تُعد الفيضانات تحديًا بيئيًّا وأمنيًّا عالميًّا. ولا سيما خلال الظواهر الجوية المتطرفة، حيث يمكن أن تتراكم المياه بسرعة في الأنهار والبحيرات وأنظمة الصرف الحضرية، مما يشكل مخاطر جسيمة على البنية التحتية وسلامة البشر. وتعاني طرق القياس اليدوية التقليدية والقياسات القائمة على العوامات من دقة منخفضة، وأداء ضعيف في الوقت الفعلي، وتكاليف عمالة مرتفعة, ، مما يجعلها غير كافية لتلبية احتياجات الرصد الحديث للفيضانات والاستجابة لحالات الطوارئ.

لماذا يُعد رصد الفيضانات أمرًا ضروريًا?

المؤشرات الرئيسية	المخاطر المحتملة
الارتفاع السريع لمستوى المياه	انتشار الملوثات، والأضرار البيئية
أعلى مستويات المياه أثناء الفيضانات	تشبع الأراضي الزراعية أو المناطق الحضرية بالمياه
عمليات العواصف والفيضانات غير المعروفة	تأخر الاستجابة لحالات الطوارئ
تدهور جودة المياه	مخاطر تتعلق بسلامة مياه الشرب

الطرق التقليدية (مثل أجهزة قياس منسوب المياه على ضفاف الأنهار والعوامات) لا يمكنه توفير بيانات مستمرة في الوقت الفعلي وغالبًا ما تتأثر بالظروف الجوية، مما يؤدي إلى أخطاء كبيرة في القياس.

ما المقصود برصد الفيضانات بالطرق التقليدية؟

في مجال الرصد التقليدي للفيضانات، يُعتمد بشكل أساسي على طريقتين كلاسيكيتين. تتمثل إحداهما في تركيب مقاييس المياه على ضفاف المسطحات المائية أو على المنشآت الهيدروليكية. يقوم المراقبون بأخذ قراءات يدوية في أوقات محددة كل يوم، مثل الساعة 8:00 و20:00، وحتى بتواتر أكبر خلال موسم الفيضانات، لتحديد مستوى المياه. هذه الطريقة سهلة التشغيل والقراءات بديهية. ومع ذلك، فهي تنطوي حتمًا على أخطاء ناتجة عن القراءات اليدوية، كما أنها معرضة بشدة للتأثر بالعوامل المحيطة بعملية الرصد، مثل سوء الأحوال الجوية وضعف الإضاءة. وفي الوقت نفسه، لا يمكنها تحقيق الرصد في الوقت الفعلي للتغيرات الديناميكية في مستوى المياه، ولا يمكنها جمع معلومات عن جودة المياه.

وتتمثل الطريقة الثانية في قياس سرعة التدفق عن طريق وضع عوامات على سطح النهر. وعادةً ما يتم اختيار مقطع من النهر يتميز بتدفق مائي مستقر ومجرى نهر مستقيم. ويتم قياس المسافة الثابتة مسبقًا. وبعد وضع العوامة، يتم تسجيل الوقت الذي تستغرقه العوامة لقطع هذه المسافة بدقة، ثم يتم حساب سرعة تدفق العوامة. ثم يتم تقدير متوسط سرعة التدفق في مجرى النهر استنادًا إلى العلاقات التجريبية. ومع ذلك، في التطبيق العملي، يمكن لعوامل مثل شدة الرياح والاختلافات في أنواع العوامات أن تؤثر بشكل كبير على دقة القياس. وعلى غرار طريقة المراقبة باستخدام مقياس منسوب المياه، يصعب مراقبة جودة المياه بشكل فعال.

نظرة عامة على حل «كاسيز» لرصد الفيضانات

كاسيز يوفر نظامًا متكاملًا لرصد الفيضانات يركز على استشعار مستوى المياه في الوقت الفعلي + استشعار جودة المياه + نقل البيانات لاسلكيًا + تنبيهات ذكية, ، وهي مناسبة لمختلف البيئات مثل الخزانات والأنهار وأنظمة الصرف الصحي الحضرية.

جدول مقارنة المنتجات الأساسية

فئة المنتج	الطراز / السلسلة	الوظيفة الرئيسية	المواصفات النموذجية
مستشعر مستوى الماء	مستشعر مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية KUS550	القياس المستمر لمستوى الماء بدون تلامس	النطاق: 0.15–3 أمتار (قابل للتعديل حتى 5 أمتار) الدقة: ≤1%FS الدقة: 0.1 ملم تصنيف IP: IP68
مقياس المستوى بالرادار	رادار الموجة الموجهة / 80 جيجاهرتز	مراقبة مستوى المياه بعيدة المدى وعالية الدقة	نطاق واسع، ومقاومة عالية للتداخل، ويدعم الاتصال اللاسلكي
مستشعر جودة المياه	مستشعر متعدد المعلمات لرصد جودة المياه عبر الإنترنت	يقيس تركيز الملوثات، والعكارة، وما إلى ذلك.	يدعم مخرج RS485 / 4-20mA
البوابة الذكية	محطة لاسلكية لجمع البيانات ونقلها	تنسيق المراقبة باستخدام أجهزة استشعار متعددة	خيارات LTE وNB-IoT وLoRaWAN
منصة الإنذارات والبرمجيات	لوحة التحكم في الوقت الفعلي	مراقبة اتجاهات منسوب المياه وإدارة الإنذارات عبر الإنترنت	العرض السحابي والإشعارات الفورية على الأجهزة المحمولة

مستشعر المياه بالموجات فوق الصوتية:

يعمل مقياس مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية استنادًا إلى خصائص انتشار الموجات فوق الصوتية في الهواء. حيث يقوم بإرسال نبضات فوق صوتية باتجاه سطح الماء. وبعد أن تنعكس النبضات عن سطح الماء، يستقبلها المستشعر. ومن خلال الجمع بين الفارق الزمني بين الإرسال والاستقبال وسرعة انتشار الموجات فوق الصوتية، يمكن حساب المسافة من المستشعر إلى سطح الماء بدقة، ومن ثم يمكن الحصول على ارتفاع مستوى الماء.

مستشعر مستوى المياه بالرادار:

يعمل مقياس مستوى الماء بالرادار على مبدأ مشابه لمقياس مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية. فهو يقيس مستوى الماء عن طريق إرسال واستقبال الموجات الكهرومغناطيسية. وتنعكس الموجات الكهرومغناطيسية التي يصدرها عند اصطدامها بسطح الماء، ويتم حساب مستوى الماء بناءً على زمن الانتشار وسرعته.

يتميز مقياس مستوى المياه هذا بدقة عالية ونطاق قياس واسع، ولا يتأثر بالظروف الجوية أو بجودة المياه، كما أنه قادر على التكيف مع البيئات المعقدة. وهو يدعم التزويد بالطاقة عبر الألواح الشمسية، ويمكنه الاستفادة الفعالة من الطاقة النظيفة، كما يمكنه العمل بشكل طبيعي حتى في المناطق النائية التي تفتقر إلى شبكة الكهرباء الرئيسية. علاوة على ذلك، يمكن تزويده بجهاز جمع بيانات لاسلكي لتحقيق الإرسال الفوري لبيانات مستوى المياه إلى مركز مراقبة عن بُعد أو المنصات ذات الصلة عبر الإشارات اللاسلكية. وفي مجالات مشاريع الحفاظ على الموارد المائية ومراقبة المحيطات، يمكن للموظفين المعنيين الحصول على بيانات مستوى المياه عن بُعد وفي الوقت الفعلي، مما يوفر دعماً قوياً لجدولة المشاريع واتخاذ القرارات.

مستشعر جودة المياه: 

يتميز مستشعر جودة المياه بفعالية عالية، ويمكنه رصد التغيرات في جودة المياه في الوقت الفعلي. كما يمكنه رصد تركيزات الملوثات، مما يوفر أساسًا للوقاية من التلوث المرتبط بالفيضانات والسيطرة عليه، ويمكنه أيضًا تتبع التغيرات في جودة المياه، مما يساعد في عمليات الاستعادة وإعادة الإعمار اللاحقة. وفيما يتعلق بضمان سلامة مياه الشرب، فإنه يراقب عن كثب جودة مياه المصادر، ويحذر فورًا من أي حالات شاذة، ويكتشف مؤشرات إمدادات المياه في حالات الطوارئ لمنع انتشار الأمراض. وفي الوقت نفسه، يمكنه تقييم التأثير على البيئة الإيكولوجية، والتحذير من إغناء المياه بالمغذيات، والمساعدة في اتخاذ القرارات المتعلقة بالسيطرة على الفيضانات.

يدعم هذا المستشعر التزويد بالطاقة من الألواح الشمسية، ويعمل بثبات، ويقلل من تكاليف التوصيلات الكهربائية وصعوبات الصيانة. ويمكن تزويده بجهاز لاسلكي لجمع البيانات، قادر على إرسال بيانات جودة المياه بسرعة إلى نظام الإدارة، مما يسهل على إدارات حماية البيئة والحفاظ على الموارد المائية فهم حالة جودة المياه على الفور واتخاذ تدابير فعالة في مجالي الإدارة والحماية.

الحالات

المنتجات ذات الصلة

الموارد

• جمع البيانات التمهيدية لمعايير جودة المياه