江苏是我国重要稻米生产地,水资源量相对丰沛,水稻生长期又逢雨季,自然条件得天独厚。目前,江苏化肥亩均使用量为发达国家防水体污染标准的近3倍,并受汛期暴雨冲刷入河导致河道面源污染严重。本文在总结国内外灌溉制度优化、水肥一体化技术等研究的基础上,开展小型机电管道灌区灌溉制度与水肥一体灌溉系统方案研究,对促进我国南方地区真正做到节水减排具有重要意义。本文针对江苏省小型机电灌区,在总结国内外灌溉制度优化、水肥一体化技术等研究的基础上,以一体式智能化装配泵站为基础,开展了以下几个方面的研究:(1)针对目前江苏省小型机电灌区灌溉制度确定很少考虑实时降雨调整、灌溉主要依靠经验的现状,本文将短历时气象预报和田间土壤墒情、水稻田水位实时监测相结合,提出了小型机电灌区灌溉制度优化方法,从而提高了降雨利用率,减少了灌溉水量,提高了农业用水效率。(2)本文在梳理目前我国水肥一体化技术、常用设备的基础上,根据江苏省稻麦施肥规律、小型机电管道灌区灌溉工作水头要求等特点,提出了江苏地区小型机电管道灌区水肥一体灌溉系统方案(选择机械驱动注入式施肥装置);在此基础上,根据不同面积的小型机电灌区灌溉设计流量、灌水施肥时间、灌溉扬程等进行了小型机电管道灌区的水肥一体化设备及施肥方案定型化、系列化设计(根据不同灌区面积、灌水延续时间、选泵扬程一一匹配相应的施肥泵)。(3)以Visual Basic 6.0作为编程平台,开发了小型机电灌区智能灌溉模块,通过调用灌区、作物各生育期的基础信息数据库以及短历时降雨预报、实时墒情数据,优化灌溉制度;开发了小型机电灌区水肥一体装置选型模块(由不同灌区面积、扬程,选择对应水肥一体装置),完善了基于一体化智能泵站的小型机电灌区管道灌溉专家系统,实现管道灌溉系统(包括水肥一体化装置)定型设计的实时查询。