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数字灌区在农田灌溉中的重要性和应用前景
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-11-17 | 703 次浏览 | 分享到:
在我国,大中小型灌区是公益性的水利基础设施,它们是农业的命脉,也是乡村振兴的支撑。通过灌区,我们用全国49%的耕地面积和62.3%的总用水量来生产出占全国75%的粮食和90%以上的经济作物。然而,灌区粗放的用水管理模式和灌溉方式导致灌溉水利用系数仅有0.548左右。



在我国,大中小型灌区是公益性的水利基础设施,它们是农业的命脉,也是乡村振兴的支撑。通过灌区,我们用全国49%的耕地面积和62.3%的总用水量来生产出占全国75%的粮食和90%以上的经济作物。然而,灌区粗放的用水管理模式和灌溉方式导致灌溉水利用系数仅有0.548左右。



许多数字灌区试图通过结合灌溉技术与现代技术如3S技术、IT技术、仿真等,利用卫星遥感数据和现场传感器来收集灌区中的实时数据,再通过通信技术来传输信息,从而实现对灌区的实时监督、有效管理、及时决策。


灌区主要服务于当地的农业、农村和农民,因此采用基于物联网技术的智慧水利管理系统是非常必要的。这种系统可以改善农村水利工程管理工作的效果,使管理工作更具可预测性、可控性和易用性。然而,仅对灌区工程的老旧闸坝和渠道进行节水改造并不能满足灌区对高质量和实时精准服务的需求。


为了实施大中型灌区续建配套与现代化建设,《乡村振兴战略规划》提出了加快农业现代化步伐的要求。水利部也印发了《关于开展“十四五”大型灌区续建配套与现代化改造实施方案编制工作的通知》,这表明在未来的很长一段时间内,促进灌区现代化提升将是水利工作的重点。因此,开展“数字灌区”软硬件同步建设,利用数字技术构建灌区模型将成为必然趋势。




数字灌区在农田灌溉的重要性


数字灌区在农田灌溉中扮演着至关重要的角色。随着技术的进步,数字灌溉系统不仅能够提高农田的灌溉效率,还能够节约水资源并降低农民的劳动成本。因此,数字灌区的应用对于现代农业的可持续发展至关重要。




数字灌区能够提高农田的灌溉效率。传统的灌溉方式往往无法准确掌握农田的水分需求,导致水资源的浪费和土地的过度灌溉。而数字灌区系统通过使用传感器和自动控制技术,能够实时监测土壤湿度和作物需水量,并根据这些数据自动调整灌溉量。这种精确的灌溉方式能够确保农田得到适量的水分,提高作物的产量和质量。




数字灌区能够节约水资源。水是农田灌溉的重要资源,但全球水资源日益短缺。数字灌区系统能够根据作物需水量进行精确控制,避免了过度灌溉和水资源的浪费。此外,数字灌区还可以根据天气预报和降雨量等信息,调整灌溉计划,避免在雨水充足的时候仍进行灌溉。这种智能的水资源管理方式能够有效地节约水资源,提高农田的水利效益。




数字灌区能够降低农民的劳动成本。传统的灌溉方式需要农民花费大量的时间和精力进行人工操作。而数字灌区系统能够自动监测和控制灌溉过程,减轻了农民的劳动负担。农民只需要根据系统的提示进行必要的调整和维护工作,大大节省了时间和精力。这种自动化的灌溉方式能够提高农民的生产效率,提升农田的经济效益。




对于农村水价改革和灌区管理,我们需要引进一套高效、实用且稳定的数字灌区系统。同时,我们需要严格制定系统管理维护和人员技术培训的工作制度,以确保灌溉工程能更好地运行。数字灌区的完善能够有效地促进农村水价改革和灌区工程管理措施的落实。在数字灌区软硬件的基础上,建设严谨、科学且实用的数字灌区,将能全方位地保证灌区工程的高效运行和水价改革的质量。




数字灌区在农田灌溉中的应用前景


数字灌区能够实现精确灌溉。传统的农田灌溉往往存在着过度灌溉或不足灌溉的问题,导致土地资源的浪费和农作物的减产。而数字灌区能够根据土壤湿度、气象条件等因素,精确计算出农田的灌溉需求,从而避免了过度或不足灌溉的情况发生,提高了灌溉的效果和农作物的产量。




数字灌区能够实现智能化管理。传统的农田灌溉需要人工巡视和操作,工作量大且效率低下。而数字灌区可以通过传感器实时监测土壤湿度、水源情况等信息,并通过数据分析和控制系统进行智能化管理,减轻了管水员的劳动强度,提高了工作效率。




数字灌区还能够提高水资源利用效率。水资源是农田灌溉的重要资源,而传统的农田灌溉往往存在着水资源浪费的问题。数字灌区通过精确计算农田的灌溉需求,特别是采用作物数字生长模型为基础的决策支持系统后,能够实现精准供水,避免了水资源的浪费,提高了水资源的利用效率,有助于解决水资源短缺的问题。详见《数字灌溉中作物模型应用的研究进展》,《数字化灌溉—高效灌溉未来十年的展望》,《数字遥感技术和数字灌溉技术的差别》。




更多内容可访问《数字灌区实现方法及其技术应用综述》。总的来说,数字灌区在农田灌溉中具有重要性和广阔的应用前景。以下是数字灌区在农田灌溉中的重要性和应用前景的几个方面:




提高效率:数字灌区可以实时监测土壤水分和气象条件等关键参数,根据实际需求调整灌溉量,减少水资源的浪费,提高灌溉效率。通过精确控制灌溉量和灌溉时间,数字灌区可以避免过度灌溉和不足灌溉的问题,提高农作物的水分利用效率。


优化管理:数字灌区通过数据分析和决策支持系统,可以根据作物的生长状态和需水量进行个性化的灌溉管理。根据土壤水分和气象条件的变化,数字灌区可以及时调整灌溉方案,提供最佳的灌溉策略,优化灌溉管理,提高农作物的产量和品质。


数字管理:水价改革的数字化管理,通过建立数字灌区管理系统需要先进的传感器和设备,以及专业的技术团队进行运维和管理。提高农村水价改革和数字化和水量计量的统计管理水平。此外,数字灌区管理还需要建立完善的数据共享和隐私保护机制,以确保数据的安全性和合法性。


环境影响:数字灌区可以减少农田灌溉对环境的负面影响。通过精确控制灌溉量,数字灌区可以减少土壤侵蚀和水源污染的风险。此外,数字灌区还可以减少农药和化肥的使用量,降低农业生产对环境的压力。


决策支持:数字灌区通过数据分析和决策支持系统,可以为农民和决策者提供准确的决策依据。基于实时的土壤水分和气象数据,数字灌区可以预测作物的需水量和生长趋势,提供决策者制定灌溉和农业管理政策的科学依据。


持续发展:数字灌区可以促进农田灌溉的可持续发展。通过减少水资源的浪费和优化灌溉管理,数字灌区可以提高农业生产的效益和可持续性。数字灌区还可以提高农民的收入和生活质量,促进农村经济的发展。




数字灌区是数字水利系统的一个子系统,它专注于灌区中与农田灌溉相关的部分。本文将探讨灌区的农村水价改革和数字化管理,但这并不意味着其他内容不重要,也并非暗示其他水利数字化软硬件的潜力或先进技术。数字灌区在农田灌溉中的重要性和应用前景是显著的。随着信息技术的不断进步和应用的推广,数字灌区将在全球范围内得到广泛应用,并为农田灌溉管理带来革命性的变化。然而,数字灌区的发展仍面临一些挑战,如技术稳定性、成本效益和农民接受度等。未来的研究和实践应该致力于克服这些挑战,推动数字灌区的发展和应用。