Abstract
Deze casestudy onderzoekt hoe de Filipijnen de belangrijkste uitdagingen op het gebied van waterbeheer in de landbouw aanpakken door gebruik te maken van contactloze hydrologische radarstroommeters. Geconfronteerd met extreme schommelingen in het watervolume als gevolg van het moessonklimaat, inefficiënte traditionele meetmethoden en onvoldoende data-nauwkeurigheid, heeft de National Irrigation Administration (NIA) van de Filipijnen, in samenwerking met lokale overheden, geavanceerde radarstroommonitoringtechnologie geïntroduceerd in de irrigatiekanaalsystemen van grote rijstproducerende regio's. De praktijk heeft uitgewezen dat deze technologie de efficiëntie, nauwkeurigheid en billijkheid van de watertoewijzing aanzienlijk verbetert en cruciale dataondersteuning biedt voor de voedselzekerheid en klimaatbestendige landbouw van het land.
I. Projectachtergrond: Uitdagingen en kansen
De Filipijnse landbouw, met name de rijstteelt, is sterk afhankelijk van irrigatiesystemen. Het waterbeheer van het land kampt echter al lange tijd met grote uitdagingen:
Klimaateigenschappen: Door de aparte natte (Habagat) en droge (Amihan) seizoenen zijn er het hele jaar door grote schommelingen in de waterstroom van rivieren en kanalen. Hierdoor is het lastig om de waterstroom met traditionele meters en stroommeters continu en nauwkeurig te monitoren.
Beperkingen van de infrastructuur: Veel irrigatiekanalen zijn van aarde of eenvoudig bekleed. Het installeren van contactsensoren (zoals ultrasone of Doppler-flowmeters) vereist technische aanpassingen, is gevoelig voor verzilting, waterplantengroei en overstromingsschade, en brengt hoge onderhoudskosten met zich mee.
Gegevensbehoeften: Om nauwkeurige irrigatie en een eerlijke waterverdeling te realiseren, hebben irrigatiebeheerders betrouwbare, realtime, externe gegevens over het watervolume nodig. Zo kunnen ze snel beslissingen nemen en verspilling en geschillen tussen boeren beperken.
Menselijke hulpbronnen en beperkingen: Handmatige metingen zijn tijdrovend, arbeidsintensief, foutgevoelig en lastig uit te voeren in afgelegen gebieden.
Om deze problemen aan te pakken, heeft de Filipijnse overheid prioriteit gegeven aan de toepassing van geavanceerde hydrologische monitoringsapparatuur in haar ‘National Irrigation Modernization Program’.
II. Technische oplossing: hydrologische radarstroommeters
Hydrologische radarstroommeters bleken de ideale oplossing. Ze zenden radargolven uit naar het wateroppervlak en ontvangen het retoursignaal. Door gebruik te maken van het Dopplereffect om de stroomsnelheid aan het oppervlak te meten en radarafstandsmetingen om het waterpeil nauwkeurig te meten, berekenen ze automatisch realtime stroomsnelheden op basis van de bekende dwarsdoorsnede van het kanaal.
Belangrijkste voordelen zijn:
Contactloze meting: geïnstalleerd op bruggen of constructies boven het kanaal, niet in contact met water, waardoor problemen zoals verzilting, inslag van vuil en corrosie volledig worden vermeden. Zeer geschikt voor irrigatieomstandigheden in de Filipijnen.
Hoge nauwkeurigheid en betrouwbaarheid: Onafhankelijk van de watertemperatuur, waterkwaliteit of sedimentgehalte, waardoor er continu stabiele gegevens worden verstrekt.
Weinig onderhoud en lange levensduur: Geen ondergedompelde onderdelen, vereisen vrijwel geen onderhoud en hebben een lange levensduur.
Integratie en externe transmissie: eenvoudig te integreren met zonne-energiesystemen en draadloze transmissiemodules (bijv. 4G/5G of LoRaWAN) om gegevens in realtime naar een cloudgebaseerd beheerplatform te sturen.
III. Implementatie en inzet
Projectlocaties: Centraal Luzon en de Cagayanvallei op het eiland Luzon (de belangrijkste 'rijstgraanschuren' van de Filipijnen).
Uitvoerende instanties: Lokale kantoren van de Philippine National Irrigation Administration (NIA) in samenwerking met technologieproviders.
Implementatieproces:
Locatieonderzoek: Selectie van belangrijke knooppunten in het irrigatiesysteem, zoals aftakkingen van hoofdkanalen en inlaten naar belangrijke zijkanalen.
Installatie: De radar-flowmetersensor wordt op een stabiele constructie boven het kanaal gemonteerd. Zorg ervoor dat de sensor verticaal naar het wateroppervlak wijst. (Installatie van bijbehorende zonnepanelen, batterijen en Data Transmission Units (RTU's)).
Kalibratie: Invoer van nauwkeurige geometrische parameters van de kanaaldoorsnede (breedte, helling, enz.). Het ingebouwde algoritme van het apparaat voltooit automatisch de kalibratie van het rekenmodel.
Platformintegratie: gegevens worden verzonden naar het centrale waterbeheerplatform van NIA en naar de controleschermen in regionale kantoren, waar ze worden gepresenteerd als visuele grafieken en kaarten.
IV. Toepassingsresultaten en waarde
De introductie van radarstroommeters leverde belangrijke resultaten op:
Verbeterde waterefficiëntie:
Beheerders kunnen de opening van sluizen nauwkeurig regelen op basis van realtime stroomgegevens, waardoor water op aanvraag aan verschillende gebieden kan worden toegewezen en verspilling door onnauwkeurige schattingen kan worden verminderd. Voorlopige gegevens tonen aan dat de efficiëntie van het irrigatiewatergebruik in proefgebieden met ongeveer 15-20% is toegenomen.
Wetenschappelijke en geautomatiseerde besluitvorming:
Tijdens het droge seizoen maakt het systeem een nauwkeurige monitoring en toewijzing van de beperkte waterbronnen mogelijk
Hydrologische radarstroommeters in Filipijnse landbouwirrigatiesystemen
Prioriteit geven aan kritieke gebieden. In het regenseizoen helpen realtime gegevens waarschuwen voor mogelijke risico's op kanaaloverstromingen, wat proactiever waterbeheer mogelijk maakt.
Minder geschillen en meer billijkheid:
Door de data te laten spreken, werd de waterverdeling tussen boeren stroomopwaarts en stroomafwaarts transparanter en eerlijker, waardoor historische watergeschillen aanzienlijk werden verminderd. Boeren hebben toegang tot informatie over waterverdeling via mobiele apps of gemeentebladen, wat het vertrouwen in de gemeenschap versterkt.
Lagere operationele en onderhoudskosten:
Door frequente handmatige inspecties en metingen te elimineren, kunnen managers zich concentreren op de kernbeslissingen. De duurzaamheid van de apparatuur vermindert bovendien aanzienlijk de onderhoudskosten en downtime op de lange termijn.
Datagestuurde infrastructuurplanning:
Verzamelde langetermijnstroomgegevens vormen een waardevolle wetenschappelijke basis voor toekomstige verbeteringen, uitbreidingen en renovaties van irrigatiesystemen.
V. Uitdagingen en toekomstperspectieven
Ondanks het succes van het project, stuitte de implementatie op uitdagingen zoals hoge initiële investeringen in apparatuur en onstabiele netwerkdekking in afgelegen gebieden. Toekomstige ontwikkelingsrichtingen omvatten:
Uitbreiding van de dekking: de succesvolle ervaring wordt herhaald in meer irrigatiesystemen in de Filipijnen.
Integratie van meteorologische gegevens: combineer stroomgegevens met weersvoorspellingen om slimmere, 'voorspellende' irrigatieplanningssystemen te bouwen.
AI-analyse: gebruik AI-algoritmen om historische gegevens te analyseren, waterdistributiemodellen te optimaliseren en een volledig geautomatiseerde planning te realiseren.
Conclusie
Door hydrologische radarstroommeters toe te passen, heeft de Filipijnen met succes het traditionele landbouwirrigatiebeheer het digitale tijdperk ingeleid. Deze case toont aan dat investeren in geavanceerde, betrouwbare en aanpasbare hydrologische monitoringtechnologie een belangrijke stap is in het verbeteren van de veerkracht en productiviteit van de landbouw in het licht van klimaatuitdagingen en de druk op de voedselzekerheid. Het biedt een reproduceerbaar pad voor de modernisering van waterbeheer, niet alleen voor de Filipijnen, maar ook voor andere ontwikkelingslanden met vergelijkbare omstandigheden.
Complete set servers en software draadloze module, ondersteunt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Voor meer informatie over radarsensoren,
neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Telefoon: +86-15210548582
Plaatsingstijd: 29-08-2025