稻田灌排口的事件水量与无效回排识别

1 · 创新命题

中 面向南方双季稻合作社的田块级进排水账本，用灌口/排口水位—流量标定、降雨和田面水深识别灌后短时回排事件，把“进了多少水”等同“作物用了多少”的粗账改为事件级净留存证据，相对昂贵固定量水设施采用季节可拆节点。 EN A removable inlet–outlet ledger for Chinese double-cropping paddy cooperatives that distinguishes water delivered from water retained, flagging rapid post-irrigation return flow instead of treating every diverted litre as crop use.

2 · 背景与空白

稻田间歇灌溉与 AWD（alternate wetting and drying）已有 IRRI 大量研究，FAO AquaCrop 可模拟作物水分；国内数字灌区也有渠首计量。但渠首水量不能说明单田净留存，灌后降雨、田埂渗漏和排口操作会造成快速回排。空白在：用季节可拆的低价节点把同一田块进、排、库存变化闭合，并把快速回排作为管理事件而非产量因果。中国优势是双季稻密集田块、合作社排灌日志和模组供应链。致命错误是把渗漏都叫浪费；部分渗漏可能补给下游或地下水，本项目只能识别田块未留存，不能断言流域损失。

3 · 可检验假设

H1 对受控开闸事件的净留存体积估计偏差 ≤12%，并在 ≥30个事件中识别灌后24小时内回排比例超过预设阈值的重复田块。
H2（机制）快速回排与田面不平整/排口高程关联强于与灌水时长关联，为低成本整平或排口调整提供优先级；不在赛季内声称产量变化。

4 · 量化验收标准

1. 【方法学校验 · 硬门槛】 自建进排口曲线复现 ≥8个公开量水槽算例或已知体积放水点，累计偏差 ≤8%。此条不过，后续全部结论无效。
2. ≥6块田、≥30次事件、连续 ≥45天；同步雨量、闸位、田面水深和农事日志。
3. 事件回排比为重尾，报中位数/四分位距，不报均值；按田块空间单元划分，不让同田事件跨训练测试。
4. 每事件水量守恒漂移 ≤15%；蒸散只做公开气象驱动的敏感性，不伪装实测。
5. 用 RTK/水准测量（可得性需核实）验证田面高程；关联不外推因果。

5 · 数据与工具

用途	来源 / 工具
进排口	压力水位计、磁开度计、便携流速仪/量水槽
田面	多点水尺与高程测量；30m DEM 不足以表示田块微地形
气象	国家/地方气象站公开降雨，代表性需核实
对照	IRRI AWD 手册、FAO AquaCrop 与公开水工算例——仅校验对比，不计入贡献

能力边界：45天不是完整生长季；无土壤渗透测量时，渗漏与侧向流只能合并为残差。 现场还需做一次染色或保守示踪的合规性核查；未获农业与环境许可不得投放任何示踪物，只能依靠水位与流量。对“无效回排”的产品命名保持克制，正式输出使用“快速回排候选事件”，由合作社管理员依据下游复用、排盐或防涝目的逐条复核，避免把必要排水误删。 商业证据按事件计算：管理员当前巡田与开关闸分钟数、节点安装维护分钟数、可能减少的重复灌水量分别给区间。水价或水权在当地可能并非按体积结算，拿不到真实收费规则就不声称直接省钱，而把价值定位为争议可追溯与排灌班次复盘。至少访谈一名上游与一名下游农户，检验账本会不会把矛盾转移。 现场展示必须同时呈现一次“高回排但合理”的反例和一次“可调整”的候选事件，让评委看到系统会保留人工复核，而不是把所有红色事件都包装成节水机会。

6 · 赛季执行路径

第1–2周锁定合作田；第3–4周水槽/体积校验；第5周布点；第6–11周采集；第12周闭合事件水账；第13周高程/机制分析；第14–15周制作田块水账沙盘并准备线下答辩。

7 · 新颖性边界

不声称发明 AWD、测得真实作物耗水或证明回排是流域浪费。已有工作包括 IRRI AWD、FAO AquaCrop、量水槽和数字灌区。本项目贡献是可拆节点下的田块事件净留存数据与快速回排失效模式。护城河为极端具体（G）+累积田块事件库（E）；对合作社的连续准入是核心资产。

8 · go/no-go

第2周末须有 ≥6田许可；不足降级为3田重复事件深描。第4周末校验误差 >15%则降级为只报告进排事件持续时间与相对水位积分。第9周末事件 <15个则把主结论缩为一次灌溉的高频水平衡，不换机制框架。