الأخبار - تطبيق الهند لنظام مراقبة متكامل للإنذار المبكر بالفيضانات المفاجئة

خلاصة

الهند بلدٌ يتأثر بالفيضانات المفاجئة بشكل متكرر، لا سيما في مناطق الهيمالايا الشمالية والشمالية الشرقية. وقد أدت أساليب إدارة الكوارث التقليدية، التي غالبًا ما تركز على الاستجابة لما بعد الكوارث، إلى خسائر بشرية واقتصادية فادحة. في السنوات الأخيرة، شجعت الحكومة الهندية بقوة على اعتماد حلول تكنولوجية متطورة للإنذار المبكر بالفيضانات المفاجئة. تُفصّل دراسة الحالة هذه، التي تُركز على ولاية هيماشال براديش المتضررة بشدة، تطبيق وفعالية وتحديات نظام الإنذار المتكامل بالفيضانات المفاجئة (FFWS)، الذي يجمع بين عدادات تدفق الرادار، ومقاييس المطر الآلية، وأجهزة استشعار الإزاحة.

1. خلفية المشروع والحاجة إليه

تتميز تضاريس هيماشال براديش بجبالها الشاهقة ووديانها العميقة، مع شبكة كثيفة من الأنهار. خلال موسم الرياح الموسمية (يونيو/حزيران - سبتمبر/أيلول)، تكون الولاية عرضة بشكل كبير لهطول أمطار غزيرة قصيرة المدة ناجمة عن الرياح الموسمية الجنوبية الغربية، مما يؤدي إلى فيضانات مفاجئة وانهيارات أرضية مدمرة. وكانت كارثة كيدارناث عام ٢٠١٣ في أوتاراخاند، التي أودت بحياة الآلاف، بمثابة جرس إنذار حاسم. كانت شبكة قياس الأمطار التقليدية ضعيفة، وكان نقل البيانات بطيئًا، مما حال دون تلبية الحاجة إلى رصد دقيق وتحذير سريع من هطول أمطار غزيرة مفاجئة ومحلية.

الاحتياجات الأساسية:

المراقبة في الوقت الحقيقي: جمع البيانات الدقيقة عن مستويات مياه الأمطار والأنهار في مستجمعات المياه النائية التي يصعب الوصول إليها.
التنبؤ الدقيق: إنشاء نماذج موثوقة لقياس هطول الأمطار والجريان السطحي للتنبؤ بوقت وصول وحجم ذروة الفيضانات.
تقييم المخاطر الجيولوجية: تقييم مخاطر عدم استقرار المنحدرات والانهيارات الأرضية الناجمة عن هطول الأمطار الغزيرة.
الإنذار السريع: توصيل معلومات التحذير بسلاسة إلى السلطات المحلية والمجتمعات المحلية لتوفير الوقت الثمين للإخلاء.

2. مكونات النظام وتطبيق التكنولوجيا

لتلبية هذه الاحتياجات، تعاونت ولاية هيماشال براديش مع لجنة المياه المركزية ودائرة الأرصاد الجوية الهندية لنشر نظام متقدم لإدارة المياه العذبة في مستجمعات المياه عالية المخاطر (على سبيل المثال، أحواض سوتليج وبياس).

1. أجهزة قياس المطر الأوتوماتيكية (ARGs)

الوظيفة: بصفتها وحدات استشعار رئيسية وأساسية، تتولى مجموعات الاستجابة للأمطار (ARGs) مسؤولية جمع البيانات الأكثر أهمية: كثافة الأمطار وكمياتها المتراكمة. وهذا هو العامل المباشر وراء تشكل الفيضانات المفاجئة.
الميزات التقنية: باستخدام آلية دلو الإمالة، تُولّد هذه العدادات إشارة لكل 0.5 مم أو 1 مم من هطول الأمطار، وتُرسل البيانات آنيًا إلى مركز التحكم عبر شبكات GSM/GPRS أو الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. وتُوزّع هذه العدادات استراتيجيًا في الروافد العليا والمتوسطة والسفلى لمستجمعات المياه، لتكوين شبكة مراقبة كثيفة، ترصد التباين المكاني لهطول الأمطار.
الدور: توفير بيانات الإدخال لحسابات النموذج. عندما يسجل نظام التنبؤ بالأمطار (ARG) كثافة هطول أمطار تتجاوز الحد المُحدد مسبقًا (مثل ٢٠ ملم في الساعة)، يُطلق النظام تنبيهًا أوليًا تلقائيًا.

2. أجهزة قياس التدفق/المستوى الراداري غير التلامسية (أجهزة استشعار مستوى المياه الراداري)

الوظيفة: تُركّب على الجسور أو المنشآت على ضفاف الأنهار، وتقيس المسافة إلى سطح النهر دون تلامس، وبالتالي تحسب مستوى المياه في الوقت الفعلي. كما تُصدر تحذيرًا مباشرًا عند تجاوز منسوب المياه لحدود الخطر.
الميزات التقنية:
- الميزة: على عكس أجهزة الاستشعار التقليدية القائمة على الاتصال، لا تتأثر أجهزة استشعار الرادار بتأثير الرواسب والحطام الذي تحمله مياه الفيضانات، وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة وتوفر موثوقية عالية.
- تطبيق البيانات: تُستخدم بيانات منسوب المياه اللحظية، بالإضافة إلى بيانات هطول الأمطار في أعلى النهر، لمعايرة النماذج الهيدرولوجية والتحقق من صحتها. ومن خلال تحليل معدل ارتفاع منسوب المياه، يُمكن للنظام التنبؤ بدقة أكبر بذروة الفيضان ووقت وصوله في المناطق الواقعة أسفل النهر.
الدور: توفير أدلة قاطعة على حدوث فيضانات. فهي أساسية للتحقق من صحة توقعات هطول الأمطار وتفعيل استجابات الطوارئ.

3. أجهزة استشعار الإزاحة/الشقوق (أجهزة قياس الشقوق ومقاييس الميل)

الوظيفة: مراقبة المنحدرات المعرضة لخطر الانهيارات الأرضية أو تدفقات الحطام بحثًا عن أي نزوح أو تشوه. تُركّب هذه الأجهزة على هياكل انهيارات أرضية معروفة أو منحدرات عالية الخطورة.
الميزات التقنية: تقيس هذه المستشعرات اتساع الشقوق السطحية (أجهزة قياس الشقوق) أو حركة التربة تحت السطحية (أجهزة قياس الميل). عندما يتجاوز معدل الإزاحة الحد الآمن، يُشير ذلك إلى انخفاض سريع في استقرار المنحدر واحتمال كبير لحدوث انزلاق كبير في ظل هطول الأمطار المستمر.
الدور: توفير تقييم مستقل لمخاطر الكوارث الجيولوجية. حتى في حال عدم وصول هطول الأمطار إلى مستويات الإنذار بالفيضانات، سيُطلق مستشعر الإزاحة المُفعّل تحذيرًا من الانهيارات الأرضية/تدفق الحطام في منطقة محددة، مما يُشكّل إضافةً أساسيةً لتحذيرات الفيضانات.

تكامل النظام وسير العمل:
تتجمع البيانات من منظومات التنبؤ بالأخطار (ARGs) وأجهزة استشعار الرادار وأجهزة استشعار الإزاحة في منصة تحذير مركزية. وتُجري نماذج المخاطر الهيدرولوجية والجيولوجية المُدمجة تحليلات متكاملة.

يتم إدخال بيانات هطول الأمطار في النماذج للتنبؤ بحجم الجريان المحتمل ومستويات المياه.
يتم مقارنة بيانات مستوى المياه بالرادار في الوقت الفعلي مع التوقعات لتصحيح دقة النموذج وتحسينها بشكل مستمر.
تُستخدم بيانات النزوح كمؤشر موازٍ لاتخاذ القرار.
وبمجرد أن تتجاوز أي مجموعة من البيانات الحدود المحددة مسبقًا على عدة مستويات (الإرشاد، والمراقبة، والتحذير)، يقوم النظام تلقائيًا بنشر التنبيهات إلى المسؤولين المحليين، وفرق الاستجابة للطوارئ، وقادة المجتمع عبر الرسائل القصيرة، وتطبيقات الهاتف المحمول، وأجهزة الإنذار.

3. النتائج والتأثير

زيادة زمن التنفيذ: نجح النظام في زيادة زمن تنفيذ التحذيرات الحرجة من ما يقرب من الصفر إلى 1-3 ساعات، مما يجعل إخلاء القرى المعرضة للخطر أمرًا ممكنًا.
انخفاض الخسائر في الأرواح: خلال عدة حوادث هطول أمطار غزيرة في السنوات الأخيرة، نجحت هيماشال براديش في تنفيذ العديد من عمليات الإخلاء الاستباقي، مما حال دون وقوع خسائر بشرية كبيرة. على سبيل المثال، خلال موسم الأمطار لعام ٢٠٢٢، أجلت مقاطعة ماندي أكثر من ٢٠٠٠ شخص بناءً على التحذيرات؛ ولم تُسجل أي خسائر في الأرواح في الفيضانات المفاجئة التي تلت ذلك.
اتخاذ القرارات بناءً على البيانات: تحول النموذج من الاعتماد على الحكم التجريبي إلى إدارة الكوارث العلمية والموضوعية.
تعزيز الوعي العام: لقد أدى وجود النظام وحالات التحذير الناجحة إلى زيادة وعي المجتمع وثقته بمعلومات الإنذار المبكر بشكل كبير.

4. التحديات والتوجهات المستقبلية

الصيانة والتكلفة: تتطلب أجهزة الاستشعار المنتشرة في بيئات قاسية صيانة منتظمة لضمان استمرارية البيانات ودقتها، مما يشكل تحديًا مستمرًا للقدرة المالية والفنية المحلية.
"التواصل في الميل الأخير": إن ضمان وصول رسائل التحذير إلى كل فرد في كل قرية نائية، وخاصة كبار السن والأطفال، يتطلب المزيد من التحسين (على سبيل المثال، الاعتماد على الراديو، أو أجراس المجتمع، أو الأجراس الصغيرة كنسخة احتياطية).
تحسين النماذج: تتطلب الجغرافيا المعقدة في الهند جمع البيانات بشكل مستمر لتحديد نماذج التنبؤ وتحسينها لتحسين الدقة.
الطاقة والاتصال: لا يزال استقرار إمدادات الطاقة وتغطية شبكات الهاتف المحمول في المناطق النائية يُشكلان مشكلة. تعتمد بعض المحطات على الطاقة الشمسية والاتصالات عبر الأقمار الصناعية، وهي أكثر تكلفة.

التوجهات المستقبلية: تخطط الهند لدمج المزيد من التقنيات، مثل رادار الطقس للحصول على توقعات أكثر دقة لهطول الأمطار الآن، واستخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتحليل البيانات التاريخية لتحسين خوارزميات التحذير، وتوسيع نطاق تغطية النظام إلى الولايات الأخرى المعرضة للفيضانات المفاجئة.

خاتمة

يُعد نظام الإنذار المبكر من الفيضانات المفاجئة في هيماشال براديش، الهند، نموذجًا يُحتذى به في الدول النامية التي تستخدم التقنيات الحديثة لمكافحة الكوارث الطبيعية. فمن خلال دمج مقاييس الأمطار الآلية، ومقاييس تدفق الرادار، وأجهزة استشعار الإزاحة، يُنشئ النظام شبكة رصد متعددة الطبقات من السماء إلى الأرض، مما يُتيح نقلة نوعية من الاستجابة السلبية إلى الإنذار النشط للفيضانات المفاجئة ومخاطرها الثانوية. ورغم التحديات، تُقدم القيمة المُثبتة لهذا النظام في حماية الأرواح والممتلكات نموذجًا ناجحًا وقابلًا للتكرار في مناطق مماثلة حول العالم.

مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

لمزيد من المعلومات حول أجهزة الاستشعار،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة:www.hondetechco.com

هاتف: +86-15210548582