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灌区信息化中农业节水灌溉的实现路径

发表时间:2025-04-02 04:36:55 来源:科技创新

  随着全球气候平均状态随时间的变化的加剧以及人口的持续增长,水资源短缺问题日渐严峻,已然成为制约农业可持续发展的关键瓶颈。农业作为用水大户,传统粗放式的灌溉模式造成大量水资源的无效损耗,不仅加剧了水危机,还因不合理灌溉引发土壤次生盐碱化等一系列生态问题,严重威胁着耕地质量与农业根基。在此紧迫形势下,灌区节水改造势在必行,成为保障粮食安全、推动农业绿色转型的必由之路。

  在灌区信息化蒸蒸日上的当下,这股浪潮为农业节水灌溉带来全新机遇。借助前沿技术与创新管理模式深层次地融合,能够准确调控水资源,极大提升其利用效率,为农业可持续发展注入强劲动力。

  数据采集是实现节水灌溉的基石。在灌区部署各类传感器,其中渠道水量监测设备尤为关键,它们如同 “水尺”,实时把控水资源的流动命脉。超声流量计安装于渠道关键断面,利用超声波在水流中的传播特性,测量流速与流量,不受水体杂质、温度等因素过多干扰,为渠道输水计量提供高精度数据;明渠测流堰通过特定的堰体结构,使水流形成稳定水头差,依据水力学原理推算流量,结构相对比较简单、可靠性强,多应用于各类灌区渠道。同时,土壤湿度传感器深入土层,实时监测不同深度土壤含水量,依据作物根系吸水特性,准确反馈土壤墒情;气象站多点布局,收集气温、湿度、风速、降雨量等信息,提前预判天气对灌溉需求的影响,遇降雨可及时暂停灌溉计划,避免水资源浪费。这些传感器通过有线G无线网络等),将数据源源不断汇聚至灌区控制中心,实现信息实时共享。

  有了海量感知数据,依托强大的数据分析软件与农业系统至关重要。软件平台实时显示数据,综合考量作物种类、生长阶段、土壤条件、气象因素等变量,未来发展能够应用大数据算法与机器学习技术,动态生成个性化灌溉方案。例如,针对处于开花期的小麦,结合近期高温少雨天气及土壤轻度缺水状况,计算出灌溉水量、灌溉时长以及灌溉时间段,确保水分供给,满足作物生长关键期需求。同时,系统具备自学习与优化能力,随着灌溉实践数据积累,不断校准模型参数,使决策愈发高效。

  构建灌区统一信息化管理平台,实现一站式管控。平台界面可视化,以直观地图、图表形式展示灌区地形、水利设施分布、灌溉计划执行进度、水资源利用效率等关键信息,管理人员可便捷查看全局态势,准确 调度。渠道水量监测数据实时同步至平台,以动态曲线、实时数值等形式呈现,让管理人员对渠道输水情况一目了然,便于及时作出调整配水计划。同时,具备用户权限管理功能,不同层级人员(农户、基层水利员、灌区管理员)依据职责获取相应操作权限与数据访问级别,确保信息安全且流程顺畅。通过平台,农户可远程查询自家农田灌溉情况、申请用水指标;水利员能实时监控包括渠道水量监测设备在内的各类设施运行,立即处理运维任务;灌区管理员统筹规划水资源分配,制定宏观节水策略,各方协同发力,助推灌区节水灌溉迈向新高度。

  灌区信息化浪潮下,农业节水灌溉凭借智能感知、准确的决策与信息化管理的有机融合,尤其是突出渠道水量监测及相关设备应用,正重塑传统灌溉模式,为农业现代化注入澎湃动力,实现水资源高效利用与粮食丰收双赢愿景。

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