当期目录

    2019年, 第4期 刊出日期:2019-04-15
      
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    试验研究
  • 杨钊 马忠明 陈玉梁
    节水灌溉. 2019, (4):  1-6. 
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    试验采用随机区组设计,研究了不同氮、磷肥运筹对膜下滴灌玉米养分和产量的影响。结果表明:玉米的养分吸收主要集中于叶片,其次是茎秆,成熟期主要是籽粒、苞叶、玉米芯等,在吸收氮素、磷素过程中,氮素起了决定性作用。土壤硝态氮含量变化主要集中在0~40cm土层。合理的氮磷配施能提高玉米对硝态氮的吸收作用,对玉米生长起到较大作用。在灌水相同条件下,氮肥是限制速效磷的主要因素,一定范围内增加氮肥对土壤速效磷含量的增加有促进作用。磷肥的利用效率主要决定于氮肥的施用量。中后期增施氮磷肥均促进产量增加,各处理的产量高低依次为NP9>NP8>NP3>NP4>NP6>NP5>NP7>NP2>NP1>CK,本试验最佳产量运筹方案的氮磷施用量分别为225 kg/hm2(纯N)、123.7 kg/hm2(P2O5),产量为14167 kg/hm2。
  • 惠鑫 朱能杰 檀海斌 谢树华 庞钧儒 严海军
    节水灌溉. 2019, (4):  7-11. 
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    在室内无风条件下对进水口直径为1/2〞的滚球内驱动式喷头进行了水力性能试验,探讨了导流体有孔或无孔条件下的喷头流量、运转速度和径向水量分布情况,研究了导流体进水口角度对喷头组合喷灌均匀度和末端水滴直径分布的影响,提出了喷头运行工作参数。结果表明,导流体孔口除了对喷头运转速度的影响较大以外,对喷头流量和径向水量分布的影响均不明显;随着工作压力的逐渐增加,导流体有孔或无孔条件下的径向喷灌强度整体有所上升,当工作压力增至0.35MPa时,其水量分布曲线大致呈三角型。工作压力为0.25MPa、导流体进水口角度为19°下的喷灌质量和经济性均较好,其适宜水滴频率占33.2%,在所有工况中占比最高。综合喷灌质量和经济性两方面考虑,在实际工程设计时,建议滚球内驱动式喷头工作压力设置为0.25MPa,导流体进水口角度选择19°,且喷头组合间距以14m×16m为宜。
  • 刘方平 管升明 邓海龙 李效文 才硕
    节水灌溉. 2019, (4):  12-15. 
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    为探索南方灌区不同区域尺度水稻灌溉定额的差异,本文在南方地区鄱阳湖流域选取典型区域,开展不同区域尺度水量平衡试验,研究水稻全生育期不同区域尺度的灌溉定额,为不同区域尺度农业水资源规划、调度、管理和评价提供科学依据。结果表明:不同区域尺度水稻灌溉定额存在一定差异,随着尺度增大,灌溉定额逐渐减少,灌区存在回归水的重复利用;区域尺度灌溉定额较灌溉试验站有底测坑减少173.3 mm,减少率为32.80 %;较大田典型田块尺度减少143.2 mm,减少率为28.74 %。在采用灌溉试验站试验数据或典型田块观测计算数据进行农田灌溉指导或灌溉工程规划设计时,要适当考虑试验限制条件和区域内回归水的重复利用。
  • 尚晓英 张智韬 边江 林历星 李乐 洪苑琪
    节水灌溉. 2019, (4):  16-21. 
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    为了实时快速监测作物根系活动层的土壤含水率,本文利用低空无人机搭载的热红外相机获取经4种水分处理的棉花花铃期一天中5个时刻的冠层温度,并连续观测5天,应用水分胁迫指数(CWSI)的理论模式、简化模式、定义模式计算得到3种CWSI,与棉花根系不同土壤深度含水率建立模型。研究表明:3种胁迫指数与土壤含水率具有幂函数关系,其中理论模式与土壤含水率的相关性最佳,定义模式次之,简化模式最差;在一天中不同监测时间点上,3种CWSI的监测精度在13:00最高,9:00和17:00最差;在监测深度上,3种胁迫指数与0~60cm处的土壤含水率关系最为紧密,0~30cm次之,0~15cm最差。该研究可大面积获取作物根系层土壤含水率,提高作物根系层土壤含水率的反演精度。
  • 解 雪, 陈军锋, 郑秀清, 薛 静, 高旭光, 冯慧君
    节水灌溉. 2019, (4):  22-26. 
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    根据冻融期气象资料和土壤蒸发量实测资料,利用灰色关联分析与BP神经网络相结合的方法,对冻融期大田土壤蒸发量进行了模拟预报。采用灰色关联度方法分析了影响冻融土壤蒸发的9个因子的关联度,确定了降水量、日平均气温、水面蒸发量、地表土壤温度和地表土壤含水率5个主要因子,并将其作为冻融土壤蒸发量预报模型的输入层进行模拟预测。结果表明:模型预测值与实测值的平均相对误差为9.9078%,决定系数为0.93,所建模型合理可行,可较好地用于冻融土壤蒸发预报。
  • 冯蕴 贾德彬 李雪松 张雨强
    节水灌溉. 2019, (4):  27-31. 
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    作物水源是土壤-植物-大气连续体和农业节水的重要研究对象。为深入研究干旱半干旱地区杨树水分来源情况,本研究利用稳定氢氧同位素技术对不同水源氢氧同位素组成的变化规律进行分析,并应用多元混合模型定量分析杨树的水分来源。结果表明:土壤水线与当地的大气降水线都位于全球大气降水线的右下边,表明研究区土壤水、降水受到强烈的蒸发影响发生不平衡的分馏;随着季节变化,生长初期杨树主要利用0-80cm的浅层土壤水,快速生长期杨树主要利用80-120cm的中层土壤水同时开始利用地下水,生长末期杨树主要利用160-220cm的深层土壤水同时利用地下水,表明杨树能够根据水分条件逐渐的调整对各潜在水源的利用率。
  • 李文杨 杨乐 赵师成
    节水灌溉. 2019, (4):  32-35. 
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    采用信阳五月鲜桃为试验材料,设置覆膜和覆膜+覆草(膜+草)两种地表覆盖栽培方式,以清耕(CK)为对照,测定桃果实发育过程中可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、花青苷含量的动态变化,研究不同地表覆盖方式对信阳五月鲜桃果实生长发育的影响。结果表明:两种地表覆盖方式下,信阳五月鲜桃果实发育过程中可溶性固形物、花青苷、可溶性糖含量变化均为前期上升趋势缓慢,盛花期78d后迅速增加;而桃果实中可滴定酸度含量随着果实成熟度的增加而逐渐降低。信阳五月鲜桃果实成熟期(盛花期后93d),覆膜处理的桃果实中的可滴定酸含量较低,可溶性固形物、花青苷和可溶性糖含量较高,与CK和膜+草处理相比差异显著;膜+草处理的桃果实中花青苷含量与CK相比显著增加。盛花期后50d,桃果实中可滴定酸和可溶性糖含量存在正相关;盛花期后57d、78d和93d,桃果实中可溶性固形物分别与可滴定酸、花青苷、可溶性糖呈正相关。总之,桃果实品质指标在果实发育过程中存在正相关,并且在果实成熟期迅速变化;桃树生产上应用单一覆膜能显著提高果实品质。
  • 贾洪涛 张鹏飞 代智光
    节水灌溉. 2019, (4):  36-40. 
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    为分析红壤区容重对地下滴灌水分入渗能力的影响,采用室内试验模拟容重对红壤地下滴灌水分运动规律的影响。结果表明:随着容重的增大,湿润锋、累计入渗量及入渗率均逐渐减小,但容重越大,减小的幅度越小,且累计入渗量和稳渗率与容重均呈幂函数负相关关系;在灌水结束及重分布期间,容重对含水率的分布均有显著影响,灌水结束时间越长,容重的影响越弱,在灌水结束及重分布1d,20 cm深度土壤含水率最高,而重分布3d时,30 cm深度含水率最高。通过Kostiakov入渗模型表明,容重对土壤初渗率及入渗率的衰减速度均有显著影响,土壤初渗率随容重增大而减小,而入渗率的衰减速度随着容重的增大而增大。本研究可为地下滴灌技术在红壤区的推广应用提供理论依据。
  • 籍欢欢 胡振华 杜丽娟 雷波
    节水灌溉. 2019, (4):  41-45. 
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    综合考虑节水农业的特点及其可能对地区社会、经济和生态环境多方面的影响,按照指标筛选、降维、综合效益评价的思路提出了基于多目标评价和基于Topsis方法的节水农业综合效益评价方法。以黑龙江和平灌区近5年的节水改造、灌溉用水、作物种植、气象等资料,分析了节水农业综合效益评价的影响因素,选取了社会、经济和生态3个二级指标和22个三级指标,建立了节水农业综合效益评价指标体系。采用主成分分析法对指标进行降维,提高了评价指标体系的实用性和科学性;运用Topsis法对和平灌区进行节水农业综合效益评价,得到各年份的综合评分及其变化规律,从影响综合评分的主要因素出发分析了原因。结果表明,综合效益最高的是2016年,最低的是2012年。和平灌区节水农业综合评分随时间上升,并且逐渐趋于平稳。
  • 水环境与水资源
  • 郑健 殷李高 冯正江 李欣怡 马彪
    节水灌溉. 2019, (4):  46-51. 
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    为探求沼液灌溉对土壤饱和导水率的影响。【方法】系统研究了不同沼液配比及灌溉量对番茄根区不同深度土壤的pH值、容重、总孔隙度、颗粒机械组成、含水率和有机质的变化规律,进而分析对土壤饱和导水率的影响。【结果】灌施沼液能一定程度降低土壤pH值,降幅为1.25%~3.75%;施用沼液可以降低土壤容重,降低幅度在2.13%~8.97%之间;灌施沼液可以降低土壤砂粒含量,增加土壤粉粒及黏粒含量;随着沼液灌溉配比增大以及沼液灌溉量的增加,不同土层深度的总孔隙度均呈现增加的趋势;土壤含水率与沼液配比无关与沼液灌溉量呈正相关,土壤含水率随土层深度呈抛物线变化;垂直剖面上,除T1和T5处理外,其它沼液灌溉处理土壤剖面的饱和导水率都随土壤深度的增加而下降;有机质对土壤饱和导水率的影响阈值为18.51g/kg。【结论】多元逐步回归分析表明土壤容重、黏粒含量以及土壤有机质含量是影响土壤饱和导水率的主要因子,建议沼液合理的配比及灌溉量应控制为T3处理,但是其长期施用效果还有待于进一步验证。
  • 祁术洪
    节水灌溉. 2019, (4):  52-55. 
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    橡胶改性复合混凝土是一种环保高性能的新型材料,可以用于渠道防渗材料的制备。设计了3种粒径、4种掺量的橡胶混凝土的改性试验,开展渗透试验得到各组试样的渗水高度,并进行核磁共振扫描试验(NMR)分析改性试样内部孔隙的变化特点。结果表明:橡胶粒径越小,防渗性能的改善效果越好,防渗性能随颗粒含量的增加呈先增后减的趋势,20%掺量的橡胶混凝土防渗性能最佳;随着掺入橡胶粉比例的增加,试样内部孔隙结构发生显著改变,掺入20%的橡胶粒后,试样大裂隙以及完全被填充,中、小孔隙也相继减少,试样的密实程度显著提高;掺入橡胶粒对渠道中的混凝土放渗性能的改性存在有利和不利两种效果,橡胶粒含量是控制改性效果的关键。
  • 张 谦, 冯国艺, 王树林, 雷晓鹏, 王 燕, 梁青龙, 林永增, 祁 虹
    节水灌溉. 2019, (4):  56-59. 
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    为明确增加地下水埋深及补淡淋洗对滨海盐碱土的脱盐效果,以期为滨海盐碱土壤改良及水资源合理利用提供科学依据。以浅井排盐和灌溉水、降雨淋洗作为排盐补淡措施,在距排盐井不同半径处对地下水位和1m土层含盐量进行测定,研究其在排盐补淡过程中的变化情况。研究表明,利用4m左右的简易浅井可有效增加地下水埋深,抽水区域地下水埋深围绕排盐井呈现“V”型变化;排盐对中度和重度盐碱土1m土层含盐量的影响存在差异,中度盐碱土表现抑盐、重度盐碱土有脱盐效果,且都随着抽提半径的增大,抑盐脱盐效果减弱;灌溉或降雨对盐碱土壤有脱盐作用,抽水腾出土壤水库容会提高土壤脱盐率,比仅灌溉或降雨分别高34.22%和17.53%,接近水量的灌水处理比降雨效果明显。综上所述,增加地下水埋深、腾空土壤水库容可以有效抑制盐碱土壤返盐并提高灌溉水、降雨等淡水洗盐效率,加大土壤脱盐效果。
  • 周亚明 黄涌增 黄金柏 周钦 甄自强
    节水灌溉. 2019, (4):  60-65. 
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    为揭示扬州城区古运河局部河段水质的时间变化特性,选取古运河扬农化工厂河段为研究区,采用相关系数法、变异系数法、单因子标识指数法以及多元线性回归法对该河段2015年10月至2017年9月(2年)水温(WT)、pH、溶解氧(DO)、电导率(EC)、溶解性总固体(TDS)等水质参数的观测结果进行分析,对各参数的变化特性进行评价。结果显示:上下游断面同一水质参数均呈高度正相关,但不同季度的相关系数有所变化;各水质参数的变异性从大到小依次为DO>WT>TDS>EC>pH;以DO为指标的水质标识指数结果表明:水温低于14℃且pH高于7.3时水质类别多为Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类水,水温高于14℃且pH低于7.3时多为Ⅳ、Ⅴ类水;多元线性回归模型的分析结果表明:DO与WT呈负相关,与pH为正相关,pH变化对DO的影响大于WT,上游断面DO与WT、pH的相关性均高于下游断面。本研究以期为古运河水质与水生态研究提供基础数据,以及为河流水质监测分析提供方法上的参考。
  • 刘诚
    节水灌溉. 2019, (4):  66-71. 
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    以阿克苏市[作者简介: 刘诚(1977- ),男,新疆霍城人,高级工程师,主要从事水文地质方面的研究。E-mail:549794296@qq.com]6处地下水监测井的水样数据为基础,采用单因子评价法、F值评分法、灰色关联分析法和模糊综合评价法对地下水水质进行综合评价,分析结果显示,单因子评价法与F值评分法的评价结果比较接近,而灰色关联分析法和模糊综合评价法的评价结果比较接近。不同评价方法中,单因子评价法与模糊综合评价法差异最大,是因为是由于在单因子评价法中是以水质最差的单项指标确定水质类别,因而评价出的水质类别偏劣,而模糊综合评价法因为忽略了少数监测指标中超标的污染因子所产生的影响,且在计算过程中充分考虑了不同水质类别分界线的模糊性和评价因子对水质权重的影响,从而得到的较好的水质类别。F值评分法可以反映出水质整体状况,但在评价结果中更加凸显了超标污染指标的级别,且评价结果不连续。灰色关联分析法能更全面有效的利用水样的监测数据,使评价结果比较符合实际的水质状况。为使评价结果更科学客观的反映出水体的实际情况,应根据实际的监测数据与评价目的合理的选择评价方法。
  • 王晗 张峰 薛惠锋
    节水灌溉. 2019, (4):  72-76. 
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    水资源污染负荷强度预测是水污染防治的关键环节。基于灰色系统理论,构建了水资源污染负荷强度的GM(1,1)模型、Verhulst模型和SCGM(1,1)c模型,并利用预测有效度计算各单一预测模型的权重,进而建立水资源污染负荷强度的灰色GM-Verhulst-SCGM组合预测模型,在此基础上,选取2004-2013年期间工业单位产值化学需氧量排放量历史数据进行模型拟合,利用其2014-2016年数据进行模型检验。研究发现,灰色组合预测模型呈现出更低的预测误差,符合水资源污染负荷强度高精度预测需求;而通过对水资源污染负荷强度实证预测发现,其负荷强度整体上呈逐步削弱的态势,但可能会出现其高速下降向稳步趋缓转变的速率“拐点”,预示着水污染防治将由“浅水区”向“深水区”的转变。
  • 张文林 张慧愿 张府柱 杨应明 陕振沛
    节水灌溉. 2019, (4):  77-80. 
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    针对湖泊水质影响因素指标值为四参数区间数的不确定性多属性决策问题,提出决策信息为四参数区间数的湖泊水质综合评价的距离熵模型,定义了四参数区间数距离熵测度的算法,利用多指标决策的逼近理想点法,通过计算各方案的正理想解之间的贴近度,根据正理想解之间贴近度的大小对各方案从优到劣进行排序,最后将建立的距离熵模型应用到湖泊水质的综合评价中,结果体现了决策方法的合理性和可行性。
  • 工程管理
  • 王凤 徐征和 潘维艳
    节水灌溉. 2019, (4):  81-85. 
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    随着农业水价综合改革力度的不断加强和试点范围的不断扩张,系统合理地评价农业水价改革项目的实施效果,可为继续推进和深化农业水价改革提供参考依据和指导。本文以山东省某市农业水价综合改革试点项目为背景,基于野外调研和观测数据,利用模糊层次综合分析法对农业水价综合改革实施效果进行综合评价。本文从节水、经济、社会和生态四个层面,建立了由15项二级指标组成的农业水价改革项目效果评价体系;构造了模糊层次分析模型,模型采用三标度法建立优先判断矩阵,运用和行归一法确定评价指标的权重向量;并利用模糊逻辑理论模型对评价指标和结果进行定量化分级。评价结果表明:该市农业水价综合改革实施效果评价等级为较好,其中节水效果,经济效果评价等级为较好,社会和生态环境效果评价等级为一般。结果发现模型是合理可行的,能够全面系统的反应改革试点市的问题和不足,针对评价等级较低的指标和改革工作中存在的实际问题,还应加强资金投入、配套计量设施以及提高农民节水意识等方面的研究和投入。
  • 张星星 王琴 袁静 王洁
    节水灌溉. 2019, (4):  86-89. 
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    为比较不同节水灌溉方案综合效益优劣、合理选择灌溉方案,设计不同灌溉模式( 喷灌、滴灌和浇灌) 和 不同灌溉量( 140、180 和 220 m3 /hm2 ) 处理,以番茄为植物材料,观测不同处理下番茄可售产量、糖酸比和土壤盐分、 孔隙度等指标。同时引入熵权系数评价模型,对不同节水灌溉方案进行评价和优选。结果表明,改进熵权系数评价模 型可将主观和客观权重有机结合,充分遵循主观经验和客观规律,所得结果科学、可靠,具有较好的推广和应用前景。 模型计算结果表明,D2 处理( 滴灌模式+180 m3 /hm2 灌溉定额) 熵权系数评价值最高,达到 0.93,表明 D2 节水灌溉方 案具备最优综合效益。在该节水灌溉方案下,番茄可售产量、糖酸比、氮肥利用效率、盐分降低效率和土壤孔隙度分别 为 132.3 t /hm2 ,10.73,62.1%,33.9%和 52.2%。
  • 杨存林, 陆立国, 刘学军, 马 旭
    节水灌溉. 2019, (4):  90-94. 
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    2011年5月宁夏节水型社会建设领导小组制定并发布实施了《宁夏节水型社会载体考核标准(试行)》,规范了节水型载体建设、节水型社会载体考核,为节水奖惩的实施提供了技术支撑,为促进全社会合理用水,推动节水技术进步,提高节约用水管理水平做出了积极贡献。但随着节水型社会的推进、节水技术的发展、节水器具的广泛应用,该标准已不能适应新时期对节水型载体的要求,起不到促进节水的强烈作用。在充分吸纳国内研究的最新成果,结合宁夏实际,研究制订宁夏节水型县区评价标准,构建评价指标体系。在评价指标设置过程中,尽可能使指标能够全面反映节水型县区的各个侧面,保证指标的完整性、针对性和可操作性。节水型县区评价指标分为基本要求、管理指标、综合节水指标、农业节水指标、工业节水指标、生活节水指标、水生态环境保护指标共7类31项,采用百分制,并将考核评定的基本条件实行一票否决制。同时对评价指标体系构建原则、评价项目与评价标准设置、打分标准与计算方法也做出了明确规定。
  • 王磊 薛惠锋 崔惠敏 赵臣啸
    节水灌溉. 2019, (4):  95-101. 
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    水资源在空间分布上的不均衡制约着中国经济社会的可持续发展,量化研究中国省域用水量的空间关联结构和驱动效应,对节水型社会建设具有重要的意义。首先,基于省域用水量的统计数据,采用修正引力模型得到省域用水量之间的关联关系,构建了省域用水量空间关联网络。通过网络整体特征、个体中心性和块模型分析省域用水量的空间特征,发现省域用水量空间关联网络结构稳定,但网络密度、网络效率较低,各省域用水量的空间关联还有待加强。其次,通过LMDI方法将区域用水量空间差异的驱动效应分解为强度效应、结构效应、收入效应和人口效应,分析了四个板块区域间用水量差异的驱动效应,挖掘缩小区域用水量差异的有效措施。最后,基于论文研究结论,提出了减小用水量和用水量整体调控的政策建议。
  • 工程技术
  • 张威 邵景安
    节水灌溉. 2019, (4):  102-108. 
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    农田灌溉遥感监测旨在通过遥感技术监测灌区作物的灌溉面积和种植结构,来实施高效的灌溉用水管理,达到建设节水型农业和对灌区现代化管理的目的。科学客观地总结农田灌溉面积遥感提取相关的研究进展,能为开展该方面的研究提供一定的参考。通过系统全面的查阅国内外相关文献资料,总结当前研究所采用的原理与方法,具体操作过程,存在问题等,并对未来发展趋势进行了展望。值得肯定的是,目前已具有初步的理论和探索,对局部和区域农田灌溉面积的遥感提取具有了一定成效。不足之处在于,基于灌溉前后土壤水分和温度变化的原理与方法受降水影响大;地表实测数据收集困难;数据源单一,高“时空”分辨率数据少。在未来研究中,农田灌溉面积的多时相动态提取是趋势所在。还应注重以下几个方面:①提取原理和方法需进一步完善和补充;②注重多源数据和多种因素整合分析;③注重灌区基础资料库的建立和更新,注重大数据技术的应用。
  • 孔祥宇 贾敏智
    节水灌溉. 2019, (4):  109-113. 
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    我国灌区的渠道灌溉大都使用平板闸门,灌溉过程中,由于平板闸门的控水不够精确,导致灌溉用水利用率不高,经常出现放水过多或过少的现象。渠道灌溉系统中,最重要的一环就是流量控制,若流量大小已知,便可根据时间计算水量。为了能够更加精确地控制流量,减少水资源的浪费,通过采用改进的人工蜂群算法对控制闸门流量的过程进行优化,根据用户给定的流量计算出闸门开度的适当大小,以使得实际流量与给定流量的差值降到最低。通过建立模型,计算仿真,并对结果进行分析后,改进的人工蜂群算法满足控制所需精度和速度,实现了精确控制水流量,达到节约用水的目的。