摘要：鉴于中国水资源短缺且农业灌溉用水有效利用率低的现状,为提高农业灌溉用水效率与效能,加快高科技智慧型农业设备研发与推广,降低农业投入以及农业用水的比例,采用数值模拟与模型试验相结合的方法,制定四因素三水平的正交试验优化方案,对9种不同方案在设计流量点处的新型微型管道水轮机性能进行计算,并进行物理模型试验验证.研究结果表明:水轮机内的压力脉动主要受到叶片通过频率和导叶通过频率的影响;在设计流量点处,优化后的水轮机出力为6.30 W,效率为85.13%,与初步设计方案相比,分别提高了32.35%和2.58%.同时研发了智慧农业物联网前端与终端系统,建立一个集自发电、环境监测、远程控制、情况预警、生长状况分析于一体的综合性农业物联网智能管理系统,极大地方便了用户,为实现智能化种植、养殖技术提供了一种切实可行的方案.