垦务局

12240年

美国的农作物面临挑战

通过推进方法来帮助我们提高美国农作物的水交付可靠性,以减少运河中的水渗水。
阶段:
输入
奖:
36万美元
合作伙伴
概述

挑战的概述

一百多年来,美国复垦局一直将水引入干旱的土地,以支持农业和经济发展。如今,开垦的8000英里运河将水输送到美国西部,为超过3000万用户和1000万英亩农田服务,这些农田生产了全国60%的蔬菜和25%的水果和坚果。

当水通过运河从水源输送到用户时,一些水的损失(如蒸发)是不可避免的。然而,更重要和可预防的损失类型是水从渠道渗透到地下。渗漏是造成运河失水的最主要原因,它降低了输水的效率,增加了复垦及其客户的成本。此外,如果不充分处理,渗漏可能导致渠道长期失效。

耗资36万美元的“美国水作物挑战赛”(Water America’s Crops Challenge)旨在鼓励采取新方法,最大限度地减少运河渗漏,这对农民和填海工程服务的社区来说是划算的。该挑战旨在加速新解决方案的开发,并验证标准上的性能,这对现场测试和未来的部署至关重要。

该挑战将在24个月内分为两个阶段。在第一阶段,求解者将在挑战启动后的6个月提交描述其解决方案的技术提案,包括在有效性、耐久性、维护要求、安装要求和成本等关键标准上的预期性能。最多五(5)名决赛选手将被选中,在第二阶段开发其解决方案的原型(实验室规模)版本,在回收实验室进行测试。决赛者将有9个月的时间来开发他们的原型,每个决赛者将获得50,000美元来支持解决方案的开发。在第二阶段的实验室测试之后,评审团将对结果进行评估,并确定获胜者。最多一(1)名第一名将获得90,000美元,一(1)名亚军将获得20,000美元。获奖者预计将于2023年1月公布。

点击指南选项卡了解更多关于这一挑战,并帮助我们为美国的农作物浇水!

的指导方针

挑战的指导方针

挑战指南于2021年3月29日更新。看到细节这里。

背景

100多年来,填海工程为农业和经济发展的干旱地区带来了水。Today, Reclamation operates 8,116 miles of canals that deliver water across six regions of the Western U.S. (see map), serving over 30 million customers and 10 million acres of farmland that produce 60% of the nation's vegetables and 25% of its fruits and nuts.

当水通过运河从水源输送到用户时,有些水的流失是不可避免的。水在空气中的蒸发和附近植物的蒸腾(或吸收)使运河沿线的水分损失非常小。然而,运河中最显著的失水类型是渗流水通过运河的底座或墙壁进入地下或路基。渗透可以是漫射(通过渗透性的土壤),浓缩(通过基岩骨折)或其一些组合。渗漏率可能受到许多因素的影响,包括:

  • 运河是否有排布;
  • 用于衬里的材料(例如混凝土或塑料);
  • 地下或路基(例如细粒土、粗粒土或各种基岩)的组成;
  • 地下水位;和
  • 气候条件包括温度、湿度和降水。

未充分解决的渗漏可能导致运河故障。此外,随着种群的增长和社区面临更极端的干旱,洪水和其他气候影响,水资源的高效和有效利用变得更加重要。

通常情况下,接受供水的客户和社区必须支付项目的运营和维护费用,而解决老化基础设施的维修和维护可能是昂贵的。因此,任何解决运河渗漏问题的方案的成本效益是在复垦服务的社区中成功部署的关键标准。

通过检查各种方法和技术来解决渗漏来追求填海工程基础设施。成功解决方案所需的关键标准包括:

  • 减少渗漏的效果
  • 耐久性随时间和各种环境条件
  • 最小的维护要求
  • 在各种环境条件和位置的易于安装
  • 成本效益(包括材料成本和与其他四个性能标准相关的成本)

根据垦区的分析和经验,一些现有的方法在某些标准上表现得非常好,但没有现有的方法在所有标准上实现出色的性能。表1以下总结了填海层的研究结果,了解几种现有方法减少了从运河的水渗出的方法。

在这个挑战中,回收寻求提高表1中描述的性能结果的解决方案。我们试图通过利用回收实验室来验证关键性能标准,并确定对农民和社区具有成本效益的解决方案,从而加快新想法和方法的发展。

帮助我们利用创新的力量,确保向农民和农村社区提供可靠的供水下一个100年。让我们为美国的庄稼浇水吧!

表1:减少渗漏的典型渠道衬砌方法总结

方法

凡好

cons

流体施加的膜衬里
  • 可能比典型的高密度聚乙烯(HDPE)膜更持久。
  • 潜在的易于安装和维护
  • 某些类型可以承受重型机械
  • 在复垦研究期间的几次测试中失败
  • 某些类型可能会受到抬升的影响
仅限混凝土(喷射池)衬里
  • 优异的耐久性(40-60年)
  • 轻松维护灌溉区
  • 只有70%的有效性
  • 媒介成本(相对)
暴露土工膜衬
  • 优异的效果(90%)
  • 低成本(相对)
  • 耐久性随使用条件(5-40年)变化很大,因此可靠性较低
  • 易受动物交通,建筑设备和故意破坏的机械损坏
  • 由于与地磁材料的不熟悉,灌区难以维持,以及特殊设备进行修理的特殊设备
土工膜与混凝土覆盖衬里
  • 优秀的有效性(95%)
  • 优异的耐久性(40-60年)
  • 可靠的性能,无论使用条件。
  • 浅灌区,保持混凝土罩;土工膜Undliner需要很少/没有维护。
  • 高成本(相对)

挑战结构和时间表

该挑战将在24个月内分为两个阶段。在第一阶段,求解者将在挑战启动后的6个月时间里提交技术方案。最多五(5)名决赛选手将被选中进入第二阶段。在第二阶段,决赛选手将有9(9)个月的时间来开发原型,并将其交付回收实验室进行测试。在第二阶段的实验室测试之后,评审团将对结果进行评估并决定获胜者。获奖者预计将于2023年1月公布。预计在第二阶段结束后将举行一场展示活动。

挑战推出(2021年2月4日)

第一阶段(2021年1月- 9月- 9个月)

  • 第一阶段提交截止时间(2021年6月24日- 21周)
  • 第1阶段评估(6月24日至9月9日,2021年 - 11周)
  • 第一阶段获奖者宣布(2021年9月9日)

第二阶段(20021年9月 - 2023年1月 - 15个月)

  • 第二阶段开发期(2021年9月9日- 2022年6月16日- 40周)
  • 第二阶段提交(2022年6月16日)
  • 第二阶段评估(2022年6月16日- 2023年1月12日- 30周)
  • 第2阶段获奖者宣布(1月2023年1月)

展示活动(2023年2月/ 3月)

奖品和激励措施

如下表所述,奖金总额可达36万美元。第一阶段的奖金将分两期支付。第一期35,000美元将在第2阶段开始时发放。剩余的15000美元将在成功完成第二阶段中点(2022年1月)双方同意的里程碑时发行。

阶段

奖品钱包

总钱包

第一阶段

$ 50,000 x 5决赛选手

250000美元

第二阶段

90000美元的第一名

20000美元的亚军

110,000美元

此外:

  • 在第二阶段,每位决赛选手都可以进入10个小时的时间与填海主题专家。在解决方案开发过程中,Reclamation和HeroX将与最终入围者共同确定最合适和最有帮助的人选。
  • 第二阶段结束后,每位入围选手将获得一份数据报告包括通过阶段2的回收和每个测试原型的性能结果进行的所有实验室测试。
  • 二期工程结束后,拟举办一场展示事件决赛选手将有机会展示填海客户和社区。展示事件的元素可以在活动之后进行录制和广播和/或在线广播和/或在灌溉区和其他填海利益相关者提供。展示事件可以与2月/ 3月2023年2月/ 3月的填海生“水管理研讨会”一起进行。
  • 从长远来看,填海正在寻求合作伙伴在回收服务的社区进行示范和现场测试。

知识产权

垦荒局倾向于让创新者将他们自己的技术商业化,并通过商业合同或其他条款使垦荒局能够获得这些技术。尽管如此,政府也寻求获奖作品中包含的知识产权许可。这些许可证确保了政府在发明者没有进一步开发技术的情况下能够进一步开发这些技术。

授予其提交奖项的创新者必须同意授予美国政府的免版税许可证来使用他们的提交。本许可证的条款可在特定于挑战的协议中提供。

我如何赢?

要有资格申请奖学金,你必须:

  • 元素中描述的所有元素提交提交表单以下部分由适用的截止日期
  • 满足或超过最小分数在每个阶段,如下所述
  • 解决所有判断的标准下面描述
  • 比你的级别高竞争对手!

阶段1提交表格

第一阶段提交的所有内容必须在截止日期2021年6月24日下午5点前完成并提交。

  1. 提案标题:可以在挑战网站或促销材料上显示的技术提案的标题
  2. 视频电梯间距:简要迅速推动判断专家面板的视频音调,描述1)技术方法;2)如何/为什么这种方法优于当前技术;3)填海的价值和它所服务的客户/社区。最大1分钟。
    1. 请将您的视频上传到Youtube或Vimeo,然后将链接复制到提交表格中
  3. 描述解决方案的有效性:叙事描述减少运河渗流中的溶液的有效性,包括与未解压力相比渗流的百分比(最多3,000个字符,允许的嵌入式图像和图)
  4. 描述解决方案的持久性:1)在-40F - 140F温度下的性能;2)对侵蚀、磨损、冲击和振动的回弹性;3)预期寿命(以年为单位)(不超过5,000个字符、内嵌图像及数字)
  5. 描述解决方案的维护要求:解决方案安装后所需维护的说明及配套文件,包括:1)年度维护(如有);2)在解决方案的预期寿命内所需的所有维护;3)在解决方案生命周期的任何时刻进行维护所需的任何专业知识(不超过5,000个字符、内嵌图像及数字)
  6. 描述如何将解决方案安装在运河中:关于如何将解决方案安装在运河中的叙述描述,包括:1)安装在有细粒土壤的运河中;b)岩石路基;c)地下水位高;2)运河运行时,是否/如何安装解决方案;3) 1英里运河预估安装工期;以及4)在安装过程中或安装后对运河内部的环境造成的任何潜在影响(不超过5,000个字符、内嵌图像及数字)
  7. 描述材料成本:每平方英尺运河建造/制造解决方案所需材料的成本估算(最多3,000个字符,允许的嵌入式图像和图)
  8. 发展计划:PDF文档地址:1)解决方案的当前TRL;2)计划将技术开发到足够成熟的阶段进行测试;3)评估技术风险和其他风险以及风险缓解战略;描述在回收实验室测试原型时可能遇到的任何挑战;5)参与计划,描述回收如何教育其服务的社区关于解决方案,并帮助确保其在未来的部署;每个团队成员的个人履历(教育、专业经验和任何其他相关信息)。(最多5页PDF文件)
  9. 第二阶段中点里程碑:2阶段中点(2022年1月)技术里程碑的描述。第一阶段的第二期奖金将在成功完成双方商定的技术里程碑后的第二阶段中点发放。(最多可容纳2,000个字符、内嵌图像及数字)
  10. 其他支持数据和文档(可选):求解者最多可提交三(3)个附加文件(如数据、建模、插图或其他文件)来支持技术方案的描述和要求。这个submission元素是可选的。每个文件的大小不能超过20MB。任何包含附加叙述的文件不得超过五(5)页。

第1阶段判断标准

在第一阶段,将根据上述提交的元素对求解者进行评判。评审团将考虑每个提交的元素是否能很好地解决挑战的目标(如本指南的背景部分所述),以及每个元素的完整性和可信度。求解者将获得每个元素的最高分数,如下所述。为了有资格获得奖金,求解者必须满足或超过a最低60分

元素

最大点

(总计100)

电梯游说

5

解决方案的有效性

20.

解决方案的耐久性

20.

解决方案的维护要求

20.

如何将解决方案安装在运河

10

材料成本

10

发展计划

15

阶段2提交表格

下表所述的第二阶段提交的所有内容必须在截止日期2022年6月16日下午5点美国东部时间之前完成并提交。此外,解决者必须在提交截止日期2022年6月16日下午5点前,将他们的原型送到科罗拉多州丹佛市丹佛联邦中心56号楼1410室埃文·林登巴赫填填局实验室设施。关于原型交付的额外信息和要求将在第二阶段开始后在挑战网站上提供。

  1. 更新的提议标题:可能显示在挑战网站或促销材料上的原型解决方案的标题
  2. 视频电梯间距:简短而引人注目的视频间距,用于填海客户和社区,描述为什么客户应该采用解决方案以及如何应付他们的需求和预算。最大1分钟。
    1. 请将您的视频上传到Youtube或Vimeo,然后将链接复制到提交表格中
  3. 安装演示视频:在实验室/实验规模上演示如何将解决方案安装在带有细粒土壤的运河中;b)岩石路基;c)地下水位高;2)运河运行时,是否/如何安装解决方案;4)在安装过程中或安装后对运河内的任何潜在环境影响。最长7分钟。
    1. 请将您的视频上传到Youtube或Vimeo,然后将链接复制到提交表格中
  4. 更新的维护要求:叙述安装解决方案后所需的维护,包括:1)所需的年度维护(如果有的话);2)在解决方案的预期寿命内所需的所有维护;3)在解决方案生命周期的任何时刻进行维护所需的任何专业知识(不超过5,000个字符、内嵌图像及数字)
  5. 更新的材料成本:更新了建造/制造1)加入运河100英尺的溶液所需材料的成本估算;2)运河1英里;3)100英里的运河。(最多3,000个字符,允许的嵌入式图像和图)
  6. 1)预计的开发计划、时间轴和预算,用于准备挑战结束后的现场测试解决方案;2)如果现场测试成功,提出解决方案商业化的商业计划;3)评估与商业化相关的技术风险、业务风险和/或监管风险;4)针对灌溉区域和其他潜在客户制定营销计划,包括明确的价值主张;5)每个团队成员的个人履历(教育、专业经验和任何其他相关信息)。(最多5页PDF文件)
  7. 其他支持数据和文档(可选):求解者最多可提交三(3)个附加文件(如数据、建模、插图或其他文件)来支持技术方案的描述和要求。这个submission元素是可选的。每个文件的大小不能超过20MB。任何包含附加叙述的文件不得超过五(5)页。

第二阶段评审准则

在第二阶段,求解者将根据:1)上述提交要素;2)他们的原型在实验室测试中的性能如下所述。对于上述提交元素,评审团将考虑每个提交元素是否能很好地解决挑战的目标(如本指南的背景部分所述),以及每个元素的完整性和可信性。对于实验室测试,回收将在第二阶段开始时制定更具体的测试方案(包括如何评估数据),并提交到挑战网站。求解者将获得每个元素的最高分数,如下所述。为了有资格获得奖金,求解者必须满足或超过a最低50分

元素

实验室测试说明

(如适用)

最大点

(总计100)

电梯游说 N/A 5
解决方案的有效性

在耐久性试验之后(见下文),将进行静态水柱试验,以评价原型的保水特性。

20.
解决方案的耐久性 实验室规模加速了填海实验室的风化和/或耐久性试验,其可能包括1)冻融;2)紫外线辐射;3)侵蚀/磨损;4)冲击/机械损坏;5)高压射流;7)时间依赖性变形;8)恶化;9)内部/接口剪切电阻;10)包装性能或地震事件的振动试验。 20.
解决方案的维护要求 N/A 20.
安装演示视频 N/A 10
材料成本 N/A 10

Commercializa -

加强计划

N/A 15

规则

参与资格:

水域的作物挑战对个人,18岁或以上的人开放。

提交的意见书必须来自美国或指定国家/地区(参见指定国家的定义https://www.acquisition.gov/far/part-25#FAR_25_003),或根据FAR 25.403(c)的规定在原型交付前在美国或指定国家进行了实质性改造。

此外,美国联邦制裁禁止某些国家的个人和团队参加(见:https://www.treasury.gov/resource-center/sanctions/Programs/Pages/Programs.aspx)。

以下限制适用于挑战:(1)在其受雇范围内行动的联邦雇员没有资格参加;(2)联邦雇员在其工作范围之外的行为应在参与挑战前咨询其道德顾问;(3)政府的所有员工,挑战赞助商,和其他个人或实体与开发或管理相关的挑战,以及他们的家庭成员(即配偶、子女、父母、兄弟姐妹,其他家属)和人生活在同一个家庭是否相关,是没有资格参与;(4)为相同或类似项目接受政府资助的承包商及其雇员没有资格参加挑战。

没有使用联邦设施或基金,创新者在比赛期间没有咨询联邦雇员,除非设施,资金和/或雇员在公平基础上参加竞争的所有个人和实体提供

提交意见书必须用英文制作。所有与挑战相关的沟通都将是英文。

为了有资格参加比赛,你必须遵守挑战赛中定义的所有条款特定挑战协议,有关资料将于登记时提供。

注册和提交:

参赛作品必须在线提交(仅限),通过上传至HeroX.com网站,在竞赛日期或之前提交提交截止日期。所有上传必须是PDF格式。逾期提交的作品概不受理。

第一阶段可提交多份意见书。每个合格的团队只允许提交一份第二阶段的作品。

提交的作品在提交时将成为主办方的财产,除非在样品装运前提出要求,否则第二阶段的样品将不被退还。回收可以支付合理的运输费用,以将原型返回给创新者,如果需要。

运输成本:

填海工程将为第二阶段胜出者提供合理的运输成本,将原型船运往填海设施。解决方可能会承担清关过程中产生的额外费用。

附加信息

  • 通过参加挑战,每个参赛者同意只提交他们的原始想法。参赛者如有抄袭行为,将被取消参赛资格。
  • 所有申请都将经过尽职调查程序;任何申请被发现是不真实的,剽窃的,或分享一个想法,不是他们自己的将自动取消资格。
  • 所有不合格的申请人将自动从竞争中删除,没有追索或报销。
  • 不需要购买或支付任何种类的进入或赢得竞争。
  • 在法律限制或禁止的地方无效。
时间轴
更新4

挑战更新

饮水中的作物挑战更新

2021年3月29日,太平洋时间下午4点09分Kyla杰弗里

法律协议:我们已经更新了美国水作物挑战的法律协议。下次返回挑战页面时,系统将提示您重新接受此协议。

什么改变了?我们已为联邦资助,联邦设施和与联邦雇员进行磋商,增加了一个条款。

没有使用联邦设施或基金,创新者在比赛期间没有咨询联邦雇员,除非设施,资金和/或雇员在公平基础上参加竞争的所有个人和实体提供

请参见法律协议有关详细信息。

成本计算:我们已经简化了根据竞争对手的反馈计算材料成本的要求。我们现在要求建立/制造解决方案所需的材料成本估算每平方英尺运河。

为什么改变?初始请求是运河长度的成本估算。由于运河的宽度和深度不是标准的,因此我们仅简化了每平方英尺的成本。


团队合作让梦想成真

2021年3月23日,太平洋夏令时早上6点露露

你有没有想过组队参加美国水作物挑战赛?

团队可以通过连接直接在挑战页面上形成论坛

组建团队的一些优势包括:

1.问责制

当你和团队一起工作时,截止日期不太可能从你手中溜走。

2.共享工作负载

你知道古老的"分而治之"吗?“这对挑战很有效!通过稳固的合作,三个人的团队可以比一个人单独工作产生更多的成果。

3.友情

别人可能很难理解你的独行侠之旅,但你的团队会和你在一起的!作为灵感、动力的来源,甚至是点燃你的火焰,队友可以提供巨大的情感优势。想想看——新的网络朋友!

4.专业化

也许你是一个真正的梦想家,有一个不可思议的概念,但仍停留在如何“螺母和螺栓”结合在一起?是的,你需要一个团队。拥有技能和特殊工作知识的队友是一个巨大的资源。好处是双向的!

罗马并没有建造一天。你的团队将花一些时间来聚在一起,所以一定要领先于它并开始招募,伸出援手和网络了解挑战。论坛是一个开始的好地方。此外,通过避开//www.sushisonoda.com/crowdsourcing-community,通过专业来浏览整个Herox社区。


关于论坛

3月9日,2021年,上午5点PST露露

也许你到目前为止有一些关于挑战的问题,想法或想法 - 但你还在想知道在哪里?事实上,有一种快速,易于使用的方式来提出问题和开始对谈话的关于水域的作物挑战:挑战论坛

感兴趣吗?简单地去论坛看看人们都说了些什么。如果你想开始一个新的对话,点击“新话题”(如下图所示),开始起草你的信息。

这是一个伟大的方式,开始与其他社区成员围绕挑战的不同方面,获得见解,甚至合作!请记住,HeroX会定期登录论坛,所以这也是一个很好的方式来联系我们,了解您可能有的任何问题(或建议)。

希望这对你有帮助!


欢迎来到社区!

2021年3月8日,上午5点PST露露

欢迎来到美国的农作物面临挑战!这个挑战现在正式开始接受提交。

要开始,回到了挑战页面,其中包含参与所需的所有信息。在那里,单击“接受挑战”。接受法律协议后,您将正式签署为竞争对手!

如果你感到困惑,论坛是一个很好的资源与他人合作,并得到你的具体问题的答案。

好运!


论坛3.
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