Debitmetre radar hidrologice în sistemele de irigații agricole din Filipine

Abstract
Acest studiu de caz explorează modul în care Filipine abordează provocările principale din managementul resurselor de apă agricole prin implementarea debitmetrelor radar hidrologice fără contact. Confruntată cu fluctuații extreme ale volumului de apă din cauza climatului musonic, a metodelor tradiționale de măsurare ineficiente și a preciziei insuficiente a datelor, Administrația Națională pentru Irigații (NIA) din Filipine, în colaborare cu administrațiile locale, a introdus o tehnologie avansată de monitorizare a debitului radar în sistemele de canale de irigații din principalele regiuni producătoare de orez. Practica a demonstrat că această tehnologie îmbunătățește semnificativ eficiența, precizia și echitatea alocării resurselor de apă, oferind un suport de date esențial pentru securitatea alimentară a țării și agricultura rezistentă la schimbările climatice.

I. Contextul proiectului: Provocări și oportunități
Agricultura filipineză, în special cultivarea orezului, se bazează în mare măsură pe sistemele de irigații. Cu toate acestea, gestionarea resurselor de apă ale țării se confruntă de mult timp cu provocări severe:
Caracteristici climatice: Sezoanele distincte umede (Habagat) și uscate (Amihan) provoacă variații drastice ale debitului râurilor și canalelor pe tot parcursul anului, ceea ce face dificilă monitorizarea continuă și precisă cu ajutorul debitmetrelor și contoarelor tradiționale.
Limitări ale infrastructurii: Multe canale de irigații sunt din pământ sau pur și simplu căptușite. Instalarea senzorilor de contact (cum ar fi debitmetrele cu ultrasunete sau Doppler) necesită modificări inginerești, este susceptibilă la colmatări, creșterea plantelor acvatice și daune provocate de inundații și implică costuri ridicate de întreținere.
Nevoi de date: Pentru a realiza irigații precise și o distribuție echitabilă a apei, managerii din domeniul irigațiilor au nevoie de date fiabile, în timp real și de la distanță privind volumul de apă, pentru luarea rapidă a deciziilor, reducerea risipei și a disputelor dintre fermieri.
Resurse umane și constrângeri: Măsurarea manuală necesită mult timp, multă forță de muncă, este predispusă la erori umane și dificil de implementat în zone îndepărtate.
Pentru a aborda aceste probleme, guvernul filipinez a prioritizat utilizarea echipamentelor de monitorizare hidrologică de înaltă tehnologie în cadrul „Programului național de modernizare a irigațiilor”.

II. Soluție tehnică: Debitmetre radar hidrologice
Debitmetrele radar hidrologice au apărut ca soluția ideală. Acestea funcționează prin emiterea de unde radar către suprafața apei și recepționarea semnalului de întoarcere. Folosind efectul Doppler pentru măsurarea vitezei de curgere la suprafață și principiile de măsurare radar pentru măsurarea precisă a nivelului apei, acestea calculează automat debitele în timp real pe baza formei cunoscute a secțiunii transversale a canalului.
Avantajele principale includ:
Măsurare fără contact: Instalat pe poduri sau structuri deasupra canalului, fără a intra în contact cu apa, evitând complet probleme precum colmatarea, impactul cu resturi și coroziunea - foarte potrivit pentru condițiile de irigații din Filipine.
Precizie și fiabilitate ridicate: Nu sunt afectate de temperatura, calitatea sau conținutul de sedimente al apei, oferind date continue și stabile.
Întreținere redusă și durată lungă de viață: Nu necesită piese imersate, aproape nicio întreținere și au o durată lungă de viață.
Integrare și transmisie la distanță: Se integrează ușor cu sistemele de energie solară și modulele de transmisie wireless (de exemplu, 4G/5G sau LoRaWAN) pentru a trimite date în timp real către o platformă de management bazată pe cloud.

III. Implementare și desfășurare
Locațiile proiectului: regiunile Luzon Central și Valea Cagayan de pe insula Luzon (principalele „grânare de orez” din Filipine).
Agenții de implementare: Birourile locale ale Administrației Naționale pentru Irigații din Filipine (NIA) în parteneriat cu furnizorii de tehnologie.
Procesul de implementare:
Studiu de amplasament: Selectarea nodurilor cheie din sistemul de irigații, cum ar fi țevile de ieșire din canalele principale și intrările în canalele laterale majore.
Instalare: Montarea senzorului debitmetru radar pe o structură stabilă deasupra canalului, asigurându-se că este orientat vertical spre suprafața apei. (Instalarea panourilor solare, a bateriilor și a unităților de transmisie a datelor (RTU) însoțitoare).

Calibrare: Introducerea parametrilor geometrici preciși ai secțiunii transversale a canalului (lățime, pantă etc.). Algoritmul încorporat al dispozitivului finalizează automat calibrarea modelului de calcul.

Integrarea platformei: Datele sunt transmise către platforma centrală de gestionare a resurselor de apă a NIA și către ecranele de monitorizare din birourile regionale, fiind prezentate sub formă de diagrame și hărți vizuale.

IV. Rezultatele și valoarea aplicației
Introducerea debitmetrelor radar a dat rezultate semnificative:
Eficiență îmbunătățită a utilizării apei:
Managerii pot controla cu precizie deschiderile porților pe baza datelor de debit în timp real, alocând apa către diferite zone la cerere, reducând risipa cauzată de estimări inexacte. Datele preliminare arată că eficiența utilizării apei pentru irigații a crescut cu aproximativ 15-20% în zonele pilot.
Luarea deciziilor științifice și automatizate:
În timpul sezonului uscat, sistemul permite monitorizarea precisă și alocarea resurselor limitate de apă.

Debitmetre radar hidrologice în sistemele de irigații agricole din Filipine
prioritizarea zonelor critice. În sezonul ploios, datele în timp real ajută la avertizarea asupra riscurilor potențiale de revărsare a canalului, permițând o gestionare mai proactivă a apei.
Reducerea disputelor și creșterea echității:
„A permite datelor să vorbească” a făcut ca distribuția apei între fermierii din amonte și cei din aval să fie mai transparentă și mai echitabilă, reducând semnificativ disputele istorice privind apa. Fermierii pot accesa informații despre alocarea apei prin intermediul aplicațiilor mobile sau al buletinelor informative ale orașului, sporind încrederea comunității.
Costuri operaționale și de întreținere mai mici:
Eliminarea inspecțiilor și măsurătorilor manuale frecvente permite managerilor să se concentreze asupra luării deciziilor esențiale. Durabilitatea echipamentului reduce, de asemenea, semnificativ costurile de întreținere pe termen lung și timpul de nefuncționare.
Planificarea infrastructurii bazată pe date:
Datele acumulate pe termen lung privind debitul oferă o bază științifică valoroasă pentru viitoarele modernizări, extindere și reabilitare a sistemelor de irigații.

V. Provocări și perspective de viitor
În ciuda succesului proiectului, implementarea s-a confruntat cu provocări precum investiții inițiale mari în echipamente și acoperire instabilă a rețelei în zone îndepărtate. Direcțiile de dezvoltare viitoare includ:
Extinderea acoperirii: Replicarea experienței de succes în mai multe sisteme de irigații din Filipine.
Integrarea datelor meteorologice: Combinarea datelor privind debitul cu prognozele meteo pentru a construi sisteme de programare a irigațiilor „predictive” mai inteligente.
Analiză AI: Utilizarea algoritmilor AI pentru a analiza datele istorice, a optimiza modelele de distribuție a apei și a realiza o programare complet automatizată.
Concluzie
Prin aplicarea debitmetrelor radar hidrologice, Filipine au introdus cu succes managementul tradițional al irigațiilor agricole în era digitală. Acest caz demonstrează că investițiile în tehnologii avansate, fiabile și adaptabile de monitorizare hidrologică reprezintă un pas esențial către creșterea rezilienței și productivității agriculturii în fața provocărilor climatice și a presiunilor legate de securitatea alimentară. Aceasta oferă o cale replicabilă pentru modernizarea managementului resurselor de apă nu numai pentru Filipine, ci și pentru alte țări în curs de dezvoltare cu condiții similare.

Set complet de servere și modul wireless software, suportă RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Pentru mai multe informații despre senzorii radar,

Vă rugăm să contactați Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Site-ul web al companiei:www.hondetechco.com

Tel: +86-15210548582