أخبار - تطبيق الهند لنظام مراقبة متكامل للإنذار المبكر بالفيضانات المفاجئة

خلاصة

تُعدّ الهند من الدول التي تتعرض باستمرار للفيضانات المفاجئة، لا سيما في المناطق الجبلية الشمالية والشمالية الشرقية من جبال الهيمالايا. وقد أسفرت أساليب إدارة الكوارث التقليدية، التي تركز غالبًا على الاستجابة لما بعد الكارثة، عن خسائر بشرية واقتصادية فادحة. وفي السنوات الأخيرة، شجعت الحكومة الهندية بقوة تبني حلول تكنولوجية متطورة للإنذار المبكر بالفيضانات المفاجئة. وتتناول هذه الدراسة، التي تركز على ولاية هيماشال براديش المتضررة بشدة، بالتفصيل تطبيق نظام الإنذار المبكر بالفيضانات المفاجئة المتكامل، وفعاليته، والتحديات التي تواجهه، والذي يجمع بين عدادات تدفق المياه الرادارية، ومقاييس الأمطار الأوتوماتيكية، وأجهزة استشعار الإزاحة.

1. خلفية المشروع والحاجة إليه

تتميز تضاريس ولاية هيماشال براديش بجبالها الشاهقة ووديانها العميقة، وشبكة أنهارها الكثيفة. وخلال موسم الرياح الموسمية (يونيو-سبتمبر)، تكون الولاية عرضةً لهطول أمطار غزيرة قصيرة المدة، ناجمة عن الرياح الموسمية الجنوبية الغربية، مما يؤدي إلى فيضانات مفاجئة وانهيارات أرضية مدمرة. وقد مثّلت كارثة كيدارناث عام 2013 في ولاية أوتاراخاند، التي أودت بحياة الآلاف، جرس إنذار بالغ الأهمية. إذ كانت شبكة مقاييس الأمطار التقليدية متفرقة، وكان نقل البيانات متأخرًا، ما حال دون تلبية الحاجة إلى رصد دقيق وإنذار سريع بالأمطار الغزيرة المفاجئة والمحلية.

الاحتياجات الأساسية:

المراقبة في الوقت الحقيقي: جمع البيانات الدقيقة عن هطول الأمطار ومستويات مياه الأنهار في مستجمعات المياه النائية التي يصعب الوصول إليها.
التنبؤ الدقيق: إنشاء نماذج موثوقة للأمطار والجريان السطحي للتنبؤ بوقت وصول ذروة الفيضانات وحجمها.
تقييم مخاطر الكوارث الجيولوجية: تقييم مخاطر عدم استقرار المنحدرات والانهيارات الأرضية الناجمة عن هطول الأمطار الغزيرة.
الإنذار السريع: توصيل معلومات التحذير بسلاسة إلى السلطات المحلية والمجتمعات لكسب وقت ثمين للإخلاء.

2. مكونات النظام وتطبيقات التكنولوجيا

ولمعالجة هذه الاحتياجات، تعاونت ولاية هيماشال براديش مع اللجنة المركزية للمياه (CWC) والإدارة الهندية للأرصاد الجوية (IMD) لنشر نظام متطور للتنبؤ بتغير المناخ في مستجمعات المياه عالية الخطورة (مثل أحواض سوتليج وبياس).

1. مقاييس المطر الأوتوماتيكية (ARGs)

الوظيفة: بصفتها وحدات الاستشعار الأساسية والخط الأمامي، تتولى أجهزة الاستشعار الآلية مسؤولية جمع البيانات الأكثر أهمية: شدة هطول الأمطار وكمية الأمطار المتراكمة. وهذا هو العامل المباشر وراء تشكل الفيضانات المفاجئة.
الميزات التقنية: تستخدم هذه الأجهزة آلية دلو قلاب، حيث تولد إشارة لكل 0.5 ملم أو 1 ملم من الأمطار، وتنقل البيانات في الوقت الفعلي إلى مركز التحكم عبر نظام GSM/GPRS أو الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. ويتم نشرها استراتيجياً في أعالي ووسط وأسفل مستجمعات المياه لتشكيل شبكة رصد كثيفة، قادرة على رصد التباين المكاني لهطول الأمطار.
الدور: توفير بيانات الإدخال لحسابات النموذج. عندما يسجل نظام ARG شدة هطول الأمطار التي تتجاوز عتبة محددة مسبقًا (على سبيل المثال، 20 ملم في الساعة)، يقوم النظام تلقائيًا بتشغيل تنبيه أولي.

2. أجهزة قياس التدفق/المستوى بالرادار بدون تلامس (أجهزة استشعار مستوى الماء بالرادار)

الوظيفة: تُركّب هذه الأجهزة على الجسور أو المنشآت الواقعة على ضفاف الأنهار، وتقيس المسافة إلى سطح النهر دون تلامس، وبالتالي تحسب مستوى المياه في الوقت الفعلي. كما تُصدر إنذارًا مباشرًا عند تجاوز مستويات المياه علامات الخطر.
الميزات التقنية:
- الميزة: على عكس أجهزة الاستشعار التقليدية القائمة على التلامس، فإن أجهزة استشعار الرادار لا تتأثر بالتأثير الناتج عن الرواسب والحطام التي تحملها مياه الفيضانات، مما يتطلب الحد الأدنى من الصيانة ويوفر موثوقية عالية.
- تطبيق البيانات: تُستخدم بيانات مستوى المياه في الوقت الفعلي، بالإضافة إلى بيانات هطول الأمطار في المناطق الواقعة في المنبع، لمعايرة نماذج الهيدرولوجيا والتحقق من صحتها. ومن خلال تحليل معدل ارتفاع مستوى المياه، يستطيع النظام التنبؤ بدقة أكبر بذروة الفيضان ووقت وصوله إلى المناطق الواقعة في المصب.
الدور: تقديم أدلة قاطعة على حدوث الفيضانات. فهي أساسية للتحقق من صحة توقعات هطول الأمطار وتفعيل استجابات الطوارئ.

3. أجهزة استشعار الإزاحة/التشقق (أجهزة قياس التشققات وأجهزة قياس الميل)

الوظيفة: مراقبة المنحدرات المعرضة لخطر الانهيارات الأرضية أو تدفقات الحطام لرصد الإزاحة والتشوه. يتم تركيبها على مناطق الانهيارات الأرضية المعروفة أو المنحدرات عالية الخطورة.
الميزات التقنية: تقيس هذه المجسات اتساع الشقوق السطحية (أجهزة قياس الشقوق) أو حركة التربة تحت السطحية (أجهزة قياس الميل). عندما يتجاوز معدل الإزاحة عتبة آمنة، فهذا يشير إلى تدهور سريع في استقرار المنحدر واحتمالية عالية لحدوث انزلاق كبير في ظل هطول أمطار مستمر.
الدور: تقديم تقييم مستقل لمخاطر الكوارث الجيولوجية. حتى في حال عدم وصول هطول الأمطار إلى مستويات الإنذار بالفيضانات، فإن مستشعر الإزاحة المُفعّل سيُصدر تحذيراً من الانهيارات الأرضية/تدفقات الحطام لمنطقة محددة، مما يُعد إضافةً بالغة الأهمية إلى تحذيرات الفيضانات.

تكامل الأنظمة وسير العمل:
تتجمع البيانات من أجهزة الاستشعار الرادارية وأجهزة استشعار الإزاحة في منصة إنذار مركزية. وتُجري نماذج المخاطر الهيدرولوجية والجيولوجية المدمجة تحليلاً متكاملاً.

يتم إدخال بيانات هطول الأمطار في النماذج للتنبؤ بحجم الجريان السطحي المحتمل ومستويات المياه.
تتم مقارنة بيانات مستوى المياه الرادارية في الوقت الفعلي مع التوقعات لتصحيح وتحسين دقة النموذج باستمرار.
تُستخدم بيانات النزوح كمؤشر موازٍ لعملية صنع القرار.
بمجرد أن تتجاوز أي مجموعة من البيانات عتبات متعددة المستويات محددة مسبقًا (استشاري، مراقبة، تحذير)، يقوم النظام تلقائيًا بنشر التنبيهات إلى المسؤولين المحليين وفرق الاستجابة للطوارئ وقادة المجتمع عبر الرسائل النصية القصيرة وتطبيقات الهاتف المحمول وصفارات الإنذار.

3. النتائج والأثر

زيادة وقت الإنذار: لقد زاد النظام من أوقات الإنذار الحرجة من الصفر تقريبًا إلى 1-3 ساعات، مما يجعل إخلاء القرى عالية الخطورة أمرًا ممكنًا.
انخفاض الخسائر في الأرواح: خلال عدة موجات هطول أمطار غزيرة في السنوات الأخيرة، نجحت ولاية هيماشال براديش في تنفيذ عمليات إجلاء استباقية متعددة، مما حال دون وقوع خسائر كبيرة في الأرواح. فعلى سبيل المثال، خلال موسم الأمطار الموسمية لعام 2022، أجلت مقاطعة ماندي أكثر من 2000 شخص بناءً على تحذيرات، ولم تُسجل أي خسائر في الأرواح جراء الفيضانات المفاجئة التي أعقبت ذلك.
صنع القرار القائم على البيانات: لقد غيّر النموذج من الاعتماد على الحكم التجريبي إلى إدارة الكوارث العلمية والموضوعية.
زيادة الوعي العام: لقد ساهم وجود النظام وحالات الإنذار الناجحة بشكل كبير في زيادة وعي المجتمع وثقته في معلومات الإنذار المبكر.

4. التحديات والتوجهات المستقبلية

الصيانة والتكلفة: تتطلب أجهزة الاستشعار المنتشرة في البيئات القاسية صيانة منتظمة لضمان استمرارية البيانات ودقتها، مما يشكل تحديًا مستمرًا للقدرات المالية والتقنية المحلية.
التواصل في "الميل الأخير": إن ضمان وصول رسائل التحذير إلى كل فرد في كل قرية نائية، وخاصة كبار السن والأطفال، يتطلب مزيدًا من التحسين (على سبيل المثال، الاعتماد على الراديو أو أجراس المجتمع أو الطبول كنسخة احتياطية).
تحسين النموذج: تتطلب جغرافية الهند المعقدة جمع البيانات بشكل مستمر لتحديد مواقع نماذج التنبؤ وتحسينها لتحسين الدقة.
الطاقة والاتصال: لا يزال توفير إمدادات طاقة مستقرة وتغطية شبكة الهاتف المحمول في المناطق النائية يمثلان مشكلة. وتعتمد بعض المحطات على الطاقة الشمسية والاتصالات عبر الأقمار الصناعية، وهما أكثر تكلفة.

التوجهات المستقبلية: تخطط الهند لدمج المزيد من التقنيات، مثل رادار الطقس للتنبؤ الدقيق بهطول الأمطار، باستخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتحليل البيانات التاريخية من أجل خوارزميات إنذار محسنة، وتوسيع نطاق تغطية النظام ليشمل ولايات أخرى معرضة للفيضانات المفاجئة.

خاتمة

يُعدّ نظام الإنذار المبكر بالفيضانات المفاجئة في ولاية هيماشال براديش الهندية نموذجًا يُحتذى به للدول النامية التي تستخدم التكنولوجيا الحديثة لمكافحة الكوارث الطبيعية. فمن خلال دمج مقاييس الأمطار الآلية، ومقاييس تدفق المياه بالرادار، وأجهزة استشعار الإزاحة، يُنشئ النظام شبكة مراقبة متعددة الطبقات تغطي جميع أنحاء العالم، مما يُتيح نقلة نوعية من الاستجابة السلبية إلى الإنذار المبكر الفعال للفيضانات المفاجئة ومخاطرها الثانوية. وعلى الرغم من التحديات، فإن القيمة المُثبتة لهذا النظام في حماية الأرواح والممتلكات تُقدّم نموذجًا ناجحًا وقابلًا للتطبيق في مناطق مماثلة حول العالم.

مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 وGPRS و4G وWIFI وLORA وLORAWAN

للحصول على مزيد من المعلومات حول أجهزة الاستشعار،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com

الهاتف: +86-15210548582