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园林灌溉中智能自动化灌溉理念设计分析

花匠小妙招
2024-11-05 12:23

于双民
衡水市园林中心河北衡水 053000

        摘要：智能灌溉技术在国外发达国家已有很多年的历史，目前该技术已基本成熟，自动灌溉技术已被很多国家广泛使用。随着城市的不断建设，对景观园林的要求越来越高。本文主要阐述了自动化灌溉理念在园林灌溉中的实际应用意义，同时介绍了智能灌溉的方法，并对智能自动化灌溉理念加以分析。
        关键词：智能；自动化；园林灌溉
        前言：能源是国民经济发展的关键因素，也是人们生活中不可避免的问题。加快新能源技术的发展是消除能源危机的唯一途径。中国人口众多，供需矛盾日益突出，能源问题影响着各行各业的发展。随着人民生活水平的提高，城市园林绿化的要求逐渐提高，人们对园林灌溉的重视程度也越来越高。但是，中国水资源短缺和水资源分配不均的情况导致了许多水资源危机。目前，我国还处于严重缺水的状态，因此有必要提高人们的节水意识，并使人们意识到园林节水灌溉的重要性，尽快普及自动灌溉技术是当务之急。??
        一．智能自动化灌溉技术发展概况
        （一）国外智能自动化灌溉技术发展情况
        1970年代，一些国外发达国家开始将此技术用于花园灌溉，尤其是大规模种植的园林。专业的园林灌溉系统可以自动收集土壤水分、降雨量、风速等信息数据，并每天根据收集的数据自动编译程序。该系统软件可以自动监视水泵、电磁阀和其他设备。如果设备出现故障，系统将自动发出警报，并自动显示和记录每个灌溉区域的实际灌溉时间。节水自动灌溉可分为喷灌，滴灌和微喷灌。从传统的半自动灌溉到现代的自动灌溉，体现了信息技术的发展，自动化灌溉系统对园林灌溉区的实际水量进行监控，以实现动态管理。
        （二）国内智能自动化灌溉技术发展情况
        园林灌溉技术在中国起步较晚，从灌溉技术的角度来看，与发达国家相比，还没有完善的灌溉控制体系和成熟的质量检验体系。中国的灌溉技术仍处于落后状态，例如微电子控制器技术就与其他国家有些差距，导致中国很大一部分园林灌溉设施还需要从国外进口。不过，中国的园林灌溉技术目前也处于自主研发阶段。即使开发本国的产品，也必须在学习国外先进的灌溉技术的前提下不断更新改进。通过设计比较，确定园林绿化灌溉系统的发展方向。通过应用自动灌溉系统，可以控制园林绿化的维护成本，促进水资源的充分利用。在过去的几年中，中国的城市绿化发展迅速，规模逐渐扩大。城市中的大规模绿化会带来许多优势，绿化率的提升可以改善生态环境，美化城市，还可以改善城市地位，增加城市旅游收入，改善投资环境，吸引外资。但是，在获得收益的同时，我们还应注意园林面积扩大带来的负面影响，园林消耗大量水资源，并且与其他行业争夺水资源，这可能会影响国民经济的可持续发展。
        二．发展智能自动化灌溉技术的必然性
        我国既是农业大国,同时也是严重缺水的国家之一，大量的水资源运用在农业生产方面,根据目前情况而言,在我国农业用水还没有达到理想的利用率,在进行园林灌溉过程中也所浪费.此外，中国许多城市的环境污染都非常严重，为了尽快地平衡生态，防止城市污染抵消经济的快速发展，绿色覆盖率不能只能远高于临界范围，才能有效地改善城市环境。因此，未来几年，中国主要城市的绿化覆盖率将大大提高，城市绿化面积将迅速增加。同时，为了使现有的绿色空间尽可能发挥其应有的生态作用，其改造步伐势必加快。水是植物生长的最基本条件，为了在没有良好生长环境下也能大面积种植，产生使新的绿地和改良的园林，自动化园林灌溉系统必不可少。因此，园林灌溉系统的数量将不断增加。该系统不仅减少了灌溉人员数量，还降低了灌溉管理成本，实现园林灌溉自动化。
        此外，城市用水量正在增加，而可用的城市水资源却越来越稀缺。尽管城市绿化面积不断扩大，但灌溉水的增长空间却极为有限。因此，必须使用有限的水资源来实现最大的生态效益，也就是说，绿地灌溉也应尽可能的节约水资源。从这个角度上说，应该使用自动控制灌溉系统进行精确灌溉，而不是使用目前普遍使用的广泛灌溉方法，这有利于节约水资源和可持续的城市发展。

三．智能自动化灌溉的优点
        （一）可以大大提高植物的成活率
    智能自动化灌溉可以避免由技术原因导致的灌溉人员不合理灌溉的情况，同时可以避免因灌溉不当造成的植物流失，并可以最大程度地减少植物重新种植的成本。
        （二）节省劳动力
    智能自动化灌溉可以集中操作，节省灌溉人力，节省出来的劳动力可以对植物和园林进行维护和改进，例如植物修剪、清理等。
        （三）节约水资源
    城市绿化植物为草、花、树、灌木等。其中很多种植物水敏感性极强，若供水不足,如遇干旱高温天气,会迅速枯萎,直至死亡。我国大部分大、中城市严重缺水。而现行灌溉技术落后,水利用效率低下，大量绿化用水被浪费掉。改善灌水技术,采用智能化,精准化灌溉,努力提高水的利用率势在必行。传统的绿化用水多由水车拉至现场,用人工进行漫灌,这种方法大约有80%的水由于深层渗漏及无效蒸发损失掉。
        （四）节省肥料
    如果在各个分灌区分别采用自动灌溉器,在灌溉的同时,将可溶性肥料带到植物根部,可实施定时定量管理。大幅度提高肥料的利用率，节省用肥40%左右。
        四．园区自动灌溉系统具体设计
        （一）过滤器
        考虑到水利园区灌溉以分区域集中控制方式,首部采用T型涡流网式过滤器,水由进水口进入罐内,通过不锈钢网芯外表面,过滤后的净水进入网芯,流入出水口,即完成水的过滤过程，这样可以防止输水管中产生的藻类和沉淀带入支管中,直接堵塞灌水器。
        （二）主、干、支管
        主管网采用PVC管形成环状供水,确保整个供水点压力均衡。干、支管采用聚氯乙烯塑料PVC管,部分支管采用高压低密度聚乙烯P管,其中PVC管要求预埋处理,埋深40-60cm。
        （三）控制系统
        控制系统设置在水利局办公楼的房间内,并根据需要设置不同的灌溉施肥程序,可以根据自己的实际需要变更灌溉周期与灌溉时间和施肥程序。施肥管理:根据不同地块可通过自动施肥装置控制其园区的施肥量。
        （四）压力调节:保持其水头压力适合各灌水器的正常工作压力。
        （五）智能自动化灌溉控制系统
    在后期植物种植、管理过程中,种植人员总希望能给植物提供最适宜的生长环境，对水、肥等参数能够进行动态监测及控制。采用自动控制灌溉系统,可以根据实际条件以及后期种植管理需求,经过计算、校核,对整个园区的灌溉分为若干个灌溉区域，从而进行自动灌溉控制。针对每一个灌溉区可设定单独的灌溉时间及周期,对于后期的种植品质及不同的水肥需求具有很强的适应性。
（六）智能自动化灌溉施肥系统
        在水利园区各个分灌区分别采用水动注肥器,在灌溉的同时,将可溶性肥料带到园区,可实施定时定量管理。
        （七）智能自动化灌溉方式
??在水利园区的局部和一些特殊区域,可采用以下多种灌溉方式，大树、灌木采用地埋滴灌的方式,草坪采用喷灌的方式等。
        结语：自动灌溉系统设计是整个园林绿化设计中的一部分，通过优质的自动灌溉系统设计很大程度上满足了园林景观和绿化养护的要求,又保证了园林绿化的成活率。在完成灌溉功能的同时与园林绿化相结合,并配合景观元素形成独特的动态景观效果,有效的控制了整个园区绿化的养护成本和人力的投入。
        参考文献：
        [1]王湘龙.专家系统在林业中的应用研究进展[J].中南林业调查规划,2010(03).
        [2]吴普特，牛文全.节水灌溉与自动控制技术.北京：化学工业出版杜,2001.