على كوكب الأرض، تعتمد جميع الكائنات الحية على الماء. وإذا كان يمكن أن يُطلق عليه قوة الحياة، فهو الهواء الذي نتنفسه والذي يساعدنا في إنتاج الغذاء، الشرب والبقاء بصحة جيدة. لن تتمكن النباتات والحيوانات من العمل، فضلاً عن البقاء على قيد الحياة بدون الماء. أحيانًا، ومع ذلك، ستعاني من مشاكل بسبب زيادة مستوى المياه. إذا كان هناك الكثير من الماء في النهر، فقد يفيض ويغمر المنازل، المباني أو الطرق. لهذا السبب، يقوم العلماء بقياس كمية الماء الموجودة في النهر أو أماكن أخرى باستخدام أدوات خاصة تُسمى مستشعرات عمق الماء. يمكنها مساعدة في ضمان سلامة الإنسان، على سبيل المثال، من خلال قياس مستوى الماء.
جهاز استشعار مستوى المياه هو أداة فريدة تساعد في تحديد كمية المياه الموجودة في أي نهر، بحيرة أو جسم سائل آخر. فهو مهم جدًا لنا لأنه يساعد العلماء والمهندسين في الحصول على عينة لا تقدر بثمن للكشف عن كمية المياه الفعلية، مما يضمن سلامة المجتمعات من الفيضانات. هذه المستشعرات دقيقة جدًا ويمكنها إخبار العلماء الحجم الدقيق للمياه في النهر في أي وقت معين. وهذا مهم لاعتبارات السلامة والتخطيط لمخاطر الفيضانات.
الخيار المثالي لقياس العمق هو استخدام موجات الصوت المتعامدة في الماء. يتم إرسال موجات صوتية عبر الماء من جهاز، ثم تعود إليه بعد انعكاسها عن أي شيء موجود في قاع ذلك الجزء من النهر أو الجسم المحيط. يقوم المستشعر بعد ذلك بحساب الزمن الذي استغرقته الموجات الصوتية للعودة. يمكن للمستشعر أن يحدد عمق الماء بقياس الوقت الذي استغرقته الموجات الصوتية للعودة. في هذه الصورة أدناه يمكنك رؤية البيانات التي تم توليدها من اختبار ميداني أجريته في مارينا نورث تاهو. إنه مشابه لاستخدام الخفافيش للصوت للتوجه أثناء الظلام! يمكن للمستشعر تحديد سرعة حركة الماء، وهي بيانات حيوية للمهندسين المائيين الذين يتوقعون الفيضانات أو يعملون على نماذج لفهم كيفية عمل نظام الصرف الطبيعي للأرض. لدراسة مجموعة متنوعة من الظواهر، يحتاج الباحثون إلى معرفة كيفية حركة الماء.
لماذا تعتبر قياسات عمق الماء الدقيقة ضرورية للغاية؟ أولاً، تساعد هذه القياسات العلماء والمهندسين في تحديد متى قد يواجه نهر أو قناة فيضانًا. وهذه بيانات مهمة تسهم في نشر التحذيرات لتمكين المجتمعات من إخلاء السكان قبل وقوع الفيضانات. ثانيًا، تتيح هذه القياسات للعلماء دراسة دورة المياه على الأرض أو الطريقة التي تنتقل بها المياه بشكل طبيعي عبر الأرض وتتفاعل معها. بدون ذلك، يكون لدينا فهم محدود جدًا عن سياقنا وكيفية اندماجنا فيه. ونظرًا لأن العديد من الشركات تحتاج إلى الماء (مثل الزراعة، الصيد، والمصانع كأمثلة)، فإن قياسات عمق المياه الدقيقة تكون حيوية. سيكون من الأسهل التخطيط لها إذا عرفت الصناعات كمية المياه المتاحة لديها بحيث يمكن للمالكين ضمان توفر كمية كافية من المياه طوال العام.
في يومنا هذا، هناك مجموعة متنوعة من أجهزة استشعار عمق الماء التي يمكن العثور عليها في السوق. هناك بعض المستشعرات المصممة للأنهار ذات التدفق السريع نسبيًا (مقارنةً بالبحيرات أو البرك)، بينما تعمل الأخرى بشكل أفضل في المناطق الهادئة مثل البحيرات والبرك. إذا كنت تخطط لاستخدام جهاز استشعار عمق الماء، فإن الموقع مهم. الهدف هو اختيار مستشعر سيؤدي عمله بشكل جيد في نوع الماء الذي تقوم بقياسه. بالإضافة إلى جرعة من الدقة من المستشعر، تحتاج أيضًا إلى التأكد من أنه دقيق بما يكفي لتلبية احتياجاتك المقصودة.
اليوم، يتم تطبيق أجهزة استشعار عمق الماء بعدة أشكال مختلفة. من خلال تتبع مستويات المياه في الأنهار والبحيرات، يتم مراقبة التغيرات على المدى الطويل. ومع ذلك، فإن استخدامها لا ينتهي هنا فقط! تُستخدم هذه المستشعرات أيضًا من قبل المزارعين لمراقبة قيم رطوبة التربة التي ستحدد إنتاج المحاصيل. بالإضافة إلى ذلك، يجب مراقبة عمق الخزانات جيدًا لتحديد ما إذا كانت السدود كافية لضمان حياة الأسماك وسباحتها بشكل صحيح في تربية الأحياء المائية. علاوة على ذلك، باستخدام هذه المستشعرات، يتعلم العلماء المزيد حول دورة الماء وكيفية إعادة توزيع الماء في الطبيعة غير الملوثة. وهذا مهم لتقييم تأثيرات تغير المناخ وإدارة موارد المياه بشكل صحيح.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
SR
UK
VI
TH
TR
FA
AF
MS
GA
CY
BE
IS
BN
BS
LO
LA
MN