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智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法智能节水灌溉系统的设计原理及使用方法智能节水灌溉系统也叫智能农业物联网精细农业自控系统，是托普云农物联网为保证农业作物需水量的前提下，实现节约用水而提出的一整套解决方案。
智能节水灌溉系统简单的说就是农业灌溉不需要人的控制，系统能自动感测到什么时候需要灌溉，灌溉多长时间；智能节水灌溉系统能够自动开启灌溉，也能够自动关闭灌溉；能够实现土壤太干时增大喷灌量，太湿时减少喷灌量。
一、智能节水灌溉系统的功能设计智能节水灌溉系统要实现上述功能就要充分利用可编程控制器的控制作用。
系统要实现自动感测土壤湿度的功能必须要有土壤湿度传感器。
要实现灌溉水量的多与少的调节，必须要有变频器。
在可编程控制器内预先设定50%—60%RH为标准湿度，传感器采集的湿度模拟信号经A/D 模块转换成数字信号。
针对灌溉水利用系数较低, 文中提出一种基于嵌入式智能灌溉控制系统。
依托无线传感器网络采集灌区作物需水信息, 汇聚到网关节点发送给主控中心, 中心主机根据信息确定灌溉状态并计算灌水量, 控制灌溉设备工作实现智能灌溉; 依托Internet 管理员有权对系统远程管理, 满足了规模化灌溉的需求。
根据示范区观测, 灌溉水利用系数由原来的0.6 提高到0.9 。
系统结合了无线传感、计算和网络通信技术, 解决了精确农业亟待解决的关键技术问题。
智能节水灌溉系统涉及到传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术，这些新技术的应用使中国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。
智能节水灌溉系统能够根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，还能够在雨後监控土壤的湿度。
有研究现实，和传统灌溉系统相比，智能节水灌溉系统的成本差不多，却可节水16%到30%。
加州出台的新法案要求起新公司必须使用智能节水灌溉系统。
灌溉造成水资源大量浪费美国每年浪费掉的水资源高达 8,520亿升，而若安装一种智能节水灌溉系统则可有效地控制水流量，达到节水目的。
DOI：10.19645/j.issn2095-0144.2018.10.017DLand 设计软件在高效节水灌溉中的应用孙伟1,熊伟1,柴小军1,王朝林2,吕永洪3（1.甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，甘肃兰州730000；2.甘肃省水利水电学校，甘肃兰州730000；3.杭州阵列科技股份有限公司，浙江杭州310000）摘要：高效节水灌溉设计软件DLand 是一款集数据库管理、水利计算、图形处理、图表输出于一体的高效节水灌溉设计软件，可以实现灌溉模式多元、种植作物多样、管网系统复杂的规划设计。
以武威市凉州区吴家井乡滴灌工程为例，在充分发挥DLand 软件特点、合理使用软件功能、严格执行设计流程的基础上，对项目区内不同种植作物进行划分片区的规划设计。
关键词：高效节水灌溉；DLand ；应用中图分类号：TP317；S275.6文献标志码：A 文章编号：2095-0144（2018）10-0108-07第54卷第10期2018年10月甘肃水利水电技术GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGYVol.54,No.10Oct.,20181前言随着我国对节水灌溉行业的支持以及用水户节水意识的增强，节水灌溉行业快速发展，节水灌溉技术日趋完善。
高效节水灌溉工程设计由最初的手工设计，发展到以CAD、Excel 等计算机软件辅助设计，虽然在一定程度上缩短了设计周期，但计算过程依旧繁琐，设计精度已无法满足现阶段高效节水灌溉工程设计的需求[1]。
为了进一步缩短设计周期、节省劳动力、优化设计方案，国内外相继开发了一批灌溉工程计算机辅助设计软件，国外比较有代表性的IRRICAD、Rain CAD 和WCADI 等，国内主要是基于Auto CAD 进行二次开发[2，3]完成微喷灌计算机辅助设计工作。
纵观国内外计算机辅助设计研究现状，对于灌溉模式多元、种植作物多样、管网系统复杂的工程，这些软件在使用过程中仍存在操作繁琐、整体优化功能不足等问题[4]。
农业高效节水灌溉技术随着全球人口的增加和水资源的日益匮乏，农业高效节水灌溉技术成为解决粮食安全和水资源利用效率的重要途径。
本文将探讨几种农业高效节水灌溉技术，并分析其优势和应用前景。
一、滴灌技术滴灌技术是一种通过将水滴滴到植物根部，使植物逐渐吸取水分的灌溉方法。
相比传统的洪灌和喷灌技术，滴灌技术具有以下优势：1. 节水效果显著：滴灌技术可以减少水分的蒸发和表层流失，提高水的利用率，节约用水量可达50%以上。
2. 减少土壤侵蚀：滴灌技术使水直接滴到植物根部，减少了积水和径流，有效降低了土壤侵蚀的风险。
3. 适应多种土壤类型：滴灌技术可以根据不同的土壤类型和植物需求进行调整，适用性广泛。
二、喷灌技术喷灌技术是利用喷嘴将水雾化后均匀喷洒在植物上方的灌溉方法。
与滴灌技术相比，喷灌技术具有以下特点：1. 高效均匀：喷灌技术可以通过调整喷嘴和压力，实现水分均匀喷洒，适用于平坦和开阔的农田。
2. 降低温度：喷灌技术可以通过蒸发冷却的作用，降低植物周围的温度，改善植物生长环境，特别适用于干燥炎热的地区。
3. 提高空气湿度：喷灌技术可以增加空气中的湿度，减少植物叶片的蒸腾速率，降低水分损失。
三、井灌技术井灌技术是通过打井提取地下水，并将其灌溉到农田的一种灌溉方法。
以下是井灌技术的特点：1. 利用地下水资源：井灌技术可以利用地下水资源，弥补地表水资源不足的缺点。
2. 灵活性强：相比于集中供水系统，井灌技术可以更加灵活地选择灌溉时间和数量，适应作物的生长需求。
3. 适用范围广：井灌技术适用于多种土壤类型和作物种类，支持大面积、高产的农业生产。
四、遥感技术应用于灌溉管理遥感技术可以通过卫星和无人机等手段获取农田的信息，实现对灌溉管理的精确监测和控制。
以下是遥感技术应用于灌溉管理的优势：1. 实时监测：遥感技术可以实时监测土壤湿度、植被生长情况等数据，帮助农民准确掌握灌溉需求。
2. 智能控制：通过遥感技术和灌溉系统的结合，可以实现智能化的灌溉控制，提高水资源利用效率。
智能灌溉农田灌溉控制系统系统简介智能灌溉一种现代高效节水的灌溉方式，智能灌溉自动化控制系统是集自动控制技术和专家系统技术，传感器技术、通讯技术、计算机技术等于一体的灌溉管理系统。
随着农业及园林业的发展，水资源的不断升值，传统灌溉方式正在被现代智能型微机控制灌溉系统所取代并得以推广，是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。
金斗云自主研发的智能灌溉系统是集传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术于一体的智能灌溉控制系统，该系统的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。
系统既可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，也可以在雨後监控土壤的湿度。
据研究统计显示，金斗云智能灌溉系统和传统灌溉系统的成本差不多，却可实现节水16%到30%。
智能灌溉系统-软件设计软件是控制系统的灵魂，需要与硬件配合，将实时数据与专家系统的设定值进行比较判断，来控制电磁阀的开启和延续时间的长短，实现智能控制。
中央控制室的计算机系统使用了大型关系数据库，能对各种数据进行分类存储和自动备份，并能根据定制条件进行查询。
本系统能够实现全自动、无人值守的数据处理，并预留WEB接口，远程用户可以通过浏览器查询有关的灌溉信息。
本系统采用了图形用户界面，用户操作简单方便。
实时或定时采集的田间土壤水分、土壤温度、空气温湿度等数据，均可以实时地以图形或者表格方式在中央控制计算机上显示。
用户可以通过图形界面设定每个地块的灌溉策略，实现定时、定量的无人值守的自动灌溉。
智能灌溉系统-系统组成智能灌溉系统-优点与传统灌溉方式相比，金斗云智能灌溉控制系统有如下优点：1．微机控制喷灌和滴灌，大大节省日趋宝贵的水资源，具有巨大的社会效益和经济效益。
2．根据植物对土壤水份的需求特点设定不同的灌溉方式，使植物按最佳生长周期生长， 达到增产增收的目的。
3．自动灌溉，大大节省人力资源，提高劳动生产率。
智能灌溉系统-功能为了最大限度地节约喷灌用水和实现智能控制，灌溉系统具备以下功能：1．数据采集功能：可接收土壤湿度传感器采集的模拟量。
高效节水灌溉技术介绍水是生命之源，在农业生产中，灌溉用水占据着相当大的比例。
随着水资源的日益短缺，高效节水灌溉技术成为了农业发展的关键。
这些技术不仅有助于节约宝贵的水资源，还能提高农业生产的效率和质量。
一、滴灌技术滴灌是一种精准的灌溉方式。
它通过滴头，将水一滴一滴地、缓慢而均匀地滴入植物根部附近的土壤中。
滴灌系统主要由水源、首部枢纽、输配水管网和滴头组成。
-水源可以是井水、河水或者水库水等。
首部枢纽则起着控制、过滤和施肥等功能。
它能调节水的压力，去除水中的杂质，还可以将肥料溶解在水中，实现随水施肥，提高肥料的利用率。
输配水管网如同人体的血管，将处理好的水输送到各个滴头。
-滴头是滴灌技术的核心部件之一。
它的出水量非常小，能够精准地将水送达植物根部，最大限度地减少了水分的蒸发和深层渗漏。
这种灌溉方式特别适合于干旱地区和水资源匮乏的地区。
比如在一些沙漠边缘种植果树或者蔬菜的农场，滴灌可以保证每一株植物都能得到适量的水分供应，既不会因为缺水而干枯，也不会因为水分过多而导致根部腐烂。
而且，滴灌还能减少杂草的生长，因为只有植物根部周围有水分，杂草难以在干燥的区域生长。
二、微喷灌技术微喷灌是介于喷灌与滴灌之间的一种灌溉方式。
它的喷头喷出的是细小的水滴，就像细雨一般。
-微喷灌系统包括水源、首部枢纽、输水管网和微喷头。
水源和首部枢纽的功能与滴灌类似。
输水管网将水送到各个微喷头所在的位置。
微喷头有多种形式，有的是旋转式的，有的是折射式的。
这些微喷头能够将水以扇形或者圆形的方式喷洒在作物周围的地面上。
-这种灌溉方式的优点是能够增加空气湿度，在高温干旱的环境下，这对作物的生长非常有利。
例如在花卉种植园中，微喷灌既能为花卉提供水分，又能营造一个相对湿润的小气候环境，有助于花卉保持娇艳的色泽和良好的生长状态。
微喷灌的喷洒范围较大，相比于滴灌，它可以覆盖更大的面积，适合一些行距较宽的作物，如葡萄种植园。
而且，它的喷头安装相对简单，维护成本也比较低。
高效节水灌溉技术的应用与前景在当今水资源日益紧张的大背景下，高效节水灌溉技术成为了农业发展乃至整个社会可持续发展的关键。
这些技术在不同的地区和农业场景中有着广泛的应用，并且展现出了极为广阔的前景。
一、常见的高效节水灌溉技术及其应用滴灌技术是高效节水灌溉技术中的重要一员。
滴灌系统通过一系列的管道网络，将水以滴状的形式精确地滴入植物根部附近的土壤中。
这种灌溉方式能够最大限度地减少水分的蒸发和流失。
在干旱地区的果园种植中，滴灌技术表现得尤为出色。
例如在新疆的一些葡萄种植园，采用滴灌技术后，每一株葡萄都能得到精准的水分供应。
相比于传统的大水漫灌方式，滴灌不仅节约了大量的水资源，而且提高了葡萄的产量和品质。
因为滴灌能够保持土壤湿度的稳定，避免了葡萄根系因水分过多或过少而受到损害，使得葡萄果实更加饱满、口感更好。
喷灌技术也是被广泛应用的一种节水灌溉方式。
喷灌是利用喷头等设备将水喷射到空中，形成细小的水滴洒落到田间。
这种方式相较于漫灌也有显著的节水效果。
在一些大型的农田，如华北平原的小麦种植区，喷灌技术能够大面积地覆盖农田。
它的优点在于可以根据农作物的需求调整喷水的强度和频率。
在小麦生长的不同阶段，喷灌系统可以灵活地控制喷水量。
比如在小麦拔节期需要较多的水分，喷灌系统可以适当增加喷水量；而在小麦成熟前，则可以减少喷水量以防止倒伏等问题。
而且，喷灌技术还能够改善田间的小气候，降低温度，增加空气湿度，这对农作物的生长也有着积极的促进作用。
微喷灌技术结合了滴灌和喷灌的一些优点。
它喷出的水呈雾状，能够均匀地覆盖一定范围的作物。
在花卉种植园里，微喷灌技术大显身手。
花卉对水分的要求比较精细，既不能缺水又不能积水。
微喷灌可以精准地控制土壤湿度，确保花卉生长在适宜的水分环境中。
而且，微喷灌形成的雾状水对花卉的叶片等部位也有一定的滋润作用，有助于花卉的光合作用和生长发育。
二、高效节水灌溉技术的优势高效节水灌溉技术在水资源利用方面有着巨大的优势。
全国高效节水灌溉管理信息系统使用手册V1.0水利部信息中心2016年11月目录前言........................................... 错误!未定义书签。
第一章全国高效节水灌溉项目管理信息系统....... 错误!未定义书签。
1.1概述 ............................................ 错误!未定义书签。
1.2全国高效节水灌溉项目管理信息系统（县级用户） .... 错误!未定义书签。
1.2.1系统登录............................................ 错误!未定义书签。
1.2.2修改密码............................................ 错误!未定义书签。
1.2.3数据填报............................................ 错误!未定义书签。
1.2.4数据报送............................................ 错误!未定义书签。
1.3全国高效节水灌溉项目管理信息系统（汇总用户） .... 错误!未定义书签。
1.3.1系统登录............................................ 错误!未定义书签。
1.3.2修改密码............................................ 错误!未定义书签。
1.3.3统计汇总............................................ 错误!未定义书签。
1.3.4审核报送............................................ 错误!未定义书签。
1.3.5单位管理............................................ 错误!未定义书签。
高效灌溉技术：智能灌溉技术的应用目录一、前言概述 (2)二、智能灌溉技术 (3)三、研究结论总结 (5)四、高效灌溉技术概述 (8)五、研究背景与意义 (11)六、技术优化与创新方向 (13)一、前言概述声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
高效灌溉技术能够根据蔬菜生长的实际需求进行精准灌溉，为蔬菜提供适宜的生长环境。
这有助于提升蔬菜的品质和产量，满足市场对高品质蔬菜的需求，提高农民的收入水平。
研究高效灌溉技术在蔬菜种植中的应用，有助于推动农业水资源的可持续利用。
通过优化灌溉方式和提高灌溉效率，可以显著降低蔬菜种植过程中的水资源消耗，缓解水资源短缺问题，保障农业生产的可持续发展。
研究高效灌溉技术在蔬菜种植中的应用，还可以推动蔬菜种植业的转型升级。
通过引入智能化、自动化的灌溉系统，可以提高蔬菜种植业的科技含量和附加值，促进农业与信息技术的深度融合，为蔬菜种植业的现代化发展注入新的活力。
蔬菜作为人类日常饮食中不可或缺的一部分，不仅提供了丰富的营养，还在农业经济发展中占据了重要地位。
随着生活水平的提高，人们对蔬菜的需求量日益增加，蔬菜种植业的规模化、产业化发展已成为趋势。
蔬菜种植不仅直接关系到农民的收入和生活水平，也是保障国家食品安全和农业可持续发展的重要环节。
二、智能灌溉技术（一）智能灌溉技术的概述智能灌溉技术是现代信息技术与农业灌溉深度融合的产物，它利用传感器、物联网、大数据、云计算及人工智能等先进技术，对土壤水分、气象条件、作物生长状态等关键参数进行实时监测与分析，从而精准控制灌溉时机、水量及灌溉方式，实现灌溉作业的自动化、智能化管理。
这种技术不仅能够显著提高水资源利用效率，减少水资源浪费，还能根据作物实际需求进行个性化灌溉，促进作物健康生长，提高蔬菜产量和品质。
1、核心组件：智能灌溉系统通常由传感器网络、控制中心、执行机构（如电磁阀、水泵等）及通信模块组成。
高效节水灌溉系统设计开题报告一、研究背景随着全球气候变暖和人口增长，水资源日益紧缺，节水已成为当今社会亟待解决的问题之一。
农业用水占据了全球用水总量的大部分，而传统的农业灌溉方式存在着浪费水资源、能耗高等问题。
因此，设计一种高效节水灌溉系统对于提高农业生产效率、保护水资源具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在设计一种高效节水灌溉系统，通过科学技术手段实现对农田灌溉水量的精准控制，提高灌溉水利用率，减少水资源浪费，降低农业生产成本，实现可持续发展。
三、研究内容1. 调研分析当前灌溉系统存在的问题和不足，总结传统灌溉系统的特点及局限性。
2. 研究先进的节水灌溉技术，包括滴灌、喷灌、微喷灌等，分析其优势和适用场景。
3. 设计高效节水灌溉系统的硬件结构，包括水泵、管道、喷头等设备的选型和布局。
4. 开发灌溉系统的控制软件，实现对灌溉水量、频率的智能调控。
5. 进行系统的实地试验，验证系统的节水效果和灌溉效率。
四、研究方法1. 文献调研法：查阅相关文献资料，了解国内外高效节水灌溉系统的研究现状和发展趋势。
2. 实地调研法：走访农田，了解农民对灌溉系统的需求和反馈，为系统设计提供实际依据。
3. 数值模拟法：利用计算机软件对设计方案进行模拟分析，评估系统的节水效果和经济效益。
五、研究意义1. 对于农业生产：提高农田灌溉水利用率，增加农作物产量，改善农民生活水平。
2. 对于水资源保护：减少农业用水浪费，缓解水资源紧缺问题，促进水资源可持续利用。
3. 对于环境保护：降低农业生产对环境的影响，减少化肥农药流失，保护生态环境。
六、研究进度安排1. 第一阶段（1-3个月）：开展文献调研，了解高效节水灌溉系统的研究现状。
2. 第二阶段（4-6个月）：进行实地调研，收集农田灌溉系统的数据和需求。
3. 第三阶段（7-9个月）：设计高效节水灌溉系统的硬件结构和控制软件。
4. 第四阶段（10-12个月）：进行系统的实地试验，验证系统的节水效果和灌溉效率。
高效节水灌溉系统在农业中的推广与应用随着全球人口的不断增长和气候变化的影响，农业面临着巨大的挑战。
为了满足人们对食物的需求，农业生产必须更加高效和可持续。
在这个背景下，高效节水灌溉系统成为了农业领域的热门话题。
本文将探讨高效节水灌溉系统在农业中的推广与应用，以期为农业的可持续发展做出贡献。
一、高效节水灌溉系统的定义和原理高效节水灌溉系统是指通过科学技术手段，最大限度地减少水资源的浪费，提高农田灌溉效率的一种系统。
其原理是通过精确测量土壤含水量和作物需水量，以及控制灌溉水量和灌溉时间，使水资源得到合理利用。
高效节水灌溉系统主要包括灌溉设备、灌溉管理和灌溉技术三个方面。
二、高效节水灌溉系统的优势1. 提高水资源利用效率：高效节水灌溉系统可以减少水的浪费，将水资源用于最需要的地方，从而提高水的利用效率。
2. 减少土壤侵蚀和水污染：通过精确控制灌溉水量和灌溉时间，可以减少土壤侵蚀和农药、化肥等农业污染物对水体的污染。
3. 提高农作物产量和质量：高效节水灌溉系统可以根据作物需水量的变化进行灌溉，保证作物得到足够的水分，从而提高农作物的产量和质量。
三、高效节水灌溉系统的推广与应用1. 科技支持：政府应加大对高效节水灌溉系统的科技研发和推广力度，提供技术支持和培训，使农民能够掌握和应用高效节水灌溉系统的技术。
2. 经济激励：政府可以通过财政补贴、税收优惠等经济手段，鼓励农民使用高效节水灌溉系统。
同时，建立市场机制，提高高效节水灌溉设备的竞争力，降低农民的投资成本。
3. 农民参与：农民是农业生产的主体，他们的参与至关重要。
政府应加强对农民的宣传教育，提高他们对高效节水灌溉系统的认识和理解，鼓励他们积极参与高效节水灌溉系统的推广与应用。
四、高效节水灌溉系统的挑战与解决方案1. 技术难题：高效节水灌溉系统需要依赖先进的技术设备和系统，但目前在一些农村地区，技术设备和系统的普及程度较低。
政府可以加大对农村地区的技术支持力度，推广适用于不同地区的高效节水灌溉技术。
DOI：10.19645/j.issn2095-0144.2018.10.016高效节水灌溉设计软件DLand 功能概述及其特点柴小军1,熊伟1,孙伟1,王朝林2,吕永洪3（1.甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，甘肃兰州730000；2.甘肃省水利水电学校，甘肃兰州730000；3.杭州阵列科技股份有限公司，浙江杭州310000）摘要：目前我国高效节水灌溉工程设计软件开发、应用较少。
为此，根据国内现行技术标准、规范，利用C++编程语言、AutoCAD 的Object ARX 技术以及SQL Server 数据库，开发了高效节水灌溉设计软件DLand 。
该软件按照专业设计流程组织界面，集微灌、喷灌、低压管道输水灌溉工程设计于一体，包括工程设置、灌溉及工作制度设计、管网设计与布置、工程优化设计、设备选型、图表输出、设计报告生成以及数据库等功能，具备功能齐全及数据库完备等优点，可用于多模式综合灌溉系统以及复杂地形条件下的高效节水灌溉工程优化设计。
关键词：高效节水灌溉；DLand ；功能中图分类号：TP311文献标志码：A文章编号：2095-0144（2018）10-0105-03第54卷第10期2018年10月甘肃水利水电技术GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGYVol.54,No.10Oct.,20181前言在淡水资源短缺的背景下，农业的发展主要取决于农业供水及灌溉方式的进步。
尤其是我国西北干旱地区，农业用水存在供水总量缺乏、不可循环利用等问题，亟需发展高效节水灌溉农业[1]。
高效节水灌溉包括微灌、喷灌、低压管道输水灌溉（简称管灌）三种主要模式，该技术自上世纪60年代初引入我国以来，经过50多年的发展，已基本形成了适应我国国情的技术体系。
现有的高效节水灌溉设计软件研究多以单一灌溉模式为主，如以CAD 软件为支撑平台的滴灌系统布置[2-5]和微灌系统布设[1，6]，基于Excel 的喷灌系统规划设计[7]，以及基于GIS 系统的灌溉输配水管网优化设计[8]等，存在适用范围较小、优化设计偏重理论等不足。
高效节水灌溉系统布置灵活、比选方案多，所以有必要研发一套设计软件，对系统设计进行辅助，以节省劳动力、提高设计效率和质量、优化设计方案。
为此，甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司联合甘肃省水利水电学校及杭州市阵列科技股份有限公司于2015年合作研发了一款专门针对高效节水灌溉的计算机辅助设计软件（Dland）。
软件以AutoCAD 为支撑平台，采用Microsoft VisualC++6.0的Object ARX 二次开发方式，融合SQL Server 数据库技术，具有多模式综合灌溉系统优化设计及数据库融合等特点，可为工程设计提供有力支撑。
2软件主要功能及关键技术软件包括“微灌、喷灌及管灌工程设计”和“数据库及图件库”2个主要部分（图1），其中微灌、喷灌及管灌工程设计内容、步骤大致相同，因此，合并介绍上述三种模式主要流程及内容。
2.1主要设计流程包括设计环境设置、灌溉及工作制度设计、管网设计与布置、工程优化设计及设备选型5个步骤。
（1）设计环境设置。
采集项目区测量成果，经校核、修正形成工程设计地形（三维地表TIN 模型）；根据用户习惯，设置用户系统配置及工作空间，包括定义图形比例、精度、容差，各类管材、管件图层、颜色、线型、线宽等。
（2）灌溉及工作制度设计。
具体需要进行参数输入—片区划分—水量供需平衡计算等操作，确定设计分区、灌溉流量或面积、设计灌水定额、灌水周期、一次灌水延续时间、工作制度及灌水小区等中间计算结果。
收稿日期：2018-04-30作者简介：柴小军（1987-），男，甘肃张掖人，工程师，硕士，主要从事水利水电工程设计、高效节水灌溉设计，E-mail：343821841@ 。
105··参数输入可在“地区设计参数数据库”输入区域名称、作物类型，调用全套设计参数。
片区划分可根据不同作物、不同灌溉模式分区设计。
水量供需平衡计算可选用“以地定水”和“以水定地”2种模式，计算满足灌溉所需最小流量及调蓄容积或最大可控灌溉面积。
（3）管网设计与布置。
包括：绘图-检查-标注-水力计算4个步骤。
利用CAD通用功能及DLand 软件专业功能（赋值、阵列、节点分析等），用户可快速绘制管网设计图。
利用容错分析，软件可自动标记、提示用户存在问题区域。
自动提取线型赋值，对管网进行标注。
根据“灌溉及工作制度设计”成果，确定各级管道流量规模；根据自然地形（山丘区、平原区）特点，管径计算可选用“勃拉休斯公式法”和“经济流速法”，确定管网节点压力。
（4）工程设计优化。
软件设置压力调节模块、轮灌组划分质点模型和灌水小区判别模型3个优化模块，可分别对：山丘区自流灌溉系统压力分区、系统轮灌组划分以及小农户自主经营地块灌水小区进行优化。
（5）设备及材料选型。
软件根据上述计算结果，自动从“设备及材料数据库”中选配水泵、过滤器、阀门等设备，以及管材、管件。
2.2数据库及图件库软件提供“设备及材料数据库”和“地区设计参数数据库”。
“设备及材料数据库”采用“互联网数据平台+设备材料生成厂商”的思路，构建互联网数高效节水灌溉软件Dland微灌喷灌管灌工程设计数据库及图件库设计环境设置灌溉及工作制度设计管网设计与布置管网优化设计设备选型用户系统配置工作空间设置设计地形管网平面、纵断面设计图管网压力节点图压力调节模型轮灌组划分质点模型灌水小区判别模型设备材料表管材、管件、灌水器、喷头、给水栓、过滤设备、施肥设备、水泵、喷灌机组、阀门（控制阀、减压阀、空气阀）及阀箱等数据库设计参数数据库高效节水灌溉工程标准图集三维地表TIN模型报告及图表输出图1高效节水灌溉软件Dland软件架构及工作流程甘肃水利水电技术2018年第10期第54卷106··（下转第132页）据平台架构，授权国内生产厂商实时输入、更新、修改其在平台中产品信息，建立国内主要管材、设备产品数据库，供设计人员选型。
“地区设计参数数据库”，根据相关规范及标准、灌溉试验结果、工程经验等，构建符合地区特点的设计参数数据库。
目前，已形成“甘肃省河西走廊干旱区微灌工程设计参数库”，后续将根据用户需求继续完善。
软件提供《小型农田水利工程配套建筑物设计图册》等田间工程“图件库”，包括取水口、蓄水池、泵站、分水闸、涵洞、倒虹吸、农桥、跌水、量水堰等小型渠系建筑物，以及微灌（含大田滴灌、日光温室、微喷、小管出流）、喷灌（含固定式、半固定式、移动式、喷灌机）及管灌（含平原区、丘陵区）系统组成、典型设计、管网及首部设备连接等设计图纸。
2.3主要输出成果成果包括工程设计方案说明报告、管网设计“三图一表”及附属建筑物图纸。
工程设计方案说明报告。
计算完成后，软件从“工程设计”中读取设计参数及相关计算结果，自动填写工程设计方案说明报告模板中空缺数据，生成工程设计方案说明报告。
管网设计“三图一表”，即管道平面设计图、纵断面设计图（主要针对干管）、压力节点图和工程量统计表。
软件调取“工程设计”中相关绘图、计算、选型结果，按照用户要求形成管网设计“三图一表”。
附属建筑物图纸。
软件提供“图件库”，用户可根据需要，形成“工程设计方案说明报告附图集”。
2.4关键技术软件关键技术在于其具有：压力调节模块、轮灌组划分质点模型和灌水小区判别模型3个优化模型。
压力调节模块：山丘区自流灌溉系统，减压分区对管网布置影响较大。
软件在“管网设计与布置”的基础上，通过设置压力分区条件，初拟减压方式及位置，优化管网分区布置，形成设计方案。
以运行安全可靠、项目投资最省作为优化目标，以管道流速、出水口允许工作压力作为限制条件，采用“枚举法”对不同减压方案进行优化比选，确定最优方案。
轮灌组划分质点模型：将灌水小区面积（或流量）抽象成平面质点。
以各质点所属支管为限制条件，采用模糊理论，最优化求解方法，计算出一组最优解集，并将其反馈于“管网设计与布置”调整设计。
灌水小区判别模型：以毛管、辅管长度建立平面坐标系，将既定方案的毛管、辅管极限长度点绘与坐标系中，形成一条曲线，即为灌水小区判别曲线。
利用田块界线图层，对小农户自主经营田块进行识别、编号，并将其抽象为二维坐标点，即“田块坐标点”。
对比“田块坐标点”与灌水小区判别曲线的相对位置关系：若位于曲线左下方，则满足要求；右上方，则需作调整。
3软件特点（1）功能全面。
软件集微灌、喷灌及管灌三种节水灌溉模式设计功能于一体，各模式间通用模块可相互调用，解决了国内外现有软件无法适用多模式综合灌溉系统设计的问题。
（2）耦合互联网数据平台。
软件提出采用“互联网数据平台+设备生成厂商”的思路，构建互联网数据平台架构，动态更新“设备及材料数据库”，解决了灌溉设备信息滞后、与设计不匹配的问题。
（3）压力调节模块优化设计。
目前国内外软件对地形平坦、小面积、单一模式加压灌溉系统能够很好的适用，但对于山丘区、大面积自流灌溉系统往往捉襟见肘。
软件增加压力调节模块，通过设置压力分区条件，在满足流速、压力的条件下，辅助设计人员找到管网布置最优方案。
（4）轮灌组划分质点模型优化设计。
目前国内外研究多集中在管径优化上，以管道流速为变量，以年费用最小为目标进行优化，但对于轮灌组内流量分配研究较少。
本文将灌水小区抽象为质点，对轮灌组进行优化设计，可分析出地块相对集中、流量分配相对均衡的最优轮灌组，在投资不变的情况下，降低后期运行劳动强度。
（5）灌水小区判别模型优化设计。
小农户自主经营地块微灌设计中，灌水小区须考虑现有田块界限。
现有国内外软件设计，常将其概化为一个典型小区验算灌水均匀度，误差较大。
本文提出灌水小区判别模型，通过对比每个“田块坐标点”与判别曲线的相对位置关系，判别各灌水小区是否满足灌水均匀度要求。
对不满足要求的灌水小区进行区别设计，提高设计的经济性。
4结论Dland 软件以AutoCAD 作为第10期第54卷柴小军,等:高效节水灌溉设计软件DLand 功能概述及其特点107··技术平台，深入研究了微灌、喷灌及管灌设计的CAD 模型，采用Microsoft Visual C++6.0的Object ARX 二次开发方式，融合SQL Server 数据库技术，具有以下特点。
（1）将微灌、喷灌及管灌三者有机结合，整体性较强，可以适用多模式综合灌溉系统设计；（2）耦合互联网数据平台，动态更新数据信息，设备类型及技术参数更加准确、完备；（3）采用“通用+专业”的功能架构，可快速实现微灌、喷灌及管灌系统管网设计；（4）提出压力调节模块、轮灌组划分质点模型和灌水小区判别模型3个优化模块，可对自流灌溉系统压力分区、轮灌组划分及灌水小区进行优化设计。
