成果简介：喷灌在国际范围内的应用呈持续增长趋势，随着能源、水源危机的加剧，喷灌装备正朝着降低能耗、精准灌溉、综合利用，以及系列成套、性能可靠、自动化高的方向发展。在中国喷灌技术应用中，还存在系统运行能耗较高、低压下灌溉均匀度低、装备产品功能单一、自动化控制水平较低等问题，多目标综合利用优势还没有充分得到发挥。围绕精确喷灌技术，针对低能耗喷灌机组、精确喷灌技术与产品的关键共性技术，研发了低能耗喷灌机组产品、流量可调喷头、低压阻尼控制喷头、园林升降式喷头、变量施肥装置等相关产品，创建了多工况自吸喷灌泵、变量低能耗喷头、多功能轻小型灌溉机组、太阳能抽水灌溉机组、高均匀度变量施肥装置等产品设计理论与方法，形成了具有自主产权的精确喷灌技术与产品体系。取得的创新成果：（1）开发出多种喷头产品，并建立了相应喷头设计理论与方法。（2）开发出多种低能耗灌溉机组，实现了多功能灌溉，降低了系统能耗。（3）提出低能耗精确喷灌技术，构建了精确喷灌技术体系。获授权发明专利34件，实用新型专利17件，获得软件著作权登记7项。共发表学术论文101篇，其中SCI/EI收录53篇。出版专著7部，其中英文专著1部。制定国家标准9部，企业标准2部。培养青年骨干15名，博士和硕士研究生30余名，已毕业博士3名、硕士15名，获全国优博提名1篇，江苏省优博1篇。培养出一支具有国际竞争力的研发团队。

成果简介：微灌在国际范围内的应用呈持续增长趋势，随着能源、水源危机的加剧，微灌装备正朝着降低能耗、自动化方向发展。中国微灌技术应用中，还存在系统运行能耗较高、装备产品功能单一等问题，微灌技术与产品的综合经济和节水优势还没有充分得到发挥。联合国内科研院所和知名企业，针对低能耗微灌技术与产品的关键共性技术，研究薄壁滴灌带生产技术、聚乙烯材料多空成型技术、压力调控技术和快速设计制造技术，开发薄壁滴灌带生产技术、微润管生产及应用技术、低能耗施肥装置、低压压力调控装置等，形成了具有自主技术的低能耗技术与产品体系。取得的创新成果：1.初步确定了滴头堵塞机理，提出了滴头抗堵塞设计方法。2.开发出多种低能耗微灌管/带生产技术与低能耗微灌产品，降低了系统能耗，提高了生产效率。3.提出了流固耦合压力调节器设计方法，开发了低压压力调节器，提高了微灌系统灌水性能。4 .提出了防止根系入侵的地下滴灌高效灌溉控制技术与方法。

成果简介：地表滴灌高均匀性灌水器、地下滴灌抗堵塞灌水器、低压压力调节器设计理论与方法，从根本上攻克了低压下灌水器灌水均匀度下降、地下滴灌作物根系入侵堵塞等国际技术难题，填补了中国精量滴灌产品设计理论与方法空白。创建了地表滴灌高均匀性灌水器设计理论与方法。创制了高均匀性灌水器、压力补偿式抗堵塞灌水器、低压压力调节器等精量滴灌关键产品，创新了滴灌管材（件）回收再生利用技术，产品性能达到国际先进水平，实现了中国精量滴灌产品从仿制到自主创新的跨越。

成果简介：北京市是严重缺水的特大型城市，人多水少，人均水资源量仅为全国平均水平的1/17，是国内受水资源胁迫程度最高的城市。依赖有限的清水资源难以维系社会、经济、生态的可持续发展，开发再生水资源是保障首都水安全的必然选择和根本出路。农林绿地植被是首都生态系统的基础，是蒸腾蒸发耗水的主要来源，再生水灌溉可大量减少清水消耗。然而既有理论、技术与模式远不能满足实践需求。该项目在国家、省部级科技计划的支持下，围绕“风险评估-系统调控-高效利用”关键环节开展理论技术及集成创新，取得三方面成果： 1、农林绿地再生水灌溉风险识别与评估技术。 创建了盆栽/小区/灌区多尺度相结合、植物/土壤/地下水多界面连续表征的再生水灌溉作物与环境污染风险诊断试验平台，首次揭示了再生水灌溉对粮食、饲料、工业原料、蔬菜、绿化植物等5类植物（101个品种）根冠发育及品质的影响规律，阐明了再生水中养分、盐分及特征污染物在环境介质的行为与互作机制，建立了再生水灌溉健康风险评价模型、植物灌溉适宜性分类方法与再生水灌溉区划技术，为灌溉风险管控提供了重要依据。 2、农林绿地再生水灌溉系统调控技术与设备。 研发了智能灌水器抗堵塞性能综合测试平台和生物膜结构表征方法，首次揭示了再生水灌溉灌水器生物膜生长机制及主控因子，发明了高抗堵塞滴灌灌水器、高性能过滤器等6种新型设备，建立了基于流道优化、材料改性、加氯消毒等多途径调控的抗堵灌水技术、增效灌溉制度和系统优化配套模式，提出了再生水灌区监测评价技术与方法，定期发布了北京市再生水灌溉年度监测公报，显著提高了系统稳定性和灌溉安全性。 3、农林绿地再生水高效利用技术与集成模式。 开发了再生水灌区多水源优化配置、防洪调度和管理决策支持系统平台，研发了再生水灌溉高效输配与生态调蓄技术以及基于湿地净化和土地渗滤的水源提质技术，解决了再生水供水稳定性、天然来水随机性和灌溉需水季节性之间的矛盾。 构建了面向城市绿地灌溉区、城郊农林绿地交错区、远郊大中型农灌区等三类灌区的再生水安全高效利用技术集成模式，成果被联合国粮农组织（FAO）和中国工程院重大咨询项目采纳应用，总体达到国际领先水平。 授权发明专利18项、登记软件著作权6项，编写标准6部，出版专著5部，发表论文307篇，其中，SCI-90篇、EI-42篇。成果推广利用再生水23.6亿m<'3>，节水16.3亿m<'3>，应用面积95万亩，节水总效益23.0亿元，为保障首都水安全提供了重要科技支撑。

成果简介：主要技术内容：针对灌溉用水管理中作物水分诊断可靠性差和灌溉预警精度低及诊断和预警结果实时发布存在的主要问题，以提高灌区水资源利用效率为主要目标，形成如下3项主导技术：基于多源信息融合的作物水分诊断方法根据较易获取的土壤水分、外部环境及作物本身的灌溉控制指标特点，将模糊粗糙集和D-S证据理论相结合，采用距离函数法，将平均距离替代冲突证据改进各灌溉指标的权重，首次提出了基于多源信息融合的作物水分诊断方法，显著提高了诊断结果的可靠性和实用性。基于天气预报信息的作物需水量预测方法及灌溉预警技术体系筛选出需要参数较少，精度较高的基于温度的作物需水量计算方法，并对该方法进行了属地化订正，将积温、叶面积指数与作物系数关系相耦合，得到了主要作物不同生育期的基于积温的作物系数模型，土壤水分临界值法考虑土壤水分对作物需水的影响，构建了基于天气预报信息的作物需水量预测方法及灌溉预警技术体系。基于WEBGIS的作物水分诊断与灌溉预警远程服务系统基于.NET平台，采用组件式GIS技术，研发了基于WEBGIS的作物水分诊断与灌溉预警远程服务系统，实现了天气预报信息的在线抓取、作物水分诊断及灌溉预警结果的可视化表达和网络发布。性能指标：构建的基于天气预报信息的作物需水量预测模型，模型预测精度达到了90%以上；提出的基于多源信息融合的作物水分诊断方法在典型灌区应用表明：诊断结果的不确定性由融合前的38%降至10%；研发的在线抓取天气预报信息的灌溉预警远程服务系统，与实测相比，预警时间误差低于2天。知识产权情况：项目实施过程中，形成3项主导技术，获得发明专利2件、计算机软件著作权2件；在科学通报、中国农业科学、农业工程学报、应用生态学报等国内外重要学术刊物公开发表论文30余篇。应用推广及效益情况：该项技术于2011-2014年在华北典型灌区和河北衡水市进行了示范推广，取得了亩平均节水30方，增收20kg以上的良好效果，节约了灌溉水资源，减少了地下水开采。另外，2011年以来，每隔10天在农业部产业技术体系网站发布冬小麦水分诊断及预警结果，为水利、农业部门的灌溉管理创造了有利条件。河南新闻、新乡新闻等报道：基于WebGIS的灌溉预警系统“可以像天气预报那样对区域农田墒情进行中短期预报，指导灌区用水管理”，项目取得了较好的经济、社会和生态效益。

成果简介：灌区在中国农业生产中发挥了举足轻重的作用。该项目针对中国北方井渠结合灌区存在的水资源开发利用效率不高、农业节水技术集成度低、灌溉输配水工程与田间工程不配套、生态环境恶化及管理手段落后等突出问题，以解决困扰灌区农业高效用水与可持续发展的关键--灌区水资源优化调控系统与农业节水系统综合集成等问题为切入点，以水资源优化配置和高效可持续利用为目标，历经10多年研究，率先在国内攻克了该技术难题，并在灌区水资源优化配置与高效节水灌溉集成技术体系研究上取得重大突破。创建了井渠结合灌溉类型区农业高效用水技术集成模式、渠井结合灌溉类型区农业高效用水技术集成模式、多水源灌溉类型区农业高效用水技术集成模式；研发出地下水限量开采自动控制系统、灌排自动控制系统、灌区地表水地下水联合调度管理系统软件，并实现了硬件与软件的无缝对接。上述成果大规模应用于生产，支撑和推动了中国节水农业的发展。项目实施以来，获国家授权专利8件，其中发明专利6件，实用新型专利2件；发表论文60余篇(其中SCI/EI10篇)；主(参)编著作7部。主要技术与经济指标：地下水限量开采自动控制系统，采取无线数据传输、控制半径达8km以上，硬件具有256个可切换频点，软件系统界面友好，系统性能可靠、运行稳定，方便二次开发；储水灌溉与灌溉调度集成系统，储水灌溉定额阈值范围120-180mm，既能满足作物生长后期需水，减少深层渗漏和棵间蒸发，又能减少轮灌次数1-2次；多灌溉水源联网调度及灌溉自动控制系统，灌溉保证率提高30%-45%，水分生产率提高0.3-0.8kg/m<'3>；地表水与地下水联合调度灌溉软件,以中文Windows为开发平台，采用Borland Delphi进行编制，数据库采用Paradox数据库格式，以Matlab为后台计算程序，面向用户,界面友好，实现了水资源优化调度与灌溉管理的智能决策和可视化；春玉米垄膜沟种集雨节灌模式，采取平地起垄，垄、沟相间，垄宽30cm，沟宽20cm，沟深5-6cm，垄上覆膜，垄沟种植，田间采取滴灌灌水，可实现次降雨量≤10mm的微降雨高效利用和节水增产，籽粒产量增幅达17.4%；地下水限量开采系统、农田自动灌排系统、恒压灌溉系统及高效施肥系统，突破了制约中国灌区水肥一体化发展的技术瓶颈，与国外技术相比，集成度更高、技术特点更突出、适应性更强、价格更具优势，更易于在中国灌区推广应用。该成果自2001年以来，分别在河南商丘、山西晋中、河北石家庄和山东威海等地累计推广80余万亩，提高水资源利用率及利用效率的同时，实现农业增收直接经济效益达4.5亿元，累计节约地下水开采2.7亿m<'3>，节省开采费用及节约灌区管理成本810万余元，且大大提高了农民的节水意识，生态效益和社会效益显著，并辐射到中国其它地区。

成果简介：该成果属于农田水利与环境科学的交叉研究领域。该项目在科技部、水利部、北京市科技计划及国家自然科学基金支持下，系统研发了再生水灌溉风险调控及高效利用的原理、技术与方法，在“风险识别-安全评价-高效利用”三个关键环节取得创新性进展：首次创建了定性筛选与定量分析相结合、小区/田块/灌区多尺度相验证的再生水灌溉风险识别技术，揭示了典型污染物在土壤-植物系统和土壤-地下水系统的迁移分配关系，提出了再生水灌溉风险控制指标与作物风险分类方法，为促进农产品安全性和环境可持续性提供了技术保障。首次研发了集溶质连续迁移、流态仿真、实时监控于一体的大型土柱串联模拟装置和能够表征长期环境影响的野外原位渗滤模拟系统，提出了基于数值模拟法和迭代指数法的农业再生水利用风险区划技术与方法，解决了长期再生水灌溉环境影响模拟的技术难题。首次研发了再生水灌区多水源优化配置的多目标递阶模型、渠系防洪调度模型和灌区信息管理与调度决策支持系统软件，解决了再生水供水稳定性、天然来水随机性和灌溉需水季节性之间的矛盾，提高了再生水灌区灌溉保证率和防洪安全性。首次发现了再生水滴灌灌水器生物膜生长与灌水器结构参数、水力学条件的动态响应关系，发明了再生水滴灌专用过滤器和灌水器以及测试平台，提高了再生水灌溉均匀度和系统稳定性。首次提出了大型再生水灌区技术集成模式和中小型再生水灌区技术集成模式，编制了再生水灌溉技术标准导则，研究成果填补了国内空白，成果已在北京市得到大规模推广应用。项目获得发明专利10项、登记软件著作权6项，发表论文152篇，其中SCI-33篇、EI-43篇，出版专著6部，编写技术标准导则2项，为政府部门提供决策咨询22项，研究成果被世界粮农组织（FAO）Water Report 40和中国工程院节水农业重点咨询项目采纳。累计推广面积80.7万亩、节约清水19.9亿m<'3>，经济效益55.5亿元，为北京市及全国再生水安全回用提供了重要科技支撑。

成果简介：课题来源与背景：科技部科研院所社会公益研究专项项目“小麦优质节水高效灌溉指标与非充分灌溉模式”，项目编号：2005DIB4J058。技术原理及性能指标：采用理论分析与试验研究相结合的方法，紧密结合优质小麦主产区的实际，通过在小麦生育期施加适度水分胁迫、调整灌水时间和灌水定额等方法，达到以水调质、改善小麦品质，实现优质与高产相协调和提高水分生产效率的目标。经过三年多的系统研究，提出了优质小麦高效灌溉指标技术体系1套，确定了黄淮海地区优质小麦的关键需水期和关键灌水期，并提出了该地区不同水文年优质冬小麦的高效节水灌溉制度，小麦品质达到国家优质小麦二类标准以上，较常规灌溉节水25%-30%。发表文章25篇，参编专著3部，获得专利及软件著作权各1项，申报国家发明专利2项。技术的创造性与先进性：系统地揭示了小麦优质高产的水分调控机理，进一步丰富了小麦优质节水高产的栽培理论，有望促进小麦生产由节水高产型向量质协调高效型转变；确定的优质小麦节水高效灌溉指标体系，充分考虑了水分供应与调控对小麦品质的影响，实现了节水、高产、优质三者的协调统一；提出的优质小麦非充分灌溉模式与操作规程更加系统、科学和完善，技术先进、实用；研发的非充分灌溉管理系统，实现了优质小麦非充分灌溉与智能决策和网络化技术的结合，实现优质小麦需水用水信息及管理的数字化与可视化。技术的成熟程度，适用范围和安全性：经应用验证，技术已成熟，成果适用于黄淮海优质麦区的灌溉用水管理，可确保小麦高产的同时，达到优质和节水的目标。应用情况及存在的问题：研究成果在河南的焦作、洛阳和商丘等地进行推广，累计推广面积达到2.4万亩，取得了明显的节水增产效果。历年获奖情况：在项目研究期间，2007年获得了陕西省科技进步一等奖1项，2007年和2008年分别获得水利部大禹水利科学技术二等奖和三等奖各1项，2007年获山东省水利科学技术进步二等奖1项。

成果简介：一、背景与意义：河南半干旱区位于河南省西北部，粮食作物灌溉面积达2000多万亩，约占全省灌溉面积的35%，天然降水量小，且与作物需水严重错位，季节性干旱明显，干旱发生频率较高，严重制约了粮食增产。同时，该区域灌溉用水方式粗放，管理水平落后，用水浪费严重，加剧了农业水资源供需矛盾。在国家科技支撑计划重点项目资助下，项目系统研发了河南半干旱区粮食作物综合节水关键技术体系，取得了创新性成果，为提升农业高效用水水平提供科技支撑。二、主要创新内容：1、研究了河南半干旱区小麦、玉米的耗水规律、水分亏缺诊断指标及水分生产函数模型，确定了不同水文年粮食作物省水、优质、高效的非充分灌溉制度；创制了基于区域作物需水量的测算方法和诊断作物缺水程度的指标及方法，建立了土壤、作物水分信息监测探头布设及数据标准化处理技术，提出了精量控制用水的技术模式和规程，在作物水分测量、土壤墒情监测等方面有明显突破。2、选用节水优质小麦、玉米等品种，首次研究提出了适宜于河南半干旱区的高效节水型种植模式和适宜灌溉方式，确定了适宜灌溉方式的灌水量、灌水时间及实施办法与配套技术，明确了周年连作的作物需水规律和需水指标。3、研究了不同灌溉方式下与种植制度、灌溉制度、覆盖技术等相匹配的水肥耦合技术和耕作覆盖保墒技术，根据资源特点、粮食作物种类及农业生产特点，首次提出了河南半干旱区集成化的粮食作物农艺节水综合技术体系和模式，并制定出技术标准与操作规程。4、将节水种植模式、节水灌溉、栽培技术、覆盖技术和施肥措施等技术进行集成配套、凝练提升，创新集成了旱地保护性耕作、小麦-玉米精量灌溉和小麦-玉米垄作一体化技术模式，构建了一个完整的半干旱区农业高效用水综合技术体系，示范应用后产生了显著的经济、社会和生态效益。三、同类技术比较及对科技进步的推动作用：项目首次集成研究节水种植模式、节水灌溉技术、栽培技术、覆盖技术和施肥措施，构建并推广了旱地保护性耕作、小麦-玉米精量灌溉和小麦-玉米垄作一体化技术模式等综合节水技术体系，灌溉用水有效利用系数提高到0.65以上，作物灌溉水分生产率平均提高0.32kg/m<'3>，农业综合用水成本平均下降35元/亩。实现了节水节支增产和优质高效，在知识产权获取和产业化开发上取得突出成绩，在粮食核心区建设、粮食丰产工程和灌区改造等国家和区域产业发展中发挥了重要作用。

成果简介：地下滴灌作为一种“朝阳“节水技术，日益受到重视。该研究采用用室内、外试验与数学模型相结合的方法，从地下滴灌条件下灌水器的出流状态出发，系统地研究地下滴灌系统水力性能，探讨管网、灌水器间压力、流量关系。研究表明：升压过程和降压过程对灌水器的出流变化不大，流量偏差一般在10%以内。地下滴灌灌水器出口正压随着灌水器额定流量和土壤初始含水量的增大而降低。地下滴灌灌水器正交试验，地埋灌水器后，流量均变小；分析表明，灌水器的流量变化主要是由于土壤，针对测试土壤，提出了灌水器流量修正系数，并建立了相应的土壤水分运动模型。定期冲洗是保证地下滴灌运行的重要措施之一。冲洗管的加设，使地下滴灌的管网多为环状结构。试验研究了环状管网压力、流量的分配，并考虑地下滴灌灌水器流量的变化以及滴灌带受压变形对管网水力特性的影响，进行了地下滴灌管网水力学试验研究。堵塞关系到地下滴灌成败。通过实地调查，分析了不同类型灌水器的堵塞状况和原因，认为引起地下滴灌堵塞的主要原因是进入系统的微粒在流道壁的附着和发育，提出加强过滤、定时冲洗和改善流道设计等解决地下滴灌堵塞的措施。以上研究成果为指导地下滴灌系统的设计及管理参考。

成果简介：该项成果根据我国滴灌工程设计标准和规范，开发研制出一套适合我国国情的滴灌工程CAD软件系统。该系统针对不同地区的自然、社会经济条件，实现因地制宜地采用不同的滴灌形式，有利于滴灌工程设计的标准化。研制开发的CAD软件，采用友好的人机交互界面，具备了在人工干预下，自动完成滴灌工程形式的优选和管网优化计算；采用模块化设计方法，各功能模块的通用性好，有利于软件功能的完善和扩充；数据输入采用集中输入与局部输入相结合，对所有的数据均采用标准化的格式进行存贮和管理，提高了数据的通讯效率。系统采用自运行与人工干预相结合，系统在输入必要的参数后，即可自动运行，运行结果随时显示于屏幕，让用户认可，不满意之处可进行修改，消除隐患，提高了工作效率。研制的大田粮食作物CAD系统，是国内首先将CAD技术应用于滴灌系统设计全过程的一次尝试。软件设计中采用的模块化设计方法和空间数据结构技术达到国际先进水平。该软件系统符合我国工程设计人员的思路和习惯，在试用中得到用户的认可和好评，具有较广泛的推广应用前景。

成果简介：该成果主要试验研究了垄膜沟种与涌泉灌溉组合模式、垄膜沟种与涌灌带(微喷带)组合模式、垄播沟植麦棉套作耕作栽培模式，通过“垄膜沟种与涌泉灌溉组合模式”、“垄膜沟种与涌灌带(微喷带)组合模式”、“垄播沟植麦棉套作耕作栽培模式”的研究形成了集雨增墒、集温保墒、间作套种、节水补灌于一体的田间集雨节灌技术体系。通过涌泉灌与田间集雨工程、地膜覆盖技术的结合，建立了雨水、灌溉水三者协调运行机制，形成了栽培模式、管理模式、灌溉制度有机结合的综合集成技术。

成果简介：该项目属水利水电工程技术领域，是国家“863”课题“轻质多功能喷灌产品”和农业科技成果转化资金项目“新型园林系列喷头中试与产业化”的研究成果。项目从喷灌设备研发与喷灌系统设计及管理技术两个层面入手，围绕管道式喷灌的系统设计、关键设备、运行控制、性能评价等关键产品与技术开展研究。在喷头方面，发明了具有记忆功能的喷头旋转角度控制装置和自动换向装置，形成了散射式、涡轮驱动和齿轮驱动三种类型升降式喷头的多功能系列产品；在喷灌管道方面，发明了新型镁合金喷灌移动管道材料配方和防腐处理工艺，开发出重量比常用铝合金管道低30%的轻质镁合金管道及其配套管件，研制出喷灌给水控制阀；在喷灌系统设计和管理技术研究方面，研制出调压罐与变频结合的恒压喷灌系统及运行管理规程，开发出喷灌系统管网布置与水力计算软件、智能型恒压喷灌系统控制软件、喷灌均匀系数模拟计算软件和喷灌水利用率及其对环境调节模拟软件。授权发明专利10件，实用新型专利2件，实现了喷头和镁合金移动管道的产业化，销售收入突破1亿元；获得软件著作权登记6件，发表论文17篇，项目成果在北京、河南、山西、内蒙古、河北、黑龙江、山东、浙江等地推广应用25000余亩，经济和社会效益显著。项目的实施，推动了喷灌产品的升级换代，全面提升了中国的喷灌技术水平。

成果简介：该项技术是把节水灌溉与节水高效作物品种、优化种植结构、保墒耕作新技术、新型覆盖保墒技术与材料、化控抑蒸减耗制剂的应用等农艺节水技术措施有机地结合起来，成为综合的菜单式成套技术。其创新点是： 1.研究并确定了适宜于在当地种植、节水增收效益突出的4种典型间套模式； 2.覆盖条件下改覆盖前“一炮轰”式施肥为“缓释可控全营养包复肥、配方施肥、结合喷施微肥”的成套技术。 经应用实践表明，可在节水20%～30%的条件下，使小麦、玉米、棉花、花生等主要作物的产量提高15%以上，主要粮食作物的水分生产率达到1.5～2.0kg/m^3，化肥的有效利用率提高12%～15%，取得了显著的节水、省肥、增产、增收效果。 推广的主要技术内容： 1.不同间套种植下农、水措施结合的菜单式成套组合技术； 2.农田覆盖及配套灌水、施肥技术； 3.不同节水灌溉方式下的水肥调配使用技术； 4.间套作格式、耕作措施的优化与改进技术； 5.间套种植下不同灌水方式结合运用技术。

成果简介：全自动反冲洗过滤器由过滤罐体、水动反冲洗三向阀、自动控制仪和辅助设备四部分组成。过滤罐体内装有分水管、滤帽等关键部件，保证水能均匀地扩散在滤料层表面。水动三向阀采用橡胶囊作为驱动元件，启闭灵活、耐久性和密封性好，靠系统管路自身水压来启动连接于一体的阀杆、阀片等上下移动，达到水流换向目的。自动控制仪包括水路监控系统、数字控制器和配套管件，它有机地把水路、电路结合起来，并达到一体化控制，双电源配置提高了设备的适应性。水路监控系统能监测出过滤罐进、出口的压差，并把水压信号转化为电信号。数字控制器为控制仪的核心部分，能实时监控、显示的压差值和过滤器相应的工作状况，并以压差和过滤时间、过滤周期等作为控制条件，实现对过滤罐的过滤、反冲洗模式的全自动和手动控制。

成果简介：该成果主要研制旋转式微喷头、补偿式灌水器、园林用升降喷头、双壁管滴灌带和灌溉自动控制系统等5种类型的微灌系列产品。成果的创造性、先进性：(1)对产品的水力性能进行综合评价，改进灌水器流道设计，提高产品的水力性能和适应范围。(2)对产品的材料进行开发研究，着重解决材料的韧性、抗老化和产品协调配套等问题，研制的几种不同的材料配方，提高了产品抗堵塞和抗老化性能，降低产品成本。(3)改进模具的制造工艺，提高模具使用寿命和产品质量。(4)提高灌溉管理自动化水平。

成果简介：1、任务来源该项目属科技部科研院所社会公益研究专项课题，项目编号：2004DIB4J160。2、应用领域和技术原理应用领域：农业、水利及环保。技术原理：在对劣质水灌溉污染物运移机理研究基础上，建立污染物转化运移模型及污染物预测模型；进行劣质水安全灌溉田间试验，进而提出劣质水安全灌溉控制指标及主要作物劣质水灌溉制度及技术规程；在对污水灌溉环境影响综合分析基础上，建立污水灌溉环境评价模型及评价指标体系。3、性能指标计划任务书要求的主要性能指标：1）提出劣质水（微咸水、污水）灌溉的安全控制指标体系1～2套；2）提出主要作物的劣质水灌溉制度及技术规程3～4套；3）建立污染物在作物－土壤－地下水系统中转化运移模型；4）研究和开发出长期利用污水灌区的区域地下水和土壤污染预测技术；5）建立劣质水灌溉环境监测评价指标体系；6）劣质水高效安全利用技术示范区面积达到2000亩以上；7）申请1～2项专利。实际达到的性能指标：1）提出了劣质水灌溉的安全控制指标体系1套；2）提出了主要作物的劣质水灌溉制度及灌水技术规程4套；3）建立了污染物在作物－土壤－地下水系统中转化运移模型；4）提出了污灌区地下水和土壤污染预测技术1套；5）建立了劣质水灌溉环境监测评价指标体系1套；6）劣质水高效安全利用技术示范区面积2153亩；7）获得国家实用新型专利1项，申请国家发明专利1项（已授权）；4、与国外同类技术比较成果集污染物运移机理、作物安全灌溉制度及环境影响评价于一体，同国外同类技术相比，综合性更强；主要作物劣质水安全灌溉制度及技术规程与国外同类技术相比，针对性、适用性更强，更符合中国国情。5、成果的创造性、先进性1）主要作物劣质水安全灌溉制度及技术规程的创建，是建立在污染物转化运移机理研究、微区（桶、测坑）试验、田间试验、室内实验，以及环境影响分析基础上，考虑因素更全面，系统性更强，突破了目前劣质水利用中重机理与基础研究，轻应用研究与技术推广，以及基础研究与田间试验相脱节的弊端，所得结论更具科学性，更易推广。2）在氮素转化运移机理研究中，除考虑对土壤及作物生长影响外，重点分析了不同潜水埋深条件下氮素在土壤及地下水中运移转化机理，建立了氮素转化运移模型及预测方法，对于防止劣质水灌溉对地下水环境造成的污染，提供了理论依据。3) 在对咸水灌溉作物耐盐指标研究方面，重点研究了作物对盐分的生理生化响应，较深层次地揭示作物盐害机理。4）劣质水灌溉环境评价指标体系的建立，综合吸纳了微区机理研究与田间试验结果，评价方法采用模糊聚类方法，所得结论更准确、可靠。6、应用前景该课题针对目前制约我国劣质水农业安全利用的主要问题，即缺乏劣质水农业安全利用控制指标体系和技术规范而进行研究，研究目标明确，研究成果对于我国污水灌区以及微咸水分布较广的地区农业生产，具有普遍的指导意义。随着我国国民经济的快速发展，缺水形势会愈来愈突出，如何科学合理利用潜在的劣质水资源，缓解水资源紧缺状况刻不容缓；另一方面，随着人们对农产品质量与安全的更加关注，大力推广劣质水安全灌溉技术，已成为农业、水利及环保领域重点技术需求之一，该项目提出的劣质水灌溉安全控制指标，以及劣质水安全灌溉制度与技术规程，针对性强，推广前景十分广阔。由于劣质水灌溉对环境影响的隐蔽性、长期性和复杂性，污水灌溉对环境的影响需要长期定位监测，才能做出正确评估，建议政府在劣质水农业安全利用方面继续给予立项，并组织多部门、多学科的联合攻关。

成果简介：课题主要研究成果包括：1.研制了基于驻波率(SWR)原理的系列土壤水分传感器和配套测试仪：研制的SWR系列传感器主要有三种型号：SWR-1型为多探针结构，探针长度分别为6厘米、10厘米、15厘米和20厘米，适宜测量表层以下浅层不同深度的土壤容积含水率，其多探针互换结构大大提高了传感器的性能价格比。SWR-2型和SWR-3型传感器为等长四针结构，探针长6厘米，适合长期定点监测，特别是与计算机控制的自动采集系统相连的长期、自动、连续定位观测。与SWR相配套的TSC土壤含水量测试仪的研制中，除了进一步提高已有的TSC测试仪的功能和可靠性外，还与GPS技术和GPRS技术结合起来，研制开发了可绘制区域墒情分布图及实现长期野外自动监测的TSC-Ⅳ和TSC-Ⅴ型测定仪，满足了快速移动测定和野外无人值守下长期定位观测的需要。SWR法是中国与世界同步发展的土壤含水率测定技术，在理论研究和产品开发方面均处于国际领先地位。研制的SWR系列土壤水分传感器和配套的TSC系列土壤水分测试仪均为原创性成果，具有自主知识产权，在技术性能上与国外同类产品相当，价格则大幅度降低，并初步实现了产业化生产，在中国的科学研究、节水灌溉工程建设、区域墒情监测和防灾减灾实践中发挥了积极的作用。2.遥感监测区域作物水分状况技术的改进：主要改进了以MODIS数据源为基础的遥感监测区域作物水分信息的热惯量模型和植被供水指数模型，提高了监测精度；建立了基于ENVISAT-ASAR的微波遥感水分模型，与国际发展同步。通过对模型参数的改进和多模型综合应用，使大范围作物水分信息遥感监测精度达到了90%以上，局部监测精度达到95%，比国内外同类研究提高了5-8个百分点。3.几项作物水分状况信息实时采集技术的改进：通过对作物冠层红外温度、植株茎直径变差、植株蒸腾速率等点源作物水分信息变化规律的系统研究，制定了利用这几项信息监测作物水分状况的操作规程，初步确定了根据这些信息诊断作物水分状况的指标体系，并研制了相应的仪器设备，成果具有原创性。4.开发了智能精量灌溉控制系统：开发的智能精量灌溉控制软件包(IPIC V1.0)采用了模糊逻辑、人工神经网络等智能决策方法来处理灌溉预报和决策中的复杂、模糊、高度非线性问题，具有创新性。在控制系统开发过程中，根据国内灌溉控制与管理的实际情况，在软件中设置了多种决策模式供用户选择；在配套的精量用水控制技术上，开发了通用的信息采集与处理模块，并设置多种控制模式供选择，使系统具有更好的通用性，更适合中国的生产实际需要。该课题建立的技术指标体系或操作规程有10项获得了国家著作权保护。以课题研究成果为核心而形成的集成技术体系在山东和河南等地进行了示范应用，取得了明显的节水增产效果。

成果简介：该项目是“十一五”国家“863”计划项目(2006AA100211)，属于农业节水装备领域。课题组历经5年，开发了五种轻小型移动喷灌机组，提高了机组的喷灌均匀性，优化了系统配置，降低能耗14%，喷洒均匀度达到0.85；提出和开发了八种变量喷洒喷头、四种高效射流式自吸喷灌泵、一种节能节材井用潜水电泵等新型喷灌关键设备和产品，建立了相关设计理论，提高效率6%～16.1%，节约成本约30%；成功研制了智能控制轻型移动喷灌机组及喷灌和软管灌溉两用机组，填补了自走式喷灌机和卷盘式喷灌机轻小型化的空白，增强了变量变幅均匀喷洒功能，喷灌均匀度达0.85～0.92，能耗降低18%～30%。创新点包括(1)创新设计了自吸喷灌泵进口自吸装置和回流孔阀门自动关闭结构，自吸时间缩短25s～73s，提高泵效5.3～8.9个百分点。发明了新型井用潜水电泵叶轮极大直径设计法，提高了井泵的性价比；采用减小叶轮后盖板直径平衡轴向力结构，减小了叶轮的轴向力，提高了运行稳定性。(2)发明了喷头进口动静片调节与出口面积调节优化组合方法，开发出变量喷洒全射流喷头和变出口摇臂式喷头，解决了变量喷洒喷头结构复杂、均匀性差等长期未能解决的行业难题。从系统节能的角度出发，首次建立了变频喷灌机组正方形喷洒的控制方程，实现了节能变量精确喷洒。(3)构建了以水泵与管路工况为约束条件的移动式轻小型喷灌机组优化数学模型，确定了机组最优工作参数，机组的整机能耗平均约降低14.4%。(4)填补了自走式喷灌机轻小型化的空白，采用“SMS”短信方式或实时监测土壤湿度信息，实现了机组智能化控制。塔架车驱动功率同比下降18.18%～26.67%，喷洒均匀系数达0.856。(5)首次采用快速连接桁架、机冀快速连接结构和高度调节螺栓，实现了喷幅变量喷洒及高度可调，提高了灌水均匀度和利用效率。能耗比卷盘式机组降低30%以上，装置效率提高5%以上。该项目获国家授权发明专利8项，实用新型专利3项；在国内外期刊上发表论文58篇，其中SCI、EI收录34篇；培养博士、硕士20余名，其中全国百篇优秀论文提名奖1篇。研究成果已被金坛市旺达喷灌机有限公司等5家主要灌溉设备企业生产和销售，近三年累计新增产值1.498亿元，新增利税3198.7万元，取得了较好的经济和社会效益。特别是近几年在抗旱减灾中，新型喷灌机组发挥了重要作用，被列入今年中央抗旱物资采购项目，仅据9家应用单位统计，三年来，累计抗旱和灌溉面积达62万多亩，促进农民增收2.3亿元，为确保国家粮食安全作出了重要贡献。随着变量喷洒低能耗轻小型灌溉机组的广泛应用，将促进灌溉设备的更新改造和技术进步，减轻劳动强度，改善劳动条件，进一步促进节水灌溉在农业中的广泛应用，发展前景广阔。

成果简介：关键成果项目通过中国北方半干旱地区节水综合技术研究，建立了节水技术集成体系。研究提出了区域水量平衡法估算农业用水量的方法；提出了以灌区水盐平衡为原则的考虑生态问题的灌区节水防盐灌排设计理论；对灌区水资源承载力进行了理论研究，建立指标体系及多目标评价数学模型；基于灌区多水源联合调配技术和实时灌溉过程自修正理论研究，研制了节水高效灌溉专家系统软件，以及分布式采集监测系统软硬件；通过试验研究揭示了重金属污染物在作物体内的分布规律，提出了大生物量非超富集生态修复技术；最后采用数学模型结合实地调研的方式，提出农业水价计算方法和水价改革措施。成果形式33万字的研究报告1本；4部专著；4项国家发明专利；2件软件著作权；论文百余篇，其中SCI收录7篇、EI收录5篇、一级学报18篇。先进性项目成果通过了由王浩(中国工程院院士)、茆智(中国工程院院士)、康绍忠(中国工程院院士)、高占义(国际灌排委员会主席)及原农水司司长李代鑫等9位本领域知名专家参加的鉴定，总体达到国际先进水平，部分成果达到国际领先水平。创新点①首次提出了用区域水量平衡法估算农业用水量的理论，建立了农业用水量定量计算公式。②首次开展了污水资源化与污灌区土壤重金属污染生态修复技术研究，揭示了重金属污染物在作物体内的分布规律，提出了大生物量非超富集生态修复技术，填补了国内该项技术研究空白。③提出了以灌区水盐平衡为原则的考虑生态问题的灌区节水防盐灌排设计理论及灌排制度设计方法。④提出了灌区水资源承载力评价指标体系，引入改进粒子群算法，建立了灌区水资源承载力多目标评价数学模型及求解方法。⑤研发了全新的ASE采集控制器等硬件产品及相应的控制软件；研制了相应的交互式、可视化灌区实时灌溉与修正决策支持系统。⑥首次将改进的CGE模型用于农业水价计算，提出了有针对性的措施和方法，提出了合理补偿农业水价的办法和途径。该成果属多学科在农业节水系统中应用，节水效果显著。推广应用情况及效益：项目研究成果2003-2010年间在河南、河北、陕西、山东、北京等地广泛推广应用，累计取得了4.9亿元的节水增产效益和显著的生态环境效益和社会效益。发展前景：该课题研究针对中国北方半干旱地区农业节水建设奠定了基础理论，取得的科研成果顺应了全国半干旱地区节水技术推广应用的需求，在农业综合节水工程建设与管理中具有广阔的应用前景。