غلين كانيون، أريزونا - في ظلّ معاناة غرب الولايات المتحدة من جفاف تاريخي هائل، تُعدّ كل قطرة ماء بالغة الأهمية. وفي خطوةٍ هامة نحو إدارة دقيقة للمياه، أعلنت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، بالتعاون مع سلطات المياه في الولايات، عن نجاح نشر نظام متطور لمراقبة تدفق المياه باستخدام الرادار المائي أسفل سد غلين كانيون على نهر كولورادو. ويمثّل هذا النشر بداية عهد جديد من جمع البيانات عالية الدقة في الوقت الفعلي لأحد أهم أنظمة الأنهار في أمريكا.
التحدي: القياس الدقيق في شريان حياة بالغ الأهمية
يُعدّ نهر كولورادو شريان حياة، إذ يُموّل الزراعة وعشرات الملايين من السكان في سبع ولايات أمريكية والمكسيك. وقد تسبب الجفاف المستمر في انخفاض حاد في منسوب المياه في خزاناته الرئيسية، بحيرة باول وبحيرة ميد. وأصبح قياس وإدارة كل متر مكعب من المياه المُصرّفة إلى المصب بدقة مسألة جوهرية لاقتصاد المنطقة واستقرارها.
يتميز الجزء النهري أسفل سد غلين كانيون بتدفق مياه سريع ومضطرب، مما يجعل طرق قياس التدفق التقليدية القائمة على التلامس خطيرة على الفنيين، ويصعب تطبيقها أيضاً خلال الظواهر الهيدرولوجية المتطرفة. وقد أدى ذلك سابقاً إلى ثغرات وتأخيرات في البيانات في الأوقات الأكثر حساسية.
الحل: مراقبة الرادار عن بعد، وبشكل مستمر، وبدقة عالية
تم تركيب مقياس تدفق الرادار الجديد الذي يعمل بدون تلامس (مثل طراز من SENIX أو Valeport) بشكل آمن على جسر أسفل السد. ويعمل المقياس عن طريق بث موجات رادار باتجاه سطح النهر وتحليل الإشارة المنعكسة باستخدام تأثير دوبلر لحساب سرعة التدفق السطحي دون أي تلامس مادي مع الماء.
أوضح مهندس ميداني من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية: "يعمل هذا النظام كجهاز مراقبة هيدرولوجية يعمل على مدار الساعة. فهو يقضي تماماً على خطر تلف أجهزة الاستشعار بسبب الفيضانات أو الحطام. والأهم من ذلك، أنه خلال الفيضانات - عندما يكون النهر في أشد حالات خطورته وتكون البيانات بالغة الأهمية - يستطيع فنيونا جمع معلومات أساسية عن سرعة المياه من على الجسر بأمان أو حتى عن بُعد."
تكامل الأنظمة وتطبيقات البيانات
تم دمج مقياس تدفق الرادار مع العديد من المكونات الرئيسية:
- جهاز إرسال لاسلكي GPRS/4G: يرسل بيانات السرعة في الوقت الفعلي على الفور إلى نظام معلومات المياه الوطني التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ومراكز التحكم التابعة لإدارات المياه الحكومية.
- مسجل البيانات بشاشة لمس: يسمح للعاملين الميدانيين بعرض اتجاهات البيانات في الوقت الفعلي، وتكوين المعلمات، وتصدير السجلات التاريخية لتسهيل الصيانة والمعايرة.
- مراقبة متعددة المعايير: يقوم النظام بمراقبة مستوى المياه في وقت واحد، وبالاقتران مع بيانات المقطع العرضي للقناة المعايرة مسبقًا، يقوم تلقائيًا بحساب التصريف في الوقت الفعلي.
تُستخدم هذه البيانات مباشرةً للأغراض التالية:
- التحقق من تصريف السد: التدقيق الدقيق لكمية المياه المنطلقة من سد غلين كانيون لضمان الامتثال لاتفاقيات تخصيص المياه بين الولايات الواقعة في اتجاه مجرى النهر.
- نماذج الإنذار المبكر بالفيضانات: توفير فترات زمنية أطول لإصدار تحذيرات الفيضانات للمجتمعات الواقعة في اتجاه مجرى النهر.
- دراسات التدفق البيئي: مساعدة العلماء على فهم تأثير معدلات التدفق المختلفة على النظام البيئي في اتجاه مجرى النهر، وتوفير البيانات لدعم موائل أنواع الأسماك المهددة بالانقراض.
التوقعات المستقبلية
يُقدّم نجاح هذا المشروع نموذجاً لتطوير تقنيات الرصد في المواقع الرئيسية في حوض نهر كولورادو وعبر الولايات المتحدة. وتخطط هيئات إدارة موارد المياه لنشر تقنية الرادار غير التلامسية هذه في مواقع رصد أكثر أهمية وخطورة خلال السنوات الخمس القادمة.
واختتم مدير المشروع قائلاً: "في مواجهة تحدي تغير المناخ، يجب علينا الاستفادة من أحدث التقنيات لإدارة أثمن مواردنا الطبيعية. هذا الاستثمار لا يُحسّن جودة البيانات وسلامة العاملين فحسب، بل يُرسي أيضاً أساساً متيناً لأمننا المائي في المستقبل."
مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 وGPRS و4G وWIFI وLORA وLORAWAN
للمزيد من أجهزة استشعار تدفق المياه بالرادار معلومة،
يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com
الهاتف: +86-15210548582
تاريخ النشر: 15 أكتوبر 2025