國外智能節水灌溉控制技術

國外灌溉用水管理正在向信息化、自動化、高效化的方向發展。智能技術、計算機應用技術、氣象數據監測技術陸續應用於灌區信息管理和運行決策。與此同時，國外還十分重視灌溉用水管理軟件的開發和應用，灌溉用水管理基本上已經達到了信息化、自動化、多功能化的水平。目前，國外智能節水灌溉控制技術主要能實現以下功能。

根據實時氣象數據按需灌水

由於氣象條件的波動及植株的不斷生長，作物的蒸散量每天都會有所不同。灌溉中央控制管理系統根據採集的氣象數據計算參考作物的蒸散量ETo值，再根據喬木、灌木和地被等不同園林景觀植物的作物係數Kc，確定不同植物的需水量，根據不同植物的需水量自動調整不同閥門的開關時間，達到按需灌水的目的。採用ET值精度較高，一個標準氣象站一般能控制30平方公里的參考數據。目前採用控制器灌溉沒有季節調節和中控有季節調節灌溉量可以節水20％-25｛bf｝。例如以北京市海淀區草坪爲例，ETo=762毫米/年（260天生長期），對暖季草Kc=0.6，那草坪灌溉量W=ETo*Kc/0.8=571毫米，相當於一平方米每年灌溉0.57立方米水，而如果是控制器沒有季節調節，ET=826毫米，灌溉量=826/0.8=1032毫米，相當於每年一平方米灌溉1立方米，節約44.6｛bf｝。一般控制器設置管理得當，中控智能也可以節約20｛bf｝以上。與手動噴灌比較，目前從國外應用智能中控節水效果達20％-45｛bf｝。

避免過量灌溉

目前，大多數灌溉水都不可能被完全利用，有的是因爲灌水強度大形成徑流而損失，有的是因爲蒸發而損失，但最大浪費來自於過量灌溉。土壤對水的保持能力是有限的，灌溉時最多使土壤含水量達到這個上限，超過此上限的灌溉水在植物根區以下通過深度滲透而流失，不能被土壤保持，也就不能被植物利用，所以在使用灌溉系統時，灌溉深度不宜超過植物主要根系活動深度。智能控制可以根據最小ET值設置，實現植物根系不同灌溉深度的目標。

實現間歇灌溉

在坡度大和土壤滲透能力差的地方，需將灌水時間分成若干時間段進行，以免產生徑流損失，實現“間歇灌溉”。

系統流量管理和分區灌溉

爲了降低投資造價和運行工作壓力正常，灌溉設計師設計經濟合理的管道和灌溉設備，如果人工管理不能實現設計師的目的，開啓閥門流量過大，管道的水力損失增加，或超過水泵額定流量產生壓力過低。只有採用流量管理，才能根據每個主管或幹管的流量設定，自動開啓一定數量的閥門，其流量不超過設定流量，以保持正常工作壓力和泵站的高效運行。根據不同植物的需水量適量灌水，避免浪費。不同植物的需水量也不同，只要我們根據植物的不同類型將灌溉系統分爲若干區域，每個區域單獨設置運行時間就可以確保每種植物獲得需要的水量。比如相對地被植物、灌木或樹木，草坪的根系更淺，對水的需求更大也更頻繁，在灌溉系統中就最好不要把它們分在同一區域。對於不同的灌溉設備，工作壓力不同和灌溉強度不同，也需分不同的灌溉區域。

合理利用天然降水

灌溉中央控制系統可根據季節和氣候變化調整灌溉制度，系統中雨量傳感器可以充分利用天然降雨，使入滲到土壤中的有效降雨充分利用。當降雨量達到一定值後，傳感器感應到這一數值並將信號傳到控制器，灌溉系統將自動暫停或中斷，從而充分利用雨水資源。