自動化控制在農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的運(yùn)用
時(shí)間:2022-03-06 05:00:46
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[摘要]我國是農(nóng)業(yè)大國,卻嚴(yán)重缺水。基于此,農(nóng)業(yè)一直提倡利用農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)進(jìn)行變革。特別是當(dāng)代信息技術(shù)發(fā)展飛速,自動化技術(shù)已經(jīng)滲透到了生活的每個(gè)角落,農(nóng)業(yè)灌溉也不例外。所以,越來越多的人將目光投入自動化農(nóng)業(yè)灌溉的研究之中,提升農(nóng)業(yè)節(jié)水面積。本文將通過對我國農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的探析,闡述自動化控制在農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢。
[關(guān)鍵詞]自動化控制;農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng);應(yīng)用探索
1我國農(nóng)田水利灌溉面臨的主要問題
1.1水利設(shè)施不夠完善。我國常用的水利灌溉工程多為小型水利項(xiàng)目,這類小型水利項(xiàng)目多為農(nóng)民自主籌資修建而成,多數(shù)沒有對其進(jìn)行長遠(yuǎn)的規(guī)劃,科學(xué)性也不強(qiáng),所以,其工程修建的內(nèi)容較為簡單,故水利設(shè)施在質(zhì)量上較差,使用一段時(shí)間后,就會出現(xiàn)故障[1]。而大型的水利工程其質(zhì)量可以得到保證,但由于缺乏后期的維修與保養(yǎng),贏利點(diǎn)逐漸下滑,與當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展極為不相符,同時(shí),我國水利灌溉工程在修建時(shí),其水庫的分配并不合理,在旱季達(dá)不到應(yīng)有的效果,還有待進(jìn)一步完善。1.2灌溉渠道淤泥較多,不通暢。在我國一些地方的農(nóng)田水利灌溉,多是以挖一條溝或修一條渠的辦法進(jìn)行引水灌溉的,這樣的工程毫無質(zhì)量保障。類似設(shè)施經(jīng)過多年使用,就會出現(xiàn)漏水或渠道淤泥過多的現(xiàn)象,其質(zhì)量會因這些問題而變得使用年限降低。灌溉渠道在使用過程中,容易將泥沙帶進(jìn)水中,使水渠道受淤堵而影響灌溉效果。1.3管理相對薄弱,投入相對不足。由于我國水利工程在管理上存在不足,產(chǎn)權(quán)不明確,水利修建完畢,其后期的維護(hù)的責(zé)任歸屬不明確,致使農(nóng)田水利工程在管理上不到位,在工程上出現(xiàn)較為嚴(yán)重的漏水現(xiàn)象,同時(shí),降水量又達(dá)不到灌溉標(biāo)準(zhǔn)。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí),忽略對水利灌溉的維護(hù)與投資,致使水利工程質(zhì)量下降,影響農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
2農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)自動化控制的必要性
1.1社會發(fā)展趨勢。區(qū)域間水資源分配不均,加劇了生產(chǎn)水平的差異。南方地區(qū)氣候獨(dú)特,降水充足,多洪澇之災(zāi)。北方降水稀少,甚至干旱數(shù)年。雖然我國水資源問題依舊存在,但當(dāng)代社會是智能化的時(shí)代,現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展更為實(shí)現(xiàn)自動化農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)提供了有利的條件。通過對先進(jìn)灌溉技術(shù)的借鑒與總結(jié),摸索出適合我國農(nóng)業(yè)灌溉的自動化灌溉系統(tǒng)并不困難。2.2傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉不足。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉多數(shù)是人工灌溉,當(dāng)然可以借助些簡單的灌溉工具,如:水車等。但隨著物價(jià)上調(diào),農(nóng)業(yè)灌溉的雇傭成本也在上漲。對于廣闊的農(nóng)田而言,其高額的人工成本令農(nóng)民難以負(fù)擔(dān)。特別是自動化灌溉系統(tǒng)前期投入資金較大,需一次性投入,其后還有養(yǎng)護(hù)維修等方面需要,自動化灌溉系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)成本上還是很大的。另傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)只能解決小區(qū)域間的水資源分布問題。對于大面積的水資源分配,還是有一定的困難度。基于農(nóng)業(yè)灌溉問題的種種缺陷,我國農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)急需更加專業(yè)的、自動化技術(shù)來解決。自動化控制在農(nóng)業(yè)灌溉中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一,操作簡單、節(jié)水性能高。農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)對操作水平?jīng)]有太高的要求,自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)易于操作。二,農(nóng)業(yè)灌溉過程會摻雜化肥的使用,化肥中含有大量的腐蝕性物質(zhì),自動化控制灌溉選擇了防腐蝕性強(qiáng)的材質(zhì)作為管道或渠道輸水設(shè)施。所以,自動化控制灌溉系統(tǒng)設(shè)置簡易,輸水過程中水源通過的渠道較少,因此輸送到灌溉地的水潔凈度也高。
3農(nóng)田水利灌溉模式分析與節(jié)水管理的具體措施
3.1農(nóng)田水利灌溉模式分析。使用渠道防滲技術(shù),是農(nóng)田灌溉慣用的一種輸水方式,傳統(tǒng)輸水滲漏較高,更需要利用節(jié)水灌溉技術(shù),將土料進(jìn)行壓實(shí),將滲水的現(xiàn)象減輕,也可以給三合土設(shè)置保護(hù)渠道,用磚、混凝土等來襯砌。還有一種辦法,就是在修建的渠道里安裝塑料薄膜,涂上瀝青進(jìn)行護(hù)面,這樣才能強(qiáng)化渠道的防滲技術(shù),減少輸水過程中發(fā)生滲漏現(xiàn)象,提高渠道輸水的安全性和抗沖能力。還有一種灌溉技術(shù)是噴灑灌溉技術(shù),它是利用水泵等設(shè)備將水加壓輸送到灌溉地段,再利用噴灑器將水噴射到空中,這樣就可以均勻水資源,使其散落到農(nóng)田進(jìn)行灌溉。這樣的噴灌系統(tǒng)有三種,固定式、半固定式和移動式。3.2節(jié)水管理的具體措施。輸水過程中需要注重節(jié)水,我國大部分的水利灌溉工程多以挖渠配合機(jī)泵的使用,以此來達(dá)到傳輸水資源的作用,這樣的情況,在渠道挖成后就可以直接投入使用,但這樣的簡單的挖渠道的方式,對水資源是極度浪費(fèi)的,50%的水資源在灌溉過程中大量流失,所以要注重渠道防滲工作,對渠道加以處理,減少渠道在輸水過程造成的水資源的浪費(fèi)。建立低壓管道,對農(nóng)田實(shí)施灌溉,這種方式對傳統(tǒng)的渠道灌溉來講是一種進(jìn)步,這種方式對水資源的合理使用起到節(jié)水作用,低壓管道式灌溉工程在整體造價(jià)中并不是特別高,可以利用這樣的灌溉系統(tǒng)節(jié)約投資成本,特別是這類灌溉效果比渠道灌溉效果好,是西方發(fā)達(dá)國家經(jīng)常使用并推介的一種灌溉方式,這類灌溉系統(tǒng)可以利用低壓管道進(jìn)行灌溉,并逐漸運(yùn)用在推廣和使用中,受到大多數(shù)的農(nóng)民朋友的認(rèn)可。近幾年我國對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識在提高,而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的生物技術(shù)也得到廣泛響應(yīng),農(nóng)業(yè)技術(shù)人員不斷研究探索,使很多生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到大力倡導(dǎo),農(nóng)業(yè)技術(shù)人員研制的抗旱節(jié)水育種項(xiàng)目,使具有抗旱節(jié)水性能的種苗在播種后仍然可以達(dá)到有效節(jié)水。這種抗旱節(jié)水技術(shù)在生物技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。我國節(jié)水植物對水資源的利用效率在提高,繼續(xù)加大抗旱節(jié)水品種的研發(fā),培育出更多的抗旱節(jié)水植物。通過生物技術(shù)的應(yīng)用,并結(jié)合生物與植物的技術(shù)管理來共同研究水利灌溉的發(fā)展。合理開采水資源,對沖積平原或河流的中下游地下水位較高的地方,采取井灌的方法。對于地下缺水嚴(yán)重的地方,就要減少用水量,修建蓄水工程,引入河流水蓄水池或回灌地下水,通過這樣的方式合理使用水資源,節(jié)約用水。
4結(jié)語
自動化控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)灌溉中,占有極其重要的地位,所以,要合理運(yùn)用自動化控制系統(tǒng)。這樣才能對國家農(nóng)業(yè)發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用,更利于水資源得到節(jié)約使用,緩解水資源,使用水緊張得到問題的解決。相信在不久的將來,基于自動化控制系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)運(yùn)用在中國的大江南北。
參考文獻(xiàn)
[1]吳素英.農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中自動化技術(shù)的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2019(06):144.
作者:蒙鑫 單位:新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限責(zé)任公司
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