Abstrakt
Diese Fallstudie untersucht, wie die Philippinen zentrale Herausforderungen im landwirtschaftlichen Wasserressourcenmanagement durch den Einsatz berührungsloser hydrologischer Radar-Durchflussmesser bewältigen. Angesichts extremer Schwankungen der Wassermenge aufgrund des Monsunklimas, ineffizienter traditioneller Messmethoden und unzureichender Datengenauigkeit führte die National Irrigation Administration (NIA) der Philippinen in Zusammenarbeit mit lokalen Regierungen fortschrittliche Radar-Durchflussüberwachungstechnologie in die Bewässerungskanalsysteme wichtiger Reisanbaugebiete ein. Die Praxis hat gezeigt, dass diese Technologie die Effizienz, Genauigkeit und Gerechtigkeit der Wasserressourcenverteilung deutlich verbessert und wichtige Daten für die Ernährungssicherheit und eine klimaresistente Landwirtschaft des Landes liefert.
I. Projekthintergrund: Herausforderungen und Chancen
Die philippinische Landwirtschaft, insbesondere der Reisanbau, ist stark auf Bewässerungssysteme angewiesen. Das Wassermanagement des Landes steht jedoch seit langem vor großen Herausforderungen:
Klimatische Eigenschaften: Ausgeprägte Regenzeiten (Habagat) und Trockenzeiten (Amihan) führen das ganze Jahr über zu drastischen Schwankungen der Strömung in Flüssen und Kanälen, was eine kontinuierliche und genaue Überwachung mit herkömmlichen Messgeräten und Durchflussmessern erschwert.
Infrastrukturelle Einschränkungen: Viele Bewässerungskanäle sind aus Erde oder einfach ausgekleidet. Die Installation von Kontaktsensoren (wie Ultraschall- oder Doppler-Durchflussmessern) erfordert technische Änderungen, ist anfällig für Verschlammung, Wasserpflanzenwachstum und Hochwasserschäden und verursacht hohe Wartungskosten.
Datenbedarf: Um eine präzise Bewässerung und eine gerechte Wasserverteilung zu erreichen, benötigen Bewässerungsmanager zuverlässige, in Echtzeit verfügbare Ferndaten zum Wasservolumen, um schnelle Entscheidungen treffen zu können und so Abfall und Streitigkeiten zwischen Landwirten zu reduzieren.
Personalressourcen und Einschränkungen: Manuelle Messungen sind zeitaufwändig, arbeitsintensiv, anfällig für menschliche Fehler und in abgelegenen Gebieten schwierig umzusetzen.
Um diese Probleme anzugehen, hat die philippinische Regierung in ihrem „Nationalen Programm zur Modernisierung der Bewässerung“ dem Einsatz hochtechnologischer hydrologischer Überwachungsgeräte Priorität eingeräumt.
II. Technische Lösung: Hydrologische Radar-Durchflussmesser
Hydrologische Radar-Durchflussmesser erwiesen sich als ideale Lösung. Sie senden Radarwellen zur Wasseroberfläche aus und empfangen das Rücksignal. Mithilfe des Doppler-Effekts zur Messung der Oberflächenfließgeschwindigkeit und des Radar-Entfernungsmessungsprinzips zur präzisen Messung des Wasserstands berechnen sie automatisch die Durchflussraten in Echtzeit basierend auf der bekannten Querschnittsform des Kanals.
Zu den Hauptvorteilen gehören:
Berührungslose Messung: Wird auf Brücken oder Strukturen über dem Kanal installiert, kommt nicht mit Wasser in Berührung und vermeidet so Probleme wie Verschlammung, Schmutzeinwirkung und Korrosion – hervorragend geeignet für die Bewässerungsbedingungen auf den Philippinen.
Hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit: Unabhängig von Wassertemperatur, -qualität oder Sedimentgehalt liefert es kontinuierliche, stabile Daten.
Geringer Wartungsaufwand und lange Lebensdauer: Keine unter Wasser liegenden Teile, nahezu wartungsfrei und mit langer Lebensdauer.
Integration und Fernübertragung: Einfache Integration mit Solarstromsystemen und drahtlosen Übertragungsmodulen (z. B. 4G/5G oder LoRaWAN), um Daten in Echtzeit an eine Cloud-basierte Verwaltungsplattform zu senden.
III. Implementierung und Einsatz
Projektstandorte: Zentralluzon und Cagayan Valley auf der Insel Luzon (die wichtigsten „Reislagerstätten“ der Philippinen).
Durchführende Agenturen: Lokale Büros der philippinischen National Irrigation Administration (NIA) in Partnerschaft mit Technologieanbietern.
Bereitstellungsprozess:
Standortuntersuchung: Auswahl wichtiger Knotenpunkte im Bewässerungssystem, wie z. B. Abzweigungen von Hauptkanälen und Zuläufe zu großen Seitenkanälen.
Installation: Montieren Sie den Radar-Durchflussmessersensor an einer stabilen Struktur über dem Kanal und stellen Sie sicher, dass er vertikal zur Wasseroberfläche zeigt. (Installation der zugehörigen Solarmodule, Batterien und Datenübertragungseinheiten (RTUs)).
Kalibrierung: Eingabe präziser geometrischer Parameter des Kanalquerschnitts (Breite, Neigung usw.). Der im Gerät integrierte Algorithmus führt die Kalibrierung des Berechnungsmodells automatisch durch.
Plattformintegration: Daten werden an die zentrale Wasserressourcenmanagementplattform des NIA und an Überwachungsbildschirme in den Regionalbüros übermittelt und als visuelle Diagramme und Karten dargestellt.
IV. Anwendungsergebnisse und Nutzen
Die Einführung von Radar-Durchflussmessern brachte bedeutende Ergebnisse:
Verbesserte Wassernutzungseffizienz:
Manager können die Öffnung der Tore anhand von Echtzeit-Durchflussdaten präzise steuern und so Wasser je nach Bedarf verschiedenen Bereichen zuweisen. So wird Verschwendung durch ungenaue Schätzungen reduziert. Vorläufige Daten zeigen, dass die Effizienz der Bewässerungswassernutzung in Pilotgebieten um etwa 15–20 % gesteigert werden konnte.
Wissenschaftliche und automatisierte Entscheidungsfindung:
Während der Trockenzeit ermöglicht das System eine präzise Überwachung und Zuteilung der begrenzten Wasserressourcen
Hydrologische Radar-Durchflussmesser in philippinischen landwirtschaftlichen Bewässerungssystemen
Priorisierung kritischer Bereiche. In der Regenzeit helfen Echtzeitdaten, vor potenziellen Kanalüberlaufrisiken zu warnen und ermöglichen so ein proaktiveres Wassermanagement.
Weniger Streitigkeiten und mehr Gerechtigkeit:
Durch die Nutzung von Daten wurde die Wasserverteilung zwischen den Landwirten flussaufwärts und flussabwärts transparenter und gerechter, was die Zahl historischer Wasserstreitigkeiten deutlich reduzierte. Landwirte können über mobile Apps oder Gemeindemitteilungen auf Informationen zur Wasserzuteilung zugreifen, was das Vertrauen der Bevölkerung stärkt.
Niedrigere Betriebs- und Wartungskosten:
Durch den Wegfall häufiger manueller Inspektionen und Messungen können sich die Manager auf die Kernentscheidungen konzentrieren. Die Langlebigkeit der Geräte reduziert zudem die langfristigen Wartungskosten und Ausfallzeiten erheblich.
Datengesteuerte Infrastrukturplanung:
Die gesammelten Langzeit-Durchflussdaten liefern eine wertvolle wissenschaftliche Grundlage für die zukünftige Modernisierung, Erweiterung und Sanierung von Bewässerungssystemen.
V. Herausforderungen und Zukunftsaussichten
Trotz des Projekterfolgs war die Umsetzung mit Herausforderungen wie hohen anfänglichen Investitionen in die Ausrüstung und einer instabilen Netzabdeckung in abgelegenen Gebieten verbunden. Zukünftige Entwicklungsrichtungen umfassen:
Ausweitung der Abdeckung: Wiederholung der erfolgreichen Erfahrungen in weiteren Bewässerungssystemen auf den Philippinen.
Integration meteorologischer Daten: Kombinieren von Durchflussdaten mit Wettervorhersagen, um intelligentere „vorausschauende“ Bewässerungsplanungssysteme zu erstellen.
KI-Analyse: Verwendung von KI-Algorithmen zur Analyse historischer Daten, Optimierung von Wasserverteilungsmodellen und Erzielung einer vollständig automatisierten Planung.
Abschluss
Durch den Einsatz hydrologischer Radar-Durchflussmesser haben die Philippinen ihr traditionelles landwirtschaftliches Bewässerungsmanagement erfolgreich ins digitale Zeitalter überführt. Dieser Fall zeigt, dass Investitionen in fortschrittliche, zuverlässige und anpassungsfähige hydrologische Überwachungstechnologie ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der landwirtschaftlichen Widerstandsfähigkeit und Produktivität angesichts klimatischer Herausforderungen und der Belastung der Ernährungssicherheit sind. Sie bietet einen reproduzierbaren Weg zur Modernisierung des Wasserressourcenmanagements nicht nur für die Philippinen, sondern auch für andere Entwicklungsländer mit ähnlichen Bedingungen.
Kompletter Satz von Servern und Software-Funkmodul, unterstützt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Weitere Informationen zum Radarsensor finden Sie unter
wenden Sie sich bitte an Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Webseite des Unternehmens:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Veröffentlichungszeit: 29. August 2025