GB-Z 19798-2005 农业灌溉设备自动灌溉系统水力控制

标准资料 · 发表于 2017-7-8 17:17:19

GB-Z 19798-2005 农业灌溉设备自动灌溉系统水力控制
自动灌溉系统是从20世纪后半叶才开始出现的一个比较新的概念。因此，有必要对其发展背景作
一简要回顾。
世界上农业生产的食物主要依赖于水的有效利用率。食物消耗量随着世界人口的增长而增长，而
农业上的可利用水源是有限的。因此，这一制约因素要求人们开发新水源，并对现有水源的利用进行严
格控制。对作物生长期需水量的深人研究一再表明:没有必要通过增加用水量来提高作物品质和产量。
实际上，采用科学的控制方法在许多情况下可以减少用水量。
要想在灌溉过程中实现上述目标，就直接涉及到人参与的程度和性质。因为灌溉方法本身需要更
复杂的操作技术，所以对人的要求就更高。监管灌溉系统需要做大量工作。这样一来。操作者的责任相
应增加，使人力难以胜任。
上述问题的解决办法可以用两个词概括:控制和自动。
因为灌溉作业是在给定的时间内完成的，所以利用时间来控制灌溉系统的假设可能是有道理的。
这一概念在自动控制装置发展的早期得到短时间的应用，但后来就被废弃了。试图利用时间来实现定
量控制是一种间接方式，它基于以下两个假设:
a) 流量为己知;
b) 流量为常数。
假设 a) 以灌溉系统组成部件(例如喷头、滴头、管道、阀门等)制造厂提供的数据为依据。这些数据
绝大部分是把流量表示为水压和压力损失的函数，并以此作为水力设计的依据。
假设 b) 实际上是两个各自独立的假设的组合，即:
— 供水压力为常数;
— 系统特性不随时间变化而变化。
这些假设在现代灌溉系统中是不存在的。
在任何情况下，灌溉系统中的水量大小都取决于供水压力和系统阻力。这些因素的变化会对流量
产生严重影响因此，如果将供水时间作为控制的依据，供水量的偏差可达到很高的百分比。几种流量
变化的例子可作为例证:
— 过滤器的逐渐堵塞引起流量逐渐减小;
— 小流量灌水器(例如滴头)的逐渐堵塞引起流量减小;
— 喷头喷嘴的磨损引起流量增加;
— 水管内壁形成的沉积物引起流量减小;
— 管道或其他部件用不同水阻的部件替换后，系统的过流能力随之改变。
所有这些情况都表明，无法通过测量时间来控制灌溉水量，也不可能提供适当的指标。因此，必然
得出结论:在任何情况下，能够提供真实灌溉数据，并利用这些资料控制有效灌溉的唯一方法是直接测
量供水量。
对精确水量测量控制的需求和减少对人为因素依赖之间的互相联系，加之对现代灌溉方式的快速
推进，最终导致了自动控制装置的发展。
首先，研制出了能实现单点自动定量控制的基本装置。这种装置由水表、水动阀和可调节置位装置
组成。转动旋扭，选择所需的水量，打开阀门，并连续测量流经阀的水量。当预置水量全部输送完后，利
用管道中的水压将阀关闭，无需其他能源。
接着，研制出了能够将任意数量的定量阀相互连接的专用附件，构成了一个自动顺次灌溉系统。该

系统中每一个阀的运行都通过前一级阀来启动。这种方法通过对配水系统最大限度的利用，提高了整
个灌溉系统的效率。
自动顺次灌溉系统为农业用水的有效控制开辟了一个重要的新局面，并且减少了对人为因素的依
赖。设备的不断改进，为进一步发展创造了机会，导致了新局面的出现，而新局面又更进一步提出了新
的要求和新的挑战。
控制架构里包括更多的变量:按灌溉制度进行灌溉设计、定时脉冲灌溉、施肥量、流动控制、田间故
障查找等等。这些系统以电子控制设备为基础，将在另一个标准中介绍。

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