农业工程设计范文10篇

时间:2023-10-30 17:53:53

农业工程设计

农业工程设计范文篇1

关键词:新工科;农业工程;毕业设计

“新工科”概念自2016年提出以来,教育部高度重视并迅速组织研讨,我国工程教育翻开了新工科建设的新篇章。农业高校是我国高等教育的重要组成部分,而农业工程类专业是工程科学技术、生物科学技术、经济与管理科学相互渗透的边缘性交叉学科。因此,农业工程类专业理所当然的成为“新工科”专业建设改革的排头兵。毕业设计是高校“新工科”建设实践教学环节的重要内容,是人才培养不可或缺的重要组成部分,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要保证,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。

一、毕业设计时间灵活化

目前,高校本科毕业设计的时间基本都在第四学年第二学期。对于农业工程类专业毕业设计题目,大部分为涉农领域,工程设计之后验证性实验是必不可少的。而农作物的生长、收获具有明显的季节性。毕业设计时间固定化,显然不能很好地满足农业工程类专业毕业设计的实际需求。应根据毕业设计所涉及的农作物生长、收获季节,适当调整毕业设计时间,以满足涉农类毕业设计的需求。另外,农业工程类专业第四学年第一学期较前三学年的课程学习任务偏少,对于本科毕业后直接就业的学生,完全可以利用大四第一学期的业余时间,做一些适合秋季或对季节性要求不高的毕业设计题目,第二学期在签约企业或相关企业集中进行毕业实习活动,进一步强化培养学生的工程实践能力,提高学生的就业竞争力。

二、毕业设计选题形式个性化

传统毕业设计(论文)选题方式大都是指导老师根据自己的研究方向,拟定选题,供学生选择,难以满足学生个性化需求。目前,农业工程类专业教师的研究方向大部分为涉农领域,对于热衷于科技实践的学生,这种方式属于被动接受,自主选择性较差,难以引起学生的兴趣。另外,对于已经考取硕士研究生的学生,也想做一些与硕士生导师相关的毕业设计题目。工程类专业知识涉及面较广,可由学生自主拟定题目,可以是涉农题目,也可以是非涉农题目。学生根据题目的相关性,自主选择指导老师。指导老师根据自己的知识经验以及文献查阅,着力把控毕业设计的大方向,这样既能满足学生的个性化需求,也能有效补充、完善指导教师的知识结构。

三、毕业设计团队配置科学化

目前,虽然毕业设计是“一人一题”,但部分选题相关性较大,指导老师一般都是根据选题组建不同的毕业设计团队,一个团队协同进行工程设计或实验。传统的团队配置方式,大多未考虑学生自身的学习成绩、实践能力、性格等。指导老师应遵循一定的原则:第一,学习成绩一般或较差的学生应安排与成绩好、态度认真的同学在一起组队。第二,实践能力一般或较差的学生应安排与实践能力较强的同学在一起组队。第三,性格内向的学生应安排与性格外向的同学在一起组队。这不仅有利于学生相互协作、共同进步,力所能及地完成毕业设计任务,还可以有效地保证毕业设计的质量,取得人才培养和工程研究的双丰收。

四、毕业设计内容现代化

目前,普遍存在的一个状况是,对于科研型教师来说,考虑到本科生的能力和水平有限,本科毕业设计时间较短,对科研项目的贡献度较低,索性将已成型的科研成果交由学生整理。而对于教学型教师来说,鉴于科研项目较少,故每年的毕业设计选题过于陈旧,创新度匮乏。学校层面应从政策上鼓励和支持这两类教师指导本科毕业设计,毕业设计内容应引入“新工科”的现代教育理念,面向战略新兴产业与引领性行业需求来培养人才,注重多学科交叉与行业融合,大力提高人才培养质量。

五、毕业设计过程检查可控化

毕业设计过程中有中期检查环节,侧重于检查毕业设计的进度和完成质量情况,目的是使下一阶段能更好地开展毕业设计工作。目前采用的方式大多和研究生一样,由教研室组成中期检查小组,学生汇报毕业设计进度以及毕业设计中遇到的各类问题,中期检查小组针对学生汇报情况进行提问,并提出意见和建议。本科毕业设计时间较短,就农业高校工程类专业特点来说,很多工程设计或实验成果在毕业设计后期才能获得,此种检查方法大多流于形式,导致毕业设计过程不可控。在注重多学科融合的“新工科”建设背景下,指导教师应定期(3~4周)召开毕业设计过程检查报告会,每次报告会邀请1~2名不同领域的老师参加,并提出意见和建议,从而实现毕业设计过程检查的可控性。

六、毕业设计答辩形式多样化

毕业设计答辩是毕业设计的重要环节。采用的方式是成立答辩委员会,听取学生关于毕业设计完成情况的PPT汇报,然后提问并提出意见和建议,最终由答辩委员会集体商议评定学生毕业设计答辩成绩。而大多数农业高校工程类专业毕业设计的成果无法很好地使用PPT展示,可以采取现场演示答辩、实验展示答辩、成果验证性答辩等多种形式,从而有效保障毕业设计质量。对于一次答辩不通过的学生,可组织进行二次答辩。

七、毕业设计实践与探索

(一)毕业设计分批实施。根据毕业课题特性、学生发展目标等,毕业设计工作分三批实施,尽量满足老师和学生的不同需求。1、第三学年第二学期末启动第一批毕业设计工作,主要针对季节性(暑期)要求比较严格的涉农题目,实行老师申请开题、学生自愿选题的原则。指导老师在学期末向学院提出开题申请,学院批准后选题公告,由学生根据自身情况自愿选题,毕业设计的实验环节主要在暑期进行。本批学生第四学年第一学期毕业设计的主要工作是实验数据汇总、整理、分析以及毕业论文撰写,第四学年其他时间的主要精力可放在考研或就业方面。2、第四学年第一学期初启动第二批毕业设计工作,主要针对本科毕业后直接就业的学生,实行学生自主命题和自愿选题相结合的原则。对于自主命题的学生,可由学生自行联系指导老师,亦可由学院根据命题涉及的技术领域,为学生配备指导老师。本批学生第四学年第二学期主要是工程实践能力培养,可在签约企业进行毕业实习,以便更早地熟悉工作岗位。3、第四学年第二学期初启动第三批毕业设计工作,主要针对第一学期备考研究生的学生,实行学生自愿选题和校外导师负责的原则。对于已经考取硕士研究生且已确定导师的学生,可申请在硕士研究生录取高校进行毕业设计,提前熟悉研究生导师的课题方向。学生的研究生导师可聘为校外指导老师,主要负责学生毕业设计的研究内容和研究方法,学院为学生指定校内指导老师,主要负责学生毕业设计的过程检查及答辩工作。(二)毕业设计过程管理。1、学生选题在自愿原则的基础上,增加科学合理调配环节。系部通过日常课程教学环节,一般对学生的学习成绩、实践能力等方面较为熟悉,而团委通过学生管理,一般对学生的性格、心理等方面较为熟悉,系部和团委相结合,对学生进行综合评价,科学、合理调配学生选题,倡导学生互帮互助、团队协作、共同进步,实现人才培养的目标。2、尝试毕业设计指导双师制,即为毕业生配备科研型教师和教学型教师,注重理论和实践相融合、多学科交叉与行业相融合,这样不仅有利于毕业设计融合新工科,提高课题的创新度和实施成效,而且有利于指导老师自身业务水平提高。3、摒弃形式,重在实质,加强毕业设计的过程检查。鉴于本科毕业设计时间较短以及不同类型选题实验节点时间不一,系部不再统一组织毕业设计的中期检查,由指导老师根据毕业设计进展情况,自行确定检查时间,并组织检查报告会。(三)毕业答辩。根据毕业设计的选题特性,由指导老师提出答辩形式申请、系部答辩小组研究确定,可以使用PPT现场演示答辩,也可以采用实验展示答辩、成果验证性答辩等多种形式。对于2020届毕业设计,学生若无法在答辩时间返校参加现场答辩,可采用网络视频答辩的形式进行,不具备网络视频答辩条件的学生亦可申请采用答辩小组综合评定的形式进行。毕业设计作为本科教学中的最后一个实践环节,是学生从学校走向工作单位的过渡。全面训练学生的工程能力、创新意识,重视该环节对于培养具有个人效能、知识能力、学术能力、技术能力和社会能力的“新工科”学生起着关键作用。加强毕业设计全过程管理,实现毕业设计时间灵活化、选题形式个性化、团队配置科学化、内容现代化、过程检查可控化、答辩形式多样化,可有效保障农业工程类专业本科毕业设计的质量。

参考文献:

[1]胡波,冯辉,韩伟力,等.加快新工科建设,推进工程教育改革创新[J].复旦教育论坛,2017(15).

农业工程设计范文篇2

关键词:新工科;农业工程;毕业设计

“新工科”概念自2016年提出以来,教育部高度重视并迅速组织研讨,我国工程教育翻开了新工科建设的新篇章。农业高校是我国高等教育的重要组成部分,而农业工程类专业是工程科学技术、生物科学技术、经济与管理科学相互渗透的边缘性交叉学科。因此,农业工程类专业理所当然的成为“新工科”专业建设改革的排头兵。毕业设计是高校“新工科”建设实践教学环节的重要内容,是人才培养不可或缺的重要组成部分,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要保证,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。

一、毕业设计时间灵活化

目前,高校本科毕业设计的时间基本都在第四学年第二学期。对于农业工程类专业毕业设计题目,大部分为涉农领域,工程设计之后验证性实验是必不可少的。而农作物的生长、收获具有明显的季节性。毕业设计时间固定化,显然不能很好地满足农业工程类专业毕业设计的实际需求。应根据毕业设计所涉及的农作物生长、收获季节,适当调整毕业设计时间,以满足涉农类毕业设计的需求。另外,农业工程类专业第四学年第一学期较前三学年的课程学习任务偏少,对于本科毕业后直接就业的学生,完全可以利用大四第一学期的业余时间,做一些适合秋季或对季节性要求不高的毕业设计题目,第二学期在签约企业或相关企业集中进行毕业实习活动,进一步强化培养学生的工程实践能力,提高学生的就业竞争力。

二、毕业设计选题形式个性化

传统毕业设计(论文)选题方式大都是指导老师根据自己的研究方向,拟定选题,供学生选择,难以满足学生个性化需求。目前,农业工程类专业教师的研究方向大部分为涉农领域,对于热衷于科技实践的学生,这种方式属于被动接受,自主选择性较差,难以引起学生的兴趣。另外,对于已经考取硕士研究生的学生,也想做一些与硕士生导师相关的毕业设计题目。工程类专业知识涉及面较广,可由学生自主拟定题目,可以是涉农题目,也可以是非涉农题目。学生根据题目的相关性,自主选择指导老师。指导老师根据自己的知识经验以及文献查阅,着力把控毕业设计的大方向,这样既能满足学生的个性化需求,也能有效补充、完善指导教师的知识结构。

三、毕业设计团队配置科学化

目前,虽然毕业设计是“一人一题”,但部分选题相关性较大,指导老师一般都是根据选题组建不同的毕业设计团队,一个团队协同进行工程设计或实验。传统的团队配置方式,大多未考虑学生自身的学习成绩、实践能力、性格等。指导老师应遵循一定的原则:第一,学习成绩一般或较差的学生应安排与成绩好、态度认真的同学在一起组队。第二,实践能力一般或较差的学生应安排与实践能力较强的同学在一起组队。第三,性格内向的学生应安排与性格外向的同学在一起组队。这不仅有利于学生相互协作、共同进步,力所能及地完成毕业设计任务,还可以有效地保证毕业设计的质量,取得人才培养和工程研究的双丰收。

四、毕业设计内容现代化

目前,普遍存在的一个状况是,对于科研型教师来说,考虑到本科生的能力和水平有限,本科毕业设计时间较短,对科研项目的贡献度较低,索性将已成型的科研成果交由学生整理。而对于教学型教师来说,鉴于科研项目较少,故每年的毕业设计选题过于陈旧,创新度匮乏。学校层面应从政策上鼓励和支持这两类教师指导本科毕业设计,毕业设计内容应引入“新工科”的现代教育理念,面向战略新兴产业与引领性行业需求来培养人才,注重多学科交叉与行业融合,大力提高人才培养质量。

五、毕业设计过程检查可控化

毕业设计过程中有中期检查环节,侧重于检查毕业设计的进度和完成质量情况,目的是使下一阶段能更好地开展毕业设计工作。目前采用的方式大多和研究生一样,由教研室组成中期检查小组,学生汇报毕业设计进度以及毕业设计中遇到的各类问题,中期检查小组针对学生汇报情况进行提问,并提出意见和建议。本科毕业设计时间较短,就农业高校工程类专业特点来说,很多工程设计或实验成果在毕业设计后期才能获得,此种检查方法大多流于形式,导致毕业设计过程不可控。在注重多学科融合的“新工科”建设背景下,指导教师应定期(3~4周)召开毕业设计过程检查报告会,每次报告会邀请1~2名不同领域的老师参加,并提出意见和建议,从而实现毕业设计过程检查的可控性。

六、毕业设计答辩形式多样化

毕业设计答辩是毕业设计的重要环节。采用的方式是成立答辩委员会,听取学生关于毕业设计完成情况的PPT汇报,然后提问并提出意见和建议,最终由答辩委员会集体商议评定学生毕业设计答辩成绩。而大多数农业高校工程类专业毕业设计的成果无法很好地使用PPT展示,可以采取现场演示答辩、实验展示答辩、成果验证性答辩等多种形式,从而有效保障毕业设计质量。对于一次答辩不通过的学生,可组织进行二次答辩。

七、毕业设计实践与探索

(一)毕业设计分批实施。根据毕业课题特性、学生发展目标等,毕业设计工作分三批实施,尽量满足老师和学生的不同需求。1、第三学年第二学期末启动第一批毕业设计工作,主要针对季节性(暑期)要求比较严格的涉农题目,实行老师申请开题、学生自愿选题的原则。指导老师在学期末向学院提出开题申请,学院批准后选题公告,由学生根据自身情况自愿选题,毕业设计的实验环节主要在暑期进行。本批学生第四学年第一学期毕业设计的主要工作是实验数据汇总、整理、分析以及毕业论文撰写,第四学年其他时间的主要精力可放在考研或就业方面。2、第四学年第一学期初启动第二批毕业设计工作,主要针对本科毕业后直接就业的学生,实行学生自主命题和自愿选题相结合的原则。对于自主命题的学生,可由学生自行联系指导老师,亦可由学院根据命题涉及的技术领域,为学生配备指导老师。本批学生第四学年第二学期主要是工程实践能力培养,可在签约企业进行毕业实习,以便更早地熟悉工作岗位。3、第四学年第二学期初启动第三批毕业设计工作,主要针对第一学期备考研究生的学生,实行学生自愿选题和校外导师负责的原则。对于已经考取硕士研究生且已确定导师的学生,可申请在硕士研究生录取高校进行毕业设计,提前熟悉研究生导师的课题方向。学生的研究生导师可聘为校外指导老师,主要负责学生毕业设计的研究内容和研究方法,学院为学生指定校内指导老师,主要负责学生毕业设计的过程检查及答辩工作。(二)毕业设计过程管理。1、学生选题在自愿原则的基础上,增加科学合理调配环节。系部通过日常课程教学环节,一般对学生的学习成绩、实践能力等方面较为熟悉,而团委通过学生管理,一般对学生的性格、心理等方面较为熟悉,系部和团委相结合,对学生进行综合评价,科学、合理调配学生选题,倡导学生互帮互助、团队协作、共同进步,实现人才培养的目标。2、尝试毕业设计指导双师制,即为毕业生配备科研型教师和教学型教师,注重理论和实践相融合、多学科交叉与行业相融合,这样不仅有利于毕业设计融合新工科,提高课题的创新度和实施成效,而且有利于指导老师自身业务水平提高。3、摒弃形式,重在实质,加强毕业设计的过程检查。鉴于本科毕业设计时间较短以及不同类型选题实验节点时间不一,系部不再统一组织毕业设计的中期检查,由指导老师根据毕业设计进展情况,自行确定检查时间,并组织检查报告会。(三)毕业答辩。根据毕业设计的选题特性,由指导老师提出答辩形式申请、系部答辩小组研究确定,可以使用PPT现场演示答辩,也可以采用实验展示答辩、成果验证性答辩等多种形式。对于2020届毕业设计,学生若无法在答辩时间返校参加现场答辩,可采用网络视频答辩的形式进行,不具备网络视频答辩条件的学生亦可申请采用答辩小组综合评定的形式进行。毕业设计作为本科教学中的最后一个实践环节,是学生从学校走向工作单位的过渡。全面训练学生的工程能力、创新意识,重视该环节对于培养具有个人效能、知识能力、学术能力、技术能力和社会能力的“新工科”学生起着关键作用。加强毕业设计全过程管理,实现毕业设计时间灵活化、选题形式个性化、团队配置科学化、内容现代化、过程检查可控化、答辩形式多样化,可有效保障农业工程类专业本科毕业设计的质量。

参考文献:

[1]胡波,冯辉,韩伟力,等.加快新工科建设,推进工程教育改革创新[J].复旦教育论坛,2017(15).

农业工程设计范文篇3

关键词:农田水利工程;灌溉设计;取水设计;灌溉渠系布置

改革开放以来,我国的农业科技水平得到了前所未有的提升,在先进科学技术的支持下,农田水利工程设计也取得了一定的成效[1]。我国幅员辽阔,然而人均水资源匮乏,这在一定程度上限制了农业生产发展,农业水利工程作为农业工程中极为重要的组成部分,对于确保粮食安全、开拓农业市场、促进农业发展有着极为重要的意义。

1农田水利工程设计基本原则

1.1继承性原则。基于现代农业生产的实际需要,农田水利工程设计必须充分考虑现实情况,对现有系统的合理性进行有效继承,对以往水利工程设计存在的不合理因素进行改进与调整,建立功能优化与结构合理性相关目标,确保农田水利利用结构与布局的稳定性特征。农田水利工程设计要充分把握现状结构及整体布局,对其存在的问题进行深入分析,然后在此基础上制定一个新的具有合理性、科学性的规划方案。1.2整体性原则。农田水利工程建设直接关系着农作物生长状况,其具备生态服务与隔离建设用地的双重功能,从这个角度来看,必须注重农田水利工程在布局与数量上的统筹兼顾,做好农业经济发展、生态环境安全及生产安全的协调工作,确保农业生产能够实现可持续发展。1.3动态性原则。农田水利工程是生态与经济的综合体,其设计与规划具有一定的相对性,农田水利工程设计并不是一成不变,其需要顺应时代的发展、科学技术的进步以及实际生产的需要作出动态调整与优化,确保生态综合体与经济综合体能够处于相对优化状态。在农田水利工程设计过程中注重其协调性与保护性,以动态的眼光思考问题、解决问题,促进生态与经济的协调发展[2]。

2农田水利工程的设计策略

在进行农田水利工程设计时,要把当地的国土整治山、水、田、林、路的规划密切结合,同时还要考虑其他用水部门如发电、航运、人畜饮水的需要,统筹兼顾。针对当前农田水利工程设计中存在的一系列问题,必须明确农田水利工程设计的关键,掌握其设计要领,促进工程设计质量的提升。2.1水源工程设计。我国地大物博、幅员辽阔,南北水资源存在较大的地区差异。水源工程的设计与规划对于农田水利工程建设有着极为重要的意义。首先,对于现有的常规灌溉水源要实施进一步挖潜与改造,做到合理利用,在水源工程设计过程中要融入节水灌溉措施,确保农业生产需求。其次,在设计水源工程过程中,要根据地区差异给予不同的设计策略,因地制宜,建设多功能小型水源工程,对于山区、山前冲击区以及小型的河网区等,要利用河床渗渠,充分利用调蓄水池,加强对调蓄水池的开发。若处于机井区,则要利用地下水实施人工回灌补源,涵养水源,建立地下水库。平原地区的水源工程设计则要注重对雨洪资源的开发利用,在水资源充足期间储蓄一定的水源,供枯旱季节用。与此同时要大力兴建平原水库,通过江水调蓄,确保农田灌溉用水。水源工程设计需要与实际情况相结合,对于常年存在严重旱情的地区,要注重人工及气象灾害的影响,必要时可通过人工降雨的方式补充水利工程水量,当旱情发生时,能够为农田生产提供水资源,降低旱情对农田生产的影响。对于水土严重流失区域,要充分考虑地形地质、土壤结构及气候条件等,通过水源涵养林、封山育林等缓解水土流失,在地势较高地区建立森林水库,确保自流灌溉,这能够在一定程度上节省农田水利工程建设费用。在降水充足的热带季风湿润气候区可以建立小面积灌溉区,在水源工程设计过程中要充分考虑洪水、暴雨等外界因素影响。2.2输、排水工程设计。在引水设计方面,首先要明确引水流量,尤其是对于技术力量薄弱的地区,在输水工程设计时要与当地用水高峰相结合,根据最大灌水定额与延续时间明确渠道引水流量,渠道横断面的设计要根据水力均匀流进行确定,对于变化较大的水位渠道,可建立挡水墙与水闸,有效设计自流灌溉方式,提升水资源利用率。排水设计方面要明确排水沟流量,并结合地形条件、旱地、水田的特点,设计排涝模数,可采用引水渠道设计。在排水方面首先需要明确排水沟的流量,严格按照地形特点对暴雨标准进行设计,依据水田滞蓄水深、渗漏量等对水田排涝模式予以设计,在渠道横断面设计方面,可以借鉴引水渠道的设计方法。2.3田间工程设计。田间工程主要包括灌排合区与渠道衬砌两个方面。如某农田水利工程建设项目一共需要对三处灌区进行改造,具体建设内容包括:新建4座放水闸门,新建100处集雨水窖,其中集雨水窖的容积一共达到了0.5万m3。分别整治塘坝以及引水堰闸1处,其中塘坝的蓄水量达到了7万m3,新建12眼机电井,并在此基础上发展高效节水灌溉工程一共700亩;另外节水灌溉引水渠道一共21km。。在渠道横断面衬砌处理过程中采用U型预制硂板,圆弧半径设定为0.5m,渠道深度、板厚分别为0.8~2m、0.045m。田间工程要注重对灌排合区的布置,在具体的设计过程中需依据其田块形状划分,一般选择相对规整的条带状田块,其能够促进田间灌溉串排问题的有效解决,避免出现水淹灾害。其次,在水利条件好的地区可采用预制混凝土U型槽渠,减少土方开挖与回填的工作量。另外要对田间作业面及渠道进行合理化的安排与设计,其纵剖图如图1所示。若条件允许,可以布置灌排合区,为田间农作物生长提供有力的生长环境与条件。

3结束语

农田水利工程建设与农业生产发展息息相关,新农村建设、水资源利用率的提升均离不开农田水利工程的设计与规划,在现代农田水利工程设计中必须坚持理论与实际相结合的原则,充分把握农田特点,因地制宜,科学管理、使用水资源,建设合理化的水利工程,确保水利运行体制的合理高效运行,确保农田生产需要,促进农业经济可持续发展。

参考文献

[1]张庆华,崔世彬,马静,等.小型农田水利工程可持续发展运行机制研究[J].水利经济,2011,29(4):1-5.

[2]王秀丽,张凤荣,王跃朋,等.农田水利工程治理天津市土壤盐渍化的效果[J].农业工程学报,2013,29(20):82-88.

[3]周慷慨,罗海波,赵晨晨,等.生态农业发展背景下喀斯特山区土地整理规划设计:以贵州省遵义县尚嵇镇为例[J].贵州农业科学,2012,40(9):216-221.

农业工程设计范文篇4

[关键词]农业;工程设计;应用

机械设计是在机械工程中最重要的一项环节。它对于现代设计的发展、生产质量的好坏,都会有一定的影响。对于企业的发展和所获得的经济效益,它的作用也不能忽视。时代在不断的创新发展,在机械设计中,现代设计技术也逐渐普遍应用与不断创新。

1现代技术与体现

1.1在现代的工程设计中,计算机技术被广泛的实施应用

并且将传统的技术方式逐渐替代。因为新型的技术得到了普及,从而使设计进程加快,设计质量也得到了提高。因为运用软件得到的数据更多更精准,使设计者在与主要模型进行数据交流时,更加的方便有效,从而使不同的设计目得以实现。文档的设计建立、修改、检查,都是由产品数据管理所控制,它还及时的监控信息的存储,做到了设计自动化。因为设计的改革创新,使设计的效果、产品的质量都得到了有效的提升,也使设计的精确程度不断提高。现代的设计技术是由现代的设计方法、计算机的辅助等多种设计技术相互融合产生出来的。就好比计算机的功能是设计模型和工程图学的相结合。它能够根据工程的不同、设计的任务不同等多方面因素和特点,选择出最为适宜的办法和技术,对在工程设计中产生的问题,实行更好的解决。

1.2设计方法

在不同的设计方案中选出最为合适的方案,这样可以大幅度提高设计目标的满意程度。通过对农业机械工程设计的机械设计理论、规范化的要求,再结合建模技术建立出数学模型,规范合理的选出最佳的设计方案。然后对设计方案进行处理和优化,最后进行评判。传统的设计方案往往存在着一定的局限性,已经不能够适应现代化工程技术发展新要求。在现代的农业机械工程设计中,设计技术已经逐渐实现了人工智能化、信息化技术等多种设计技术的运用,这将是农业工程设计的发展新要求和发展新方向。

1.3现代化技术的价值

在农村的机械设计工程中,运用新兴的科技设计技术,既改善了农村的环境问题,使自然资源得到保护,又使农村的发展不断迈进,向现代化进程不断发展。在现代化的设计技术中,可以把设计、资源相结合。既能够开发资源,还可以约束开发行为,资源的应用在新型设计技术也可以更加的广泛。通过不断的技术创新与改善,使农村的环境焕然一新,打开了工程设计的技术市场,使交流更加密切,农村的发展也能在技术的带动下越来越好。现代设计技术还能提高农村的,机械设计工程效率,将先进的科技和机械设计有机结合,为农村的发展注入新鲜血液。就可以在发展中不断创新,创新中不断进步,逐渐实现现代化设计技术与农业机械的相结合。更好的带动生产力的发展,提高生产效率,进而使经济得到发展,符合现代化建设新要求,并且向更高水平的现代化进程迈进。嘉兴科技城的发展也一直都向着科技技术迈进。在工作思路谋划中,嘉兴科技城要做到目标定位高、工作措施实,不断增强执行力度和服务能力,打造成为南湖区乃至嘉兴经济发展的新动力和引擎。科技城的发展要坚持科技技术的运用,将创新落实到科技型企业、高新企业的增加值增长上。要紧紧围绕新一代电子信息技术、智能装备制造业发展,引进、培育新兴产业。科技城要积极参与嘉兴市作为全省科技协同创新基地的建设,并做好东接上海科技中心、西联杭州城西科技大走廊工作,打造生产、生活、生态的“三生”共融的产业新城。这项工程运用了现代化设计技术,有助于迈向更好的发展新阶段。

2机械的主要设计

2.1机械技术创新

机械技术的创新就是充分发挥出设计师的智慧,通过自身的创造力念和设计原理,在原有的机械技术上进行新的构思,创造出更好更利于机械工程的新科技。在原有的基础上,继续的完善和设计现代化技术,创造出更符合农业机械工程的技术。在新的技术发展中,人是设计技术的主导者,这就要求设计者拥有创新思维,采用新型的设计方法,从传统的机械性能出发,不断的对技术进行创新,从而实现更好的机械设计技术。

2.2机械优势创新

为了让农业机械工程设计技术不断进步,就要采取新的设计优势。这就不单单是一个方面,也要面对市场。所以在机械设计中,也要进行市场需求的分析,采取新的设计理念,找到新的设计优势,不断的创新,才能完善和发展。

2.3机械设计稳定性

现代设计技术在农业机械工程设计中,一定要有好的稳定性,这样才能使设计出来的东西质量得到保证,继而减少不必要的损失。在现代设计技术中,通过新型机械设计技术的运用,使机械的设计质量逐渐完善精良,也符合现代化设计技术的要求。只有这样才能提高生产力,使机械技术不断的发展和进步。

通过对本文的研究探讨,把现代的设计技术应用到农业机械工程的设计发展中,这是对社会的价值,和经济的价值都起到了很大的作用。在新兴技术的不断发展中,也为农业发展开辟了更广阔的道路。在发展中加入新的设计理念,使技术带动生产,不断地进行对科技的探索,积累更多的经验,从而带动整体农业机械工程设计的新发展。

作者:杨菊观 单位:浙江省嘉兴市科技城农经水利科

参考文献

农业工程设计范文篇5

关键词:机械电子;工程设计;仿真检测;3D建模

随着信息化、科技化社会的快速发展,智能产业逐渐融入各行各业中,造就了行业间的技术差异性。机械电子工程作为高科技领军技术,对市场经济的发展有着重要价值。机械电子工程在设计上涵盖的专业领域比较广泛,工程技术难度较高。因此,在设计中要针对技术的要点做分析研究,着眼于工程技术要点并采取科学的实施策略,以确保机械电子工程建设的质量,使其在技术创新和发展过程中更加符合现阶段市场经济的需求。

1机械电子工程概述

机械电子工程通常是指传统机械工程与发展中的信息技术相结合,成为机械与电子一体化的工程模式。相比于发达国家,我国机械电子工程起步较晚,虽然在近些年研究中已逐渐有了一定的成果,但在全球化发展机械电子工程道路上,我国研究成效所占比例还是比较欠缺。因此,在机械电子工程研究中,技术人员与科研人员要做好打持久战的准备,不断针对技术要点做分析和完善,为机械电子工程的长效发展打下扎实的基础。机械电子工程设备如图1所示。

2机械电子工程设计中存在的问题

2.1机械电子工程设计成果保护机制不完善

目前,机电工程设计行业处于发展初期,市场上产品种类繁多。但是,市场上并没有完善的管理机制,这导致市场上机电工程方面的假冒伪劣产品很多。究其原因,一方面是我国知识产权和专利法律体系建设不健全[1];另一方面,机电工程领域人员法律意识不强,对于专利盗窃问题并不重视,也没有积极寻求法律途径解决,这种现象让更多山寨的机械电子产品在市场中售卖,极大地影响了机械电子工程行业领域的健康走向。

2.2机械电子工程设计缺乏系统性的规划模式

目前为止,我国在机械电子工程技术的设计上还处于单独个体模式,而机械电子工程的设计涉及许多专业范围和领域,每个专业都有自己的知识、理论体系和原理。一项电子项目的开发又会有不同的专业融入其中并做综合,而专业与专业之间的连接不强,导致机械电子工程在开发设计中没有完整的规划体系,各专业根据自身情况进行发展,无法有效整合相应的数据信息,导致机电工程整体设计各自为政。电子工程涉及信息化和科技化,在研发和设计上需要得到其他领域专业人士的支持,这样才能长期稳定发展。

2.3机械电子工程设计信息缺乏共享

机械电子工程整体设计过程涉及的专业知识比较复杂,种类也比较繁多,每个技术设计环节需要的专业领域知识都有所不同,这就决定了机械电子工程设计信息必须以共享机制作为支撑[2]。然而现阶段我国在设计和工程建设方面,项目的研发人员和其他相关企业缺少交流和共享,整个机械电子工程设计领域没有完善的共享体系,尤其企业与企业之间更是竞争关系,都不愿意将自身正在研究的机械电子工程对外共享。在工程设计上对外交流和经验学习意识较为薄弱,极大地限制了机械电子工程技术的创新和性能突破。

2.4机械电子工程专业人员培养不足

机械电子工程设计上需要专业人员进行探索和实践来支撑整个设计过程,这样才能产生更好的工程设计成果,更好地为专业发展提供服务。现阶段我国在机械电子工程设计方向的专业性人才还比较少,基础理论知识不够扎实,经验也比较少,设计的方向和范围缺乏探索性,定位出现偏差,这些都对现阶段机械电子工程的建设起到了阻碍作用。在院校和企业专业人才培养上也缺乏相关的双向培养机制,院校缺乏实践项目,在学生进入企业后没有与当下发展形势接轨的理论基础做保障,理论与实践的脱节,制约了机械电子工程技术人员的新一代的培养[3]。另外,在机械电子工程设计上许多设计的内容依然较为保守和固定,都是企业指定的设计项目,这就造成项目在实践过程中可能会出现脱节的问题。同时机械电子项目的更新速度又比较快,优化比较快的专业领域,在设计和实践中存在比较多的影响因素,无形中也增加了设计的难点,因此专业人才在设计时需要将眼光放长远,不要局限于当下,这样才能设计出更加符合市场需求的工程项目。

3机械电子工程设计要点

3.1机械电子工程设计电路的有效性

在机械电子工程设计过程中,不可避免地会应用到电路,电路的有效性直接关系到设计产品的运营情况。当电路连接到电源时,就可以顺利为机械电子装置各部位做电力的输送,从而确保机械电子设备的正常运行。因此,电路有效性对机械电子工程的设计质量起着决定性作用,一旦在工程设计上电路发生故障或者存在缺陷,就会导致工程设计的产品不能投入运行。由此可以看出,在机械电子工程设计要点中,电路有效性发挥着重要作用。

3.2机械电子工程设计防静电结构

在机械电子工程设计中,最大的问题就是电子部件会受到静电的影响。当静电对电子元件产生作用后,极容易使电子产品内部元件产生异常,过大的静电会直接导致元件损坏。因此,静电成为机械电子工程设计者主要的研究要点。机械电子器件本身就会对外产生静电,当其他元件受到机械电子本身静电的作用后,会导致整个产品在设计研发中出现问题。为有效避免静电对机械电子的作用和影响,在设计上就需要对各个电子元件内部距离进行调整。

3.3机械电子工程设计仿真检测

由于机械电子工程设计整体较为烦琐,这就让设计中各项工作的操作对人工较为依赖,而人工的参与无法保障设计过程中或者制作过程中零失误,为此,在机械电子工程设计完成后,就需要对设计产品做仿真检测。利用仿真技术模拟机械运行,一旦发现故障或者异常情况,就要及时做修改[4]。通常情况下仿真检测中会涉及两部分内容,首先,机械电子工程设计中的每个环节都需要做仿真检测;其次,每个环节的仿真检测合格后,要做整体仿真检测。通过双重仿真检测模式可以快速找到设计环节是否存在缺陷,从而针对缺陷实施合理的整改方案。

3.4机械电子工程设计仿真优化

在仿真检测中发现原有的设计存在问题或者缺陷,或者发现原有设计还可以进一步优化时,就需要设计人员利用仿真技术做优化工作,在仿真环境中对相关数据做调整,确保设计的数据准确率更高,对机械电子工程有整体的把握。当仿真环境下设计模型在调整过程中出现数据上的变化,设计人员要第一时间处理,一旦发现问题,立即作出调整。

4不同领域机械电子工程设计要点实施策略

4.13D建模设计实施策略

在设计中电路有效性主要体现在两点,第一是电路的供电上。电路在接通电源后无法通电,通常都是设计方面存在问题。如出现电路无法正常供电,是比较严重的工程设计问题,这是需要加以重视的。第二是供电电路线正确与否,主要表现在工程设计上提供的电路线是否符合设计标准,如果采用不符合标准的电路线会导致机械电子装置在运行上出现问题[5]。根据这种二维平面现象,工程设计人员对3D建模设计展开了研究,通过建模软件对机械电子工程设计实施3D建模策略,例如现在常用的Revit软件,应用此软件,可以绘制立体电路结构图,根据相关设计数据参数做更加精准化的调整,在绘制完成后呈现在设计人员眼前的就是可控的立体3D模型,这就可以在机械电子工程中通过三维视角对电路的有效性做出判断,发现问题可以及时调整数据参数,保障电路的正常运行。机械手3D仿真模型如图2所示。

4.2模块化设计实施策略

在防静电的设计上,可以利用3D建模软件的模块化实施策略,精准地对电子器件间距离的设计作出规划[6]。在3D建模软件上,可以将电子器件看作一个整体模块,根据设计人员对器件间的距离设计,在软件界面做相应的布置,在布置完成后对间距做核对工作。当距离符合标准后,就可以对下个模块做设计,通过软件可以将机械电子工程设计的每个环节都视作单独的模块,从而可以有效保障元件与元件间的距离,对防静电结构组成有极大帮助。根据静电影响因素与原理分析可以得到,通常静电作用在15cm的范围内,因此在机械电子工程设计上器件间的距离要保持在15cm以上。

4.3仿真检测实施策略

首先,设计人员在完成初期设计后,需要对仿真技术做选型。但是在选型中,也不是所有技术都可以融合到机械电子工程设计中,选型错误容易出现仿真检测质量问题,为此要根据机械电子工程设计常用的仿真检测技术做选择,比如常用的VR技术,不仅可以搭建仿真设计模型,还可以应用在实际环境中[7]。其次,设计人员在运用VR技术时,应保证使用方法的正确性。通常在构建系统模型环境时,需要结合实际运行环境进行,可以先将系统模型划分成不同的模块进行操作,然后再将各个模块组合起来,得到整体的仿真模型,进而达到仿真检测目的[8]。

4.4仿真优化实施策略

在仿真优化的实施上,需要设计人员利用Au-todeskNavisworks软件实施,根据仿真检测的结果,调整参数数据,找到问题,在此基础上做碰撞试验。但仿真优化中的参数调整和3D建模的参数调整有所不同,仿真优化实施的是动态调整,可以解决在设计中遇到的比较小的问题,而3D建模无法做到动态调整,就只能解决比较明显的问题,不过在机械电子工程设计中,二者的参数调整都发挥着重要作用[9]。

5结束语

文章围绕机械电子工程设计的四大要点做对策分析,根据要点在设计中找到关键问题,确保机械工程设计可以满足现阶段发展要求,提高机械电子工程设计质量。设计人员在把相关的策略应用于机械电子工程设计时,还需要注意相关事项,以确保相关策略能够得到有效应用,减少机械电子工程设计中问题的发生。

参考文献

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[5]简剑.球形轮机器人的3D建模与控制[D].北京:北京理工大学,2016.

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[7]毛泽伟.发电机组励磁AVR半实物仿真检测系统研究[D].武汉:武汉理工大学,2019.

[8]俞江涛.基于脉冲涡流技术的小口径管道内检测仿真与实验验证[D].北京:北京交通大学,2018.

农业工程设计范文篇6

关键词:农田水利;节水滴灌工程;设计;施工技术

在近年来我国整体发展中,进一步加强了对农业工程高效节水灌溉技术的研究,通过对不同区域、不同自然条件的结合,更需要加强对施工方法的调整和融合。在当前开展小型农田水利项目的滴灌工程施工研究中,需要结合地区的灌溉制度和运行管理模式进行分析,只有这样才能进一步提升这项工作的有效性。针对这种情况,本文就将对小型农田水利的节水滴灌工程中设计进行研究,并进一步阐述相应的施工技术。

1节水滴灌概述

在当前我国农业发展中,应用更多的一项节水灌溉技术主要就是滴灌技术和喷灌技术。喷灌技术在当前农业发展中更适合被用在水资源相对丰富的地区,但是滴灌技术则更适合被用在水资源稀缺的地区。滴灌技术就是借助滴水管将植物中需要的水分和养分灌输到土壤中。滴灌的主要特点就是土壤的结构不会受到较大影响,对于作物需要的空气和养分也不会发生较大的影响。这项技术和喷灌技术相比的灌溉量也比较小,持续周期也比较长,所以不会造成较大的水资源浪费。因此,在当前我国农业建设和生产中,对于节水滴灌工程的使用也越来越广泛,特别是对我国一些水资源稀少的地区而言,对于这项技术的应用更是十分必要的[1]。

2滴灌工程施工

2.1施工准备。在滴灌工程的施工环节中,其成功和应用也必然以工程的良好准备作为基础环节,因此在工程正式开始前更需要对每个工作环节进行掌控。在施工作业正式开展前,项目在施工中的施工人员也需要加强对施工图纸的分析和研究,通过这种方式进一步对滴灌工程施工正确性进行分析,这对于实际设计工作的掌握也将起到更有效地帮助和影响。此外,还需要在测量控制网的工作中进行有效地安装,整体施工环节中的准备阶段不仅应该在滴灌工程中得到应用,同时在其他工作的开展中也将发挥着十分显著的作用和影响。这也要求在前期准备工作中加强施工准备环节的关注[2]。2.2管道的安装。在进行管道安装过程中应该确保根据施工设计方案开展工作同时根据工程的实际要求开展施工。在管道正式开始工作之前应该确保按照工作要求对材料进行选取。在对这项工作的安装过程中采用的通常为管沟底安装,并且输水管道的材料也应该采用聚氯乙烯管材,在安装完成后还要借助胶圈和插口的连接。在管道正式进行安装前应该事前将胶圈安装在管子的承接口中,承接口最终也是来水的主要方向。

3滴灌工程的验收

小型农田水利灌溉工程的施工验收工作中主要指的就是对滴灌核心设备的验收,在此环节中主要就是滴灌管道的修复施工和质量的审核,并且还需要在验验收环节中加强对滴灌工程整体系统的分析等。在开展滴灌工程的过程中,验收组织人员通常由工程中的投资主体部门、滴灌工程设计单位和施工承建单位等着进行,所以在验收环节中,各个部门都需要根据具体施工标准和要求对工程实际情况进行比对,只有每个验收部门在统一意见后没有错误的情况下才能在合同文件上签字[3]。通过最终对工程的有效核查,不仅能进一步降低工程中安全事故和问题的出现,同时还将在很大程度上提升滴灌工程的节水效率,提升农业生产质量,对于提升和延长小型农田水利项目节水滴灌工程的使用年限将起到十分积极的影响和促进作用。

4结语

在当前我国农业建设和发展工作中对节水滴灌技术进行应用,不仅可以在很大程度上降低当前我国水资源短缺的问题,同时对于有效配置和使用水资源也将起到十分显著的帮助作用。但是在之前的农业发展中并没有对这一工作引起重视,所以在当前开展小型农田水利项目的滴灌工程施工研究中,更需要结合地区的灌溉制度和运行管理模式进行分析,只有这样才能进一步提升这项工作的有效性,因此希望本文对小型农田节水滴灌工程的研究,能在根本环节上促进我国可持续建设和发展。

参考文献

[1]赵龙伟,李静.小型农田水利节水滴灌工程设计及施工[J].建筑工程技术与设计,2017,45(25):1875.

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农业工程设计范文篇7

1.1产业兴旺。发展乡村产业是促进乡村振兴的根本。当前,农村产业结构仍不合理,全产业链开发不够;乡土特色产业挖掘不足,乡村的资源优势还没有充分转化为产业优势、经济优势;重产量、轻质量,重产值、轻生态的现象仍然存在。乡村产业兴旺,要以农业农村资源为依托,以农民为主体,以一二三产业融合发展为核心,大力发展现代种养业、农产品加工流通业以及服务“三农”的乡村服务业和服务城镇居民的乡村新产业、新业态,注重质量兴农品牌强农,提高发展质量和综合效益,尽可能把产业链增值收益留在乡村,实现农业农村经济蓬勃发展。1.2生态宜居。乡村振兴,生态宜居是关键。近些年农村人居环境已经有了很大改善,但与城市相比还存在较大差距。截至2016年底,全国还有近1/3的行政村,生活垃圾没有得到收集和处理,使用无害化卫生厕所的农户比例不到一半,80%的村庄生活污水未得到有效处理,这些问题成为乡村振兴的主要短板。生态宜居,要以农村人居环境整治行动为抓手,以农村垃圾、污水治理和村容村貌提升为主攻方向,加强农村突出环境问题综合治理,打造农民安居乐业的美丽家园。1.3乡风文明。乡风好不好,直接影响着村民对待生产、生活、家庭、社会和自然的态度。当前,部分乡村陈规陋习仍然存在,婚丧嫁娶大操大办成为农民小康路上的拦路虎。移风易俗要树立价值引领,突出文化熏陶,弘扬农耕文明和优良传统,推进农村文体事业发展,提升农民素质,丰富村民的精神生活,培育健康向上的思想观念和良好的社会风气。1.4治理有效。治理有效是农村社会健康发展的保障。随着市场经济和社会多元化发展,农村基层管理的难度不断加大,各种诉求和纠纷不断增多。原有的治理手段难以应对复杂的社会现实。治理有效,要以公平正义的法制为保障、以德治为引领、以差异化自治为核心,注重激发基层党组织和村民自治组织的活力,发挥政府、社会、个人的协调配合作用,健全自治、法治、德治相结合的乡村治理体系,使农村社会更加和谐稳定。1.5生活富裕。生活富裕是乡村振兴的落脚点。近年来,农民收入连续多年高于城镇居民增长幅度,农民生活水平已有很大改观。但城乡居民收入的绝对差距仍在逐年加大,2017年,城乡居民收入的绝对差距比2012年增加了8895元。要进一步采取有力有效的政策措施,加强教育培训,提升农民素质,激发农民生产创业的积极性,拓宽农民的增收渠道,提高农民收入水平,逐步缩小城乡差距,实现全面小康和共同富裕。1.6城乡融合发展。城乡融合是缩小城乡差距实现共同富裕的有效途径。根据党的十八大“统筹城乡发展”的要求,中国在建立农村社保体系、增加农村公共服务供给和基础设施建设等方面取得了显著成效。但城乡二元体制性障碍还没有根本打破,城乡之间要素市场仍没有实现互联互通。需要加快建立健全城乡融合发展的体制机制和政策体系,推动形成工农互促、城乡互补、全面融合、共同繁荣的新型工农城乡关系,走城乡融合发展之路。1.7农业农村优先发展。党的报告第一次明确提出坚持农业农村优先发展。这是在观念上、认识上、工作部署上的重大转变和创新。坚持农业农村优先发展,主要体现在干部配备上优先考虑、要素配置上优先满足、资金投入上优先保障、公共服务上优先安排,并将其全面落实到工作部署、规划引领、投入保障、督导考核和坚持农民主体地位上来。1.8农业农村同步现代化。当前,农业现代化程度与工业相比仍有很大差距。农村地区与城市相比,基础设施条件和公共服务等方面的现代化程度差距更大,全国还有1/3的行政村村内道路没有硬化。没有农业和农村的现代化,就没有全面的现代化。要加快补齐农业农村短腿和短板,推进农业全面升级、农村全面进步、农民全面小康,实现与工业和城镇协同发展,同步迈入现代化。1.9小农户与现代农业发展有机衔接。构建小农户与现代农业发展有机衔接的体制机制是中国农业持续健康发展的必由之路。“大国小农”是中国的基本国情农情。到2050年中国仍将有1亿左右的小农户。实现农业农村现代化,需要统筹兼顾培育新型农业经营主体和扶持小农户,促使两者之间开展多种形式的联合与协作,提升小农户组织化程度;构建“农户+合作社”“农户+公司”等新模式,更好发挥新型经营主体的带动作用,将小农生产引入现代农业发展轨道。1.10责权一致的管理新格局。责权一致是履行职责、提高效能、考核问责的重要保障。长期以来,农业农村管理职能分散,不同程度存在“九龙治水”现象。2018年在原农业部基础上,新组建农业农村部,将分散在国家发改委、财政、国土、水利等诸多部门的农业投资项目、农业综合开发项目、农田整治项目、农田水利项目的管理职责整合到农业农村部,中央农办设在农业农村部,进一步加强工作统筹,形成了“三农”工作一盘棋的格局。

2农业工程科技创新有力推动了农业农村经济发展

近年来,农业工程科技进步取得显著成效,研发推广了一大批农业工程技术和现代农业装备,为农业农村经济发展提供了有力支撑。2.1农业机械化工程促进农业生产效率提升。党的十八大以来,在国家强农惠农政策的引导和推动下,农业机械化科技创新取得新进展,高效、精准、节能型农机装备研发制造不断突破,169kW以上的动力换挡拖拉机实现量产,高端农机市场被国外垄断的局面逐步打破,农业机械化水平持续提高。2017年全国农机总动力9.88亿kW,规模以上农机企业发展到2500多家。2004~2017年,全国大中型拖拉机拥有量由110万台增加到670万台,每百户农民拖拉机拥有量从6台增加到13台,中国已成为世界第一农机生产大国和使用大国。农业机械化水平大幅提升,截至2017年底,农作物耕种收综合机械化率超过66%。2.2农业水土工程促进旱涝保收和生态环境改善。中国水土资源不足并且分布不均,农业生产面临生态环境恶化和资源条件趋紧的状况,针对上述问题,农业水土工程长期以来在农田水利、水土保持、土壤改良、农业绿色高效节水、农业旱涝灾害预防消减等方面开展深入研究,取得明显进展,为保护水土资源、提高水土利用效率、改善水土环境、确保粮食安全等作出了重要贡献。根据国家统计局数据,2017年,中国耕地面积13500万hm2,有效灌溉面积6781万hm2,占总耕地面积的50.2%,比2012年提高了8.5%;节水灌溉面积3432万hm2,占有效灌溉面积的50.6%,比2012年提高了9.9%。农业用水量3766亿m3,比2012年减少了3.6%;水土流失治理面积12584万hm2,比2012年提高了22%。可以说,在中国耕地资源、水资源等未显著增加的情况下,农业水土工程科技创新为实现农产品旱涝保收和生态环境改善奠定了坚实的技术和装备基础。2.3土地利用工程促进农业生产能力提升。中国人多地少,优质耕地不足。2016年中国人均耕地面积973m2(1.46亩),仅为世界人均水平的40%。且中、低等级的耕地占比达67%以上,50%的耕地无有效灌溉条件。近年来,土地利用工程在高标准农田建设、土地复垦、耕地质量提升等方面开展了一系列攻关研究,在耕地质量变化快速评价、耕地保护监控预警技术、区域基本农田保护技术、砒砂土与沙复配成土造田技术、井工煤矿边开采边复垦技术等方面取得了显著成效,为提高耕地质量、提升农业生产能力发挥了重要作用。“十二五”以来,全国整理农用地3533万hm2,建成高标准农田2687万hm2,补充耕地185万hm2,其中,补充耕地70%来源于土地整理复垦,保证了全国耕地数量基本稳定。经整治后的耕地质量平均提高1个等级、单产平均提高10%~20%。2.4农产品加工与贮藏工程促进一二三产业融合发展。近年来,农产品加工与贮藏工程科技创新取得长足进步,在农户储粮、果蔬采后贮藏保鲜与加工干燥、农产品深加工技术与设备研发、食品加工关键技术研究等方面开展了一系列研究与示范应用,为农产品减损保质、节本增效和附加值提升提供了重要的技术支撑,进一步延长了产业链,提升了价值链,促进了一二三产业融合发展。2017年,中国主要农产品加工转化率超过65%,农产品加工企业主营业务收入超过22万亿元,与农业总产值之比由2012年的1.9∶1提升到2.3∶1。农产品加工业已成为乡村产业发展新的增长极,有力推动了农业农村经济发展。2.5农村能源工程促进农业绿色发展。“十二五”以来,农村能源工程以农村能源资源开发利用、农村生产和生活节能为主攻方向,在生物质发电与热电联产技术、生物质燃气技术、生物质成型燃料技术和太阳能、地热能利用技术,以及生物质炉具研发等方面取得重要进展。根据全国农村可再生能源行业统计数据,2017年,全国户用沼气4057万户,年总产气量97.6亿m3;规模化沼气工程11万处,年产气量26.1亿m3;省柴节煤灶10676万台,节能炉2769万台;70020万t秸秆通过肥料化、饲料化、燃料化得到有效利用。2017年全国生物质发电量约798万kW•h,比2015年增长了60%。农村能源工程的不断发展,为大幅提升农村清洁能源和可再生能源的利用水平提供了技术支撑和物质保障,有力促进了农业绿色发展和农村生态环境保护。2.6农业资源循环利用工程促进农业可持续发展。近年来,国家先后出台《全国农业可持续发展规划》、《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》,鼓励和引导农业资源循环利用技术和模式的研究、推广和应用。农业资源循环利用工程在秸秆综合利用技术和装备研发,畜禽粪污沼气工程和堆肥发酵技术模式研究,“稻鱼共生”、“猪沼果”、林下养殖等种养循环模式研究方面取得一系列进展。据行业统计,2016~2018年,全国建成区域生态循环农业项目100余个,项目区内基本实现农业废弃物“零排放”和“全消纳”,畜禽粪便、秸秆、农产品加工剩余物等循环利用率可达到90%以上,大田作物使用畜禽粪便和秸秆等有机肥氮替代化肥氮可达到30%以上;有力推动了资源节约型、环境友好型和生态保育型农业发展,为促进农业可持续,守住绿水青山提供了坚实支撑。2.7农业建筑与生物环境工程促进农业增产增效。近年来,农业建筑与生物环境工程快速发展,形成了日光温室主动蓄热放热系统规模化生产技术与工艺、植物工厂化生产技术与配套控制装备、畜禽新型健康养殖技术与工艺、池塘陆基和浅海设施养殖以及网箱工程技术等一批重要科研成果,为中国设施农业快速发展提供了有力技术支撑。根据行业统计数据,2017年中国设施园艺面积370万hm2,占世界设施园艺面积的80%;连栋温室面积99.9万hm2;作为装备水平最高的玻璃温室,全国有9000hm2,位居世界第二。全国设施蔬菜播种面积400万hm2,占蔬菜播种总面积的17%;设施蔬菜产量近3亿t,占蔬菜总产量的38%,产值9800亿元,占农业总产值的17.9%。与露地生产相比较,设施农业通过稳定的环境调控,实现了周年生产,劳动生产率和资源利用率明显提升,以设施园艺为例,单位面积的年平均产值比露地生产高3~5倍,有效促进了农业增产增效。2.8农业农村信息化工程促进智能农业发展。信息化是农业现代化的制高点。“十二五”以来,物联网、大数据、空间信息、移动互联网等信息技术在农业生产中的实时监测、精准作业、数字化管理等方面得到不同程度应用。农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统、农业图像识别技术、农作物遥感监测等方面的科技创新力度不断加大,农业信息化科研体系初步形成,研发推出了一批核心关键技术产品。智能农牧场、智能渔场、智能化植物工厂、智能化农产品加工车间相继建立,智能农业蓬勃发展。2.9农业农村规划设计科学谋划“三农”发展长期以来,为科学确定农业农村发展的思路目标,明确发展任务和重点工程,提出具有针对性、指导性和操作性的重点举措,扎实推动“三农”事业全面发展,中国制定了一系列农业农村发展规划,包括全国和区域的五年发展规划以及高标准农田建设、现代种业工程等一批专项规划。这些规划既是“三农”工作的路线图,又是有力的工作抓手,为有效统筹各方资源、集中各方力量,统领农业农村经济工作,提供了科学遵循。

3乡村振兴战略对农业工程科技创新提出了新课题

乡村振兴战略提出了“五大振兴”的主要任务,其中产业振兴、生态振兴、人才振兴对农业工程科技创新提出了新课题,也带来了新机遇、新挑战。3.1产业振兴对农业工程科技创新提出的新课题。3.1.1迫切需要提升农业水土工程技术水平,夯实农业综合生产能力基础。粮食安全是国家安全的重要基础,保障粮食安全,关键是要保障粮食生产能力,把高标准农田建设好,确保需要时能产得出、供得上,实现藏粮于地。2016年中国农田有效灌溉面积占比仅为49.7%。中低产田占比仍然较高,高标准农田只占耕地总面积23.8%。农田水利建设滞后仍然是农业稳定发展和保证国家粮食安全的最大限制因素。《乡村振兴战略规划(2018~2022年)》提出,要确保到2022年,建成高标准农田6.7×108hm2(10亿亩)。这给农业工程技术创新提出了更高要求,需要农业工程科技工作者积极研发适宜不同地区的水土资源持续高效利用、农田耕地质量提升及改土培肥等工程技术、模式和装备。3.1.2迫切需要提高农产品加工贮藏工程技术水平,促进一二三产业融合发展。2018年中央一号文件提出,要构建农村一二三产业融合发展体系,延长产业链、提升价值链,实施农产品加工业提升行动,加强农产品产后分级、包装、营销,建设现代化农产品冷链仓储物流体系。当前,中国农产品加工转化率比美国低20个百分点,农产品加工业与农业产值之比,比美国低1.8个点。迫切需要加强农产品加工、储运及销售全产业链技术研发,着重在农产品减损、商品化处理、副产物综合利用、保鲜冷链运输、精深加工等重点环节上开发出一批先进适用的技术和装备。3.1.3迫切需要提高农业装备和信息化水平,提升农业生产效率。农业机械化、农业信息化、设施农业等农业工程技术是提高农业生产效率的关键手段。与国外先进水平相比,中国农业生产效率依然不高。据相关测算,中国农业劳动生产率仅为德国的1/5、日本的1/9、韩国的1/5;当前,中国农业生产全程全面机械化水平和设施农业占比与发达国家相比,还有很大差距。乡村振兴战略规划提出,要提升农业装备和信息化水平,加快高端农机装备和丘陵山区、果菜茶生产、畜禽水产养殖等农机装备的生产研发、推广应用,加快主要作物生产全程机械化。加强农业信息化建设,大力发展数字农业,加强农业遥感、物联网应用,提高农业精准化水平。这亟需在资源节约型农业机械、设施智能生产、农业遥感与监测技术、精准农业和智能装备、农业大数据等农业工程技术方面加大研发力度,以现代装备和信息技术提升农业,促进农业转型升级。3.2生态振兴对农业工程科技创新提出的新课题。3.2.1迫切需要提高资源利用工程技术水平,推进农业绿色发展。中国化肥施用量全球第一,但平均化肥利用率仅为35%,明显低于发达国家50%的水平,农药平均单位面积用量比发达国家高出1倍以上。畜禽粪污约38亿t,40%以上未有效利用。乡村振兴战略规划提出,要以生态环境友好和资源永续利用为导向,推动形成农业绿色生产方式,实现物质投入减量化、生产清洁化、废弃物资源化、产业模式生态化、提高农业可持续发展能力,到2022年,主要农作物化肥农药利用率达到40%以上,畜禽粪污综合利用率达到78%。这就要求我们,要进一步加大对农业物质投入减量增效、废弃物资源循环利用、农村可再生能源开发利用等方面的研发力度,推广先进适用装备,为推进农业绿色发展提供相应的技术和装备支撑。3.2.2迫切需要提高农村人居环境整治工程技术水平,促进生态宜居建设。改善农村人居环境是实施乡村振兴战略必须打好的硬仗。2018年,中国启动实施农村人居环境整治三年行动,在农村生活垃圾和污水治理、厕所粪污治理、村容村貌和加强村庄规划管理等方面提出了明确的工作任务。根据新的形势和任务需要,在继续做好农业废弃物资源化利用技术和装备研发的基础上,还要加强农村生活垃圾及污水处理、农村改厕、清洁生产、村庄规划等方面的研究力度,提升技术装备研发和工程集成创新的能力和水平。3.2.3迫切需要提高生态环境修复工程技术水平,改善自然生态环境。乡村振兴战略规划提出,要大力实施乡村生态保护与修复重大工程,积极开展农村水生生态修复,大力推进荒漠化、石漠化、水土流失综合治理,加快国土综合整治,实施农村土地综合整治重大行动,加强矿区地质环境生态修复,实施蓝色海湾整治行动和自然岸线修复,探索实施生态修复型人工增雨工程等。这一系列重大工程和重大修复治理项目涉及农业水土工程、农业生物环境工程、土地利用工程、农业系统工程等诸多领域,亟需进一步加大研究力度,围绕生态环境修复,提出适合不同地区切实可行的解决方案和技术实施路径。3.3人才振兴对农业工程科技创新提出的新课题。乡村振兴关键靠人才。产业振兴和生态振兴给农业工程提出了十分繁重而艰巨的任务,这些都是亟需破解的难点课题,需要大批农业工程专业技术人才,潜心研究,集中攻关,才能得到解决。当前,农业工程人才明显不足,全国高校中仅有70余所设置了农业工程类本科专业,8所高校具有农业工程一级学科博士学位授予权,培养的农业工程技术人才远远不能满足实际需要。亟需加强学科建设,加大人才培养力度,为乡村振兴战略提供充足的人才支撑。

4新时期农业工程科技创新的主要任务

在实施乡村振兴战略的新时期,农业工程科技创新使命光荣、任务艰巨,需要广大农业工程科技工作者主动适应乡村振兴新形势,围绕农业工程科技创新新课题,重点做好以下6个方面工作。4.1树立系统思维,强化统筹和集成作用。乡村振兴涉及农业生产、农民生活、农村生态以及经济、政治、社会、文化等方方面面。农业工程涉及生物、工程、机械、信息、经济等诸多要素,是高度融合的系统工程,具有鲜明的整体性、关联性、开放性、时序性和动态平衡性等特征。在推动乡村振兴和农业农村现代化的过程中,要创新思维模式,树立系统思维,坚持科学统筹,提高战略谋划能力,围绕行业发展和实际需求,综合集成农业工程理论、方法、技术和装备,提供整体、全面、有效的解决方案。4.2聚焦提质增效,促进农业转型升级。推动高质量发展是当前和今后一个时期,确定发展思路、制定经济政策、实施宏观调控的根本要求。实施乡村振兴战略,要走质量兴农之路。在农业工程科技创新上,也要树立高质量发展导向,由注重增产向提质增效、外延式增长向内涵式发展转变,围绕提高资源利用率、土地产出率和劳动生产率,增强农业可持续发展能力,研究推出一批农业提质增效的关键工程技术和装备,为农业增效、农民增收以及绿色发展提供有力的技术支撑。4.3强化循环发展理念,促进生产生活生态相融合。当前,农村生产、生活、生态不相协调,成为乡村振兴推进中面临的突出问题。亟需在农业工程技术创新、规划编制、项目策划和工程设计中,全面统筹农业农村空间结构,进一步优化农业生产布局和村庄空间布局,研究提出种养循环化、投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、模式生态化的产业发展路径和工程解决方案,推动建立项目微循环、村庄小循环、乡镇中循环、县域大循环的农业循环体系,形成与资源环境承载力相匹配、与村镇居住相适宜、与生态环境相协调的农业农村发展格局。4.4提高信息化应用水平,促进数字农业发展。乡村振兴战略规划提出,要推动数字农业农村和智慧农业发展。2017年Technavio咨询公司报告提出,未来几年人工智能农业应用的年复合增长率将达到23%。针对数字农业发展的巨大需求,要抓紧建立信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性服务的数字农业技术体系,突破数字农业应用的理论、方法和共性关键技术,创制一批农业智能感知、智能控制、智能作业和智能服务等重大数字农业技术产品,加快推进数字农业发展和农业农村信息化建设。4.5突出融合发展,做好乡村振兴规划。乡村振兴,规划先行。农业工程科研机构要发挥专业性、系统性和综合性强的优势,统筹编制好乡村振兴规划,为乡村振兴提供决策咨询和技术支撑。在乡村振兴规划中,要突出融合发展。一是注重城乡融合,坚持城乡空间布局相统一、产业发展相促进、公共服务相一致、基础设施相匹配。二是注重一二三产业融合,坚持全链条发展和龙头带动,构建利益链接机制,推进品牌强农。三是注重功能融合,坚持绿色生产与生态保障相促进、农业文化旅游相结合。四是注重产村融合,坚持产业发展带动村集体经济,盘活农村资产,增强农村内生动力和造血功能。五是注重农业与互联网融合,坚持推进生产经营信息化、农产品生产加工全程可追溯和数字乡村建设。六是注重要素融合,坚持稳定农村基本经营制度,创新农业农村投融资机制,吸引人才下乡返乡。七是注重协作融合,建立规划编制的部门协作机制,充分调动村民和社会各界参与乡村振兴规划编制的积极性。4.6加强学科建设,开设急需专业培养急需人才。2018年中央一号文件提出,支持地方高等学校、职业院校综合利用教育培训资源,灵活设置专业,创新人才培养模式,为乡村振兴培养专业化人才。当前和今后相当长的一段时期,乡村振兴需要大量的农业农村规划、农业生态、循环农业、数字农业、农业遥感、设施种养工程、农村能源工程等相关领域专业人才。但目前,国内高校基本没有开设上述学科和专业,有条件的院校应围绕实施乡村振兴战略,结合行业发展需要,开设相应学科和专业,加强农业工程学科建设,强化农业工程人才培养。

5结论

农业工程设计范文篇8

1工程实例分析

以安徽省庐江县恒福禽业养殖专业合作社大型沼气工程实践为例,阐述鸡场厌氧发酵制沼气工程特点,工艺流程和关键技术设计及运行概况。

1.1工程概况

庐江县恒福禽业专业合作社位于庐江县柯坦镇,拥有肉鸡养殖大棚15600m2,种鸡场5800m2,孵化场1000m2。年饲养肉鸡27万只,存栏种鸡5万套,年孵化苗鸡840万羽,形成种鸡养殖、苗鸡孵化、商品鸡饲养一条龙生产。该场沼气工程建有600m3厌氧罐一座,300m3沼气贮气柜一座和700m3沼液贮存池等附属设施,50KW沼气发电机组、钢制网格、污水提升泵、进料泵、脱硫塔等配套设备计25台(套),工程于2010年12月竣工。竣工后即投料,发酵原料使用鸡粪及冲洗水(污水),所产沼气供场区生产生活用能,沼渣、沼液直接用于所属的1800亩有机茶叶生产基地和500亩苗木基地的施肥灌溉以及500亩水面养鱼等。

1.2工艺技术方案

根据该场拥有的1800亩茶园,500亩苗木和500亩鱼塘,完全可以消纳沼气工程所产生的沼渣、沼液,选择能源生态模式,装置采用USR工艺,即升流式固体反应器,它适用于高悬浮固体原料的厌氧消化。鸡粪原料从底部进入消化器内,与消化器内的活性污泥充分接触,使原料得到快速消化。未消化的生物固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内,上清液从消化器上部溢出,这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT),从而提高固体有机物的分解率和消化器的效率。工艺流程:1)原料收集。养殖场鸡粪是干清粪,沼气发酵需要的稀释水采用鸡场冲洗水及生活污水。冲洗污水通过水沟自流进入集水池,集水池前设置格栅,去除污水中较大的杂体,经沉砂井沉砂去除砂粒,以便于后续工艺的处理,防止管道堵塞,集水池内设提升泵。2)原料预处理。沉砂:预处理池内设有沉砂功能,能去除鸡粪中含有的砂粒和鸡毛等较大固体物,以免影响后续处理设备的运行。水解酸化:水解酸化的主要作用在于降解部分悬浮物质,将复杂的有机物转化为简单的有机物质,提高其生化性能,有利于厌氧消化;由于鲜鸡粪直接进入发酵罐容易酸化积累,产气不稳定,设水解酸化池,使鸡粪污水充分接触水解酸化有利于厌氧消化和产气。调节计量:为了使管道和构筑物正常工作,不受废水高峰流量或浓度变化的影响,设置有调节计量池,并且将锅炉蒸汽的通入点设在调节池内,使进料温度保持在30℃左右,热源由烧锅炉来保证。3)厌氧消化。根据鸡粪物料特征,启动时进行碳氮比调节。启动料搭配1/3左右的经粉碎和堆沤处理的秸秆,并加10%以上的沼气接种物。原料经调节计量池用泵输送到发酵罐,滞留期为15d。发酵罐设计容积按照常年存栏种鸡5万套,每只鸡每天排粪按照0.1kg,日排粪量5吨估算。鸡粪干物质浓度按30%计,设计选用600m3钢结构发酵罐和300m3贮气柜。4)沼气的净化和利用。沼气经气水分离器、脱硫塔、计量后进入贮气柜。产品方案:1)沼气。工程日产沼气480m3左右,其中:360m3用于发电,采用50kW沼气直燃式发电机组,主要供应本场生产用电和职工生活用电。其余120m3用于烧锅炉和安装管道输送到该场所属茶叶加工厂用于茶叶加工。2)沼液。该厌氧罐日处理鸡粪污水约40t,沼液内含多种氨基酸和活性酶以及丰富微量元素,直接用于该场所属1800亩有机茶叶生产基地,800亩苗木基地的施肥灌溉和500亩水面养鱼等。3)沼渣。每天可产沼渣3.87t,年产量1413t。鸡粪有机质含量高,经厌氧消化后不含粪大肠杆菌和寄生虫卵,是一种优质肥料,用于该场所属有机茶园和水产养殖。

1.3工程运行情况

该鸡场于2011年1月~2014年9月间鸡存栏量47万只,粪污减排量即鸡粪和冲洗水的实际数量合计27302吨,其中含水30%的干清粪13651t。在沼气工程运行操作中,对设计的进料浓度TS和滞留期,在合理区间作调整,使所有鸡粪和冲洗污水都进入厌氧罐进行消化处理,共生产沼气78.26万m3,增收节支277万元。该场粪污经过治理后,有效消除了养殖对环境的污染,给种植业提供了优质的有机肥料,同时提供了清洁能源,减少了大气污染,保护了生态环境。

2关键技术讨论

2.1原料预处理

通过预处理提高原料的可生物消化性能、消化效率和产气率,同时在预处理阶段需要调节进料浓度、进料温度。如果不能通过预处理确保沼气工程的进料质量,将导致沼气工程运行不稳定,难以发挥最佳的处理能力。鸡场粪污含有较多的砂粒和鸡毛等较大固体物,在集水池、预处理池和水解酸化池需要设置格栅和沉砂功能,定期清理。并选用具有剪切功能的进料泵防止鸡毛堵塞,以减少鸡毛的不利影响。启动时进行碳氮比调节和堆沤处理。该工程采用上述措施取得了较好效果,工程多年运行稳定。

2.2厌氧消化器

厌氧消化器是沼气发酵的核心设备,目前我国大中型沼气工程主要有完全混合式(CSTR),塞流式(PFR),升流式厌氧污泥床(UASB),升流式固体反应器(USR)等[3]。CSTR内设搅拌装置,或进行水力循环搅拌使发酵原料和微生物处于完全混合状态,与常规沼气池相比处理效率提高,在鸡场粪污沼气工程中也有成功应用[2]。但CSTR搅拌能耗大,沼渣沼液一起排出,一方面不利于沼肥的后续利用,另一方面沼渣停留时间短,消化不完全。PFR多用于牛粪厌氧消化,效果较好。PFR因积砂和厌氧微生物流失,以及占地大等原因,较少用于鸡场粪污沼气工程。UASB因具有三相分离器故适用于可溶性废水的厌氧处理,要求较低的悬浮固体含量,在猪场粪污水处理中有较多应用,主要问题是三相分离器易出现堵塞,因此不适合鸡场粪污沼气工程。USR适用于高固体含量的畜禽废水处理,在养殖粪污处理中应用广泛。原料从底部进入USR反应器,沼液溢流,利用水头压力自动排渣,污泥的停留时间大于水力停留时间从而提高了固体有机物的分解率和消化反应器的效率。而且,USR的运行管理要求也较粗放,运行稳定性较好,比较适合鸡场粪污的处理。

2.3搅拌

USR反应器从理论上讲不需要搅拌、不需要回流,具有出水澄清功能。但搅拌可以使反应器内的物料混合均匀,温度和pH值微生物种群等保持均匀一致,还可以大大降低池底沉积及液面浮渣结壳。从大量沼气工程运行情况看,适当的搅拌是有利的,可以提高产气率。然而搅拌过度,则可能会影响微生物的活性。常用的有机械搅拌、水力循环搅拌、沼气搅拌。为了减少能耗,采用沼气搅拌或沼液回流(水力循环)搅拌较好。该工程装置较小,同时因设计的物料TS较低,在无搅拌和回流状态下,运行稳定,主要问题是池容产气率较低。

2.4保温与增温

采用中温发酵既能保持沼气池具有一定的产气率,又节省能耗。一般大中型沼气工程运行温度均设计为中温。消耗的热量主要为新鲜料液加热、反应器散热和管道散热。因此,为减少能耗,料液管道、池体应设计良好的保温。反应器内设加热盘管因为盘管易表面结垢,降低换热效率,维修时需要清空反应器,造成停产。从实际工程来看,外部换热器更易于维护,使用方便,可以使料液在进入反应器前被加热;也可以用于反应器内的料液保持恒温,即用泵把料液抽出经过换热器,再回到沼气池,同时起到搅拌作用。对于以发电为主的大型装置,可以利用发电余热加温,但是对于装机容量较小的工程,余热利用价值不大。将溢流沼液回流到预处理池,也是很好的余热循环利用方式,同时还可以减少沼液产生量。该工程冬季采用沼气锅炉增温,锅炉蒸汽的通入点设在调节池内,使进料温度保持在30℃左右的设计温度。

2.5启动和进料调节

虽然研究表明,鸡粪含有5%~6%的氮,以尿酸的形式存在,鸡粪由于含有氨氮和尿酸,在厌氧生物处理时易导致发酵异常[4]。物料配比、初始发酵浓度和发酵温度是影响产气量的重要因子,适当调整发酵温度以及初始发酵浓度将会有效提高沼气发酵利用效率。混合原料发酵是提高沼气发酵效果的有效方法,而且牛粪、鸡粪、稻秆3种原料在一定比例下混合后发酵效果显著好于牛粪与稻秆、鸡粪与稻秆2种原料混合的发酵效果[5-7]。但工程实践中,启动后正常运行的鸡粪沼气工程并不需要调节C/N。主要问题是启动,采用较大量的沼液接种可实现快速启动[4-8]。该工程启动料搭配1/3左右的经粉碎堆沤处理的秸秆,并以沼液调节物料浓度(兼作接种物)。该工程的设计进料浓度TS为4.3%,滞留期为15d。因USR反应器有较强的抗冲击负荷能力,实际进料浓度可在3%~12%较宽范围变动。工程运行中,按鸡的实际存栏量、气温和用气需求,对设计的进料浓度TS和滞留期,在合理区间作相应调整,使所有鸡粪和冲洗污水都进入厌氧罐进行消化处理和所产沼气均有效利用。

2.6沼液控制

大型沼气工程产生的沼液在储存和使用过程中会对周围环境构成污染,其主要表现为沼液储存过程中有害气体释放、沼液直排造成水体污染、农田长期大量施用造成土壤重金属沉积和沼液渗滤造成地下水恶化。由于单位土地面积对沼液的容纳能力有限,沼液的长距离运输成本又较高,加上气候变化及农作物复种情况影响,大型沼气工程所产的沼液无法完全利用,而现阶段对多余沼液的净化处理或者对沼液的浓缩减容处理成本很高[9-11]。随着环保要求的日益提高[12],现代沼气工程设计中避免沼液外排已是基本要求。沼液回流循环利用是沼液减外排的有效措施。鸡粪干物质浓度30%,因此在预处理池要大量加水。虽然该场有一定规模的土地可以消纳所产沼液,实现了养殖场废弃物的零排放。但该工程未考虑沼液回用显然不适应现代沼气工程发展要求。沼液回流循环利用不仅可以解决冬季沼液不能农业利用、无处消纳的问题,同时也利用了沼液的余热。鸡粪为富N原料,沼液回流循环利用时要注意控制系统氨氮浓度,防止因氨氮浓度过高影响厌氧系统的运行效率。

3结语

畜禽养殖主要污染源是粪便和冲洗水。随着集约化程度越来越高,沼气工程规模的扩大,所产生的大量沼液无处消纳,易在场区周边形成二次污染。由于畜禽养殖业污染物排放标准要求的提高[12],仅依靠沼气工程已经不可能做到达标排放,畜禽养殖场沼气工程仅仅是污染治理的一个重要环节。因此,要求现代畜禽养殖场沼气工程设计要以清洁生产理念为指导,从源头和过程控制整体考虑,尤其沼液控制是降低工程运行成本的关键。鸡场沼气工程设计要充分利用其高固含量的特点,优先选择高浓度厌氧发酵工艺,并设计合理的沼液回流循环利用措施,最大限度减少系统沼液排放量,降低工程运行成本提高效益。

作者:季立仁 李布青 葛昕 单位:庐江县生态能源局 安徽省农业科学院农业工程研究所

参考文献:

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农业工程设计范文篇9

关键词:农田规划;水利工程;设计

农业工程建设是农村发展以及农业经济发展的基础。农田水利工程是农业工程建设的重要组成部分,同时在农村工程规划中占据重要地位。相关部门以及工作人员在实际进行工作时必须提高对该项工作的重视程度,该种做法对水利工程规划设计工作的顺利进行有极大的促进作用。科学合理的农田水利方案不仅对农村经济发展有重要影响,还对社会进步与发展有极大的推动作用。

1农田水利规划设计标准

为真正意义上促进农田水利工作的顺利进行,可在实际进行该项工作时按照相关标准与原则进行。农作物种植与生长并不是一成不变的,一直都处于不断变化当中,农田水利灌溉也会因此发生一系列的改变。因此在实际进行农田水利灌溉数量参考工作时不能将平时经验作为主要参考依据之一。具体的农作物、现有水利设施状况以及灌区水源的来水状况对上述工作的顺利进行有直接影响,因此在实际进行该项工作时必须按照实际情况与上述要求相结合来进行。农业经济发展情况对水利灌溉数量参考工作的顺利进行也要深远的影响,为实现农业水利规划工作的科学性与合理性,必须对上述因素进行结合,然后进行充分考虑,真正意义上促进水利规划工作发挥真正的作用与意义。1.1农田水利抗旱天数。灌溉设施主要有塘坝以及小水库等,上述设施可满足农作物的需水天数就是指农田水利抗旱天数,其中将灌溉设施的供水能力作为主要依据。在连续无雨或者降雨量较为稀少的情况下灌溉设施会起到相当大的作用,可满足农作物基本的需水要求。例如某地区的灌溉设施可以保证在连续80天不下雨的情况下满足农作物需水,那么该项水利规划设计的抗旱天数就是80天。农作物需水迫切的时期对抗旱天数的确定有直接影响,因此在实际对农田水利抗旱天数进行确定时必须对上述因素进行充分考虑,然后对将实际情况与之充分的结合,对抗旱天数确定的科学性与合理性进行保障。1.2农田水利灌溉设计保证。水利灌溉工程灌溉用水得以满足的年数与总年数的百分比例就是指农田水利灌溉设计保证率,该项保证率对时间有一定的要求,主要是指在长时间内。在实际进行农田水利设计工作之前必须对施工场地的实际情况进行了解,然后根据实际情况与相关要求对水利工程进行科学合理的设计,这不仅对相关工程建设工作的顺利进行有促进作用,还对社会发展以及经济发展有极大的影响。水源情况以及作物种类对水利工程建设规模有直接影响,因此在实际进行工程设计之前必须对上述因素进行充分考虑。例如在水源较为充足且农作物主要以水稻为主的地区,设计保证率可维持在70%-95%之间,相反在水源较为缺乏且农作物以旱作物为主的地区应将设计保证率维持在50%-80%之间。这对农作物生长以及农业经济的发展有极大的促进作用。

2农田水利工程规划设计

2.1预测分析规划设计的建设规模

2.1.1确定农田水利各项规模。灌溉面积与经济发展水平哟不可分割的关系,最好为相互适应的状态。农田水利是农业生产的重要组成部分,同时也是基础部分。因此在实际进行农田水利规模设计之前必须对当地经济发展状况进行详细了解,然后将农民收入与粮食安全作为该项工作的主要设计原则,最后将农业发展需求作为前提条件对水利工程进行科学合理的设计,为社会发展以及经济发展贡献自己的力量。2.1.2确定农田规划区域水资源供求平衡状况。农田灌溉面积可作为一项标准用来衡量区域内水资源供应状况。为实现对小型农田灌溉面积科学合理的分析,可对可供灌溉的水资源进行分析,这对小型农田规划区域水资源的供求平衡状况的确定有极大的促进作用。2.1.3分析农田水利灌溉面积的发展潜力。实际耕地面积以及自然情况对农田水利灌溉潜力有直接影响,因此在实际进行潜力计算时必须对上述因素进行充分的考虑,这不仅可促进农田水利工程建设的顺利进行,还可对农田水利工程的科学性以及合理性进行保障。2.1.4预测灌溉面积。通过以上三个方面的分析,综合预测出农田水利工程的规模和灌溉面积。

2.2农田水利工程规划设计的主要内容

2.2.1取水方式的设计。取水方式的设计是农田水利规划设计中的关键环节。不同地区的灌溉水源是确定取水方式的设计的重要依据。通常情况下,灌溉水源可以分为提水取水灌溉和自流取水灌溉两类。文章重点介绍自流取水灌溉。所谓的自流取水灌溉就是以河流为主的水源。自流取水灌溉有坝取水和无坝取水两种类型。有坝取水是基于农田水利规划附近的水源水位比较低,不能自留到农田中,需要在河道上修低坝或节制闸将水源引导农田来保证正常的灌溉。无坝取水又可分为建闸与不建闸两类。如果没有建闸在防汛期很可能发生水流量无法控制,进而洪水冲毁河道,农田被淹的情况2.2.2灌溉渠的设计原则。灌溉渠的设计原则应该结合国土、农田、林业、道路等方面的因素来进行综合考量,水土资源利用最大化,实现经济效益、社会效益、生态效益的全面整合。首先,安全第一。安全第一是各行各业所必须坚持的通用原则,没有了安全一切都无从谈起,所以它具有普遍性,同样也适用于农田水利工程建设。在建设中,高填方、深挖方以及难工险段的渠道工程应该尽量避开,还要尽量远离河流,以免发生山洪、泥石流冲毁渠道。此外还应该配有相关的泄洪与排洪设施。其次,合理利用自然地形地貌。应该充分利用地理自然优势来设计灌溉渠道。具体操作上,灌溉渠道应该设置在高处,排水沟道设置在低处,这样可以顺畅的灌溉和排水,分流出并形成独立的灌排系统,这样更为科学合理。最后,综合利用。集中利用多个经营项目,达到充分利用水资源的目的。另外河水与井水相互灌溉,进而形成地下水与地表水综合运用的灌溉系统也是一个可利用的好方法,对重点的干支渠进行设计时要本着实事求是的原则,在分析当地的实际地形地貌的基础上再进行设计。在地形的考量上重点要对一下两种地形进行把握。一种是中积平原型灌区。这种地形,首先要了解其自然地理条件,灌排分开是一种模式。但是该工程位于地面水丰富、排水条件比较有优势的地区是这种模式的先决条件,灌溉渠道主要进行冲洗压盐与灌溉,排水沟道进行防渍、除涝以及防止土壤次生盐碱化。另一种平原型灌区。这样的地势往往比较平坦并且比较开阔,耕地面积广。在农田水利工程设计时应该充分考虑洪涝灾害的发生率以及发展度来具体设计干支渠的位置。

农田水利工程是民生工程的重要组成部分,对农村经济发展起至关重要作用,因此科学合理的进行农田水利规划势在必行。在实际对水资源进行利用时,应将可持续发展作为主要原则,实现对水利工程科学合理的规划,这不仅对农业发展有促进作用,同时可在一定程度上增加农民收入,是对我国可持续发展战略的真正落实,促使农田水利工程的价值与意义得到更大程度的发挥。

作者:史丽红 单位:呼兰区基层水利服务管理总站

参考文献

农业工程设计范文篇10

建所以来,安徽省农机研究所已经发展成为今天的集科研、生产、技术合作、对外开发和贸易为一体的具有相当规模的综合性院所,全所占地4万多平方米,科技人员100余人,其中高、中级专业技术人员占80%,下设技术中心、试验工厂、经营部、物业中心等部门,同时国家机械工业联合会农副产品加工机械质量监督检测中心合肥分中心和安徽省农机产品质量监督检验二站依托我所设立,我所还是中国食品和包装工业协会与中国农业机械学会的常务理事单位,安徽省农业机械学会也挂靠于我所,与中国农机院和国内相关的科研机构,大、专院校及生产流通企业保持着密切的业务联系和信息交流。

改革开放以来,全面贯彻党和国家有关科技工作的方针政策,进一步解放思想,、转换机制,不断加大改革力度,成功地完成了三个转变:即从单一的农机科研向跨行业科研的转变,从单纯的科研型向集科、工、贸于一体的产业型转变,从依赖于国家指令性计划课题向在市场中寻找项目的转变,从而使我所的科研、产业化和管理水平迈上一个新台阶。在农机具、农副产品和食品加工机械、饲料加工机械、农用运输车、环保机械、农田作业收获机械、排灌机械、节水灌溉工程、设施农业等方面,取得各类科技成果达300多项,其中获奖成果近百项。

与省内外几十家大中型企业保持着密切联系、开展广泛的技术合作,开发了一批最新的科研及产业化成果,为农业及农村经济发展发挥了重要作用,取得了显著的社会效益及经济效益。近年来研究、开发和取得的一些主要科研成果有:

1.稻米加工设备。适用于中、小型米厂加工各种精度等级大米和免淘清洁米的精制米机成套设备;是乡镇米厂及农村个体户加工等级米(标一粳、标二釉)的碧碾组合米机。

2.油料加工设备。实现小磨麻油生产全程机械化的成套加工设备和解决小磨麻油后麻渣综合利用及加工的设备技术,填补国内空白。

3.茶叶加工机械。茶机联装和茶叶连续化加工成套设备、茶叶连续揉捻机及针形茶、卷曲茶等名优茶加工设备等技术。目前绿色有机茶叶加工设备的开发研究正在进行过程中。

4.饲料加工设备是我所在禽畜、水产养殖方面取得的硕果。有用于加工河蟹、鱼、虾等水产品饲养所需微颗粒饲料的河蟹系列饵料加工成套设备;有包括从粉碎、配料、混合、输送到调质、制粒、干燥、计量包装等一系列设备的小型颗粒饲料加工机组,用于生产畜禽水产养殖所需要的各种颗粒配合饲料等技术。

5.大蒜加工成套设备。适用于大、中、小型脱水菜厂加工脱水蒜片、蒜粉、生姜、洋葱、胡萝卜等。

6.适用于广大个体户和专业户加工淀粉、薯条的各种型号的薯类加工设备技术。

7.各种系列型号的水泵产品。广泛应用于农村排灌、城乡建筑生活用水、化工、食品、饲料加工。

8.微型家用自动供水机和净水器,是在国内外先进制水工艺的基础上,结合我国国情而开发的获得国家多项专利的最新科技产品,具有水质清洁安全、经济实用、使用方便、造型美观等特点,是目前解决长期困扰市郊、集镇、农村自来水尚末到达的地区及远离城市的孤立住宅、营房、别墅等的生活饮用水问题的理想产品。

9.新型高速表面瀑气机及低速推流器。是我所完成的省“九五”科技攻关项目和重点科技项目,在环保领域污水处理方面实现了新的突破,国内首创,并获得了国家专利。

10.水稻、小麦、油菜收获机械。有能一次完成水稻的切割、输送、脱粒、清选和装袋作业的全喂入自走式水稻联合收割机;有与手扶拖拉机、小四轮配套的各种稻麦割晒机;有能一次完成油菜籽收获的油菜收割机。

11.农用运输车辆和农田作业机械的开发是我所的主要特色之一,近几十年来设计开发了各种型号的农用三轮、四轮运输车及变型运输机;各种型号的中小型手扶拖拉机、小四轮、耕整机等及其各种作业机具。

12.设施农业装备的开发是我所近年来的重点努力方向之一,设计、研制、实施的节水灌溉系统广泛适用于蔬菜、瓜果、花卉等露地的浇灌和微灌,具有节水增效显著。同时设计、研制了省内第一套既满足现代化温室育苗的农艺要求,又大大提高温室内空间利用率的全套金属框架机构的移动式栽培种植床,广泛适用于温室内的无土栽培。

13.近年来,我所还开发了适合中小企业生产,完成从伴土到压制成型的小型空心制砖机,特别适合于现阶段乡镇砖瓦厂的产品改型和技术改造(班产量4万块)。

14.轻小型全移动快速连接式喷灌机,是我省科技厅重点支持的产业化项目,该产品较好地适应了移动式喷灌频繁异地移动作业的要求,具有喷灌均匀、可靠方便、经济适用等优点。

此外,在承接工程方面有着先进的技术和丰富的工程设计、管理经验,成功地实施了节水灌溉工程、无土栽培工程、气浮污水处理工程及中小型米厂和饲料厂建设等工程项目。在技术开发方面有着雄厚的基础和相应的科研手段,承接企业委托的新产品开发、工艺及工装设计、工程承包和技术服务以及企业的技术改造等。