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1、系列新型微灌产品产业化技术报告一、 产业背景微灌为代表的节水灌溉技术在西方发达国家已有40多年的发展历史，我国在上世纪70年代中期引进该项技术，迄今也已近30年。到20世纪90年代中期以后，随着我国塑料工业的迅猛发展，微灌产品的企业化生产也不断演化和进步，并在农业生产中得到了一定范围的应用和推广，使我国古老的农业灌溉方式发生了根本性的变革。1、国外概况水是地球上最珍贵的资源之一，其中农业用水约占总用水量的60%。节水灌溉技术按照作物的最佳需水量进行科学灌溉，以较少的水耗量取得较高的产出效益。相对于沟灌和浇灌等原始灌溉方法，它具有节水、高效、增产、减少病虫害和提高作物品质等诸多优点，是解决灌溉水
2、源匮乏的有效办法。微灌是最先进的节水灌溉技术之一，一直受到以色列、美国和澳大利亚等西方发达国家的重视。从世界范围来看，微灌产品的生产主要分布在欧美、澳大利亚等经济发达国家。从灌水器、过滤器、施肥（药）装置、管材、管件到自动控制设备等微灌产品，均已标准化且技术成熟，生产规模庞大。德国、瑞士等国家在微灌生产装备和控制仪器的制造方面处于世界先进水平，而美国、以色列等国家生产的微灌产品则处于世界领先地位。美国雨鸟（RAINBIRD）公司是目前世界上最大的微灌器材生产企业，在30多个国家设有办事处，产品销往130多个国家，覆盖农业、园林、城市绿化、庭院、运动场和工业除尘等场合的节水灌溉。微灌技术的发源地
3、是以色列的耐特菲姆（NETAFIM）公司，产品规格最多的是以色列的普拉斯托（PLASTRO）公司，而以色列的纳安丹（NAANDAN）公司则主要以灌溉设计技术为主。表1列出了世界上最著名的几个微灌生产厂家的产品及其应用概况。以上公司各有所长，发展各有侧重。国外微灌技术和产品水平高、应用成熟，对促进我国微灌技术的发展和革新将起到积极而有效的推动作用。然而，国外的先进微灌技术及产品并没有考虑在较低成本和较恶劣条件下的特殊情况。例如，国外的微灌系统对过滤要求很高，需要配置价格昂贵的专用装备，运行和管理的技术要求高。加上微灌产品本身的成本也较高，一些欠发达或经济较落后的地区很难承受，从而制约了这些先进技
4、术和产品在全球的推广应用。时至今日，像耐特菲姆、普拉斯托这些国际微灌大企业基本上完全退出中国市场，其生产的微灌产品难以适应我国的微灌条件和实际需求。表1. 世界主要微灌生产厂家及其产品应用情况国家微灌应用微灌产品以色列以色列是微灌技术的发源地，也是微灌应用最具代表性的国家之一。在该国，温室种植全部以微灌为主。该国拥有像耐特菲姆、普拉斯托和纳安丹等多家世界著名的灌溉公司。农用微灌产品主要分为两类：一是滴管类，二是滴头类。目前最为流行的是一体化的滴灌管(带)，即滴头和塑料毛管结合为一体，安装使用非常方便，产品性能良好，使用寿命长，有些产品甚至长达20年。另外，产品的流量均匀度高，在灌溉水的进口处设
5、计有专门的过滤结构，利用过滤器的过滤功能有效地减少灌溉系统的堵塞几率。除了滴灌管（带）和滴头外，还拥有灌溉过程的全自动化控制器（无线、有线）和系列农业自动灌溉阀门和接头等配件。美国美国是目前世界上微灌技术推广应用面积最多的国家，20世纪90年代初就已超过了60万公顷，约占美国当时总灌溉面积的3%。该国拥有世界上最具实力的灌溉生产厂家，如雨鸟和托罗等大型跨国公司。产品种类繁多、规格齐全。如雨鸟公司拥有流量为2、4、8L/h的压力补偿和非补偿滴头以及应用广泛的紊流压力补偿式滴灌带。所有滴灌产品中的灌水器均采用了紊流流道，保证出水均匀且具有良好的抗堵塞性能，压力补偿功能使流量均匀性更为优良。产品可埋
6、于地下使用，减少了水量的蒸发。该公司的滴灌配套产品齐全，包括系列滤网过滤器、压力调节器、化肥和农药注入器以及各种控制器。另外，美国的托罗公司一直是世界上高尔夫球场、园林和运动场草坪维护及灌溉设备制造业的先锋，所提供的滴灌产品性能卓越、技术先进，在该领域占有垄断性的地位。澳大利亚澳大利亚是推广微灌技术面积较多的国家之一。薄壁滴灌带的灌水器紧贴于滴灌带的内壁，采用了多入口过滤方式，紊流流道和激光成形的狭长出口提高了灌水器的抗堵塞性能，避免了根茎的入侵。2、国内概况我国的干旱和半干旱地区约占国土总面积的50%，人均水资源约为2600m3，仅为世界平均水平的1/4，居世界第109位，而且水资源分布很不
7、均衡，其中有10个省（市）地区，11%的国土面积，1/3以上的人口，人均水资源不足1000m3，水资源十分匮乏。我国的农业用水占总用水量的70%，而利用率只有40%左右，为节水先进国家的一半。这种现实决定了必须大力发展节水农业，它是国家实施可持续发展战略的重要内容。因此，自上世纪90年代中期以来，国家先后建设了900个节水灌溉示范项目和12个节水灌溉示范市、300个节水增产重点县和节水型井灌区，因地制宜地推广了微喷灌、微灌等节水灌溉技术。我国的微灌技术始于20世纪70年代，但由于制造水平落后，发展十分缓慢。直到90年代中后期，随着我国塑料工业的迅猛发展，农用灌溉塑料器材日趋成熟，该技术才在农业
8、生产中得到了一定范围的推广应用。据不完全统计，塑料节水器材已占各类农用节水器材总量的60%以上。到目前为止，我国微灌器材生产企业已有100多家，塑料节水器材生产企业有30多家，各种塑料微灌器材产量已达30多万吨。较著名的企业有新疆天业、北京绿源和秦川节水等，这些公司的所在地及产品覆盖区主要在我国水资源较贫乏的地域。尽管微灌产品生产企业在近几年如雨后春笋般地得到了极大的发展，但是我国的微灌技术仍然处在引进、吸收和消化阶段，仅仅只能靠较低的生产成本来抗衡国外的微灌产品。特别是在微灌关键部件灌水器和过滤器的水力理论研究、新产品研发和试验研究等方面与国外节水发达国家相比，还存在较大的差距，导致我国到目
9、前大多数微灌企业还不具备独立开发新型高性能微灌新产品的能力，而所生产的仿制产品无论是制造精度，还是综合性能指标均远远低于国外同类产品。下面是我国节水灌溉产品的市场竞争分析表：表2. 现有微灌产品生产企业分析表竞争对手企业简介市场份额产品特点企业优势企业劣势新疆天业新疆天业集团是成立于1996年的大型国有企业，是目前中国最大的农业节水微灌器材生产厂家。目前,天业节水的塑料节水微灌器材的生产能力已雄居全国第一。已形成400万亩节水器材的生产能力,在新疆占有80%的市场份额。产品有塑料原料类、膜类、管材、节水产品、化工产品、食品、建材等类型；具有完整的生产、设计、安装、服务体系；与多家国内外知名高校
10、合作，产品更新迅速。是上市公司，便于筹集资金研发新产品和推广项目，同时是国有企业，有相当的实力，知名度高。产业较多，微灌市场只是其中的一小部分，力度分散，并且目前市场还主要集中在新疆。北京绿源集研制、开发、生产于一体，销售农用新型微灌器材，具备了年推广20万亩微灌面积的生产能力。总部设在北京，在新疆、杭州、兰州、昆明寿光、沈阳设有办事处。主要产品包括：内镶式滴灌管、管上补偿式滴灌管、微喷头、过滤施肥设备、管材、管件、园林喷头。规模小，业务灵活，可以接受或大或小的项目建设，成本低。形不成核心竞争力。秦川节水1999年成立，是国内生产节水灌溉设备品种最齐全、规模最大的厂家之一。总部设在陕西杨陵，在
11、中西部6个省设有办事处。有微灌产品系列、大田喷灌系列、管材管件系列、微灌系列。节水产品种类较多；为顾客提供规划等服务。实力不大。其他企业规模小，实力不足，主要经营灌溉器材，大多数产品未经检验合格就推出市场，难以长远发展。国外企业进口产品价格比较高，而且在中国内，论竞争力与销售网络，现已不能与国内的相比。国内这些微灌生产企业大多数是最近几年才发展起来的，但是却因市场的广阔以及国家政策的大力扶持，其规模不断扩大。随着国家对节水灌溉技术、产品的推广应用日益重视，特别是把建设节约型社会置于重点发展的位置，我国的节水灌溉市场的需求将不断增加，而此该行业也必定有更大的发展前景。进入本世纪以来，我国对微灌产
12、品的需求逐年增加。截止2003年底，我国微灌面积已达400万亩，成为世界上大田应用微灌技术面积最大的国家。在“十一五”规划中，我国计划每年新增120万亩微灌面积，应用需求庞大。除了西北的市场尚未达到饱和外，东北、东南、中部、南部的农田、农场、培养基地、生产基地尚未开发，我国的节水灌溉市场尚远未达到国家的要求，与以色列、美国、澳大利亚等微灌应用发达国家相比尚有很大的差距，同时也酝酿着巨大的发展空间。综上所述，进行自主创新，由微灌产品的“模仿制造”转变为“生产创造”是顺应我国微灌发展的必然趋势。3、我国节水灌溉器材发展的挑战与机遇尽管节水灌溉器材行业正沿着持续快速之路发展，但也存在不可忽视的问题。
13、在这里，通过对目前行业整体情况的了解，分析其中存在的问题，从而发现此行业中挑战与机遇。主要如表3中所述五个方面。根据2004年中国统计年鉴，截至2003年底，我国农作物（包括粮食作物，油料作物，棉花，麻类，糖料，烟叶，药材，蔬菜，茶、果园和其他作物）总播种面积为152415千公顷（折合为2286225千亩22.86亿亩），其中有效灌溉面积为54014.2千公顷（即约等于8.10亿亩）其中节水灌溉面积占35.4%。假设有效灌溉面积的60%转化为节水灌溉面积，按照我公司对一亩土地的施工费用500元计（含各种材料）。如果只考虑未开发的市场以及节水设备定期更换情况，在未来五年内我国潜在的农作物节水灌溉
14、总的市场的大小为8.10亿亩500元/亩（60%-35.4%）+8.10亿亩500元/亩35.4%5/5=2430亿元。上式是我国该行业在未来五年的总市场潜量。参考了世界各国的节水灌溉面积比，比较后采用60%这个百分比。预计的60%是可以转化为节水灌溉面积的有效灌溉市场，40%是难以/不需要转化为节水灌溉市场的有效灌溉市场。在节水灌溉面积市场中，考虑节水器材的更换，根据调查比较，我国市场节水器材的平均寿命为5年，则在五年后节水灌溉面积上的节水器材将更新5/5=1次其实，节水灌溉行业的市场潜量远不止2430亿元。微灌是一种最省水而灌溉效果显著的先进灌溉技术。由于世界上水资源越来越紧张，若干年后，
15、在干旱地区主要依赖于微灌，而在非干旱地区，也极需提高水的利用率。我国幅员辽阔，自然条件各异，包括干旱区、半干旱区、半湿润区和湿润区。降雨量少的地区急需发展节水灌溉技术，在降雨量充沛的地区，由于降雨时空分布不均，也经常发生季节性春旱、夏旱和秋旱；并且，使用微灌产品不仅可以节水，还有其他更重要的功用，所以微灌将会得到广泛的应用，节水灌溉面积预计的60%有增加的可能。同时我们也未考虑到其他的种植面积，如我国花卉种植面积在2001年底达到了14.75万公顷（新华社 2002年5月13日）（即221.25万亩），在花卉种植方面潜在的总的市场大小为221.25万亩500元/亩=11.06亿元。由上可以看到
16、我国在节水灌溉方面有潜在的巨大的市场。表3. 挑战与机遇分析序号问题要点具体表现机遇1产品数量、品种和质量需要极大提高集中表现在产品品种单一、规格不全、相互配套水平低、标准不统一、制造偏差大、质量稳定性差、工作可靠性和耐久性等较低。企业只要以市场需求为导向，以科技进步为依托，在引进和消化吸收国外先进技术的基础上不断创新，提高产品质量，增加品种规格，降低成本，那么节水灌溉产品就会得到更大的推广。2生产企业规模小，生产集中度低，技术研发能力弱现有的30多家塑料节水器材生产企业只有极少数企业实际产量达到万吨以上，而发达国家同类生产企业的生产规模较大，有的企业高达十几万吨。同时我国生产企业的技术研发能
17、力滞后，远未赶上西方发达国家。可见，并不是市场不足的原因使得我国微灌技术落后，而是企业自身、产品自身的缘故。微灌产品流道设计是微灌产品的核心技术，属微流态技术领域，我国此项技术研究还十分薄弱，甚至没有一家研究机构能够准确提供水在滴头流道内的流态参数分析。3缺乏售后服务，配套能力差因标准不统一，有的企业产品规格不齐全，制造偏差大，质量不稳定，品种选择余地小，造成各种塑料节水器材配套能力不足；而且售后服务不到位。加强产品质量管理，建立完善、优质、配套的售后服务，将会成为行业、市场的需要。4市场竞争无序，产品未经检测就进入市场由于没有建立有效的产品质量监督体系，产品质量良莠不齐，一些小企业用简单设备
18、生产的微灌产品不经检测就投放市场，以不正当的手段参与市场竞争，劣质产品低价销售，挤占市场，影响了塑料节水灌溉器材的声誉。建立有效的产品质量监督体系，生产质量保证、口碑过硬的产品，不仅是市场的需要，而且是国家、社会的需要。5我国农业用水价格偏低农业用水价格一直是受国家政策保护的，没有按市场经济运作；从而不能引起广大农民对农业节水灌溉的足够认识，误认为节水是政府的事，很多市民没有节水的意识。随着教育的普及以及国家建设节约型社会的倡导，用水行业也必定向市场化的方向发展，并且节水技术及产品的推广必将得到相关政府的扶持和优待。二、 已有的技术与产品针对上述提到的中国塑料节水器材行业出现的质量与技术突破上
19、的问题，华中科技大学材料成形与模具技术和武汉大学水资源与水电工程技术两个国家重点实验室的相关研究人员组成联合课题组，自1996年至今，在国家科技攻关计划项目、863重大专项和重点项目、国家农业科技成果转化基金以及国家自然科学基金等一批国家级项目资助下，对微灌产品的创新设计与快速制造进行了深入系统研究：构建了微灌产品快速低成本制造理论与方法，通过了水利部和湖北省分别组织的两次科技成果鉴定，认为整体技术达到国际先进水平；对实施微灌的关键功能部件（灌水器和过滤器）进行了创新结构设计，形成了系列产品，通过了水利部质检部门的性能检测，并进行多点多作物的示范应用；在微灌产品的创新结构和快速开发方面，获4项
20、发明专利、2项实用新型专利和2项软件著作权，还有2项发明专利受理。以上成果构成了实施微灌的成套技术与产品，极大地提升了微灌新产品的自主研发能力，项目“生态农业滴灌关键部件快速低成本开发方法及其系列产品”和“HW系列新型结构滴灌产品的研制与应用”分别获得2006年湖北省科学技术发明二等奖和教育部科技进步二等奖。1、技术介绍构建的微灌产品低成本快速设计开发方法，是指利用计算机辅助设计、计算流体动力学、快速成形与快速制模等先进技术，形成微灌产品从设计、优化、验证到生产的成套解决技术，能够大大降低微灌新产品的开发成本和开发周期。下表是新构建设计与开发方法与传统开发方法的比较情况。表4. 新构建的低成本
21、快速开发方法与传统方法的对比情况比较项目传统方法新方法技术原理首先经过产品设计、模具制作、样品加工、性能测试等过程。完成上述步骤后，如果性能参数不能满足要求，则需要修改模具，重新制作。在产品的设计阶段，利用三维造型软件参数化（提高开发效率）设计出产品结构和内流道结构，可以根据所需尺寸随意控制产品结构及内流道结构；并采用数值模拟技术，可视化了产品的内流道，为产品的设计和优化提供了可靠的依据。在上述设计的基础上，利用快速成形（RP/RT）制作出小批量的实验用节水产品，进一步优化设计节水产品的结构及内流道结构。产品定型后，采用注塑模具计算机辅助设计系统和注塑流动模拟软件，设计出节水产品注塑模具，得出
22、用以加工模具的二维图纸，再生产出模具就可进行大规模的生产了。成本高大大降低设计开发成本（2500人民币左右）开发周期较长（12年）大大降低新产品的开发周期（510天）产品性能产品性能不稳定、可靠性差在产品的设计阶段，不但可以很大程度的提高节水产品的性能，而且可以根本上避免重复开发的过程。技术含量没有成熟、可靠的产品设计开发方法可以依据。利用现代计算机技术和快速成形与快速制模技术，技术成熟、可靠。意义时代不同为新型生态农业节水产品的推广应用过程奠定了基础；增强了企业的研发能力，同时使我们的产品更具有竞争优势。2、微灌新产品（1）灌水器1）涡流灌水器（简称滴箭）图1. 涡流滴箭产品产品结构与工作原
23、理该灌水器的流道创造性地引入锥腔结构，锥腔为横穿圆柱体的通腔，其轴线垂直于圆柱体轴线，五个锥腔均匀排列，相邻的两个锥腔轴向相反，大圆端面为进水端，小圆端面出水；进水段、出水段以及连接锥腔的引水段为直方槽，整体流道呈外镶型；出水末端为一个垂直于来水方向的圆沟槽，进水端面由直方槽切断，出水端面起到止水的作用；圆沟槽的下方为双锥箭矢状的固定底座，其横截面呈“十”状。产品的特点该灌水器主要借助五个锥腔实现消能目的，水流在五个锥腔中形成了复杂的立体漩涡，有较大的局部水头损失。同一般的涡流不同的是，此时水流的流态主要表现为连续的涡体。由于其流态指数x在0.4左右，压力变化并没有引起流量太大的波动，所以灌水
24、器出水均匀、稳定；另一方面正是由于立体的连续漩涡使水流中的固相物难以沉积，从而保证了灌水器较好的抗堵塞能力。应用场合及使用说明该滴箭灌水器结构简单、体积小、易使用，广泛适用于定株种植瓜果、花卉、盆景和蔬菜等经济作物的节水灌溉，它具有更高的出水均匀度以及良好的抗堵塞能力。安装时，滴箭的流道部分套上塑料管，并通过接头与毛管相连。使用时，直接将滴箭的固定部分插入作物的根部附近即可。滴箭的间距可以很方便地根据作物的密度进行调整，因此具有很强的灵活性。2）预沉式抗堵塞灌水器 (简称预沉滴头)产品结构与工作原理本灌水器的流道部分创造性地采用了双面流道结构。进水端面上的流道由多个尺寸相对较大的沉淀槽组成，沉
25、淀槽之间通过一段较小的通道相连接，在最后一个沉淀槽处通过一个圆孔和出水端流道相连接，出水端流道为环状的平面迷宫式流道，单元结构为锯齿形，断面为矩形。配合上下两个盖帽，组成了最终的双面流道。图2. 预沉滴头产品产品特点本灌水器的流道分布在一个中间片圆柱体的上下面上，两面流道由一个通孔连接起来，其流态指数为0.5左右，保证了较高的出水均匀性和较好的抗堵塞能力。沉淀槽结构中每个沉淀槽相互独立且尺寸较大，使水流出现间断性的特征，同时在每个沉淀池中流速缓慢，没有形成湍急的漩涡，使得密度较大的固体颗粒容易发生沉淀，但由于流道的尺寸比较大，故还不足以堵塞流道，因而有效地解决了灌水器的易堵塞的难题。另一方面，
26、水流在经过齿尖夹角不大于30的锯齿形结构的迷宫流道时，要克服摩擦阻力、环状结构所引起的离心力以及流道的转角处形成漩涡等三个方面的消能作用，使得水流的能量在较短的距离内得到了较大的消耗，实现了灌水器的消能和压力调节功效，使得灌水器出水均匀、稳定。应用场合及使用说明本灌水器结构紧凑、体积小、易拆卸，可广泛应用于果树等深埋式作物的根部节水灌溉，它具有较好的出水均匀性和优秀的抗堵塞性能。安装时将流道置于进出水盖中间，沉淀槽对应进水口，迷宫式流道对应出水口，进出水盖通过螺纹连接并将流道压紧，进水盖的上部套上塑料管，并通过接头与毛管相连。使用时悬在作物根部附近即可。使用密度可根据作物密度进行调整。2.3.
27、3绕流内镶片式灌水器（简称绕流滴灌带）图3. 绕流滴灌带产品产品结构与工作原理此种片式灌水器包括流道部分以及进水口滤网，该灌水器的主要特征在于：水流端面处设计了规则排列的网状进水口；流道的中间设计了凸台，使得单元流道呈现为回字形状；当水流通过进水口处的滤网之后进入流道部分，在流道的中间设计了多个凸台，而流道的外测边缘设计成角度为1030度的锯齿状，与凸台相对应，形成了迷宫式回形绕流流道。产品特点片式灌水器的主要特点是引入了绕流流道结构。水流首先通过网状滤网，该滤网的尺寸相对这个流道较小，有效的保护了整个流道不被堵塞，从整体上提高了灌水器的抗堵塞性能。当水流流入进水口中，水流的速度会相对减慢，避
28、免了形成湍急漩涡的可能性，水流以相对平稳的速度流入流道部分。水流在经过齿尖夹角不大于30度的锯齿形结构的迷宫流道时，一方面克服摩擦阻力的作用；另一方面，由于流道的转角急、多且连续，容易形成局部涡流，这些涡流也具有消能的作用；此外，水流通过灌水器中央的菱形凸台时，形成两条分流，并且在通过菱形凸台后汇聚成一条流道时，两条分流之间的相互冲刷具有更加高效的消能效果。在上述三方面的共同作用下，使得水流的能量能够在较短的距离内得到较大的消耗，实现了灌水器的消能和压力的调节。在该流道中的水流流态为全紊流，其流态指数为0.5左右，不超过0.57。而迷宫式环形绕流流道的齿槽结构和菱形凸台的尺寸决定了灌水器的出水
29、流量。应用场合及使用说明综上所述，该灌水器创造性地引入了迷宫式环形绕流流道，在有效地解决灌水器易堵塞难题的同时提供了更为高效的消能效果；另外，灌水器还采用了和管道在线一体化成型，降低了成本，体积小用料省，易于田间布置和收取，真正做到了低投入、高收益。本发明可广泛应用于用于棉花、甘蔗及蔬菜，如西红柿、草莓等的灌溉。（2）微灌过滤器产品结构与工作原理该过滤器包括多室压力罐体、二位三通（三向）阀、自动控制器以及水处理介质等部分。罐体上设有进水口、出水口、排污口、检修孔、鞍座、控制器以及二位三通阀，如图4.a所示。罐体的三个过滤室内均装有布水管和隔板。在第一过滤室内装有高效纤维束，在第二过滤室的布水隔
30、板上装有若干滤帽和化学性质稳定的过滤介质，在第三过滤室内装有电场防垢抗堵塞装置。产品特点该过滤器将传统的立式改成卧式结构，使其在几何尺寸相同的条件下提高过滤能力达3050%，过滤室设计成单体多腔形式，将混凝、沉淀和过滤三个环节融为一体，抛弃了单罐单层或多层介质堆积的传统过滤方式，创造性地设计了单罐分室和多层连续过滤的新模式，提高了过滤流速，成功解决了反冲洗时容易出现的介质串混和冲洗不充分等难题。另外，采用滤帽或集水管实现布水方式，可减少罐体体积并降低制造成本。对触摸屏电子控制器（图4.b）、二位三通阀（图4.c）、叠片式滤管（图4.d）等关键部件进行自主研发，构成了智能自动控制系统，提高了过滤
31、的自动化程度和工作效率。应用场合及使用说明该新型高效过滤器（图4.e）体积小、效率高、性能好、成本低且易于管理，可广泛应用于包括滴灌在内的各种节水灌溉工程中的水源过滤，图4.f是应用现场的实例照片。1-进水口；2-布水隔板；3-本体；4-集水管；5-二位三通阀；6-布水管；7-出水口；8-排污口；9-滤帽；10-清洗口；11-鞍座；12-排污口；13-检修孔；14-控制器（a）新型过滤器结构示意图图4. 新型高效过滤器与应用3、技术优势与知识产权如前所述，受多项国家级项目的资助，联合了制造和节水领域两个国家重点实验室的相关研究人员，在国内外最先进微灌产品及其开发技术基础之上，经过长期攻关对微灌
32、产品的创新设计和快速开发两个方面进行了深入系统研究。构建了基于多项先进设计和制造技术的节水产品低成本快速开发平台技术，并研制成功了系列实施微灌的关键功能器件，形成了多种规格类型的灌水器和过滤器产品。初步生产的中试产品均通过了国家相关质检部门的性能检测，并进行了多点多作物的示范应用。实践证明，我们新研发的微灌产品可广泛适用于不同作物、不同地区的农业、园林和绿化等用途的节水灌溉。在此过程中，针对微灌产品及其开发方法的多项关键和核心技术方面获得或申请了国家专利，具体情况如下表所示。表5. 授权和受理的专利情况序号名称类型授权号申请号1一种插杆式灌水器发明专利ZL200310111268.42一种预沉
33、式抗堵塞灌水器发明专利ZL200410013224.23一种环式扰流灌水器发明专利ZL200410061365.14一种基于两相流模拟的滴灌灌水器抗堵塞设计方法发明专利ZL200610018493.75一种新型高效微灌过滤器实用新型专利ZL200620096037.X6一种家用盆栽自动滴灌装置实用新型专利ZL200620095619.67农业节水产品流场模拟系统软件v1.0 HW-CAE软件著作权2005SR089008滴灌灌水器模具计算机辅助设计系统v1.0 HW-MCAD软件著作权2005SR107849一种片式绕流灌水器发明专利200410061282.210一种单翼双通道绕流微压滴灌带
34、发明专利200810046792.04、目标市场（1）拟生产微灌产品的预期目标市场： 1）苗圃，果园，花卉的种植：各种树苗，果树，花卉等； 2）经济作物种植：油菜，棉花等田栽经济作物种植；3）大田作物种植：粮食类作物的种植；4）大面积山地绿化等。（2）年市场大小分析由于我国水资源日益短缺，节水灌溉得到前所未有的高度重视，我国节水灌溉事业快速发展带动了节水灌溉产品的迅速发展，市场需求量增加。目前，据水利部统计，农业节水灌溉面积已扩大到3.2亿亩，我国力争到2010年使农田灌溉面积达到5800万公顷（即8.7亿亩），其中50%的面积（即4.35亿亩）要达到节水灌溉规范要求。按每亩施工价格为500元计，今后五年内，平均每年增加的市场份额为（4.35亿-3.2亿）500元5年=115亿元/年。在水资源较丰富的福建省，计划的微灌工程占节水灌溉工程的8%，而在新疆建设兵团，微灌占到了30%甚至更多。因此，保守估计我国每年的微灌工程约占节水工程的10%，在今后5年每年的微灌工程市场份额为115亿元10%=11.5亿元。如果考虑每年的园林花卉、城市绿化等其他非农田种植面积，以及逐年的节水灌溉器材更换，我国的微灌产品年市场份额将会比该预计数值更大。
