西方先進(jìn)智能節水灌溉控制技術(shù)介紹

2011-05-19 09:25:59         來(lái)源:中華園林網(wǎng)     瀏覽次數:

  國外灌溉用水管理正在向信息化、自動(dòng)化、高效化的方向發(fā)展。智能技術(shù)、計算機應用技術(shù)、氣象數據監測技術(shù)陸續應用于灌區信息管理和運行決策。與此同時(shí),國外還十分重視灌溉用水管理軟件的開(kāi)發(fā)和應用,灌溉用水管理基本上已經(jīng)達到了信息化、自動(dòng)化、多功能化的水平。

  目前,國外智能節水灌溉控制技術(shù)主要能實(shí)現以下功能。

  根據實(shí)時(shí)氣象數據按需灌水

  由于氣象條件的波動(dòng)及植株的不斷生長(cháng),作物的蒸散量每天都會(huì )有所不同。灌溉中央控制管理系統根據采集的氣象數據計算參考作物的蒸散量ETo值,再根據喬木、灌木和地被等不同園林景觀(guān)植物的作物系數

  Kc,確定不同植物的需水量,根據不同植物的需水量自動(dòng)調整不同閥門(mén)的開(kāi)關(guān)時(shí)間,達到按需灌水的目的。采用ET值精度較高,一個(gè)標準氣象站一般能控制30平方公里的參考數據。目前采用控制器灌溉沒(méi)有季節調節和中控有季節調節灌溉量可以節水20%-25%。例如以北京市海淀區草坪為例,ETo=762毫米/年(260天生長(cháng)期),對暖季草Kc=0.6,那草坪灌溉量W=ETo*Kc/0.8=571毫米,相當于一平方米每年灌溉0.57立方米水,而如果是控制器沒(méi)有季節調節,ET=826毫米,灌溉量=826/0.8=1032毫米,相當于每年一平方米灌溉1立方米,節約44.6%。一般控制器設置管理得當,中控智能也可以節約20%以上。與手動(dòng)噴灌比較,目前從國外應用智能中控節水效果達20%-45%。

  避免過(guò)量灌溉

  目前,大多數灌溉水都不可能被完全利用,有的是因為灌水強度大形成徑流而損失,有的是因為蒸發(fā)而損失,但最大浪費來(lái)自于過(guò)量灌溉。土壤對水的保持能力是有限的,灌溉時(shí)最多使土壤含水量達到這個(gè)上限,超過(guò)此上限的灌溉水在植物根區以下通過(guò)深度滲透而流失,不能被土壤保持,也就不能被植物利用,所以在使用灌溉系統時(shí),灌溉深度不宜超過(guò)植物主要根系活動(dòng)深度。智能控制可以根據最小ET值設置,實(shí)現植物根系不同灌溉深度的目標。

  實(shí)現間歇灌溉

  在坡度大和土壤滲透能力差的地方,需將灌水時(shí)間分成若干時(shí)間段進(jìn)行,以免產(chǎn)生徑流損失,實(shí)現“間歇灌溉”。

  系統流量管理和分區灌溉

  為了降低投資造價(jià)和運行工作壓力正常,灌溉設計師設計經(jīng)濟合理的管道和灌溉設備,如果人工管理不能實(shí)現設計師的目的,開(kāi)啟閥門(mén)流量過(guò)大,管道的水力損失增加,或超過(guò)水泵額定流量產(chǎn)生壓力過(guò)低。只有采用流量管理,才能根據每個(gè)主管或干管的流量設定,自動(dòng)開(kāi)啟一定數量的閥門(mén),其流量不超過(guò)設定流量,以保持正常工作壓力和泵站的高效運行。

  根據不同植物的需水量適量灌水,避免浪費。不同植物的需水量也不同,只要我們根據植物的不同類(lèi)型將灌溉系統分為若干區域,每個(gè)區域單獨設置運行時(shí)間就可以確保每種植物獲得需要的水量。比如相對地被植物、灌木或樹(shù)木,草坪的根系更淺,對水的需求更大也更頻繁,在灌溉系統中就最好不要把它們分在同一區域。對于不同的灌溉設備,工作壓力不同和灌溉強度不同,也需分不同的灌溉區域。

  合理利用天然降水

  灌溉中央控制系統可根據季節和氣候變化調整灌溉制度,系統中雨量傳感器可以充分利用天然降雨,使入滲到土壤中的有效降雨充分利用。當降雨量達到一定值后,傳感器感應到這一數值并將信號傳到控制器,灌溉系統將自動(dòng)暫?;蛑袛?,從而充分利用雨水資源。

 

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