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研究成果
多灌溉水源联网调度类型区农业高效用水模式及产业化示范(一等奖)
该课题由山东省水利科学研究院主持,中国灌溉排水发展中心、威海市环翠区人民政府协作完成。成果采取领导、科技人员、群众相结合,科研、创新、技术集成与示范相结合的新型科学研究体制,开展了田间试验研究、综合节水技术集成和产业化示范。通过三年来对该专题的研究攻关,取得了一批水平较高的研究成果。解决了攻关任务中的关键技术,实现了农业节水的创新技术集成。成果的关键技术在解决了分散多灌溉水源的联网调度、集中控制,水资源优化配置中的一些复杂的关键技术,并使多水源的联网调度与自动化控制技术及农艺节水技术进行集成,实现了现代化的运行管理,替代了传统的分散管理方式,提高了灌溉的水平,这是我国农业节水灌溉技术的一大创新。该项目成果把我国农业节水的发展推向新的高度。成果内容可归纳为: 多灌溉水源联(1)网调度创新技术;(2)农田自动化灌溉控制技术的创新集成;(3)现代化运行管理创新技术;(4)农艺综合节水创新技术集成;(5)节水灌溉工程计算机辅助设计专家系统。该成果2002年通过省科技厅组织的技术鉴定,成果达国际先进水平。2005年获山东省科技进步一等奖。 主要创新点: (1)多灌溉水源联网调度创新技术。根据分散水源的特点,以水资源优化配置为目的,建立了数学模型,解决了分散的优化配置联网调度中的关键技术,在示范区内进行了大面积的工程实施,实现了对分散水源的集中控制、统一调度,提高了灌溉保证率,进行了当地农业生产结构的调整。 (2)农田自动化灌溉控制技术的创新集成。将分散水源的供水水泵启闭实现了远程集中控制管理和管网压力的自动调节,研制的软件系统可支持任意水源通过微机控制开启,并根据预先设置的时间自动关闭,管网的压力可不因灌水流量的变化而变化,始终保持恒压工作,实现了对工作压力、水位、流量等数据的采集和灌水运行状况的自动监控。 (3)现代化运行管理创新技术。分散的灌溉水源实现了集中控制,统一调度,有利于水资源的优化配置,全自动灌溉控制网络技术的集成与开发,实现了对作物生长影响气象因素的自动采集,根据作物生长规律,按照编制的软件可自行控制机泵启闭,并对灌溉的适宜时间进行预报,为农业灌溉的现代化管理提供了可靠的支持环境,将农业节水的管理提高到现代化的水平。 (4)农艺综合节水创新技术集成。与节水工程技术密切结合,采用了多种非工程节水措施,充分利用了光、热、水资源,减少了田间蒸发量,提高了作物水分生产率,主要对果树覆盖、花生地膜覆盖、冬小麦喷施化学抗旱剂、水肥耦合技术的增产机理与效果进行了研究,其结果充分说明农艺节水作用不可忽视,是整个农业节水体系中的重要组成部分。 (5)节水灌溉工程计算机辅助设计专家系统。按照节水灌溉中的规范、计算方法,编制了可供查询的数据库,开发了功能完善的计算机辅助设计平台,简化了设计过程,使工程的优化设计程序化,大大提高了规划设计的工作效率和计算程度。 社会效益:该成果通过试验研究、示范与辐射,形成了集农业高效用水的现代化工程、高水平管理、综合农业节水技术为一体的现代化农业高科技节水示范区和高效节水技术体系,为我国北方经济发达缺水地区提供了现代化的高标准节水工程建设模式和现代化的农业高效用水运行管理模式,为我国农业高效用水和农村水利现代化提供了现代化的示范样板。该项目所提出的农业高效用水模式对我国21世纪初实施现代农业节水和经济发达缺水区现代化农业节水的发展有着重要的指导意义。 经济效益:项目区年可增加粮食315万kg,果品1397.5万kg,温室优质水果84万kg,蔬菜420万kg,年总增加产值2559万元,年增值幅度达19.3%以上,灌溉水利用率达80%以上,水分生产率达1.6Okg/m3以上。通过示范、辐射与推广,在我省烟台、威海等市区的沿海市县进行了大面积推广,累计推广100余万亩,至2005年3月累计节水1.6亿M3,抑制了海水入侵,促进了当地经济发展。
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