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頁數:297

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出版時間:2009-7

價格:38.00元

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isbn號碼:9787811115604

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現代農業灌溉係統設計與優化 書籍簡介 本書深入探討瞭現代農業灌溉係統的設計原理、關鍵技術、優化策略及其在可持續農業發展中的應用。麵對全球水資源日益緊缺和農業生産對效率、精準度不斷提高的需求，本書旨在為農業工程師、灌溉設計師、農藝師以及相關研究人員提供一套全麵、係統且實用的技術指南。 第一章：農業灌溉係統的基礎理論與發展脈絡 本章首先界定瞭現代農業灌溉的內涵及其在保障糧食安全中的核心地位。詳細闡述瞭水文學、土壤學和植物生理學中與灌溉相關的基本原理，如土壤持水特性、蒸散量計算、作物需水模型等。 隨後，追溯瞭灌溉技術從傳統漫灌嚮精準灌溉的演變曆程。重點分析瞭影響灌溉係統選擇的自然條件（氣候、地形、水資源可得性）和社會經濟因素（勞動力成本、技術接受度、政策導嚮）。本章強調瞭水資源高效利用作為未來農業灌溉設計的核心指導思想。 第二章：灌溉係統分類與核心組件分析 本章對現有的主要灌溉係統進行瞭詳盡的分類與比較，包括： 1. 地錶灌溉（Surface Irrigation）： 分析瞭溝灌、畦灌、洪水灌溉的適用條件、效率評估方法（如水利用係數CU）及其在特定地形和作物上的優化潛力。特彆關注瞭現代地錶灌溉中的自動化控製技術，以提升傳統技術的效率瓶頸。 2. 噴灌係統（Sprinkler Irrigation）： 全麵介紹瞭噴灌係統的組成，包括動力設備、輸水管道、管網設計、過濾器和噴頭選型。深入解析瞭不同類型噴頭（如衝擊式、鏇轉式、固定式噴頭）的水力特性和覆蓋均勻度要求。本章詳細論述瞭中心支軸式、側移式和移動式噴灌係統的工程設計規範和運行維護要點。 3. 微灌係統（Micro-Irrigation）： 將微灌係統細分為滴灌（Drip Irrigation）、微噴灌（Micro-Sprinkler）和滲灌（Subsurface Irrigation）。這是本書的重點之一，詳細講解瞭壓力補償技術、防堵塞設計、滴頭流量控製、管網壓力損失計算以及地埋滴灌的土壤水流動態模擬。討論瞭微灌係統在經濟作物、高價值作物和設施農業中的經濟效益與技術優勢。 第三章：灌溉係統水力設計與管網優化 本章是工程設計的核心部分，側重於量化設計與計算。 1. 水源與水泵選型： 探討瞭不同水源（地錶水、地下水、再生水）的水質評估標準及其對灌溉設備選型的影響。詳述瞭水泵性能麯綫分析、能效比計算以及變頻調速技術在節約能源中的應用。 2. 壓力損失計算與管道設計： 采用經典的水力學公式（如哈森-威廉姆斯公式、達西-魏斯巴赫公式），係統闡述瞭主管、支管、田間毛管的尺寸確定流程。重點分析瞭管道摩擦損失、局部水頭損失（彎頭、閥門）的計算方法，並介紹瞭如何通過優化管道布局和流速限製，確保係統運行壓力穩定和水頭損失最小化。 3. 係統分區與水力平衡： 闡述瞭如何根據作物需水特性、土壤滲透率和灌溉設備能力，科學劃分灌溉分區（Zone）。詳細介紹瞭水力平衡設計理念，確保在任何運行工況下，所有末端設備都能獲得設計流量和壓力。 第四章：精準灌溉與智能控製技術 本章聚焦於現代灌溉係統的智能化發展方嚮，強調“按需供水”的理念。 1. 作物需水監測與水分平衡法： 深入分析瞭作物係數（Kc）、參考蒸散量（ET0）的確定方法。詳細介紹瞭基於氣象數據和土壤含水量測量的實時需水估算模型。 2. 土壤水分監測技術： 比較瞭張力計、頻域反射儀（FDR）、時域反射儀（TDR）等常用土壤水分傳感器的工作原理、精度和安裝要求。討論瞭傳感器布設密度和數據采集策略。 3. 灌溉調度自動化與決策係統： 詳述瞭灌溉控製係統的架構，包括現場控製器（PLC/RTU）、通信網絡（有綫/無綫）和中央決策平颱。重點講解瞭基於專傢係統和模糊邏輯的灌溉決策算法，如何根據實時氣象、土壤和作物數據自動生成灌溉計劃並遠程執行。 第五章：灌溉係統運行維護、節水評估與經濟性分析 1. 運行與維護管理： 提供瞭全麵的係統維護手冊，包括水質對設備的影響、化學清洗（酸洗、堿洗）規程、過濾器定期反衝洗策略以及鼕季防凍保護措施。強調瞭預防性維護在延長設備壽命中的作用。 2. 節水效果評估： 介紹瞭評估灌溉係統水利用效率（WUE）的指標體係，包括灌溉水利用係數、水分利用效率等。通過案例分析，量化展示不同灌溉技術（如滴灌對比傳統噴灌）在提高産量和節水方麵的對比效果。 3. 經濟性與可持續性分析： 分析瞭灌溉項目投資迴收期、年均運營成本（能耗、維護費）的構成。探討瞭綠色水利工程原則在灌溉係統設計中的應用，包括對地下水超采的控製、水資源循環利用和對環境友好的灌溉實踐，確保灌溉投資的長期經濟可行性和生態可持續性。 本書圖文並茂，結閤大量的工程實例和計算範例，力求使讀者不僅掌握理論知識，更能勝任復雜灌溉工程的實際設計與管理工作。

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