摘要：方案介绍本方案结合智慧灌溉技术与雨水资源高效利用理念，构建集“雨水收集—智能储存—自动灌溉—数据分析—调度决策”于一体的雨水智慧灌溉系统。系统通过部署雨水收集模块、水质监测单元、智能调蓄系统与自动灌溉控制装置，融合物联网、气象预测、大数据等技术，实现灌溉调度
1. 方案介绍
本方案结合智慧灌溉技术与雨水资源高效利用理念，构建集“雨水收集—智能储存—自动灌溉—数据分析—调度决策”于一体的雨水智慧灌溉系统。系统通过部署雨水收集模块、水质监测单元、智能调蓄系统与自动灌溉控制装置，融合物联网、气象预测、大数据等技术，实现灌溉调度的科学化、智能化与节水高效化，满足农业种植对水源可持续利用的需求。
2. 监测目标
实时监测雨水收集量、水质、蓄水池水位动态分析作物需水量、土壤湿度和蒸发量基于降雨预测和墒情数据制定灌溉调度计划实现多水源联动调度（雨水、地下水、市政供水）自动灌溉控制3. 需求分析
农村地区存在灌溉用水不足和浪费并存问题农户难以掌握何时浇水、浇多少水雨水资源利用率低，排涝压力大、利用率不足缺乏统一调度管理和数据支持的灌溉决策体系4. 监测方法
雨水收集模块实时采集降水量并引导至蓄水池水质监测模块监控pH、浊度、COD等参数确保可灌溉土壤墒情传感器监测不同深度湿度、电导率等气象站收集温湿度、风速、蒸发量、太阳辐射等环境数据灌溉执行模块根据作物需水模型与平台算法自动执行或手动控制5. 应用原理
系统基于物联网架构，利用传感器采集环境、土壤、水源相关信息，通过平台算法分析形成最优灌溉决策。雨水通过地面集水系统引流至蓄水池，智能阀门控制调配利用，按作物需水时段精准灌溉，最大化节水效能与作物健康生长。
6. 功能特点
雨水智能收集、沉淀过滤、安全蓄存水质合格后自动加入灌溉系统或净化处理结合土壤墒情和天气预测，智能调整灌溉频次与水量多水源调配管理，雨水优先、地下水补充手机APP和网页平台远程查看与手动控制灌溉可设置阈值预警，如雨水溢流、水质异常、设备故障等7. 硬件清单
雨水收集装置（屋顶或地面集水+初期弃流+过滤单元）智能蓄水池（含水位传感器、水质监测仪）土壤墒情监测仪（土壤温湿电导三合一）自动气象站（温湿度、雨量、辐射、风速等）智能水泵与电动阀控制器数据采集主机（支持4G、Wi-Fi、LoRa）电源系统（太阳能或市电）云平台+灌溉调度管理软件系统8. 硬件参数（量程、精度）
土壤湿度：0–100%，精度±2%水位测量：0–5m，精度±1cm水质（pH）：0–14，精度±0.1雨量测量：0–100mm/h，精度±0.5mm风速：0–30m/s，精度±0.3m/s太阳辐射：0–2000W/m²，精度±5%通信方式：4G全网通/LoRa组网，数据实时上报9. 方案实现
在温室或农田周边布设雨水收集系统，将雨水引入智能蓄水池安装土壤传感器与气象站持续获取环境参数部署水泵、电磁阀等执行机构，并接入智能网关与控制平台设置灌溉策略：自动/半自动/手动、时间段、湿度上下限等平台自动决策是否启用雨水灌溉并记录用水日志与灌溉量10. 数据分析
实时展示雨水收集总量与使用率多日累积降雨与灌溉关系分析图土壤水分时序变化与蒸发量对比作物需水模型自动生成灌溉周期提供作物用水报表与蓄水池运行效率分析11. 预警决策
自动判断是否即将降雨，推迟灌溉，避免浪费水质超标、蓄水池水位过低、设备故障推送短信/微信通知根据长期天气预报和历史数据优化灌溉排程支持远程灌溉干预与人工调整策略12. 方案优点
高效利用雨水资源，缓解灌溉用水压力系统智能判断无需过度人工干预减少地表径流与水土流失，提升生态环保效益降低用水成本，助力农业节水型社会建设与气象系统联动，提升精准灌溉效率13. 应用领域
农田、果园、茶园、蔬菜大棚等农业灌溉区城郊雨水资源回收与再利用示范区农业农村生态循环项目、节水型农业建设项目农场、科研试验田、水肥一体化示范基地14. 效益分析
雨水利用率提升至60%以上，降低地下水依赖灌溉节水30%~50%，同时提高作物产量与品质灌溉管理智能化，人工操作减少70%以上长期降低运营成本并符合绿色低碳政策方向15. 国标规范
GB/T 50331-2021《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB/T 20484-2006《节水灌溉设备通用技术条件》GB/T 32437-2015《农业气象自动观测系统技术规范》16. 参考文献
《现代节水灌溉技术与工程应用》《雨水利用工程设计手册》FAO《Rainwater Harvesting for Agricultural Use》水利部《农业水价综合改革典型案例集》17. 案例分享
在广东梅州生态农业示范园区，部署了基于雨水回收的智慧灌溉系统。通过屋面与地面雨水统一收集，并经沉淀与过滤处理后储存于地下调蓄池中，结合作物墒情与气象预报自动开展灌溉调度。系统运行后，年平均节水量达3800吨，人工投入减少40%，作物病虫害下降，亩产提升18%，获得“绿色灌溉示范工程”认证。
来源：厦门涉川
