我國綠地灌溉現狀

　　1.1綠地灌溉特點

　　城市綠地擔負著改善環境、增加美感、陶冶性情等等的重要使命，因此它被人為地要求要經常保持青綠旺盛的生長狀態，加之城市綠地不同于自然狀態的特殊環境條件，使得綠地灌溉體現出了以下的特點：

　　綠地灌溉的耗水量很大。任何植物的耗水量中只有極少部分用于植物機體的建造，而大量的水分是用于植物的生理蒸騰和地面的蒸發;而在城市中，由于人群活動和車輛運行的擾動，城市綠地的地面蒸發量遠遠大于自然狀態下生長的植物，這就使得城市綠地植物要常年保持旺盛的生長狀態，其耗水量是相當大的。據統計，城市綠地的耗水量是農業生產綠地耗水量的2.5一3倍。

　　綠地灌溉要連續穩定。城市綠地用水的隨機率很高，而且是連續性的，用水的時間間隔非常短，灌溉要頻繁、及時，比如一些體育運動或者競賽的運動場，這就對灌溉系統性能一的連續、穩定提出了一定的要求。

　　綠地灌溉對水質和噴灑質量的要求較為嚴格，特別是對高級觀賞植物和高爾夫球場的草皮，要求噴灌均勻度較高，如有漏噴或噴灑過量都會造成嚴重的損失。綠地灌溉多數在夜間進行。白天灌溉的蒸發損失量大，而夜晚灌溉比白天少消耗10%以上的水量;有些草坪白天不允許灌溉，例如有比賽活動的高爾夫球場，以及進行娛樂活動的公園娛樂區等等。

　　托普物聯網在現今的信息時代，不但對農業領域有著杰出的貢獻，也逐漸的把物聯網遍布各個領域，綠地灌溉也是現在國家較為關心的問題，這套系統的研發，不僅節省人力、資源，也代表著信息技術在灌溉領域的充分利用。

　　綠地灌溉要注意景觀保護和環境效果。精心設計的噴灌系統，要正確選擇噴頭和進行噴點的布置，不僅要能滿足綠地需水，而且在灌溉時可以形成水動的景觀效果，增加城市綠地的藝術性，增強其美化城市的功能。

　　1.1.1我國綠地灌溉現狀

　　過去，由于經濟技術發展不夠成熟，我國綠地灌溉基本上是以人工控制灌溉為主，灌溉方式一般是采用大水漫灌或者人工噴灑模式。這種灌溉方式、方法只能改變土壤濕度，對綠地植物生長的小氣候影響很小;隨意性大，常常發生該灌水時無人開閥，不該灌水時又無人關閥，導致一邊下雨一邊噴水，草地變人工湖，馬路變排水渠的情況屢見不鮮;由于不能及時灌水、過量灌水或灌水不足，難以控制灌水質量，對綠地植物的正常生長產生了不良影響;在某些需要夜間灌水的情況下，例如白天有比賽活動的高爾夫球場等，灌溉管理的人力消耗大，工作強度大，管理成本高;灌水定額較大，不便實施適時適量灌溉，水的利用率低，這種方法大概有40%一50%的水由于深層滲漏及無效蒸發損失掉，這對于我國城市日益短缺的水資源供應無疑是雪上加霜。

　　現今，綠地灌溉一般選擇噴灌。噴灌以其節水、保土、省工、適應性強、養護質量高、景觀效果好等優點，在城市綠地中特別是草坪灌溉中應用廣泛。噴灌噴頭覆蓋面積相對較大，并且噴點少，不但不影響綠地的整體美觀效果，而且水的實際利用率可以達到65%一75%;若噴灌設備采用高均勻度的噴頭，實際水利用效率能達到75%一80%。大面積綠地（高爾夫球場、足球場、大型廣場等）采用噴灌，既可滿足綠地植物生長需水的要求，又可形成一道水景加綠地的風景線。

　　在灌溉控制方面，現在我國主要推廣的是半自動化灌溉系統。此類系統如利用定時器控制灌溉比人控控制系統節水很多。可以根據經驗針對不同氣候時段設置不同灌溉程序，減少了灌溉的隨意性。但灌溉程序設定仍是依賴管理人員的經驗或參考有關參考數據。如管理人員經驗不足或獲得的參考數據準確性差，編制的程序會導致灌水過量或不足，距離精確化、智能化灌溉仍有很大距離。但由于其投資少，灌溉水的有效利用率比手動控制提高很多，作為成熟的灌溉控制系統現階段我國城市推廣的便是此類模式。

　　1.2綠地自動灌溉控制系統的研究現狀

　　1.2.1綠地自動灌溉控制系統概述

　　綠地自動灌溉控制系統按照自動化程度的高低分為全自動化灌溉系統和半自動化灌溉系統。全自動化灌溉系統不需要人的直接參與，通過預先編制好的控制程序和根據反映作物需水的某些參量可以長時間地自動啟閉電磁閥。人的作用只是調整控制程序和檢修控制設備。這種控制系統中，除了噴頭、管道、管件等還有中央控制器、電磁閥、各種傳感器等，對于大范圍的控制系統需要還可以配置遠程控制器等。半自動化灌溉系統在綠地現場沒有安裝傳感器，灌水開始時間、灌水持續時間和灌溉周期等均是根據預先編制的程序，而不是根據土壤水分和氣象狀況的反饋信息來控制的。

　　按照結構形式的不同，綠地自動控制灌溉系統又可以分為開環控制灌溉系統和閉環控制灌溉系統兩種。如果自動灌溉系統中具有反饋信號，就稱為閉環系統，否則就叫做開環系統。中央計算機控制系統是典型的閉環控制灌溉系統，而時序控制系統是典型的開環控制灌溉系統。我國目前城市應用比較成熟的綠地灌溉控制系統就是時序控制系統。

　　目前，在國際上技術比較成熟、應用較廣的灌溉控制技術主要有兩種：專家系統與微機測控技術。專家系統是一個模擬人腦思維方式，以知識為基礎的計算機軟件系統。專家系統應用于節水灌溉也是以豐富的種植經驗為基礎的，例如，在己有經驗上，將已知的作物生長各階段的需水量，生長狀態、各階段可能遇到的氣候與自然條件等決定灌溉的詳細信息輸入計算機，按照一定的法則劃分成各項細則存儲在計算機中。當進行控制時，就將已獲得的作物生長狀態、氣候條件等輸入計算機，計算機經過計算推理，把它劃分歸屬于某一細則，再按這一細則的要求，如灌溉量和灌溉時間，進行灌溉。如從荷蘭引進的大棚花卉種植專家系統，由于多年的種植經驗，對某種花卉的生長過程十分熟悉，將其生長過程細節輸入計算機，由計算機通過推理計算來決定其灌溉與施肥。微機測控技術將計算機技術、傳感與檢測技術以及通訊技術結合起來，能夠檢測土壤墑情、環境特征，并依據檢測結果來決定灌溉量與灌溉時間，擺脫了傳統的全憑經驗灌溉的灌溉模式。在田間分布各種傳感器檢測點，如土壤水分、溫度、濕度、光照、作物蒸騰量等，檢測結果送至微機，微機對結果進行處理，然后通過通訊技術，將處理結果發送至上位機，即實驗室或家里的計算機中，操作者就可以在家里或實驗室里觀察到作物生長狀況和土壤墑情，根據經驗數據判斷作物是否缺水及所需灌溉量與灌溉時間，然后發出灌溉命令給微機，微機就可以根據命令控制灌溉量與灌溉時間，實現高效節水灌溉。