摘要：农业发展的进程中，水资源短缺与灌溉水的低效使用构成了核心难题。突破这一困境，关键在于智能化节水灌溉技术的深入应用。与过去依靠人为经验决定灌溉量的做法相比，智能系统利用传感器和自动控制技术，实现了灌溉的精准化管理，大幅减少水资源浪费，并提升了用水的有效性，该技术依托于对土壤、植物需求及当地气候的综合分析，为农田水利工程建设提供了一种既高效又节约的新途径。我国农业现代化进程中，智能化节水灌溉技术的运用，极大提高了水资源的利用效率，助力实现了农业的可持续发展目标。观察近几年的发展，智能化节水技术已广泛融入农田水利建设，为工程带来了显著的节水成效。文章重点讨论了智能化节水灌溉技术在农田水利工程领域的应用实践，以期为进一步推广提供理论支持。

　　关键词：智能化；节水灌溉技术；农田水利工程

　　1智能化节水灌溉技术概述

　　1.1智能化灌溉势在必行

　　随着水资源短缺的问题日益严峻，以及我国国力的逐步增强，喷灌和滴灌等高效灌溉方法得到了迅速的应用，这些先进的灌溉技术大幅降低了水的使用量，减少了水资源的浪费，同时也提高了劳动效率[1]。其优势在于可以精确控制，保持土壤水分平衡，为农作物的生长创造了良好的环境，进一步增加产量并改善产品质量。

　　1.2智能化节水灌溉技术方案

　　1.2.1系统的构成

　　（1）恒压供水系统

　　现代农业水利建设中，通过运用智能化的节水灌溉系统，通过变频恒压技术，将众多水源井与主水管道网络对接，水泵的运行效率获得显著提升，而且灌溉的效率也得到大幅度提高，使得有限的水资源能够集中精准地服务于农田的灌溉需求[2]。

　　（2）信息采集

　　现代化农田水利设施中，采用智能化节水灌溉技术，主要通过部署土壤湿度传感器、实时雨量监测装置及压力感测设备，完成对各类物理参数的即时转化与自动传输[3]。该系统传输频次可根据具体需求设定，从秒级到小时级不等，全程自动化，免除人工操作，保障了24小时不间断的数据收集。土壤水分的准确测量是系统工作的重中之重，此过程依赖于土壤水分传感器对土壤介电常数的检测，进而推算出土壤体积含水量。由于水具有相对较高的介电常数，土壤水分的增减会直接引起介电常数的变动。将传感器部署于目标土层，通过其电容值的变动情况，就能够监测并分析出土壤水分含量的变化。监测点的布局按照灌区的具体数目决定，每个灌区一般配备一个监测点，包含三个传感器，按照作物根系分布的垂直层次，进行上中下三层土壤水分的差异化测量。

　　（3）信息传输

　　针对传输介质的选择，有两种主流选项：有线和无线[4]。有线方式下，485双绞线与光纤传输因其稳定和可靠的特点被广泛应用。切换到无线领域，无线电台和GPRS传输则提供了更高的机动性。具体选择哪种传输手段，应基于当地的具体情况和技术需求，优先考虑操作的便捷性和系统的信赖度。

　　（4）信息处理

　　农业节水灌溉的智能化实践中，数据资料汇集至数据处理中心，经过系统化的存储、对比和评估，依托专业软件的支持，形成控制外部装置的精确指令[5]。数据处理部门还对历史资料进行多样化运算，如日、月、季度及年度的极值、均值等统计分析。通过这些方法，产生了诸如即时报表、周期性报告以及趋势图表等多种形式的输出，这些输出对于未来的趋势预测和灌溉策略模型的制定具有重要价值。

　　（5）控制终端

　　智能化节水灌溉技术的应用中，关键的执行单元为分布在不同支路的电磁阀或电动阀[6]。这些阀门根据具体操作需求被布置，并且其操作指令——启动或停止均由主控计算机统一发出。

　　1.2.2系统的功能

　　（1）控制功能

　　农田水利领域内，智能节水灌溉技术借助一系列精密控制功能，优化水资源利用，其核心控制分为三级：初级，系统比较土壤水分传感器数据与作物需水量，智能操控电磁阀的开合；次级，通过压力传感器数据调整井泵运作及变频器设置，保持管网压力稳定；末端，采用三种电磁阀操作模式，即即时模式、定时模式和顺序轮灌模式，分别实现手动、自动和批量灌溉控制。该技术通过精准的时间和动作控制，达到节水与提升灌溉效率的双重目的。

　　（2）报警功能

　　干旱程度分为四级的情况下，一旦触及重旱级别，智能灌溉系统即刻启动应急警示机制[7]。此时，监控屏幕上会显现醒目的警告界面，并通过音频与视觉信号即时通知在岗人员。该警告界面能够根据旱情紧急程度进行响应，同时具备记录功能，准确记载报警细节。

　　（3）地理信息系统功能

　　智能化农田水利工程领域，地理信息系统（GIS）通过把各类数据，无论是来源于数据库、电子表格还是程序输入，转化为地图上的视觉表示，进而支持用户进行数据的查看、处理与分析[8]。信息的采集位置被精确地在地图上定位，有效展示了区域内各检测点的布局及属性数据，用户可通过点击操作，轻松访问各检测点的详细信息，大幅提高了查询效率。

　　（4）直观显示功能

　　第一，用不同的颜色表示不同的旱情。

　　农田水利工程中，智能节水灌溉技术的应用借助GIS技术实现了旱情监测的直观表达[9]。在电子地图上，监测位点通过色彩编码来展现干旱状况的分级：深红代表重旱，橙黄色显示旱情较重，黄色意味着中等干旱，而浅蓝色则表示旱情相对较轻，展现了各监测数据的细节，全局性地反映旱情分布，为抗旱决策提供了数据支撑。根据旱情级别，可以快速拟定并实施对应级别的抗旱救灾计划。

　　第二，灌溉时间显示。

　　灌溉管理人员在农田水利项目中，通过直接对电磁阀控制按键进行操作，便能够实现对对应灌溉区域的启闭控制。电脑终端随之同步更新电磁阀的激活时间，为操作人员提供了一个清晰的数据支持，使其能够即时了解关键灌区的实时灌溉情况。

　　（5）历史记录查询功能

　　科研人员得以方便地访问和回溯过去至少一天、最长一年的各类数据记录，并通过图形或线条图表加以可视化，这种数据展现方式极大地促进了在农田水利，智能化节水灌溉技术研究中，科技工作者对科研资料的快速理解和应用。

　　2农田水利工程中智能化节水灌溉技术优势

　　2.1提高水资源利用率

　　在我国，水资源的地理分布呈现显著的不均衡性，其中北方地区面临的水资源尤为严峻，其农田水利设施所需的水源远远不足，无法支撑日常的生产与生活需求。因节水意识不足，广泛存在的粗放灌溉方式进一步加剧了水资源的消耗问题。此时，智能化节水技术的运用显得尤为重要，它能部分解决农田水利的供水难题，还能在水资源保护和提升利用效率方面发挥积极作用。

　　2.2提高收益

　　考虑到我国幅员辽阔，气候多变，自然灾害对农业种植与产出影响深远，诸如干旱频发的北方地区，水资源的紧缺状况尤为严峻。引入智能化节水灌溉系统，对于农田水利工程而言，其意义在于提供必要的水源，增强抗灾能力，促进水资源的高效利用，保障农业的稳定收益。

　　3农田水利工程中智能化节水灌溉技术的应用

　　农业作为我国水资源消耗的主要领域，灌溉效率不足及水资源利用效率低下的状况一直限制了农田水利的建设进程，导致水资源短缺问题更为严峻。通过应用智能化节水灌溉技术，可以减少农户的经济负担，显著提升水资源的有效利用率，实现对作物水分需求的精确供给，优化土壤环境，提升作物产量与质量，并有效节约水资源和降低能耗。该技术实现了高度自动化，摆脱了人工干预的困扰。通过实时监测土壤湿度等信息，智能灌溉系统计算并调整灌溉量，在旱作物种植中的应用已十分广泛，包括药材和蔬菜等。推广此技术能节省大量水资源，提高利用效率，还能增强农田的抗灾能力，推进农业的增效率和农民收入的增加，为构建完善的节水管理体系提供支撑。

　　3.1案例应用

　　中部地区生态移民扶贫的大型水利工程项目，已完成了16座泵站的建设与25条隧洞的开挖，总计投入资金达11.08亿元。技术层面上，项目采纳了包括物联网、智能灌溉云技术、物联网控制的灌溉单元等先进技术，同时还安装了具备水肥一体化特点的大型中心支轴式与自动绞盘喷灌系统，极大地提升了本地农业的生产效率及精细化水平。项目根据区域特有的井群特点，实施了单独的井与灌溉用水计量集成系统，实现对农田灌溉状况的实时跟踪，保证了计量的准确性，并符合灌溉用水的标准要求。

　　农业水利用领域，智能化节水的灌溉技术日益凸显其重要性，该技术通过将物理信号转换为电信号，借助压力传感器等高精度设备以及相应软件的支持，完成数据的自动获取与传递。灌溉调度间隔的设定可以根据实际需求进行灵活变动，时间周期从短暂的数秒到漫长的数小时，操作全程自动化，无须人工参与，大幅提升了灌溉的便捷性，同时有效地减少了水利工作人员的工作压力。操作者仅需要通过计算机就能轻松实现对电磁阀的远程控制，同时，系统还能即时反馈电磁阀的工作时间，助力工作人员精确了解灌溉状态。以现有的技术水平来看，像是直径为280m的中心支轴式灌溉系统，每天工作9至11小时，就能覆盖390亩以上的农田进行灌溉，而灌溉控制则可通过手机远程完成，既高效又便捷。

　　3.2技术应用保障措施

　　3.2.1科学开展节水规划工作

　　农田水利施工中，智能化节水的概念尤为关键。项目启动阶段，技术人员当考量节水的必要性，结合本地农业技术进步的实际，对本地作物栽培的节水灌溉技术进行详尽的考量与分析，在此基础上他们应拟定出一套符合实情的智能化节水方案。

　　3.2.2合理制定节水标准

　　助推我国农业的可持续发展，积极引入并吸收国际先进的节水灌溉成就，针对各类农作物的特定需求，量身定制灌溉方法及水量标准，可有效提升水资源利用效率。重点发展试点项目，可以积累宝贵的技术与操作经验，为相关工程提供了实践模板。

　　3.2.3做好技术与管理的创新工作

　　城市化和工业化的加速进程，使得我国面临日益严峻的水资源短缺问题，应对这一挑战，技术上的创新与管理上的提升显得尤为重要。高效智能的节水灌溉技术发展，需集众人之力，依赖专业团队协作推进。智能化技术的广泛应用，将对节水灌溉领域产生深远影响，这样一方面可以缓解水资源紧张局面，增加农作物产量，另一方面促进农田水利工程实现质的飞跃。我们应积极学习国外成熟经验，由相关部门主导，提升高效技术的应用范围，并持续优化农田水利工程的管理机制，保证其与工程进度相匹配。

　　3.2.4加大投入

　　与国内众多经济领域相比，农业发展获得的资源投入显得不足，这种情况对智能化节水灌溉技术的拓展应用造成了阻碍。因此，有必要借助其他产业，包括第二、第三产业的引领作用，强化对农田水利基础设施的财政扶持，助力智能化节水技术的快速应用。实施阶段，积极推广智能化和高效的灌溉方法，有助于提高新型灌溉设备的应用率。

　　4结语

　　农田水利领域，智能节水灌溉技术的应用正日益凸显其重要地位，该技术有效减少了能源与水资源的消耗，同时降低了人工劳动强度。智能灌溉系统能够在很大程度上降低人为干预，使灌溉作业更加科学和高效，从而极大促进水资源的合理利用，提升农作物产量。有关部门应当充分利用计算机技术，实时跟踪并分析农作物的生长数据，依托大数据技术对灌溉系统的运行状况进行详尽评估。准确数据的指导下，工程人员能够策划出恰当的灌溉策略，并实施精准的灌溉操作，以提高灌溉效果和作物产出。

　　参考文献：

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　　[6]台淑萍.基于高效节水灌溉技术在农田水利工程中的实践研究[J].当代农机,2023(11):93+96.

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