Abstract
Deze casestudy onderzoekt hoe de Filipijnen de kernuitdagingen in het beheer van landbouwwaterbronnen aanpakken door contactloze hydrologische radardebietmeters in te zetten. Geconfronteerd met extreme schommelingen in waterdebiet als gevolg van het moessonklimaat, inefficiënte traditionele meetmethoden en onvoldoende nauwkeurigheid van de gegevens, introduceerde de Nationale Irrigatieadministratie (NIA) van de Filipijnen, in samenwerking met lokale overheden, geavanceerde radartechnologie voor debietmeting in de irrigatiekanalen van belangrijke rijstproducerende regio's. De praktijk heeft aangetoond dat deze technologie de efficiëntie, nauwkeurigheid en rechtvaardigheid van de waterverdeling aanzienlijk verbetert en cruciale gegevens levert ter ondersteuning van 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 in het land kampt echter al lange tijd met ernstige problemen:
Klimatologische kenmerken: De duidelijke natte (Habagat) en droge (Amihan) seizoenen veroorzaken grote schommelingen in de waterafvoer van rivieren en kanalen gedurende het hele jaar, waardoor continue en nauwkeurige monitoring met traditionele peil- en debietmeters moeilijk is.
Infrastructuurbeperkingen: Veel irrigatiekanalen zijn van aarde of slechts bekleed. Het installeren van contactsensoren (zoals ultrasone of Doppler-debietmeters) vereist technische aanpassingen, is gevoelig voor verzanding, waterplantengroei en schade door overstromingen, en brengt hoge onderhoudskosten met zich mee.
Gegevensbehoeften: Om nauwkeurige irrigatie en een eerlijke waterverdeling te realiseren, hebben irrigatiebeheerders betrouwbare, realtime gegevens over de waterhoeveelheid op afstand nodig voor snelle besluitvorming, waardoor verspilling en geschillen tussen boeren worden verminderd.
Personeel en beperkingen: Handmatige metingen zijn tijdrovend, arbeidsintensief, gevoelig voor menselijke fouten en moeilijk uit te voeren in afgelegen gebieden.
Om deze problemen aan te pakken, heeft de Filippijnse overheid prioriteit gegeven aan de toepassing van geavanceerde hydrologische meetapparatuur in haar "Nationaal Moderniseringsprogramma voor Irrigatie".
II. Technische oplossing: Hydrologische radardebietmeters
Hydrologische radardebietmeters bleken de ideale oplossing. Ze werken door radarstralen naar het wateroppervlak te sturen en het terugkerende signaal te ontvangen. Door gebruik te maken van het Doppler-effect om de stroomsnelheid aan het oppervlak te meten en radarmeetprincipes om het waterpeil nauwkeurig te bepalen, berekenen ze automatisch de debieten in realtime op basis van de bekende dwarsdoorsnede van het kanaal.
De belangrijkste voordelen zijn onder meer:
Contactloze meting: Geïnstalleerd op bruggen of constructies boven het kanaal, niet in contact met het water, waardoor problemen zoals verzanding, aanvoer van puin en corrosie volledig worden vermeden – uitermate geschikt voor de irrigatieomstandigheden in de Filipijnen.
Hoge nauwkeurigheid en betrouwbaarheid: Ongevoelig voor watertemperatuur, -kwaliteit of sedimentgehalte, waardoor continue en stabiele gegevens worden verkregen.
Weinig onderhoud en lange levensduur: Geen onderdelen die onder water komen, vereist vrijwel geen onderhoud en heeft een lange levensduur.
Integratie en overdracht op afstand: Eenvoudig te integreren met zonne-energiesystemen en draadloze transmissiemodules (bijv. 4G/5G of LoRaWAN) om gegevens in realtime naar een cloudgebaseerd beheerplatform te verzenden.
III. Implementatie en implementatie
Projectlocaties: Centraal Luzon en de Cagayan-vallei op het eiland Luzon (de belangrijkste rijstschuren van de Filipijnen).
Uitvoerende instanties: Lokale kantoren van de Philippine National Irrigation Administration (NIA) in samenwerking met technologieleveranciers.
Implementatieproces:
Locatieonderzoek: Selectie van belangrijke knooppunten in het irrigatiesysteem, zoals aftakkingen van hoofdkanalen en inlaten van belangrijke zijkanalen.
Installatie: De radardebietmeter wordt gemonteerd op een stabiele constructie boven het kanaal, waarbij ervoor wordt gezorgd dat deze verticaal naar het wateroppervlak is gericht. (Installatie van bijbehorende zonnepanelen, accu's en datatransmissie-eenheden (RTU's)).
Kalibratie: Voer nauwkeurige geometrische parameters van de kanaaldoorsnede in (breedte, helling, enz.). Het ingebouwde algoritme van het apparaat voert de kalibratie van het rekenmodel automatisch uit.
Platformintegratie: De gegevens worden verzonden naar het centrale waterbeheerplatform van NIA en naar monitoringschermen in regionale kantoren, waar ze worden weergegeven als visuele grafieken en kaarten.
IV. Toepassingsresultaten en waarde
De introductie van radardebietmeters heeft aanzienlijke resultaten opgeleverd:
Verbeterde efficiëntie van watergebruik:
Managers kunnen de openingen van de sluizen nauwkeurig regelen op basis van realtime debietgegevens, waardoor water naar behoefte naar verschillende gebieden wordt toegewezen en verspilling door onnauwkeurige schattingen wordt verminderd. Voorlopige gegevens tonen aan dat de efficiëntie van het irrigatiewatergebruik in de proefgebieden met ongeveer 15-20% is toegenomen.
Wetenschappelijke en geautomatiseerde besluitvorming:
Tijdens het droge seizoen maakt het systeem nauwkeurige monitoring en toewijzing van de beperkte watervoorraad mogelijk.
Hydrologische radardebietmeters in Filippijnse landbouwirrigatiesystemen
Prioriteit geven aan kritieke gebieden. Tijdens het regenseizoen helpen realtime gegevens bij het waarschuwen voor mogelijke overstromingsrisico's van kanalen, waardoor proactiever waterbeheer mogelijk wordt.
Minder geschillen en meer rechtvaardigheid:
Door de data voor zich te laten spreken, werd de waterverdeling tussen boeren stroomopwaarts en stroomafwaarts transparanter en eerlijker, waardoor historische waterconflicten aanzienlijk werden verminderd. Boeren hebben toegang tot informatie over de waterverdeling via mobiele apps of gemeentelijke mededelingen, wat het vertrouwen binnen de gemeenschap versterkt.
Lagere bedrijfs- en onderhoudskosten:
Door frequente handmatige inspecties en metingen overbodig te maken, kunnen managers zich concentreren op de kerntaken. De duurzaamheid van de apparatuur zorgt bovendien voor een aanzienlijke verlaging van de onderhoudskosten en de uitvaltijd op de lange termijn.
Datagestuurde infrastructuurplanning:
De verzamelde langetermijngegevens over de waterafvoer 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 instabiele netwerkdekking in afgelegen gebieden. Toekomstige ontwikkelingsrichtingen zijn onder meer:
Uitbreiding van de toepassing: Het succesvolle model toepassen in meer irrigatiesystemen in de Filipijnen.
Integratie van meteorologische gegevens: het combineren van debietgegevens met weersvoorspellingen om slimmere, voorspellende irrigatieplanningssystemen te bouwen.
AI-analyse: Het gebruik van AI-algoritmen om historische gegevens te analyseren, waterdistributiemodellen te optimaliseren en volledig geautomatiseerde planning te realiseren.
Conclusie
Door hydrologische radardebietmeters toe te passen, heeft de Filipijnen haar traditionele landbouwirrigatiebeheer succesvol gemoderniseerd. Deze casus laat zien dat investeren in geavanceerde, betrouwbare en aanpasbare hydrologische monitoringstechnologie een cruciale stap is om de veerkracht en productiviteit van de landbouw te vergroten in het licht van klimaatuitdagingen en druk op de voedselzekerheid. Het biedt een navolgbaar model 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
Tel: +86-15210548582
Geplaatst op: 29 augustus 2025