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“中国队”如何让本届世界杯球场保持“常青”?

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出品|网易新闻

导语:世界杯的绿茵场是全世界球星展示自己的舞台,而绿茵场上的“绿”则是高科技加持的“表演”。本届世界杯对比赛至关重要的草皮灌溉养护,有着中国技术的贡献:宁夏大学团队研发的地下渗透灌溉技术整套解决方案被用于卡塔尔世界杯的绿化项目。

一、“水比油贵”不无道理,灌溉种草要靠科技

高质量的足球比赛离不开高质量的草皮。

卡塔尔世界杯是世界杯足球赛史上第一次来到沙漠气候的环境中,且在秋冬季举办,这并非草坪天然保持绿色的夏季,冬季是草皮的枯期,这样的气候环境给草皮养护带来了很大的挑战。


以欧洲豪门球场为参考:在冬季,每天一座球场的灌溉需要消耗一万升水,而卡塔尔举办本次世界杯总共建设了8座球场,综合起来看是巨大的消耗。

抛开技术手段,单是为了灌溉球场草场就需要大量的水资源,而卡塔尔的主要淡水获取手段是海水淡化,这不但需要消耗大量能源,且需要重新建设海水淡化厂。

世界杯是临时性的,且卡塔尔的国土很小,为了不到一个月的世界杯就新建大量永久性的海水淡化工厂是不合理的,要知道新增的海水淡化所需费用即使是“土豪”卡塔尔也有些难以承担。


海水淡化的代价过于高昂,对海湾国家而言可以说是“以油换水”——和卡塔尔接壤的沙特阿拉伯每天要在该国的30座海水淡化工厂消耗30万桶原油的能源,平均一座海水淡化工厂每天消耗1万桶石油。

在海湾地区,“水比油贵”是真真切切的。

从环境角度来看,海水淡化产生的浓缩盐水同样会造成严重的生态问题。总体来说,这种维持草皮的方法非常得不偿失。

因此,对卡塔尔而言,十分需要发展一种节水的方法来进行灌溉。只有这样才能够既解决水资源不足的问题,又可以极大减少资源的消耗,协助卡塔尔完成本届世界杯“碳中和”的承诺。

二、节流减支离不开“中国队”的科技助力

既然在水资源的获取上难以“开源”,那么“节流”就成了一种必然的选择。

为了保持“绿茵场”的常青,本届世界杯的草皮方案在整体规划、品种优选、草源供应及混合草坪的解决技术上也是下了苦工。优质的草皮离不开养护,如上述所言,节水的草皮灌溉技术更是一项巨大的挑战,来自宁夏大学的中国团队提供了符合“节水减碳”要求的技术方案暨“智能控制地下灌溉系统”,这项技术的服务费用也是达到了12.64亿美元,可见其巨大的科技含量。

在沙漠地区,传统灌溉方法的水量损失有很大程度上来自辐射蒸发,即使是名扬海外的滴灌技术也无法避免这一点。

节水的最核心莫过于减少来自于风吹日晒的逸散,因此实现灌溉的“地下化”十分关键,也就是直接铺在作物的根基部,浇灌于作物吃水的地方,从而将水肥直接输送,以此来解决这一问题。

其中,灌溉网络的“地下化”还有助于消除紫外线对管线老化的影响,根据宁夏大学团队与卡塔尔世界杯签约的官方报道,此系统的使用时间为二十年。


此外,这也是对水量和灌溉地点的精准控制。

整个球场中的光照和空气流通并不均匀,意味着水量的消耗也并不均匀。该系统能够实现间隔式渗灌以及全管的全渗灌两种操作,对灌溉水量起到精准把控。

技术的核心在于用物联网技术进行全程智能控制:监测土壤湿度的传感器随着管道一起埋设,并连接至系统后台;当某一块土壤中的水分较少时,后台将会被传感器提醒,然后该区域由灌溉管道精细地进行灌溉,直至湿度达到了草皮的最佳养护范围。

在这个过程中,整个物联网可以由手机软件进行灌溉控制。在必要时,整个过程可以实现完全的自动化。这极大避免了传统圆形灌溉法的不精细缺点,总体上减少了约70%水量消耗(比起滴灌减少了30%的水量消耗)。

该系统还在球场外围协同建设了一系列风能和光伏发电模块,用于提供球场内调水能源。使得在减少用水量的前提下,进一步减少了化石能源消耗。


根据卡塔尔的国家发展规划,卡塔尔世界杯及其工程属于卡塔尔“2030国家愿景”的一部分,该愿景提出要将该国转变为能够实现可持续发展的先进社会。这一项技术契合了卡塔尔的发展愿景,助力传统资源型国家可持续化发展,并有潜力在中东缺水地区得到进一步的推广。

三、“走出宁夏”迈向世界舞台的国产灌溉法

卡塔尔的“即插即用”,体现出我国节水技术的厚积薄发。


当前我国总体仍旧处于缺水状态,各地区的缺水状况也有所不同,也是全世界节水需求最复杂的国家。在西北地区,我国针对用水问题做了大量的工作。

作为唯一一个全境属于黄河流域的省区,宁夏三面环沙、气候干燥、严重缺水,与身处沙漠地区的阿拉伯国家有着相似的自然环境,它们对提高水资源利用率都有着迫切需求。

宁夏是我国研发节水技术的主战场之一,率先开展了“四水四定”(以水定城、以水定地、以水定人、以水定产)战略,深入推进节水技术,加快现代化生态灌区建设,全区高效节水灌溉累计达到470.5万亩,占灌溉总面积近50%。


经过长时间的发展,我国已经具备了全世界先进的节水技术,宁夏大学研发的这项技术事实上已经在宁夏农业灌溉中得到了大量的推广,有效提升了旱作农业产量,如今也终于成功将这款“货架技术”经过适当的改造,更精细地运用于世界杯的草场上。

结语:

“一带一路”沿线与卡塔尔有着相同痛点的国家还有很多,拥有了先进节水技术的中国也承担起了大国义务,将这些先进技术推广至全球其他迫切需要它的国家和地区,“智能地下灌溉系统”能从根本上减少了水资源的消耗。

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