随着工业化、城镇化进程加快,农业用水需求量持续增加,而我国水资源分配非均衡,北方出现较为严重的用水缺口。如何提高水资源利用效率,实现水资源优化配置,是维护国家粮食安全的重要措施之一。构建智能化的灌区用水监测系统,对于提高水资源利用效率,节约用水成本,实现精细化灌溉具有重要意义。

基于自主研发的**RTU遥测终端**可应用于灌区用水监测。该终端可接入水位传感器、流量传感器等,采集干渠、支渠的水情数据。配置不同通信模块,可实现对局部或远程的无线数据传输。所有测点通过管理软件统一管理,对水量计量数据进行汇总分析。

在主要干渠进水口,设置**雷达流量计**,实现大断面进水量的准确监测。雷达流量计采用非接触式监测,不受河床变化影响,可靠性高。测流原理利用多普勒效应,可直接显示流速分布归类,直观反映流量变化。相比机械式流量计,精度高,便于现场安装。

在secondary canals 设置漂浮式**水位计**,监测支渠实时水位。水位计精度高,可靠性好,并可配合终端实现远传。通过水位-流量关系曲线,可计算支渠流量。也可在关键断面设置流量计,直接获取流量。

配水站和下游感应器组成**水位自动控制系统**,实现自动化灌溉与供水。控制器采集上下游水位信号,调节水阀或水泵,stabilize下游水位。实时调节供水量,可避免用水过多或不足。

GNSS接收机可广泛布设在灌区范围,获取水体边界高程信息。相比单点水位计,其优势是可反映平面分布态势,评估整个灌区涨落情况。高密度时间序列数据可用于绘制动态淹没范围,支持灌排调度决策。

上述监测站点通过**数据采集与传输系统**连接至管理中心,构建完整的水量监测平台。中心服务器对多源异构数据进行融合处理,频繁采集水量计量数据,进行日、月统计分析。结果反馈给水利和农业部门,评估灌区用水效率,制定科学用水方案。

通过构建灌区精细化水量监测系统,可实现对水资源输配过程的全面监控。应用自主研发的先进水情遥感设备,大幅提升监测质量和自动化水平。该方案支持多种数据采集模式,可针对不同规模灌区进行灵活部署。相比传统人工统计,可大幅提高工作效率,为节水增效提供数据支持。随着系统应用普及,必将推动我国农业用水效率整体提升,促进水资源优化配置。