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南达科他州:自动水位站基于运河的灌溉系统

2020-03-28 21:55:35      点击:

自动水位站

南达科他州西部黑山以北的半干旱地区拥有广阔的平原,具有农业潜力。由于该地区的需求各不相同,因此需要精心监控的灌溉才能使该地区繁荣发展。百丽富奇河以北的土地主要是粘性的浓汤,可以保持水分。如果没有适当的排水,多余的水会渗入地下土壤,盐分上升到地表,并且该地区不再能够灌溉。另一方面,在Belle Fourche河以南的土地上,口渴的沙质壤土需要经常浇水。

考虑到该地区复杂的灌溉需求,垦殖局建立了Belle Fourche灌溉区(BFID)。BFID负责灌溉系统的维护,操作和维护,该系统使用94英里的主渠,450英里的开放式侧沟和数个水坝将水输送到202 km 2(50,000英亩)以上的农田。

由于该地区面临反复干旱,因此节水对于确保整个地区的灌溉需求有足够的可用供应至关重要。BFID希望减少其运河水位的波动,从而减少水的流失并提高输送效率。为此,有必要使BFID的运河检查结构自动化。

BFID与综合咨询和服务公司RESPEC签约,以协助进行项目协调,安装,建议,系统配置和故障排除。2006年,RESPEC开始使BFID运河检查结构自动化。RESPEC与Campbell Scientific数据记录仪(CR1000,CR850和CR200X型号)组合安装了水位传感器,闸门高度传感器和闸门执行器。在过去的十年中,RESPEC为BFID推动了几次自动化活动。RESPEC在2008年与Intermountain Environmental(IEI)合作,安装了大约一半的当前自动化站点和中继站。RESPEC继续维护和更新自动化系统。 

自动检查闸在整个运河系统中保持恒定的上游水位。响应水位波动,通过自动闸门的上下移动来维持所需的水位。由此产生的恒定水位促进了向农民道岔和侧门的更有效的供水。如果特定检查结构的水位高度超出了闸门无法控制的范围,则将Campbell Scientific的LoggerNet软件配置为通过短信向灌溉人员的手机发送警报通知。

几个自动水闸与流量测量结构结合使用。当使用LoggerNet将所需的侧向流量编程到数据记录器中时,侧向闸门会自动进行调整以传递该流量。流量是使用Parshall水槽,长喉水槽或恒定水头孔结构在闸门的上游或下游进行测量的。水槽中的水位传感器将信息传递回Campbell Scientific数据记录器。

RESPEC使用RF450扩频无线电在BFID上建立并协调了广泛的无线电通信网络。通过该网络,可以从位于南达科他州纽维尔的BFID总部或使用车载移动基站从整个BFID的任何位置实时监视和控制所选站点。

为了评估和量化已实施的自动闸门带来的收益,RESPEC对南运河的主要分支Vale Lateral进行了分析。2005年,在实施止水闸自动化之前,上游运河水位波动大于1.0英尺。在2006年实现淡水河谷闸门自动化后,运河水位波动在±0.05 ft以内。根据供水记录,该止水闸自动化使输水效率提高了84%。在2007年,Vale侧向水槽安装了实时自动门和自动水位站该安装提供了精确的,经过编程的量的水,该水可以沿侧向输送,而没有任何浪费。估计每年减少的损失为3,460英亩英尺,

没有输送到灌溉设备的多余的运河水穿过系统,并通过排污道流出运河末端。在此过程中,水从运河中吸收沉积物,并从灌溉土地上回流。通过减少过量的水,沉淀物的量也减少了。由于减少了向相邻的Belle Fourche河中排放的沉积物,水质和渔业得到了改善。Belle Fourche水库(Belle Fourche国家野生动物保护区和Rocky Point游乐区的所在地)的娱乐潜力也得到了提高。

自2006年以来,RESPEC已使用各种自动水位站和广泛的RF450无线电网络使50多个运河检查结构实现了自动化。运河支票结构的升级帮助BFID提高了输水效率,继续满足了该地区的灌溉需求,并保护了成千上万的年度游客的娱乐资源。

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