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[硕士论文] 郑志建
电子与通信工程 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:水资源严重匮乏已经成为全球性的问题,节约并高效用水是人类生产和发展的共同需求。中国是全球13个人均水资源严重贫乏的国家之一,水资源的匮乏严重制约了我国经济社会的可持续化发展,更加发展成为制约我国农业经济发展的一大“瓶颈”。为了满足人民日益提高的农业经济方面的需求、改善农业水资源滥用的基本状况、合理配置农业资源必须发展自动滴灌技术。
  本文针对在农业节水技术中存在的滴灌不合理、水资源浪费、人力成本高昂等问题,设计了一套基于STM32的自动滴灌系统。相比于传统灌溉技术,具有性能稳定、无线传输数据、精准测量并能够实时观测数据变化,远程控制滴灌系统等功能。
  在本文中,首先,通过分析多个影响土壤湿度的因子并且使用传感器对其进行测量,将测量后的多个传感器参数进行数据融合。其次,完成土壤环境传感器检测模块设计、数据传输模块的设计、自动滴灌系统多传感器参数融合算法设计。再次,设计并完成了远程监控模块,其中远程监控模块不仅能监控土壤环境传感器模块采集的传感器量、实时显示融合后的土壤湿度值、而且能够远程控制自动滴灌系统。最后,通过一系列的实验验证传感器的灵敏度以证明该自动控制系统具有稳定性高、精确测量、节水性能良好等优点。
  综上,本文设计并实现的一套基于STM32的自动滴灌系统,具有稳定的工作状态、良好的测量精度、节水性能优良等优势。其不仅能够对土壤中的存在的土壤温度、土壤湿度、光照强度进行准确的测量,而且能够实现远程控制,节省人工成本。不但为农业精确播种、灌溉提供重要依据,而且也为农林业的发展、促进植物的生长方面起到促进与发展的作用。
[硕士论文] 常迪
农业水土工程 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:定量分析区域农作物净灌溉需水量及其变化规律,明确影响净灌溉需水量变化的主要环境因子,对于保障区域作物用水安全、提高区域水资源承载力具有重要现实意义。本研究以人民胜利渠灌区为研究对象,首先选取2005-2015年的Landsat遥感影像数据,采用面向对象的分类方法,即按照作物形状特征、空间几何特征、拓扑特征建立规则集,从而提取农作物相关信息:然后根据研究区气象数据、土壤数据以及提取的作物数据,通过基于土壤水分动态随机模型,计算区域农作物净灌溉需水量;在此基础上,运用空间叠加分析提取净灌溉需水量和作物种植面积的空间变化特征,并通过敏感性分析得出了气象因素及作物种植面积对区域作物净灌溉需水量的影响程度,揭示了人民胜利渠灌区净灌溉需水量的变化趋势,从而为灌区水资源科学调度与管理及作物种植结构调整提供技术支撑。本研究取得的主要结果如下:
  (1)采用遥感面向对象分类方法,并结合多尺度分割、模糊规则分类算法,对人民胜利渠灌区的主要种植作物冬小麦、夏玉米和水稻的空间分布信息进行了提取。结果表明.在分割像素尺度为50的条件下,可以区分出植被区;在分割像素尺度为10的条件下,以2015年为例,归一化植被指数(NDVI)大于071的种植区域为冬小麦,归一化水体指数(NDWI)大于052的种植区域为水稻,灰度共生矩阵(GLCM)小于128的种植区域为夏玉米。不同年份所选指数的取值范围存在差异,根据面向对象分类软件(eCognition)中的精度评价,得到的作物分类结果精度较高,符合实际情况和研究需要。
  (2)改进了基于土壤水分动态随机模型的净灌溉需水量计算模型。根据土壤水分动态随机模型,在计算点尺度净灌溉需水量的基础上,考虑到土壤质地和作物种植面积的差异以及对精度的不同要求,完善了区域土壤参数与作物参数,构建区域净灌溉需水量计算模型,计算得出了研究区在2007年、2013的净灌溉需水量相对较高,分别为697亿m3和693亿m3,封丘县、滑县、获嘉县和原阳县2005-2015年的净灌溉需水量高于新乡市郊、新乡县、卫辉市、淇县、辉县和封丘县。
  (3)采用敏感性分析对研究区净灌溉需水量时空变化影响因素(作物、气象因素)进行了统计分析。结果表明,旱季日均降水量、平均气温和降水频率的波动幅度相比日照时数、相对湿度和风速更为剧烈,雨季日均降水量、降水频率的波动幅度相比平均气温、相对湿度、日照时数和风速更为剧烈。敏感性分析表明,在降水频率增加5%的条件下,净灌溉需水量下降417%;降水频率为强敏感参数,降水量、湿度、气度、冬小麦种植面积为中等敏感参数,而风速、日照时数、夏玉米及水稻种植面积则为弱敏感参数。
[硕士论文] 王万宁
农业水土工程 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:针对华北地区传统耕作模式下水浇地普遍存在土壤耕层逐年变浅、犁底层变厚、耕层土壤蓄水保肥能力下降、灌水质量不高等问题,本研究以冬小麦—夏玉米连作为研究对象,设计冬小麦播前深松40cm+旋耕15cm(PS)、不同畦田规格(畦长50m、畦宽1.7m、3.4m、5.1m)和入畦流量(30m3·h-1、40m3·h-1)6个试验处理组合,以传统旋耕15cm、畦宽3.4m作为对照(CK),于2016-2017年在中国农业利学院新乡综合试验基地,开展了深松耕作和畦灌灌水技术参数组合对土壤物理性状、土壤入渗性能、灌溉水流推进、作物生长发育等田间试验研究,建立了土壤入渗Kositiakov模型,并对深松耕作方式下畦灌灌水技术参数进行了模拟研究、灌水质量进行了分析评价。研究取得的主要结果如下:
  (1)研究了深松耕作方式对土壤物理特性、土壤含水量的变化规律,发现深松较传统耕作能改善冬小麦—夏玉米土壤容重、孔隙度、紧实度,明显降低了0-40cm土层土壤容重和20-30cm土层土壤紧实度,增加了土壤孔隙度,并在一定程度上提高了0-100cm土层的土壤含水率和0-60cm土层土壤储水量。
  (2)揭示并模拟了深松耕作方式下畦灌水流推进、土壤入渗特性变化规律,发现入畦流量和畦宽对水流推进时间均有一定影响;入畦流量(40m3·h-1)和畦宽(3.4m)一定时,深松耕作畦灌水流推进时间较对照平均延长了5.32min;采用幂指数函数对水流推进数据进行了拟合,决定系数R2均在0.9以上。与传统耕作相比,深松后的土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和土壤累计入渗量分别提高41.53%、50.08%、12.58%、12.44%,采用Kositiakov入渗模型能较好地拟合深松后冬小麦拔节期土壤入渗过程,决定系数R2在0.92~0.96之间,畦灌灌前入渗系数a值为11.20,入渗指数b值为0.62;灌后入渗系数口值为8.16,入渗指数b值为0.83。深松耕作显著提高了冬小麦播种后和收获后20cm、40cm深度处土壤饱和导水率。
  (3)分析了深松耕作对作物生长特性、产量和水分利用效率的影响,发现深松耕作对冬小麦—夏玉米的生长发育具有一定的促进作用,其株高、叶面积指数、干物质积累量、产量和产量构成要素均显著高于传统耕作,冬小麦—夏玉米水分利用效率较传统耕作平均分别提高24.61%和23.11%。深松耕作方式下,畦宽为3.4m、入畦流量为40m3·h-1的畦灌灌水技术参数组合,作物水分利用效率最高,节水增产效果显著。
  (4)采用WinSRFR模型对深松耕作畦灌灌水过程进行了模拟、灌水质量进行了评价,模型对深松畦灌水流运动过程模拟结果较好,不同处理ARE的范围在22%~29%。深松耕作畦灌灌水效率平均为86%、灌水均匀度平均为81%,分别较传统耕作提高2.76%和4.95%,其中,深松耕作方式下,畦宽为3.4m、入畦流量为40m3·h-1的灌水效率为95%,灌水均匀度为86%,优于其它处理组合,灌水质量较好。
  (5)通过对作物产量、水分利用效率、以及灌水质量评价等的综合因素分析,筛选出深松耕作方式下畦灌灌水技术参数最优组合,得到了深松40cm+旋耕15cm,畦长为50m,畦宽为3.4m,入畦流量为40m3·h-1,坡度为0.0019,改水成数为0.39h,糙率为0.211,入渗指数a值为0.638,入渗系数K值为118.444mm·h-a的畦灌灌水技术参数组合最为适宜。
[硕士论文] 赵朋飞
农业水土工程 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:玻璃球滤料作为一种新型环保滤料,具有理化性质稳定,耐磨损,过滤水头损失小的特点,在国外已经被应用于水处理行业。玻璃滤料在微灌设备中的过滤及反冲洗原理类似于砂石滤料,具有截污能力强、滤料清洗方便的特点,能有效的滤除过滤水中对滤头造成阻塞的有机杂质和无机杂质,保证微灌过滤设备的高效运行。之前国内外学者对砂石过滤器的工作原理做了大量的理论和试验研究,本人针对玻璃滤料与传统的砂石滤料的过滤及反冲洗性能进行对比,开展不同粒径的玻璃球滤料在不同条件下的过滤性能试验研究,为玻璃球滤料在微灌过滤设备上使用及微灌过滤器设计时设置合理的过滤时间与反冲洗频次提供参考。
  试验思路首先通过对石英砂、玻璃球、碎玻璃三种不同滤料开展过滤及反冲洗对比试验,分析出了过滤时三种不同滤料的清洁压降随滤速的变化规律。通过试验主要取得了以下研究成果:
  1.开展玻璃滤料与石英砂滤料的过滤及反冲洗性能对比试验,石英砂滤料发挥截污作用的滤料高度约为滤层以下三分之一的滤柱高度,而玻璃滤料则有60%的滤层厚度发挥截污作用,与石英砂滤料相比具有水头损失小、滤料反冲洗彻底,截污能力强,反冲洗长周期运行比石英砂更省水的特点。
  2.通过开展三种粒径的玻璃球滤料过滤性能对比试验,得到以下结论:
  (1)对于粒径为0.7mm、0.9mm的玻璃球滤料,当过滤浑水质量分数为0.01%时,初始过滤速度对过滤出水浊度影响不大;当过滤浑水质量分数大于0.03%时,当初始过滤速度为0.015m/s时,过滤出水浊度在趋于稳定前有较大波动,当初始过滤速度大于0.02m/s时,滤后水浊度随时间很快趋于稳定,且有较小的出水浊度。对于粒径为1.13mm的滤料,滤后水的平均浊度大小取决于初始过滤速度,且在一个过滤周期内过滤出水浊度的平均值大于前两种滤料。
  (2)对于同一种粒径的滤料,过滤瞬时流量随着过滤时间的增加而减小。对于同一种滤料,在同一初始过滤速度条件下,过滤浑水质量分数越大,过滤瞬时流量在一个过滤周期内的减少量就越大。当过滤浑水质量分数相同时,在同一种过滤速度条件下,粒径较小的滤料颗粒在整个过滤周期中的瞬时流量变化最大,粒径较大的滤料颗粒在整个过滤周期中的瞬时流量变化最小。在同一种过滤浑水质量分数条件下,采用同一种过滤速度进行过滤时,粒径为0.7mm和0.9mm的滤料的过滤瞬时流量在一个过滤周期内的减少量随着初始过滤速度的增大而增大,而对于粒径为1.13mm的玻璃球滤料过滤瞬时流量在一个过滤周期内的减少量随着初始过滤速度的增大而减小。
  (3)对于粒径分别为0.7mm和0.9mm的玻璃球滤料来说,同一滤料,在同一初始过滤速度条件下,滤层进出口压差随着过滤浑水质量分数的增大而增大。在不同的过滤浑水质量分数条件下,当初始过滤速度较小时,粒径为0.7mm、0.9mm、1.13mm的玻璃球滤料在整个过滤周期中进出口压差增加值依次减小。对于粒径为1.13mm的玻璃球滤料,在同一过滤浑水质量分数条件下,滤层进出口压差的增加量随着初始过滤速度的增加而增加。
[硕士论文] 南茜
农业水土工程 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:微灌加气技术是微灌发展的重要研究方向之一,但目前对于微灌加气装置运行效果的研究尚不多,微灌加气设备的选型没有系统的技术支持。为此,本文采用超微米气泡循环加气装置和空气压缩机2种加气装置,展开加气微灌首部水力性能试验和滴灌带水力性能试验,比较了两种装置首部产生溶解氧的效果和滴灌带运输过程中水气变化分布情况,分析了不同温度、不同通气时间因素下溶解氧变化规律、气泡悬浮时间以及不同滴灌带进口压力、不同滴灌带长度、不同滴头朝向因素下的流量、溶解氧分布规律和气水均匀度等,得出如下结论:
  空气压缩机加气时水中溶解氧随时间整体变化不大,而超微米气泡循环加气装置的溶解氧衰减明显。从溶解氧含量及加气设备运行能耗上综合考虑,两种加气设备在加气时长为5min时效果最优。升温会造成水中溶解氧含量的降低。因此微灌加气时,为获得更大的溶解氧含量,应尽可能在较低温度下进行。不论加气与否,选用哪种加气设备,滴灌带铺设长度增加时溶解氧含量都没有明显流失;滴头朝上滴灌带的溶氧量比滴头朝下的更多,但溶解氧含量均匀度更低。超微米气泡在水中的悬浮时间比较长,且气泡的存在稳定性较强。在超微米气泡发生机加气、空气压缩机加气、不加气三种条件下,滴头平均流量随滴灌带进口压力的增大而增大,随滴灌带长度的增大而减小。不同的滴头朝向对平均流量的影响很小。加气处理与不加气处理相比,滴头平均流量减少不大,对流量均匀度的影响不明显。不同加气设备之间的平均流量差异也很小。滴灌带铺设长度对两种加气设备下的流量均匀度都存在显著影响,滴头朝向仅对空气压缩机加气时的流量均匀度呈显著作用,且滴头朝下比滴头朝上的流量均匀度高。灌水器流量均匀度随滴灌带进口压力增大而增大,随滴灌带铺设长度增大而减小。对空气压缩机设置不同的加气量(或对应滴灌带中不同气水比)条件下,各取样点滴头出水量随滴灌带铺设长度的分布规律类似,其分布主要与滴灌带本身性能有关。气水比升高,灌水器流量的克里斯琴森均匀系数变化不大,整体上呈稳定趋势。结合滴头出流量及水中溶解氧含量综合分析,采用空气压缩机加气量为3L/mm时节省能源,综合效益为三种加气量下的最优。结论进一步丰富了现有微灌加气理论,为微灌加气技术的推广应用提供了一定的技术参考。
[博士论文] 陈智芳
农业水土工程 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:灌溉管理智能化和灌溉决策智慧化是灌区信息化的核心,对于提高水资源利用效率,实现农业现代化,促进“乡村振兴”战略实施具有重要意义。要实现精准灌溉,快速准确地获取信息是基础,及时科学地灌溉决策是核心。本研究将信息融合技术引入到农田灌溉领域,以冬小麦为研究对象,开展了基于多源信息融合的灌溉决策方法研究。通过3a的田间试验和室内分析,分析了土壤水分、叶水势、冠层温度和气孔导度等灌溉决策指标的变化规律,构建了基于高光谱的土壤水分估算模型,确定了冬小麦不同生育期、不同土层土壤水分的权重系数,实现了土壤水分在点尺度和区域尺度的融合,构建了不同灌溉决策指标的隶属度函数,完成了多源灌溉决策信息在特征层和决策层的融合,解决了多源灌溉信息的融合难题。取得的主要成果如下:
  (1)系统分析了土壤水分、叶水势、冠层温度和气孔导度等灌溉决策指标的变化规律。采用留一交叉验证法,构建了基于NVI的土壤水分估算模型,经验证,所建模型的平均相对误差MRE和均方根误差RMSE分别为16.73%和0.0478。利用通径分析方法,分析了叶水势、冠层温度和气孔导度与气象因素之间的关系,得出相对湿度对叶水势的影响作用最明显,饱和水汽压差对冠层温度和气孔导度的影响作用最明显。
  (2)实现了土壤水分在数据层的融合。采用自适应加权平均融合算法,确定了冬小麦不同生育期、不同土层土壤水分的权重系数,实现了土壤水分在点尺度的融合;利用贝叶斯最大熵方法,实现了三种不同来源土壤水分数据的融合,结果表明,采用BME3(取土+EC-5传感器+反演的土壤水分转换成的高斯分布概率软数据)进行融合,效果最好,完成了土壤水分在区域尺度的融合。
  (3)构建了灌溉决策指标的基本概率分配函数,实现了多源灌溉信息在特征层的融合。采用模糊推理理论,对各灌溉决策因子属性值进行了模糊化,采用三角形隶属度函数,得到了土壤水分、气孔导度、CWSI和叶水势四个指标的基本概率分配函数,构建了多个融合灌溉因子对灌溉决策的识别框架,为决策层融合提供基础参数。
  (4)对D-S证据理论进行了改进,实现了多源灌溉信息在决策层的融合。充分考虑灌溉决策的实际情况,对发生冲突的因子,引入距离函数,将平均距离代替冲突证据,解决了多源灌溉信息的融合问题及冲突因子的组合问题。利用实测数据对改进算法进行了验证,与经典D-S证据理论相比,采用本文提出的改进算法,灌溉决策的不确定性大大降低。
[硕士论文] 王鹏翔
农业水土工程 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:灌溉试验是保障农业水资源合理开发、高效利用、优化配置及农业用水科学管理的一项基础性工作。灌溉试验成果在灌溉工程规划、设计及管理中发挥了重要作用。但各地节水灌溉试验布设方式不统一,研究结果的代表性、可比性差,因此科学合理地确定适宜试验小区规格,对于经济、高效的获取具有较高精度和代表性的试验数据具有重要意义。本研究以滴灌、地面灌冬小麦、地面灌夏玉米为研究对象,以提出灌溉试验小区适宜规格确定方法为目标,综合考虑土壤水分的空间分布、作物边行效应以及边际土壤水分入渗的影响,确定了试验小区适宜的布设方案。取得的主要结论如下:
  (1)确定了冬小麦、夏玉米典型灌溉方式下核心区适宜规格
  冬小麦地面灌,1水平、1重复下试验小区(用于确定作物蒸发蒸腾量、灌溉效益等,下同)适宜面积为60-80m2。2水平、处理间差异大于15%时,可布设为2重复,每重复40m2,或3重复,每重复20m2;处理间差异在10~15%时,可布设为2重复,每重复80m2,或3重复,每重复30m2。小区形状宜布设为沿水流推进方向,长宽比在5∶1~7∶1的长方形。
  冬小麦滴灌1水平、1重复下的试验小区适宜面积为60-80m2;2水平、处理间差异大于15%时,可布设为2重复,每重复80m2,或3重复,每重复40m2;处理间差异在10~15%时,可布设为2重复,每重复150m2,或3重复,每重复60m2。小区形状宣布设为沿滴灌带铺设方向,长宽比在4∶1~5∶1的长方形。
  夏玉米地面灌1水平、1重复下的试验小区适宜面积为70-90m2。2水平,处理间差异大于15%时,可布设为2重复,每重复70m2,或3重复,每重复30m2;处理间差异在10~15%时,可布设为2重复,每重复150m2,或3重复,每重复50m2。小区形状宣布设为沿水流推进方向,长宽比在5∶1~10∶1的长方形。
  水平数增加时对应试验小区面积可相应减小。
  (2)确定了豫北地区典型土壤冬小麦、夏玉米地面灌的侧渗范围
  冬小麦灌水后,垄内土壤水分侧渗发生在0-60cm土层,影响垄外60cm,地面下60cm内土壤。夏玉米灌水后,垄内土壤水分侧渗发生在20-60cm土层,影响垄外60cm,地面下60cm内土壤。因此,小区间距应大于60cm,或在田埂中心线垂直埋设60cm深隔水板避免处理间灌水侧渗影响。
  (3)分析了冬小麦和夏玉米的边际效应
  冬小麦、夏玉米株高、叶面积的边际效应主要作用于拔节期,影响范围均为边3行,产量的边际效应表现在边2行。
  (4)确定了豫北地区灌溉试验小区适宜规格
  以试验小区核心区规格为基础,综合考虑边际效应和土壤水分侧渗影响范围,确定适宜试验小区规格。冬小麦试验适宜小区规格为核心区对应规格加0.6m宽保护区。夏玉米适宜试验小区规格为核心区对应规格加1.8m宽保护区。
[硕士论文] 何田田
水利工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:农田水热通量的变化规律与精确模拟,是国际上关注的前沿学术课题,该项研究能为节水农业提供坚实的理论基础,对于了解农田水热通量的过程与控制机理、优化农田灌溉制度的建设具有重要意义。本文基于涡度相关系统的实测数据,在皖南丘陵地区的典型玉米农田进行了连续的观测,针对该玉米农田的耗水规律和能量分配规律等方面进行了深入地研究,从不同的角度分析了玉米农田耗水以及能量分配的变化过程和控制机理,并在3个冠层阻力模型和1个土壤阻力模型的基础上,对冠层阻力计算模型进行改进,新建了3个耦合阻力模型,并以实测数据为基准进行分析比较,找出最适用的计算方法,最后,在冠层阻力模型的基础上,又对两个蒸发蒸腾量的估算方法进行比较。取得的成果有:(1)各个生育期的玉米ET的日变化均呈现出规则的钟形曲线,春夏玉米的季节变化略有差异,夏玉米中期的ET值较高,春玉米则是中后期较高,玉米ET的大小主要受到净辐射和温度的作用;(2)在晴天白天,当Rn-G大于200W·m-2时,EF差异较小,能量分配均衡,可供能量的消耗主要用于潜热,其次是感热,冠层阻力对能量分配起着重要的作用;(3)将冠层阻力模型与土壤阻力模型耦合,新建了3个耦合阻力模型:临界冠层阻力模型、气候阻力模型和Jarvis多因子阶乘模型,并利用实测数据进行对比分析,结果表明,Jarvis多因子阶乘模型是最适合本地玉米蒸发蒸腾量估算的冠层阻力模型,其次是临界冠层阻力模型,若测量参数有限,可使用临界冠层阻力模型;将Penman-Monteith估算方法和Shuttleworth-Wallace估算方法进行比较,结果表明,在植被较为密植的情况下,二者估算的差异不明显,但是在植被稀疏的情况下,SW估算方法的精度高于PM估算方法,更接近于实测值。
[硕士论文] 岳常青
水利工程 黑龙江大学 2017(学位年度)
摘要:新河宫灌区位于松花江下游右岸,黑龙江省桦川县境内。新河宫灌区是黑龙江待建的中型灌区。灌区位于三江平原腹部,土地连片,土壤肥沃,地势平坦,气候适宜,雨、热、光同季,水土资源丰富,农业开发增产潜力很大,是《黑龙江省千亿斤粮食生产能力建设规划》中重点工程之一。
  通过对新河宫灌区取水方案布局的分析,为下一步工程设计提出指导性方向,确定新河宫灌区建设的可行,从而推动新河宫灌区的建设,此为项目的实际意义。总结出寒区平原地表取水方案布局的一般性经验,对未来相似灌区等有一般参考的理论价值。
  新河宫灌区取水布局方案分析,根据交叉处渠沟的特征高程关系对比,本次跨河交叉工程布局分为三个方案。方案一为倒虹吸方案;方案二为渡槽方案;方案三为拦河坝方案。在搜集区域背景资料、行区域水资源供需平衡分析的基础上,从而确定取水布局方案的水源。在水源确定的基础上,对取水口位置进行了方案分析,对灌区的总体布置分别做出分散和集中两个方案。经过对工程区的取水口、地形、工程布置及局部特殊情况进行可行性分析,从工程运行管理和工程经济角度确定更优的方案布局。
  结论:对于寒区平原地带灌区,地势相对平坦,灌区跨河且地表水源位于灌区周边的情况下,取水布局一般集中建站相较于分散建站更优。对于渠道与河道交叉输水时,如环境允许,建溢流堰为较优方案。以上经验是寒区平原地表灌溉跨河灌区总结所得,可以作为相似灌区的参考,方案最终应根据实际情况调整分析确定。
[硕士论文] 周萌
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:我国平原河网地区水资源丰富,但农田用水粗放,尤其在稻田排水过程中,污染物排放得不到有效地控制,给当地水生态环境带来了很大的压力。本文从沿运灌区的农业用水管理与控制的角度出发,以减少农田排水达到减少农业非点源污染输出为目的,选用DRAINMOD模型模拟研究了不同灌溉制度条件下的水文过程,氮磷分布规律以及稻田流失量,并分析了小麦最佳经济效益农田排水系统的优化布置,成果可为当地农业生产发展提供理论依据与技术支撑。取得的成果如下:
  (1)水稻生长期间地下水位均较高,排水量较大,且随着灌水的出现呈周期性变化。对DRAINMOD进行参数率定,发现模拟值与实测值吻合较好,说明模型能够较好的预测研究区稻麦轮作农田的排水水文过程;对主要输入参数的敏感性分析发现,在用DRAINMOD模型模拟研究区农田水文过程时应对土壤侧向饱和导水率与排水模数慎重选择。
  (2)运用DRAINMOD模型对常规灌溉、深水灌溉和浅水勤灌三种不同的灌溉模式进行模拟分析,研究发现,后两种灌溉模式不仅能提高作物的产量还有一定的节水减排的效果,且以浅水勤灌表现尤为明显,该模式下灌溉量减少了108mm,削减率达11.8%,排水量减少达到了25.0%,作物产量增加了5.5%,与实测得出的增产532.5kg/hm2一致。因此浅水勤灌是研究区较为科学的水稻灌溉制度选择。
  (3)通过对研究区农事记录以及不同地下水和排水沟的定期取样监测,研究发现:在稻作期间,农田中不同形态的氮含量均较高,且以铵态氮的变化尤为明显,该时间段内浓度达2.67mg/L,在非水稻生长季,该值仅为0.33mg/L;而总磷的含量在整个监测期间均较小;随着埋深的增加,污染物浓度均呈现出减小趋势。
  (4)通过对农田氮磷流失量的研究发现,水稻种植期间,农田中磷的流失整体偏少,主要表现为氮的流失,铵态氮仅在7月份流失的量就占到整个氮素流失总量的38.7%,说明在施肥期后,尤其是尿素的施用后,很大一部分的氮素以铵态氮的形式随着排水从田间流失;浅水勤灌的灌溉方式在氮磷流失上的削减表现也较为明显,硝态氮、铵态氮分别较常规模式削减了21.1%、36.5%,总磷则减少了0.30kg/hm2。合理施用化肥不仅提高水稻产量增加经济收入,还能减少农业水对环境产生的负面效应。
  (5)在研究区现有排水条件下,不能安全满足小麦的排涝除渍要求。以小麦产量最大化的排水系统方案进行的模拟研究发现,排水强度越大小麦的相对产量就越高,小麦相对产量也随地表排水状况的改善而增高,且受涝渍胁迫的影响较大,在排水间距大于20m以后变化则尤为明显。根据模拟结果,在保证作物涝渍产量的同时,综合考虑经济因素,研究区以地表排水良好(Sm=1),排水暗管埋深为1.2m、间距为20m的排水系统设计,可得到最佳经济效益。
[硕士论文] 汪雨
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:本学位论文以河套灌区为研究区域,以灌区灌溉水利用系数为研究对象,采用水量平衡法和首尾测定法对河套灌区现状年(2014年)的灌溉水利用系数进行了计算,初步分析了河套灌区灌溉水利用系数的影响因素,估算了灌区规划年的灌溉水利用系数,根据规划的河套灌区节水改造方案,分析了灌区农业节水措施对河套灌区的农业用水总量的影响,主要研究结果如下:
  (1)采用水量平衡法和首尾测定法计算得到了现状年(2014年)河套灌区一千灌域、解放闸灌域、永济灌域、义长灌域、乌拉特灌域的灌溉水利用系数分别为0.394、0.417、0.456、0.339、0.305,对各灌域的灌溉水利用系数分别进行水量加权和面积加权后,河套灌区灌溉水利用系数分别为0.384和0.382。
  (2)根据《巴彦淖尔市水资源综合规划报告》中的渠道衬砌方案,对河套灌区的总干、分干、支渠进行全部衬砌,对地下水矿化度>3g/L地区的斗、农渠进行衬砌。本文结合上述灌区渠系衬砌方案,估算得到了河套灌区近期规划年(2020年)渠系水利用系数为0.580,远期规划年(2030年)渠系水利用系数为0.644。结合提高灌区规划年田间水利用系数的主要措施分析,估算得到了河套灌区近期规划年(2020年)田间水利用系数为0.840,远期规划年(2030年)田间水利用系数为0.855。
  (3)为达到河套灌区农业用水总量红线目标,即:灌区在近期规划年(2020年)农业用水总量将减少至43亿m3,远期规划年(2030年)农业用水总量将减少至40亿m3。在实施灌区节水改造工程方案的条件下,分析了灌区农业节水措施对农业用水总量的影响,估算得到了灌区在近期和远期规划年灌溉水利用系数必须达到0.487和0.550以上。
[硕士论文] 朱正全
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:本文以内蒙古河套灌区为研究对象,通过野外实地调研,结合相关研究数据和资料,深入了解灌区作物种植结构及其用水过程,分析不同的节水措施在灌区的应用,综合考虑灌区用水效率、经济效益和生态环境效益,基于水量平衡原理建立河套灌区农业灌溉资源型节水潜力的计算模型,定量研究河套灌区在有限水资源条件下的农业节水潜力,从而为灌区节水灌溉规划及管理,灌区水资源高效利用和生态环境改善提供科学依据。本文的主要结论如下:
  (1)作物种植结构直接影响灌区农业用水总量。1990~2014年灌区高耗水的粮食作物种植面积不断减少,低耗水的经济作物种植面积则不断增加,其中种植面积变化幅度较大的作物主要有夏田种植的小麦、秋田种植的玉米和葵花。灌区种植结构已经发生了较大的变化,2010年后农业种植结构基本稳定,未来一定时期内也将保持适度稳定,调整空间有限,因此通过种植结构调整的节水潜力不大。
  (2)在今后一段时期内,河套灌区农业节水宜采取的主要措施与技术有:加大渠道衬砌与改造、采用高效的田间节水灌溉技术、完善秋浇灌水技术、采用高效的农业耕作节水技术、发展井渠结合灌溉技术、制定节水高效的作物灌溉制度和农业管理措施等。
  (3)河套灌区的灌溉水有效利用系数目前还处于较低的水平,具有较大的提升空间。通过对骨干渠道的衬砌防渗,能够大幅减少漏损水量,提高渠系水利用系数,节水效果最为显著;同时,土地整理、喷微灌、免耕覆膜等田间节水措施的节水效果也很明显。
  (4)以作物需水量为基础,考虑有效降水补给、农业灌溉水在输水过程和田间中的损失等因素,建立河套灌区农业灌溉资源型节水潜力估算模型。根据河套灌区现状作物种植结构和实施的节水灌溉措施,估算得到2020年和2030年的农业灌溉资源型节水潜力值(与现状年2014年比较)分别为4.97亿m3和7.16亿m3,即作物灌溉需水量分别为39.82亿m3和37.63亿m3。
[硕士论文] 王郑
水工结构工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:进入21世纪后,随着技术的进步和经济的进一步发展,人类对节水、节地、生态、高产优质有了更高的要求,低压管道输水灌溉技术也成了现阶段农业发展的重要措施。要想加快发展速度,管材和配水装置的研究是最重要的两项,目前管材的研制已普遍受到重视,而配水装置的研制却是一个薄弱环节,严重阻碍了该项技术的推广应用,急需提出一种简易、低水头损耗、密封性良好的新型放水阀。
  本文采用计算流体力学软件FLUENT,通过UG构建模型,采用四面体非结构化网格自动划分网格,计算采用气液二相流VOF模型,Standardk-ε紊流模型,以及SIMPLE算法。通过对下压式挡板放水阀中一种过流能力最大的工况建立三维数值模型,利用Flunet软件模拟的几组流量情况,得出计算模型可靠的结论。同时对比了不同流量下相同断面速度、流态、压强的差异,分析了可能的原因。通过对新型低压灌溉球型放水阀建立三维数值模型。利用Fluent模拟分析了在相同的工作水头下,不同转角下放水阀阀内的水流流态,水头损失和过流能力,分析得出球阀的的适宜工作的转角在0°至25°之间。同时模拟了相同过流流量下,球阀全开工况与下压式挡板放水阀全开工况的水头损失、压强的对比,分析得到球型放水阀无论是在工作环境的适应性、密封性能、过流能力还是减少水头损失上都比下压式挡板放水阀更具优势。
  本文研究的结果将用于分析阀体结构内部水流情况,分析阀体内部对水流的阻力,为对进一步优化阀体结构减小水流阻力提供参考和依据。
[硕士论文] 周春阳
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:农业灌溉取水总量是评价灌区农业灌溉水利用水平的重要指标,也是灌区节水改造和用水管理状况的具体体现。通过灌区农业灌溉用水量测算结果分析,可以有效指导农田水利工程规划设计,合理评估农业节水潜力,促进区域水资源优化配置,是执行最严格水资源管理制度中实施“总量控制,定额管理”的主要依据。本论文以上海市金山区为对象,通过三年的具体试验与数据分析,探讨现阶段区域农业灌溉用水量测算的可行途径和方法,为金山区农业用水管理和水资源合理配置提供科学指导。取得如下主要研究成果:
  (1)探讨了不同条件下,区域灌区农业灌溉用水量测算的技术途径和方法;比较了当前依据不同目的要求,采用灌区灌溉水利用系数不同测算方法的优缺点和适用条件,确定样点灌区灌溉水利用系数测算方法;结合金山区小型提水灌区的实际情况,从区域尺度明确了灌区抽样调查原则与方法,选取向化丰产河北、阿林果园等16个典型灌区作为样点灌区,利用“首尾测算法”对样点灌区灌溉水利用系数进行有效测算。
  (2)在有条件的12个样点灌区,安装超声波流量计自动测量灌溉取水过程,无自动流量计安装条件的灌区则采用流速仪测流,对样点灌区每一次灌水过程进行现场取水量测算;在14个种植水稻作物的样点有代表性的典型田块,采用测筒法测定作物需水过程,确定样点灌区净灌水量,为保证测算结果的可靠性,每灌溉季节安排3次以上重复;对于以蔬菜作物(含大棚蔬菜种植方式)为主的样点灌区,由专门布设在灌区里的小型农业自动气象站采集气象信息,采用彭曼—蒙蒂斯(P—M)作物需水量估算模型,结合周边地区蔬菜作物需水量试验成果,测算蔬菜作物样点灌区净灌溉水量,同时作为种植水稻样点灌区净灌水量测算的对比方法,结果表明两种方法测算结果具有较好的同步性,两者相比误差仅为2.6%左右。
  (3)分别采用不同规模样点灌区面积占区域灌溉总面积比重和样点灌区农业灌溉取水占区域总农业灌溉取水的比重两种加权处理的方法,在区域尺度上进行灌溉水利用系数的转换,差异不明显。金山区2014年~2016年三年全区灌溉水利用系数分别为0.731、0.741、0.742,呈逐年提高趋势,输配水过程和田间灌水过程水量的浪费同时得到有效控制与该区高效节水灌溉技术的不断推广应用、高标准农田建设的不断推进、田间用水管理的加强密不可分;研究结果表明,完善田间工程建设与管理是未来挖掘灌区农业灌溉水高效利用潜力所在。
  (4)初步研究结果表明,不同水文年、作物种植结构比例、农田基础设施状况、农业生产管理水平是影响区域农业灌溉用水量的主要影响因素,同样是测算农业灌溉用水定额的重要依据。由此分析得到的金山区农业灌溉用水定额,对该区通过定额强化灌溉用水管理,促进科学用水、优化配置水资源具有重要意义。
[硕士论文] 林茂林
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:扬州沿运灌区位于南水北调东线工程上,以运河水作为灌溉主要水源。灌区用水计划总体上是考虑多年平均情况,但水稻灌溉用水量与降雨蒸发密切相关,具有很大的随机性,年际变化较大,故灌区年用水计划与水稻灌溉用水存在较大的矛盾;水稻年内灌溉用水量变化也很大,由于调水工程的特性,不可能按照水稻实际灌溉用水量进行年内水量分配,故灌区的需水与用水计划之间也存在一些矛盾。灌区里下河地区水位较低,有相当一部分面积在▽2.5m以下,通过江都站抽江水至8.5m再放到2.5m,水资源和电能严重浪费。本文对扬州沿运灌区灌溉用水优化配置相关问题进行研究,为科学调整水源及最大程度优化灌区灌溉用水计划提供参考,以确保南水北调的正常输水及扬州沿运灌区的正常需水。以水稻净灌溉用水量的变化特性以及灌溉面积变化对灌溉用水量的影响为主,主要研究成果如下:
  (1)根据“α值法”计算水稻逐日需水量,利用水稻灌溉定额计算模型计算水稻的灌溉定额,与现状年试验测定数据对比,以单一变量调整模型参数并确定,计算历年水稻灌溉定额,确定干旱年水稻灌溉定额为569.26m3/亩。
  (2)利用spss统计软件分析降雨蒸发年际变化及其与水稻净灌溉用水量的变化特性,确定1966~2016年,扬州沿运灌区不同时段降雨量均呈微弱下降趋势,年蒸发量呈显著下降趋势,水稻净灌溉用水量年际变化呈微弱上升趋势。认为生育期降雨、蒸发是水稻净灌溉用水量的主要影响因子,且降雨与净灌溉用水量呈负相关关系,蒸发与之呈正相关关系,根据二者可有效预测水稻净灌溉用水量年际变化趋势。
  (3)利用不同位置削减相同灌溉面积的水稻灌溉用水量计算模型,分析确定灌溉面积削减位置距离与灌溉用水量呈负相关关系。在此基础上,提出灌区尾部削减灌溉面积的灌溉用水量计算模型,为扬州沿运灌区里下河地区部分灌溉面积进行水源调整提供参考。
  (4)对地面高程在▽2.5m以下的原由江都站抽水供给的灌区尾部灌溉面积进行调整。以干旱年为代表年,利用灌区尾部削减灌溉面积的灌溉用水量计算模型模拟分析水源调整工程实施前后典型干渠范围内灌溉用水量、泵站耗能及抽水费用的变化情况。
[硕士论文] 谢兰保
建筑与土木工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:土壤微生物在农田生态系中对土壤生态、结构、水文等方面均有重大的影响。微生物在不同类型土壤中的数量和结构具有明显的差异,可反映土壤的环境和肥力状况,因此系统而科学地认识各微生物空间分布特征及其影响因素,对农田科学灌溉施肥、土壤微生物保护等具有重要意义。
  本研究采用大田原位试验与室内实验结合的方法,历时三年采样和实验,运用地统计学、经典统计学等理论,多角度分析土壤中细菌、放线菌、真菌、固氮菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的空间分布特性,及其对土壤环境因子的响应,研究结果如下:
  (1)土壤中微生物数量具有显著的垂直结构,随着土壤深度的增加微生物数量呈减少趋势,但在某一些深度上变异性较强,细菌、放线菌、固氮菌、亚硝酸菌、反硝化细菌数量在200cm深度附近变化显著。
  (2)同种微生物在灌溉入渗过程中响应不同,不同微生物对同一环境因子相关性大小有显著的差异。有机质与细菌数量的相关性在入渗中表现为灌后10天>灌后30天>灌后4天>灌前,与固氮则表现为灌前>灌后30天>灌后10天>灌后4天。
  (3)灌溉影响微生物的数量和组成,随着灌溉时间的推移,影响会逐渐的减小,大约30天后恢复至灌前的水平。灌溉入渗过程中,微生物数量与土壤有机质、总氮和C/N均呈正相关,与pH、水分、铵态氮呈负相关,而在不同灌溉时期影响程度也不同。
  (4)微生物半方差函数拟合表明,微生物在某一深度上具有较强的空间依赖性,变程大小可反应微生物变异性。灌前细菌、放线菌、真菌分别为线性模型、高斯模型、高斯和线性模型,而固氮菌、氨化菌、硝酸菌和反硝化菌在整个剖面上呈现不同的拟合模型,其中放线菌和固氮菌均表现出强烈的空间依赖性。灌溉入渗中浅层土壤中微生物空间变异性较强,深层减弱。
  (5)状态空间模拟表明,不同的季节模拟结果具有差异,在夏季土壤总氮、有机质和温度是影响固氮菌的重要变量,土壤水分、温度、pH、有机质以及氨氮、硝氮和总氮是影响春夏氨化细菌空间分布的重要因素;土壤有机质、氮素底物和温度是影响硝化细菌的重要变量,其中温度的作用在春夏远大于冬季;反硝化细菌空间分布受土壤温度的控制;春、夏、冬季中土壤有机质、温度、pH、水分和总氮、硝氮是影响细菌总数、真菌和放线菌的重要变量。根据模拟的结果,可用于区域上微生物分布特征的预测。
[硕士论文] 钱康
环境科学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:河流、风等地质营力周期性变化形成了多旋回、粗细相间的层理构造。在水分入渗条件下,这些层状非饱和松散沉积物由于介质的突变,表现出一些特有的水力学性质,如毛细壁垒和穿透效应,会对非饱和水分运动和污染物运移产生重大影响。
  本文分别对渭河河漫滩和毛乌素沙地的层状非饱和松散沉积物进行天然水分分布特征和原位入渗试验研究。在此基础上,开展了河流沉积物室内入渗模拟和相应的数值模拟,定量评价了线源入渗条件下水分运动的毛细壁垒和穿透效应,并基于毛细壁垒和穿透效应的原理,采用数值模型方法研究渠系灌溉方法和层状结构防渗方法。论文取得的主要成果包括:
  (1)在上细下粗的层状沉积物中进行水分入渗时,由于介质突变,粗粒层小的非饱和渗透系数导致湿润锋运动到粗细层界面时,水分的垂向运动速度急剧减小,从而形成毛细壁垒,使水分优先在细粒介质中水平运动并贮存。
  (2)从水土特征曲线角度考虑,下层粗粒介质的归一化水土特征曲线的曲率左侧极值点可以被用来作为定量评价毛细壁垒穿透的指标。当粗粒层含水率达到该极值点后,粗粒层的含水率开始显著增加,造成非饱和渗透系数快速升高,肉眼可辨识的湿润锋粗粒层中以较快的速度运动,宏观现象表现为毛细穿透。
  (3)介质类型和初始含水率是控制毛细壁垒和穿透效应的重要因素。初始含水率与粗粒介质在归一化的水土特征曲线中所处的阶段相关,当初始含水率小于曲率左侧极值点时,才会发生毛细壁垒现象。
  (4)利用毛细壁垒和穿透效应原理,可以进行层状沉积物中沟灌的设计和层状介质防渗的设计。在沟灌设计中,相邻两道灌沟之间距离设计为20 m即可以满足田间灌溉需要,层状土壤水分水平运动的水量远大于垂向运动的水量。在层状介质的设计中,线源强度小于1m/d的条件下,毛细壁垒防渗效果显著,蒸散发量对毛细壁垒效果的影响不大。
[硕士论文] 王建伟
水利工程 河北工程大学 2017(学位年度)
摘要:在新时期治水思路下,水资源的利用和管理不仅要满足生产生活需求,同时也要满足生态环境修复和改善的最低红线。这也是实现我国绿色可持续发展的必然选择。目前,我国生产生活用水和生态环境用水矛盾突出,尤其是在干旱缺水的西北地区。西北地区干旱少雨、生态环境脆弱,加剧了生产生活与生态环境用水的矛盾,这是困扰干旱缺水地区的一个重大难题。
  本研究主要内容包括:⑴基于“引沟济渠”模式的农田分区水资源配置:因石嘴山生产生活用水与生态环境用水矛盾突出,制约该区域的可持续发展。经现状分析发现,农业是最大的用水户,且具有很大的节水潜力。因此,本文将农业节水作为解决当前用水矛盾的突破口,并进行了论证研究。本文以“自然—社会”二元水循环为理论基础,深入研究石嘴山灌区农田水循环,结合现有灌溉系统格局,提出将灌溉渠水和农田排水掺混作为农田灌溉的方案,即“引沟济渠”模式。该模式的提出,一方面增加农田灌溉用水的同时还能节约一部分水用于生态环境用水,另一方面缓解农田排水污染问题,农田排水含有一些农作物生长所需营养物质,同时,农田土壤还能对农田排水进行过滤和净化。为验证“引沟济渠”模式的可行性,本文选取惠农渠和唐徕渠,进行案例分析和论证。⑵基于水系连通的水资源空间配置:基于上一步的研究工作和基础,依托石嘴山现有湖库湿地工程,进行水系连通方案设置。结合农田灌溉制度,以增加各连通要素的水动力条件为目标,进行月尺度的分段水量配置及路线设计。实现石嘴山西部山前的湖库湿地连通与山前生态廊道的建设。
[硕士论文] 张杰
地下水科学与工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:宝鸡峡和羊毛湾灌区是陕西省境内井渠结合的大型灌区,是陕西省乃至全国重要的粮食、水果、蔬菜生产基地。近年来,由于灌区人口不断增长以及工农业迅速发展,因此对水资源的需求也日益增长。人们对地下水的过量开采,产生了一系列环境地质问题,严重影响了灌区生态环境的安全,因此为了保证地下水的可持续利用,就必须对各种因素影响下的地下水动态进行研究,分析并预测地下水的动态变化规律,以制定合理的地下水开采利用措施,达到兴利除害的目的。本次研究的主要成果有以下几点:
  (1)对灌区地下水埋深变化情况进行统计得出,在不同的水平年地下水埋深呈下降趋势的观测井占观测井总数的比例差别明显,故降雨对地下水动态具有较大影响;地下水埋深多在年初或年末达最小值,在7、8、9三个月达最大值。
  (2)1982~1990年黄土台塬地区地下水埋深多呈减小趋势,渭河阶地地区地下水埋深多呈增大趋势;2002~2014年山前洪积扇地区地下水埋深多呈减小趋势,其他区域地下水埋深多呈增大趋势。
  (3)利用MAPGIS和SUFER软件相结合,绘制研究区的地下水位等值线图,分析其空间变化特征可知,灌区地下水位最大值位于乾县境内、最小值位于咸阳境内,且地下水位西北高、东南低与地形变化趋势一致。
  (4)运用单项指数评价及综合评价方法对灌区地下水质量进行分级,2002~2012年地下水质有恶化趋势。2002年观测井水质均为Ⅰ类,2006年在渭河阶地地区及塬间洼地出现Ⅲ类水,2012年在渭河阶地及塬间洼地地区出现Ⅴ类水。
  (5)采用时间序列分析中的ARIMA模型对灌区典型井的地下水埋深进行了预测,灌区地下水埋深在近期内仍呈现缓慢下降趋势。将2016年预测地下水埋深与1986年及灌区运行前进行对比,得出1986至今,灌区地下水埋深有所下降,但仍高于灌区运行之前地下水埋深。
[硕士论文] 吴强
水利工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:我国是一个严重缺水的国家,同时仅农业灌溉用水约占国民生产用水的70%以上,因此,农业节水是缓解我国水资源短缺的重要措施。目前,我国绝大多数的耕地均采用传统的灌溉方法,即畦灌和沟灌等,灌溉时畦首或沟首渗漏严重,产生深层渗漏,造成水肥的浪费,而畦尾或沟尾处所得到的水分往往不足,致使灌溉均匀度低,水的利用效率低,形成大量的灌溉水浪费。怎样处理这种情况已经成为一个亟待解决的问题。
  田间自动管渠节水灌溉装置包括田间管渠系统和水动力系统。其中,所述田间管渠系统,包括供水池、管渠、牵引绳、滑轮、球塞和闸阀;所述水动力系统,包括多级节能水轮机、传动轴、主动轮和从动轮。该装置由管道来水带动多级节能水轮机转动来提供动力,由变速系统将水轮机的转动转换为牵引绳的牵引力,从而带动球塞移动,当管渠中的灌溉水遇到球塞时,会从球塞处开始溢出,从而实现自动节水灌溉的目的。
  该系统的节水效果明显,比传统灌溉节水19.35%左右,大量节省灌溉用水,有效的节约了我国的农业用水资源紧缺的问题。同时该系统灌水均匀准确,对水质要求不高,基本解决了传统灌溉方式的畦、沟灌水首尾均匀度低,灌溉水利用效率低下的问题。并且该系统利用渠道灌溉水作为动力,控制灌溉系统而自动完成灌溉,省去了外加动力、省去了人工灌溉的劳动,解放了劳动力。该系统在农田灌溉方面相较于传统灌溉方式具有显著的优势,对于缓解我国农业用水紧张的问题具有重要的现实意义,具有一定的推广应用价值。
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