苜蓿是一种干旱的作物。它消耗了加州超过20%的灌溉用水。灌溉紫花苜蓿的主要方法是漫灌。这通常会导致大量的径流,浪费水并将养分从农田输送到供水系统。为了解决这个问题,来自MBK工程、印度理工学院和加州大学戴维斯分校的一组研究人员最近试图开发一种更有效的洪水灌溉方法。
紫花苜蓿地被分成被称为“格子”的狭长海湾,狭长海湾被低矮的护堤隔开。每个止回阀从最高端的注水,水以薄片的形式流到较低的一端。很难估计何时在正确的时间关闭水源以防止径流。在这个项目中测试的检查长220米(720英尺),宽15米(50英尺)。在项目进行过程中,将目前决定何时切断供水的做法与使用数据记录仪和传感器的更自动化的方法进行了比较。
传统的确定堵水时间的方法需要灌溉人员多次到田间。在测试这种做法的结果时,每次检查都会浪费6,000至10,000升(1,600至2,600加仑)。
对于这种更自动化的新方法,研究小组设计了一个系统,其中三个水传感器被埋在地下,排成一排(跟随水流的方向)朝向检查的下端。当水层沿着田地向下移动时,坎贝尔科学公司的CR3000微型记录器记录了每个传感器的水到达情况,并使用细胞调制解调器将信息传输给灌溉人员。
然后,灌溉人员计算了水流通过检查的速度,并使用水推进模型来计算何时切断供水和避免径流。在这个项目的所有灌溉作业中,使用了新方法,没有产生径流。
实验证明了该系统的有效性,以测量和控制洪水灌溉的最佳效率。自现场测试以来,研究人员一直在研究一种无线系统,该系统可以留在现场数年,监测2英里半径内多达99个传感器。