷宫式结构以 降 低水流压 力， 并与上部的弹性片配合调整流道的宽度， 从而达 到稳定出水口流量的目的。 使用该技术可以解决管道 压力造成的滴头水量不均匀的问题， 对提高节水效率 非常明显。
4.3 智能化灌溉管理和全自动化灌溉控制技术
智能化的灌溉管理， 将时间、 水量和灌溉深度三 种灌溉模式综合起来。 通过配备先进的监测系统、 通
信系统和数据处理系 统 ， 实现对气候条件的 准 确测 量， 自动确定灌溉是否需要进行或何时进行等， 以及 自动发出信号进行 远 距 离 遥 控 ， 实 施 灌 溉 作 业 。 另 外， 在灌溉中， 其配合使用水肥耦合技术， 经过技术 人员的程序设计和数 据 使 用 ， 可以提供最佳的用水 量。 这样， 不仅能满足各种植物的用水需要， 而且可 以实现最大程度的节水目标。 而这些都是靠计算机自 动操作和执行， 无需人为干涉， 最大程度地实现了自 动化作业。
（科教范文网http://fw.NSEAC.com编辑发布）
水资源紧缺已成为严重制约许多国家国民经济可 持续发展的瓶颈， 吉林省水资源比较匮乏， 在工农业 及生活用水不断增长的情况下， 利用计算机网络技术 进行节水灌溉作业意义深远， 仍有不断研究和拓展的 空间。
参考文献
