在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的征程中,水資源的科學(xué)管理成了制約發(fā)展的關(guān)鍵因素,長期以來,我國農(nóng)業(yè)用水效率低、浪費(fèi)嚴(yán)重,水價(jià)機(jī)制也不健全。所以,深化農(nóng)業(yè)水價(jià)改革,是推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展繞不開的一步。這場改革,核心在于構(gòu)建科學(xué)的水價(jià)體系,目標(biāo)是節(jié)水增效,隨著多普勒流量計(jì)等智能技術(shù)融入其中,農(nóng)業(yè)用水精細(xì)化管控也開啟了新篇。
SCJ-LL01多普勒超聲波流量計(jì)
多普勒流量計(jì)的核心技術(shù),源自物理學(xué)里經(jīng)典的多普勒效應(yīng):往含有懸浮顆粒的流動(dòng)水體發(fā)射超聲波信號(hào),水體里運(yùn)動(dòng)著的散射體,會(huì)讓反射波的頻率產(chǎn)生偏移。通過精準(zhǔn)捕捉這種頻移現(xiàn)象,再結(jié)合流體力學(xué)模型和管道參數(shù),系統(tǒng)能實(shí)時(shí)算出水流速度,還能自動(dòng)換算出精準(zhǔn)的流量數(shù)據(jù)。這種接觸式的測量方法,測量精度能達(dá)到 ±1%,為水資源計(jì)量提供了可靠依據(jù)。
SCJ多普勒流量計(jì)安裝示意圖
在農(nóng)田水利系統(tǒng)里,布設(shè)多普勒流量計(jì)講究 “關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)全覆蓋”,像主干輸水渠、支線管道、區(qū)域分配口這些關(guān)鍵位置,都安裝了監(jiān)測終端,形成了一個(gè)立體化的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。不管是萬畝良田的渠系灌溉,還是設(shè)施農(nóng)業(yè)的滴灌系統(tǒng),設(shè)備都能全天 24 小時(shí)監(jiān)測,把用水在時(shí)間和空間上的分布特點(diǎn)完整記錄下來。
通過和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合,這些智能終端正在改變水資源管理模式。監(jiān)測數(shù)據(jù)借助 5G/NB-IoT 網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)上傳到云端平臺(tái)。經(jīng)過 AI 算法分析,能馬上識(shí)別異常情況:流量突然變大,系統(tǒng)就能自動(dòng)判斷出管道破損,并且聯(lián)動(dòng)關(guān)閉對應(yīng)的閥門;流量要是持續(xù)低于設(shè)定的閾值,就會(huì)觸發(fā)灌溉不足的預(yù)警。這種 “感知 - 分析 - 響應(yīng)” 的閉環(huán)機(jī)制,把過去被動(dòng)處理問題,變成了主動(dòng)預(yù)防,能讓漏損率降低 60% 以上。
SCJ多普勒測流拓?fù)鋱D
從管理層面看,精準(zhǔn)的用水?dāng)?shù)據(jù),給農(nóng)業(yè)水價(jià)改革提供了科學(xué)支撐。云端平臺(tái)把氣象數(shù)據(jù)、土壤墑情、作物需水量等多方面信息整合起來,生成動(dòng)態(tài)水價(jià)模型。農(nóng)戶用移動(dòng)終端,就能隨時(shí)查看用水成本,還能自己選擇錯(cuò)峰灌溉或者節(jié)水模式。
SCJ多普勒農(nóng)業(yè)水價(jià)改革測流
更長遠(yuǎn)來說,基于長期積累的用水大數(shù)據(jù),農(nóng)業(yè)部門能繪制出區(qū)域水資源利用效率圖譜,優(yōu)化配水方案;農(nóng)技人員可以精準(zhǔn)制定作物整個(gè)生長周期的灌溉計(jì)劃;農(nóng)戶也告別了 “大水漫灌” 的老辦法,開始采用 “按需滴灌” 的精準(zhǔn)作業(yè)。
SCJ多普勒測流
作為智慧水利建設(shè)的核心設(shè)備,多普勒流量計(jì)不再只是個(gè)單純的計(jì)量工具,正朝著水資源管理的數(shù)字中樞轉(zhuǎn)變。隨著邊緣計(jì)算、數(shù)字孿生等新技術(shù)不斷融合應(yīng)用,未來的智能流量計(jì)還會(huì)有自主學(xué)習(xí)能力,能預(yù)測管網(wǎng)老化趨勢、智能調(diào)節(jié)輸水壓力、自動(dòng)生成節(jié)水方案。技術(shù)進(jìn)步和制度創(chuàng)新一起發(fā)力,正在為我國農(nóng)業(yè)水資源的可持續(xù)利用打造數(shù)字化基礎(chǔ),也給鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略注入了科技動(dòng)力。
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