摘要：针对棉田灌溉环境下采用的传统无线通信技术功耗高、通信距离近、信号质量不稳定的问题,基于Lora技术设计了一种棉田节水灌溉自动控制系统。首先,提出了系统总体设计方案,以Arduino作为核心控制器,通过田间信息采集节点采集棉田土壤湿度信息;然后,利用Lora组网将数据传输到Lora基站,再利用4G网络将数据传输到物联网云平台,完成Web端和手机APP端的土壤湿度数据实时监测及对田间执行控制终端的控制;接着,在考虑棉田灌溉需求的情况下,完成了对系统硬件的选型与设计、软件设计与物联网平台的开发;最后,进行了系统通信测试。试验结果表明:在一定通信距离内,系统运行稳定,可以完成实时数据采集、传输与阀门远程控制,满足了复杂棉田环境通信需求。

摘要：为准确判断作物需水量并确立合适的灌溉控制策略,实现作物的自动、定位、实时与适量灌溉,设计了基于ZigBee无线传感网络与模糊控制方法的精细灌溉系统。该系统通过ZigBee无线传感器网络采集土壤水势与微气象信息(包括环境温度、湿度、太阳辐射与风速等),并传输灌溉控制指令;结合FAO56 Penman-Monteith公式计算农田蒸散量,并将农田蒸散量和土壤水势作为模糊控制器的输入量,建立了多因素控制规则库,实现了作物灌溉需水量的模糊控制。试验结果表明该系统经济实用、通信可靠、控制准确性高,特别适用于中小型灌溉区域的精细灌溉。

摘要：甘肃省河西绿洲灌区石羊河流域大水漫灌较普遍,水分利用效率较低。紫花苜蓿田间管理粗放,生产力较低。在研究区域设计大田试验,研究不同灌溉量(节水40%灌溉(198 mm)、节水20%灌溉(264 mm)和常规灌溉(330 mm))和施磷量(0、60、120和180 kg P hm-2)对紫花苜蓿(Medicago sative L)分枝数、干草产量和水分利用效率的影响。结果表明,常规灌溉、节水20%灌溉和节水40%灌溉的紫花苜蓿分枝数分别为2086、1862和1660枝m-2,干草产量分别为18882、17045和14626 kg hm-2,WUE分别为21.80、23.70和24.68 kg hm-2mm-1。紫花苜蓿分枝数和干草产量随灌溉量增加而增加,水分利用效率(WUE)随灌溉量增加而减少。紫花苜蓿分枝数、干草产量和WUE随施磷量先增加后降低,当施磷量达到P 60 kg hm-2时,紫花苜蓿分枝数达到最大值(2056枝m-2);当施磷量达到P 120 kg hm-2时,紫花苜蓿干草产量(19114 kg hm-2)和水分利用效率(26.50 kg hm-2mm-1)达到最大值。根据试验结果分析,综合考虑紫花苜蓿干草产量和水分利用效率,建植3年的紫花苜蓿以灌溉量264 mm和施磷量为P 120 kg hm-2为最优组合。

摘要：为解决目前丘陵地区果树灌溉技术中存在的过度灌溉、浪费水资源等问题,以实现丘陵果园节水灌溉,结合无线传感器网络技术,设计开发了一种基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统.系统以ATmega128L单片机为控制核心,由上位机、汇聚节点、无线传感器节点、土壤水分传感器和电磁阀等组成,其中土壤水分传感器和电磁阀连接到无线传感器节点上,汇聚节点与传感器节点之间数据采用无线方式进行传输,汇聚节点通过RS-232串口线与上位机相连.系统能实时监测葡萄土壤含水率的变化,根据土壤含水率来判断葡萄是否缺水,并发出灌溉指令实施对葡萄精确灌溉,系统实现了葡萄园灌溉的自动化控制.通过试验,选定25 cm深度的土壤含水率为灌溉启动监测量,启动灌溉的监测阈值设定为26.8%;选定50 cm深度的土壤含水率为灌溉停止监测量,系统停止灌溉的监测阈值为45.5%.试验表明:系统可以达到精确灌溉要求,结合葡萄的生存阈值可以实现节水灌溉.

摘要：综合性节水灌溉工程,系将喷灌、微灌以及管灌等两种以上不同灌水方式合并于一个工程系统中,这在实践上已不断应用。其中有三个技术性问题值得设计者注意,即如何处理不同灌水方式要求不同的系统工作压力;如何保证各轮灌组灌水时,水泵都在高效区运行。

摘要：为有效减少泾阳地区大面积灌溉活动诱发黄土滑坡对社会和经济带来的巨大损失,开展灌溉型滑坡室内实验研究,研究坡度在灌溉条件下对黄土滑坡变形破坏过程影响,具有重大的现实意义。本次实验设计了可用于坡顶和坡面的灌溉装置,同时进行了45°斜坡和60°斜坡的两组室内灌溉模型实验,且每组斜坡内埋设体积含水率传感器、基质吸力传感器和孔隙水压力传感器三种传感器记录其内部变化。通过对两组实验过程及结果进行对比分析,进而得出灌溉条件下浅表层黄土滑坡的变形破坏规律,总结出该类滑坡的破坏模式及其诱发机理。实验结果表明,实验前期随着体积含水率不断增大,基质吸力逐渐减小至基本稳定,土体强度随之减小;实验后期上部土体饱和,斜坡产生的变形和土体排水不畅产生了超孔隙水压力,有效应力随之减小,土体强度减小至最小,导致滑坡产生。同时,坡度越大,滑坡越易发生,滑面深度和滑动距离越小。

摘要：在甘肃省石羊河流域绿洲灌区,采用裂区设计大田试验,研究不同灌溉量(常规灌溉(327 mm)、节水20%灌溉(261 mm)、节水40%灌溉(196 mm))和施氮量(0,140,221,300 kg/hm2)对留茬免耕春小麦植株吸氮量、收获期土壤硝态氮(NO3--N)含量和氮肥损失的影响。结果表明,在留茬免耕农田中,灌溉量从196 mm增加到327 mm,小麦籽粒含氮量从1.55%增加到1.71%,植株吸氮量从134 kg/hm2增加到190kg/hm2。当施氮量超过221 kg/hm2时,籽粒含氮量、秸秆含氮量、植株吸氮量不再显著增加。施氮300,221,140 kg/hm2处理的植株吸氮量比不施氮处理的分别提高47%,37%和18%;在春小麦收获期,土壤表层(0-60 cm)NO3--N含量随灌溉量增加而减少,随施氮量增加而增加,灌溉和施氮对60 cm以下土壤NO3--N含量影响不明显。与不施氮处理相比,施氮300,221,140 kg/hm2的氮肥损失分别为186,137,94 kg/hm2。

摘要：【目的】确定宝山农场合理的农业引江灌溉模式,为区域水资源优化配置提供科学依据。【方法】针对松花江流域引江灌溉产生的地表水和地下水的综合开发利用问题,利用三江平原水文地质资料和宝山农场地下水水位长系列实测资料对MODFLOW-2000模型进行了参数识别、验证及模型敏感性分析,并模拟分析了4种情景对宝山农场地下水水位的影响。【结果】构建的地下水模拟模型能够反映灌区井群地下水位的实际变化过程。敏感性分析表明,长序列地下水变化过程及地下水位分布情况受初始地下水位影响很小;说明当研究区域内利用地下水灌溉及部分地区(沿江10 km)采用引江水灌溉模式时,地下水资源基本上可以维持供采平衡,在保证地下水合理开采的前提下不会发生内涝;而研究区域内均采用引江灌溉模式则会使地下水位-抬高导致内涝,内涝情况随着与河道距离的增加而愈发严重。【结论】引江水灌溉时,需加强对地下水位的观测,当地下水位过高时,应减少引江灌溉用水,适当增加地下水抽取量进行灌溉,以保障研究区地下水和地表水的高效利用。

摘要：在建筑垃圾堆山造景环境保护工程中,通过参与山体景观植物灌溉系统规划设计与管理,就节水灌溉技术在山体景观植物灌溉管理中的应用与规划设计进行了探讨。建筑垃圾堆山的土壤结构与自然山体不同,对灌溉系统提出了多方面的特殊要求。通过总结经验,对于不同坡度的山体和植物的灌溉方式提出了一些解决方案,为复杂陡峭山体上的绿化创造必要的条件。