- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:高标准农田建设是保障国家粮食安全、推动农业现代化发展的核心举措,节水灌溉作为高标准农田建设的关键环节,其技术规范化与管理智慧化是提升农田水资源利用效率、实现农业节水增效的重要支撑。本文立足高标准农田建设总体要求,结合节水灌溉行业技术标准,系统阐述高标准农田节水灌溉技术规程的核心内容与实施要点,剖析智慧化管理在节水灌溉中的应用价值,探索技术规程与智慧管理融合的创新路径,提出配套保障措施,为高标准农田节水灌溉规范化建设、智能化运维提供理论参考,助力农业水资源高效利用与农田高质量发展。
关键词:高标准农田;节水灌溉;技术规程;智慧化管理;创新应用
引言
节水灌溉技术规程是规范高标准农田灌溉工程设计、施工、运行、维护的核心准则,是保障灌溉工程质量、实现节水目标的基础依据;智慧化管理则依托物联网、大数据、人工智能等现代信息技术,打破传统灌溉管理粗放、低效、滞后的局限,实现灌溉全过程精准管控、智能调度。将标准化的节水灌溉技术规程与智慧化管理深度融合,规范技术应用全流程,创新管理模式与运行机制,既能确保节水灌溉技术落地见效,又能提升农田灌溉管理的精细化、智能化水平,对缓解农业水资源供需矛盾、提高粮食综合生产能力、推动节水农业高质量发展具有重要的现实意义与战略价值。
1高标准农田节水灌溉技术规程编制的基本原则
高标准农田节水灌溉技术规程编制需遵循因地制宜、节水高效、规范可行、稳产适配、绿色可持续五大原则。结合不同区域气候条件、土壤类型、作物种植结构、水资源禀赋差异,制定差异化技术规范;以提升灌溉水利用效率为核心,兼顾农田增产、农民增收需求;确保技术参数、施工流程、运维标准科学合理,具备现场可操作性;与高标准农田田间工程、地力提升、农机作业等配套要求协同适配;兼顾生态环境保护,避免灌溉工程对农田生态造成负面影响,实现节水与农业生产、生态保护协同发展。
2高标准农田节水灌溉智慧化管理的应用价值
2.1提升节水灌溉规范化水平
智慧化管理系统可严格对接技术规程要求,固化灌溉制度、运行参数、运维流程,避免人工操作的随意性,确保节水灌溉技术标准精准落地,提升工程运行的规范性与标准化程度,保障节水效果稳定达标。
2.2提高水资源利用效率
通过实时感知作物需水与土壤墒情,实现按需精准灌溉,减少无效灌水,降低水资源损耗;智能调配水源与灌溉水量,优化灌溉流程,进一步提升灌溉水利用系数,缓解农业水资源供需矛盾,实现农业节水增效。
2.3降低运维管理成本
智慧化远程管控替代传统人工现场操作,减少人工巡检、操作工作量,降低人力成本;系统可自动监测设施故障,提前预警潜在问题,减少设施维修频次与维修成本,提升灌溉工程运维效率,实现降本增效。
2.4助力农田精细化生产
智慧化管理可结合作物生长周期、气象变化,精准调控灌溉水量与灌溉时机,适配作物生长需水规律,为作物生长提供适宜的水分条件,助力高标准农田稳产增产,提升粮食综合生产能力;同时可联动施肥、施药设备,实现水肥药一体化智能管控,推动农田精细化、现代化生产。
3高标准农田节水灌溉技术规程与智慧化管理融合的创新应用路径
3.1构建规程导向的智慧灌溉管控系统
以节水灌溉技术规程为核心框架,搭建一体化智慧灌溉管理平台,将技术规程中的设计参数、运行标准、灌溉制度、维护要求转化为系统内置算法与管控指令,实现规程要求数字化、可视化、自动化落地。系统涵盖数据监测、智能决策、远程控制、运维管理、水效分析等功能模块,各模块严格遵循技术规程规范,确保智慧管控行为符合标准化要求;同时适配不同区域、不同灌溉技术类型,定制差异化管控模块,保证系统与技术规程、农田实际需求高度适配。
3.2创新全流程智能感知与监测技术应用
按照技术规程对灌溉监测的要求,部署全方位智能感知设备,构建农田灌溉监测网络。在田间布设土壤墒情传感器、水分监测仪、作物长势监测终端,实时采集土壤水分、作物需水数据;在水源工程、渠系、管网布设水位传感器、流量传感器、压力监测设备,监测水源水量、输水状态;加装气象监测站,实时采集降雨量、气温、湿度、风速等气象数据;所有监测数据严格对接技术规程指标阈值,实现灌溉全要素数据精准感知、实时传输,为智慧管控提供标准化数据支撑。
3.3优化智能决策与精准调控模式
基于技术规程中的灌溉制度、灌水定额、水效标准,结合大数据与人工智能算法,构建智能决策模型。系统根据实时监测数据,自动分析作物需水需求,对比规程指标,智能生成灌溉方案,确定灌溉起始时间、灌溉时长、灌水流量、轮灌顺序;通过智能控制终端,远程自动开启、关闭灌溉设备,调节灌溉压力与水量,实现精准控水、按需灌溉;针对不同作物生育期、不同气象条件,动态优化灌溉策略,始终遵循技术规程节水高效要求,避免超量灌溉、无效灌溉。
3.4推行智慧化运维与规范化养护
依托智慧管理平台,建立设施运维智慧管理模块,对接技术规程运维规范,实现运维工作标准化、智能化。系统自动监测灌溉设施运行状态,实时诊断设备故障,对照规程维护标准,生成运维工单,明确维护内容、维护时限;建立运维台账数字化管理,自动记录维护时间、维护内容、故障处置结果,实现运维全过程可追溯;设置设施养护预警功能,根据规程养护周期,自动提醒清淤、清洗、检修、防冻等养护工作,确保设施运维严格遵循技术规程,保障灌溉系统长期稳定运行。
3.5实现水效动态评价与规程优化升级
搭建智慧化水效评价模块,按照技术规程中的水效指标、验收标准,实时核算灌溉水利用系数、水分生产效率、节水率等核心指标,动态评估节水灌溉工程运行效果;通过大数据分析运行数据与规程执行情况,查找技术应用与管理环节的短板,反馈至技术规程优化环节,结合智慧化管理实践经验,动态调整技术参数、管理规范,推动技术规程与时俱进,实现“规程指导-智慧应用-评价优化-规程完善”的闭环发展。
3.6融合多场景智慧化创新应用
3.6.1水肥药一体化智慧管控
结合节水灌溉技术规程,整合灌溉、施肥、施药功能,通过智慧系统精准控制水肥药配比、施用量,实现水肥同步供给、高效利用,提升水肥利用效率,符合高标准农田绿色生产要求。
3.6.2远程可视化与移动管控
搭建远程可视化监管平台,实现灌溉现场、设施运行、灌溉过程实时可视化监控;开发移动管理终端,支持管理人员远程查看数据、下达指令、处置故障,突破时空限制,提升管理便捷性与时效性。
3.6.3跨区域水资源智慧调度
针对连片高标准农田,构建区域级智慧灌溉调度系统,按照规程水资源调配规范,统筹区域内水源、灌溉水量分配,实现跨田块、跨区域水资源优化调度,提升区域水资源整体利用效率。
结束语
高标准农田节水灌溉技术规程是实现农业节水规范化、标准化的核心基础,智慧化管理是提升灌溉管理效能、实现精准节水的重要手段,二者深度融合、创新应用,是推动高标准农田高质量建设、农业水资源高效利用的必然路径。在高标准农田建设持续推进的背景下,需始终坚持以技术规程为准则、以智慧化管理为抓手,不断优化技术标准,创新管理模式,推动节水灌溉从规范化建设向智能化运维升级,为保障国家粮食安全、缓解农业水资源压力、推动农业现代化发展提供坚实支撑,助力我国农业节水事业与高标准农田建设迈上新台阶。
参考文献
[1]谭文斌.高标准农田灌溉技术要点及节水管理措施[J].河北农机,2025,(10):121-123.
[2]张德儒.高标准农田建设中节水灌溉技术的应用研究[J].南方农机,2025,56(06):23-26.
[3]屈登惠.高标准农田建设中智能节水灌溉系统的设计与应用[J].南方农机,2025,56(10):123-126.
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