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灌溉系統范文1
關鍵詞： α值法；灌溉系統；自動控制
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）01-0081-02
1 研究背景與意義
1.1 我國農業灌溉用水現狀 我國是一個嚴重缺水的國家，人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4，水資源人均占有量將繼續下降，加之水資源污染嚴重、水質惡化的同時，而農業是用水大戶，近年來農業用水約占全國用水總量的62%，部分地區高達90%以上，但是農業用水浪費相當嚴重，灌溉水和自然降水利用率低，農業用水效率不高，區域缺水問題已經顯現出來。
目前，傳統的灌溉模式已不再適合我國國情的發展，農業節水灌溉普及較好，我國有效灌溉面積為9.25億畝，節水灌溉工程面積4.38億畝，其中高效節水灌溉工程面積1.87億畝，雖然節水灌溉發展成效明顯，但總體滯后于現代農業發展和推進農業現代化的需要，缺乏自動化灌溉，仍然存在灌溉水利用率低、田間滲漏量大，灌溉不及時等問題。發展適時灌溉，自動化節水灌溉農業已是國家可持續戰略的重大舉措之一。
1.2 研究的國內外發展趨勢 隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇，特別是發達國家都把發展節水高效農業作為農業可持續發展的重要措施，國外灌溉自動控制系統已逐步趨于成熟、系列化。在國內，近30年間，農業還是依靠傳統灌溉技術，自動化灌溉未能應用到灌溉工程中。國內在開發灌溉自動控制系統方面處于研制、試用階段。能實際投入應用，且應用較廣的系統還不多見，我國研制自動灌溉系統技術還處在初級階段，任然停留在理論的探討以及小規模的試驗；另外市場上的自動灌溉系統造價高，農戶操作不方便，投資較大，這限制了一定灌區的普及。
1.3 研究的意義與目的 現代自動化灌溉系統與傳統人工灌溉控制系統相比，具有節水、節省人工量等優點，而且可以避免灌溉中的人為因素，所造成的不利影響，能夠準確性操作，利于灌區的科學管理。此外，通過自動灌溉系統可以適時、適量進行灌水，提高農作物產量，同時，也是現代農業發展的需要。本論文研究的目的在于：
①α值法自動灌溉系統的研究是按照作物土壤適宜含水率為上、下限變化參考值，確定灌溉時間，適時灌溉，提高灌水的及時性。②通過時間控制器，控制灌溉水量，定量灌溉，減少深層滲濾量，提高灌水的利用率，節約水資源，并有效的防止灌溉造成的土壤結構的破壞。③通過利用太陽能對灌溉水加熱，提高土壤溫度，促進作物生長發育。
2 研究內容
該自動灌溉系統是利用在充分灌溉條件下按照某時段內作物需水量ET和與ET同時段的水面蒸發量E0之間的關系式，即：ET=αE0，按照該時段作物土壤適宜含水率為上、下限，通過蒸發皿的水位變化監控土壤含水率變化，調控電動蝶閥適時開關給灌溉區供水，適時灌溉，提高灌水的及時性。如：某地區棉花幼苗期需水模系數α=0.65，棉花幼苗期土壤計劃濕潤層為35cm，土壤適宜含水率為55%～70%（以田間持水率的百分率計），土壤田間持水率為30%（以占土壤體積百分率計），則田間適宜最大含水量為7.35mm，適宜最小含水量為5.8mm，在無降雨的情況下采用適時灌溉，則棉花幼苗期的灌水定額為1.55mm，當蒸發皿（80cm口徑）水位差為2.38mm，則蒸騰量：ET=αE0=0.65×2.38=1.55mm，此時該地達到適宜最小含水率，水源水箱開始給灌區灌水，灌水量為1.55mm，蒸發皿補給水箱為蒸發皿供水至上立柱點，到下一次再開始灌溉。
3 研究基礎
3.1 理論科學性 傳統的地面灌溉方式是按照土壤田間持水率為上限，作物允許土壤的最小含水率為下限，制定灌溉制度，確定灌水時間，灌溉制度制定后，遇到降雨和氣象條件與設計典型年有變化時，灌水的及時性無法保證。本論文的研究的基礎條件是充分灌溉制度下的灌溉，因為現行的灌溉制度大多是充分灌溉條件下的灌溉制度，這方面的研究資料比較完備。α值法的自控適時灌溉系統是按照作物土壤適宜含水率為上、下限，通過蒸發皿的水位變化監控土壤含水率變化，調控電動蝶閥適時開關給灌溉區供水，適時灌溉，提高灌水的及時性。這為論文的研究運用奠定了理論科學基礎。
3.2 技術可行性 本論文的理論基礎是用α值法計算作物需水量，該方法的理論研究、試驗和生產運用都比較成熟，各地區灌溉試驗站有大量的試驗數據，為論文提供了充分的技術保障。在充分灌溉條件下，實現自控適時灌溉，該技術在模型設計中得到體現，并后期應用于試驗田，通過試驗統計說明，此技術能夠使作物在最適宜的土壤水分狀況下，達到豐產、高產的目的，而且該系統具有田間工程簡單，需要的設備少，投資省，技術簡單，操作方便，群眾容易掌握，能耗少，節約水資源，節約灌溉時間，提高灌水利用率，能夠推廣使用是可行的。
3.3 設計思路 大量灌溉試驗資料表明，氣象因素（溫度、日照、濕度、風速等）是影響作物需水量的主要因素，而當地的水面蒸發量又是各種氣象因素綜合影響的結果。
α值法是作物需水量的直接計算方法，是利用水面蒸發這一參數估算作物需水量，其計算公式為：ET=αE0；
其中：ET——某時段的作物需水量，以水層深度計，mm；E0——與ET同時段的水面蒸發量，以水層深度計，mm；E0一般采用80cm口徑蒸發皿的蒸發值；α——農作物需水模系數，即同時期需水量與水面蒸發量之比值，一般由實驗確定。測定土壤含水率，確定作物某生育期最優含水率的上限值和下限值，計算出在該含水率范圍之間的土壤含水量，即確定了作物的需水量，利用α值法的計算公式，推算出蒸發皿的蒸發量。
利用蒸發皿的水位變化，適時監控土壤水分變化，在充分灌溉條件下，通過電磁閥等自動裝置，控制灌水時間和灌水量，實現以水面蒸發為參數的自控適時灌溉，使作物在最適宜的生長土壤環境下，達到豐產、高產的目的。
4 系統實施
①系統參數確定。利用灌溉試驗資料，確定作物不同生育期的需水模系數、土壤計劃濕潤層、土壤適宜含水率、土壤田間持水率，計算出作物不同生育期的一次灌溉用水量和蒸發皿的水位變化量。以甘肅省蘭州市城關區某校農水實訓基地試驗田的棉花種植為例。
②灌溉系統制作。通過浮標、自動控制閘閥、時間控制器等設備把灌溉水源、蒸發皿、蒸發皿補充水箱、田間灌溉系統有機的結合起來，組裝成一個完整的灌溉系統。
③田間試驗階段。在完成灌溉水量和灌水系統制作后，在部分實驗田里使用，完成灌溉系統性能測試。
④產品開發利用。通過田間試驗后，完善系統缺陷，逐步進行田間推廣。如果該系統能夠進行大面積的推廣，該系統使用方便、維護簡單、價格低廉、精度較高，具有良好的商品化開發及廣闊的市場應用前景。
5 結語
α值法自動灌溉系統，農戶可以利用此系統控制大面積的作物灌溉用水，而且在水量充足地區，同樣適用于充分灌溉條件下的畦灌、溝灌和噴灌，在提高水的有效利用率的同時，還能節省人力、物力，操作簡單，造價低，實際應用普及程度高。
參考文獻：
[1]謝春燕，倪九派，魏朝富.節水灌溉方式下作物需水量和灌溉需水量研究綜述[J].中國農學通報，2004（4）.
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[3]樊引琴.作物蒸發蒸騰量的測定與作物需水量計算方法的研究[D].西北農林科技大學，2001年.
灌溉系統范文2
管道輸水灌溉系統可分為以下類型：
1、按輸配水方式分類。低壓管道輸水灌溉系統按輸配水方式可分為加壓輸水系統和自壓輸水系統，加壓輸水系統分為兩種，一種是水泵直送式，另一種形式是蓄水池調蓄式。
2、按管網形式分類。低壓管道輸水灌溉系統按管網形式可分為樹狀網和環狀網。樹狀網的管網為樹枝狀，水流在干管、支管、分支管中從上游流向末端，只有分流而我匯流。環狀網是管網通過節點將各管道連接成閉合環狀，根據出水口位置和控制閥啟閉情況，水流可作正向或逆向流動。
3、按工作方式分類。低
（來源：文章屋網 ）
灌溉系統范文3
引言
我國人口的急劇增長，工農業生產水平的不斷發展，水資源的短缺隨之日益嚴重。當前，我國農業用水的利用普遍率較低，渠道灌溉區只有30%～40%，機井灌溉區也只有60%，與當前一些發達國家有很大差距。因此，緩解水資源緊缺的當務之急就是解決農業灌溉用水的問題。
本文就是以設施農業中實現智能灌溉為目的，設計了一款基于單片機智能灌溉控制系統，具有定時或即時采集傳感器數據、實時顯示檢測數據、實時上傳檢測數據，并根據發回的數據制定合理灌溉策略的功能。研究內容主要有傳感器數據采集、數據傳輸及分析、灌溉實際控制、大容量存儲和usb主從通訊技術幾個方面。
1 系統總體設計
1.1 智能灌溉系統原理
系統工作時，首先通過傳感器采集待灌溉區域土壤中的溫度、濕度、光照強度等實際信號，經a/d轉換模塊轉換成數字信號，并將此信號輸入到單片機，單片機中預設參考值，轉換后的數字信號與之相本文由收集整理比較，得出控制參量，單片機將控制信號傳給變頻器，變頻器根據濕度值調節電動機的轉速，從而電動機帶動水泵抽水，若需要灌溉時，電磁閥開啟，通過管道輸水，噴頭自動旋轉，實現自動灌溉。經檢測后，須停止灌溉，單片機發出指令，電磁閥自動關閉。為了避免離水源距離較遠的噴頭壓力不足的問題，在電磁閥的一側安裝一塊壓力表，從而保證所有噴頭的水壓均能滿足預定的噴射程。系統總體框圖如圖1所示。
1.2 實施灌溉的系統結構
智能灌溉系統結構由負責發出和接收各種運行程序指令的可編程控制器，通過傳感器采集土壤里的濕度信號、溫度信號和光照信號，判斷是否需要灌溉的傳感器、a/d轉換模塊、通過改變電動機的轉速調節噴灌流量，達到節水的目的的變頻器、電動機、水泵、電磁閥、噴頭以及灌溉系統輸送水的管網組成。實施灌溉系統控制圖及終端控制流程如圖2、圖3所示。
2 系統硬件設計
2.1 主控模塊設計
系統主控模塊以單片機（mcu）為核心，溫度、濕度及光照傳感器采集的數據通過單片機計算處理后進行控制，起到對外界擬定區域進行理想灌溉的目的，同時單片機具有顯示及強制報警功能。系統主控模塊框圖如圖4所示。
2.2 系統總體電路設計
系統電路包括數據采集模塊、a/d轉換模塊、顯示模塊、電磁閥控制模塊及報警模塊組成。其中數據采集模塊包括：濕度采集選擇mp-508b土壤水分傳感器（fdr），溫度采集選擇ds18b20數字溫度傳感器，光照強度采集選擇ha2003 光照傳感器；a/d轉換模塊采用的是tlc2543a/d轉換；顯示模塊采用led-12864點陣液晶模塊；電磁閥控制電路主要由npn共集-共射復合管及繼電器組成，當單片機p2.6給出高電平，復合管導通，繼電器接通，將開關吸合，電磁閥接通開始放水。
灌溉系統范文4
關鍵詞:WEBGIS園林灌溉系統Java
中圖分類號:TP301 文獻標識碼:A文章編號:1007-9416(2010)06-0000-00
The Design of landscape Irrigation System Based on WEBGIS
GENG Xing-long LIU Yang MA Xiao-tao
(Hebei Software Institute,Baoding, Hebei, 071000)
Abstract:With the increase of population, economic development and the improvement of urbanization, the contradiction between supply and demand of water increasingly violent. The system of landscape irrigation based on Webgis can adjust measures for irrigation management accurately, provide strong support for irrigation management, and realize the automatic control of irrigation system. Then the use efficiency of the water can be improved to the maximize and the sustainable utilization and management of water resources can be realized.
Key words:WEBGIS;landscape Irrigation System;Java
1 引言
自1963年加拿大地理信息系統(CGIS)誕生以來,經過多年來的發展,傳統的GIS技術已經成熟。WebGIS是GIS與國際互聯網的有機結合,是GIS在廣域網環境下的一種應用,最終目標是實現空間信息的網絡化。從國際互聯網的任意一個節點,人們可以瀏覽網上的各種分布式的、具有超媒體特性的地理空間數據及屬性數據,進行地理空間分析、查詢,以支持智能輔助決策[1]。
2 系統基本構成
開發智能化、簡便實用、易于推廣的園林灌溉系統,可以更有效地利用有限的水資源,從而實現水土資源的可持續利用和管理。系統的主要模塊包括:
(1)數據采集與數據通訊:由分布于園林內的傳感器(如土壤水吸力傳感器、液位傳感器、流量傳感器等)實現數據的采集;由下位機通過各種位于農田內的傳感器現場顯示儲存,定時向綠化帶灌溉管理的總控系統發送水分、氣候、灌溉排水系統運行條件方面的數據,使得數據庫信息能夠保持實時更新,也可以通過上位機向各下位機調用瞬時數據, 了解實際情況,其結構如圖1所示。
本系統中采用的高精度傳感器用于檢測傳遞濕度、流量、溫度等信號,把這些信號變成電信號,然后經過放大濾波、A/D轉換后送入單片機處理,最后發送到遠方的PC機,這樣可實現對現場的需水情況進行實時監控,從而向被控單元發出指令,采取相應的動作。數據采集系統如圖2所示。
(2)數據庫管理及信息查詢:數據庫主要包括基本數據庫和空間數據庫?；緮祿齑鎯ο鄬Ψ€定的即隨時空變化不大的數據(如作物信息表,區域信息表,傳感器信息表,工作人員信息表等);空間數據庫存儲相應地理信息的數據。通過灌區信息管理模塊對采集的各種相關信息進行綜合與分類,并將其存儲于專用數據庫中,同時WEBGIS也可以從中調用相關屬性數據。
(3) 基于WEBGIS的后臺管理界面:本系統擬采用java語言進行開發,采用B/S結構。主要功能包括:對多幅地圖圖層進行漫游和縮放等操作(園林區的不同作物區域,例如春花園、秋實園、翠竹園、松柏園等);空間分析和查詢操作(根據區域信息和實時數據庫中相應的作物信息,對作物的灌溉情況進行分析查詢);使用ORDB數據庫和SQL查詢(查詢不同作物的區域信息);跟蹤實時事件(收集流量傳感器數據,控制灌溉用水量);支持不同地理系統的數據格式;使網站具有空間特性。[2]
3 系統設計過程
3.1 地圖顯示
地圖瀏覽工具:基本的放大、縮小、移動、居中等功能。
地圖顯示和控制:根據需要,顯示背景地圖和各個圖層,并可以設定要顯示的地圖圖層,打開、關閉圖層,設置圖層顯示風格(顏色、線性、字體等)。此模塊可以通過地圖數據訪問對象類和地圖可視化對象類來實現。具體方案如下:
根據地圖數據訪問類的功能,我們可以將地圖數據訪問對象類分為以下幾種對象:
(1)連接對象GxConnection。連接對象根據其實現的功能,又可細分為建立或斷開與數據源的連接、管理地圖對象(包括增刪改查地圖數據)、管理圖層對象(包括增刪改查圖層數據)、管理參照系對象(包括增刪改查參照系數據)、管理顯示配置對象(包括增刪改查顯示配置數據)、管理圖例庫對象(包括增刪改查圖例庫數據)、事務支持機制、SQL查詢等。(2)圖層對象GxLayer。圖層對象可以實現圖層描述信息的編輯、空間索引信息的編輯、實體表的用戶字段定義集的編輯、實體的增刪、刷新與更新圖層數據、查詢圖層中的實體等各項功能。(3)實體對象GxEntity。一個實體通常從屬于一個圖層。一個實體對象應該包括幾何信息和用戶信息兩部分。每個圖層有一個實體表,存儲從屬于該圖層的實體。(4)參照系對象GxReferenceSystem。參照系用來描述客觀世界中事物與系統中實體對象的空間信息映射關系。在系統中一個圖層與一個參照系關聯,參照系記錄了圖層中的空間數據的是如何從原始數據轉化而來的,用戶可以通過參照系來實現空間數據的坐標變換。(5)圖例庫對象GxLegendLib。圖例庫訪問對象用來管理庫中的圖例。任何一個大于0的整數都是一個有效的圖例號,如果圖例號在圖例庫中存在,它對應一個用戶配定的圖例;如果不存在,它對應缺省圖例。
地圖可視化對象類用來提供顯示地圖的構件?？梢酝ㄟ^該對象類來設置地圖各圖層的顯示屬性,包括地圖顯示比例尺、地圖顯示范圍、圖層的可視性、可選性和可編輯性等。具體分為以下三類對象:
(1)地圖顯示構件GxMapView。地圖顯示是GIS系統最主要的一個功能之一。地圖顯示構件,用于地圖的顯示,它能提供視窗與投影系之間的坐標轉換功能。在其上需要管理一組鼠標工具類,通過它們可以完成各種特定的功能(如地圖編輯、實體選取、地圖量測等)。同時它可以發送一組與鼠標和鍵盤輸入相關的事件,使得二次開發可以通過這些事件組織完成特定的功能。[3](2)地圖對象GxMap。二次開發者可見的顯示地圖,是個抽象層次的概念。一個顯示地圖管理一組圖層的顯示。它提供了對當前地圖顯示范圍以及地圖中圖層的增加、刪除等的操作功能。借助該對象能夠對圖層實施有效的管理。 (3)顯示圖層對象GxMapLayer。顯示圖層,抽象的意義上的圖層,它對應于一個物理存儲的圖層( Layer )或一系列視圖。當在不同比例尺下顯示時,可以選擇相應的視圖來代替實際的圖層,從而達到快速顯示的目的。它是提供給用戶看的圖層。它包含該圖層的顯示特性、圖例配置和標注顯示信息。
3.2 屬性查詢和統計
屬性查詢功能可以直接訪問屬性數據庫,查詢各類信息,如作物信息、區域信息等。根據查詢內容具體的把所需查詢信息的顯示出來。
3.3 空間查詢
在地圖上選擇地圖元素,可以顯示相應的地圖信息和關聯的屬性信息,并在對地圖上的點進行編譯。比如說,在區域查詢模塊中,只要輸入作物區域名稱,可以查詢出該區域的具體信息,并且在地圖上該區域居中且高亮顯示。
空間地理信息主要存放在數據庫表區域明細表中,該表包含區域關鍵點的x、y、z三維坐標以及其所構成的區域的點序編號,并由相應構件完成關鍵點區域的繪制。[4]
參考文獻
[1]戚銘堯,池天河.霍亮.Web GIS的企業級解決方案探討.華南師范大學學報(自然科學版). 2007.(4).
[2]北大青鳥天通信息工程公司,Geo-Union WebGIS Enterprise技術手冊白皮書.2006.
[3] ZU-KUAN WEI etc., Efficient Spatial Data Transmission in Web-Based GIS.2007.
灌溉系統范文5
[關鍵詞]農業物聯網技術農田節水灌溉系統
中圖分類號：S274.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0125-01
1 引言
隨著信息技術的飛速發展，農業集約化、規?；潭炔粩嗵岣?，使傳統農業向現代農業生產方式轉變成為必然，為信息技術在農業領域中的應用提供了廣闊的發展空間，我國農業發展面臨著新的機遇。
水是農業的根本，也是整個國民經濟和人類生活的根本。水資源狀況和利用水平已成為評價一個國家一個地區經濟能否持續發展的重要指標。我國是一個干旱缺水嚴重的國家。
2 農業用水現狀及節水灌溉發展趨勢
農業是我國的用水大戶，約占總用水量的73%，但有效性很差，水資源浪費非常嚴重。并且隨著城市化和經濟社會發展，土地被大量占用，非農業灌溉用水需求在急劇增加，農業與工業、農村與城市、生產與生活、生產與生態等諸多用水矛盾進一步加劇。在我國盡管采取了最嚴格的耕地保護措施，但大量的農田和灌溉用水被城市和工業占用，耕地資源減少的勢頭不可逆轉，水資源短缺的壓力進一步增大。
目前，比較有發展潛力的節水灌溉新技術是：一是與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。二是應用3S技術的精細灌溉技術。三是智能化節水灌溉裝備技術。
本文所設計的農田節水灌溉系統是將上述的三者進行有機的結合，在此基礎上運用物聯網技術，從而實現全自動化與信息化的節水灌溉系統。
3 系統結構設計
農田節水灌溉系統由土壤水分傳感器、物聯網終端采集單元、噴灌機控制終端、遠程監控計算機系統組成。如圖1所示。傳感器埋入土壤，直接獲取0～100cm地表層下各個深度處的土壤水分信息，并將其轉化為0～5V模擬電壓信號。物聯網終端采集單元一方面進行土壤水分信息的采集，另一方面用于在GPRS網絡模式下土壤水分信息與監控中心的監控計算機相互傳遞。監控中心計算機循環接收各個采集終端發送的土壤墑情信息，監控計算機將接收到的數據進行分析，與數據庫中的農作物需水量進行比較，形成最佳灌溉計劃，監控計算機將灌溉命令下發到噴灌機控制終端，噴灌機控制終端直接控制噴灌機以及深井泵等設備進行灌溉作業。
4 物聯網采集單元的設計
物聯網采集單元的設計為本系統的終端采集單元，因為農田灌溉上探測范圍比較大，數量多、位置不固定并只用于農耕季節等特點考慮，采集終端需要設計成可靈活移動、易于安裝的方式，第二在每一個采集終端上安裝GPS定位模塊，使發送到監控中心計算機上的數據帶有地理位置，中心計算機根據上傳的數據的地理位置下標來確定采集點具體地理位置，從而實現準確的數據采集。另外，由于數據采集單元放置在農田里，采用的供電方式為“太陽能電池板+蓄電池”。
采集終端主要由MCU單元、采集單元、太陽能供電單元、通信單元、GPS定位單元等部分組成，其結構所示。其中，采集單元利用土壤濕溫度傳感器采集土壤墑情數據，數據經嵌入式微控制器MCU（MicroControUer Unit）處理后，通過GPRS網絡發送至監控中心計算機上，中心計算機收集溫濕度數據，并自動顯示相關信息。土壤傳感器輸出的信號被信號調理電路處理后傳送到子系統內部的模數轉換器ADC（AnMog―to―DistalConvener）。MCU定時啟動ADC，進行模數轉換并取走數據，然后把經過處理的數據通過串行口傳送到GPRS模塊，并啟動該模塊將數據發送到GPRS無線網絡。數據被GPRS網絡接收后經由網關轉送至Internet，最后被連接到Intemet的中心站計算機接收。
嵌入式GPRS模塊的供電為直流5V供電，TXD、RXD為通信接口，在本設計中可直接連接至AVR單片機的串行接口上， ONLINE為在線指示接口，當連接到網絡以后該端口輸出一個低電平信號，通過74ALS04進行反向以后驅動D1發光二極管，當發光二極管點亮以后便證明現在控制器已連接網絡。GPS模塊通過單片機的COM2口連接。
5 應用前景分析
該系統的室外進行了測試的基礎上，2011年在廊坊市安次區馬神廟12畝農田上實際應用，取得了顯著的效益，節水量較以前比較節約45%左右，晚春播玉米平均畝產929.44公斤，比對照畝增產252.84公斤，增幅為37.36%。對未來農業發展起到了重要作用。
參考文獻
[1]梅方權，智慧地球與感知中國―物聯網的發展分析，《農業網絡信息》2009（12）
[2].孫忠富等，物聯網發展趨勢與農業應用展望，《農業網絡信息》2010（5）
灌溉系統范文6
【關鍵字】滴灌系統；滴灌技術；垂直綠化；
前言
城市綠化在改善城市生態環境質量、美化市容、調節城市生態平衡中發揮著主導作用。因此，城市綠化狀況應經成為衡量城市文明和城市現代化的重要標志。但是目前城市的用地較為緊張，不能滿足單一的城市綠地面積的擴增，因此發展垂直綠化是解決此問題的有效方法之一。然而，水是生命之源，是植物生長的必要條件。垂直綠化顧名思義，就是利用各種植物垂直于立面、墻體或者支架上，形成立體景觀的美化效果。于是灌溉就成為養護中非解決不可的一個問題。
杭震家[1]等經過三年的探索，選擇了世界最先進的微噴技術，滴灌系統就是微噴技術類型之一。滴灌技術解決了垂直綠化的灌溉問題，達到了省工、省力、省水、降低成本，并且為植物的生長提供了一個良好的小環境。從而提高了社會效益和經濟效益。
1. 滴灌系統的概況
滴灌系統是指灌溉水通過沿配水管道安裝的滴頭或滲透，以間斷或連續的水滴或細流的形式緩慢地水滴到土壤表面的灌水方法。是以低張力態水分供應方式對每株作物供水，以充分滿足作物蒸散的需要。這種灌溉方式在供水和節省勞力方面以及農業技術和經濟方面都有其獨特的優勢[2]。
1.1 滴灌系統的應用現狀
近10年來，滴灌技術在我國的發展越來越快，應用的范圍也越來越廣。滴灌系統目前主要應用大田、溫室大棚、果園及綠化帶和垂直綠化等。隨著滴灌技術的發展，滴灌的應用領域出現了一些新的變化勢頭，由溫室大棚室內小單元滴灌向室外露地的大單元滴灌擴展；由平地大面積滴灌向山區陡地發展；由蔬菜滴灌向多種經濟作物滴灌延伸：由農場集中大面積向農村小面積分散發展 滴灌由原來的高附加值作物向一般經濟作物普及。此外，公路、鐵路沿線和荒漠風沙治理綠化也開始陸續采用滴灌，滴灌還進一步應用在城市綠地林木屋頂花園等非農領域，盡管用量較少，但卻為滴灌的今后推廣提供了更為廣闊的市場切入點[3]。滴灌系統在垂直綠化中得到了越來越廣泛的應用。
1.2 滴灌系統的優缺點
滴管系統具有以下幾個方面的優點：
（1） 節約灌溉水量。因為滴灌是只供給植物所需的水量，所以可有效地降低灌溉水的損失和運行費用；
（2） 節省垂直綠化管理的費用。滴灌只對植物的根系供水，能保證土壤表面干燥，這樣可減少雜草，易于管理。另外，肥料和殺蟲劑等可注入灌溉水中施用，不需要另外噴灑，節省了很多勞動力，通過滴灌也增強了對施肥地點和時間的控制，大大提高了施肥的效率；
（3） 灌水均勻。滴灌系統能夠做到有效地控制每個灌水器的出水量，灌水均勻度高，均勻度一般高達80%-90%[4]。
同時，滴灌系統在應用中也存在一定的缺點：
（1） 滴灌系統的成本高。由于滴灌系統需要大量的管道和凈化水的過濾設備，所以成本較大。另外，由于植物的間距不同，管道的數量也不同，這些因素都影響成本。一般情況下，滴灌系統的投資要比噴灌和淹灌系統高的多；
（2） 滴管系統的堵塞。由于滴灌系統的灌水器出口較小，很容易引起堵塞。灌水器的堵塞是當前滴灌應用中最主要的問題，嚴重時會使整個系統無法正常工作，甚至報廢。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化學因素。如水中的泥沙、有機物質或是微生物以及化學沉凝物等。因此，滴灌對水質要求較嚴，一般均應經過過濾，必要時還需經過沉淀和化學處理。
（3）可能限制根系的發展。由于滴灌只濕潤部分土壤，加之植物根系具有向水性，這樣就會引起作物根系集中向濕潤區生長。
2. 垂直綠化中滴灌系統的組成及其作用
滴灌是將灌溉水增壓、過濾、摻藥、施肥后，通過壓力管道送到安裝在毛管上的滴頭，使水流在點滴狀經常地、緩慢地進入植物根部附近的土壤經常保持最優含水量[5]。由此可知，滴灌系統主要由首部樞紐、輸配水管網和滴頭三大部分組成。
2.1 首部樞紐
滴管系統的首部樞紐包括水泵、壓力表、過濾器、流量表、施肥器、控制器、電磁閥等，其作用是從機井內抽水加壓，摻入肥料、過濾，把一定壓力的灌溉水送入數配水管網?，F在的滴灌用水以自來水為主[7，8]，也可以使用過濾處理的回收雨水。
2.2 輸配水管網
管網分主管、支管、毛管三級管道。主、支管起輸水作用，一般埋入結構中；毛管起配水作用，鋪于表面，其作用是將首部樞紐送來的水供給滴頭和滴箭。
2.3 滴頭和滴箭
滴頭安裝在支管上，其作用是使水流經過微小的孔道，以點滴的方式進入土壤，濕潤植物。這種方式很好的解決了垂直綠墻澆水難和澆水不透的難題，特別是離地高的垂直綠化澆水的問題。滴頭分普通滴頭和壓力補償滴頭。
3. 垂直綠化中滴灌系統的布置
3.1 滴灌型式
垂直綠化是在建筑物的墻面、圍墻、柵欄、立柱和花架等立體空間上進行綠化，它可以增加建筑物的藝術效果，使環境更加整潔美觀、生動活潑，而且占地少、見效快、綠化效率高[6]。從垂直綠化的主要形式可以看出滴灌系統的應用中，灌溉的水量大，灌溉較頻繁，管道系統工作時間長，利用率高，不便移動，因此，用固定式的滴管系統最為適宜。
3.2 管道設置
滴灌系統的管道一般分為主、支、毛管三級，通常情況下，毛管垂直支管，支管處置主管，也可以接到主管末端。毛管布置應盡量對稱主支管，順筐布設。
3.3 工作制度
滴灌系統的工作方式主要有續灌和輪灌兩種。續灌是對系統內全部管道同時供水，灌區內全部作物同時灌水的一種工作制度，其特點是所有作物都能同時得到適時灌溉，供水時間短。但這個要根據水流量和壓力的大小來確定，滴頭多，出水量大，就可能使澆水不均勻，所以這種澆水方式應用在小面積上。輪灌是將支管分成若干組，由干管輪流向支管供水，每組支管內部同時向毛管供水，可減小干管中的流量。工作制度的選擇可根據溫室大棚內種植作物的品種、水源條件及是否便于管理來確定。采用輪灌時應注意，使各輪灌組的面積盡量相等。
4. 結語
綜上所述可知，滴灌技術應用垂直綠化是一種效益高，設備簡單，使用方便的灌水技術。通過應用現代化滴灌技術，使垂直綠化又上了一個新的臺階。滴灌是養護管理環節的主要部分，也是主要措施之一。解決了澆水的問題才能有效地發揮垂直綠化的作用。
在使用滴灌系統的過程中，安裝布局合理，才能達到地稅均勻，達到恒壓滴灌效應，這項先進的灌水技術才能更具生命力，同時也有一種有發展前途的灌水新技術，并能向其他綠化項目推廣應用，具有廣闊前景。在今后的發展中還可考慮根據不同花卉植物對水分的需求，搞自動化控制。
參考文獻：
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[6]王雪，任吉軍，梁朝信.城市垂直綠化現狀及發展對策[J].北方園藝，2006（06）.
