ما هي الأداة لرصد المياه؟

وأجهزة رصد المياه هي معدات متخصصة تستخدم لقياس وتحليل مجموعة واسعة من البارامترات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية في الأحياء المائية، وتؤدي دوراً حيوياً في إدارة الموارد المائية، وحماية نوعية المياه، والبحوث البيئية، ومكافحة التلوث، وفيما يلي بعض الأنواع الشائعة من أدوات رصد المياه وخصائصها التفصيلية:

 1 - مستخلصات أكسيجين

الوظيفة: قياس كمية الأكسجين المذاب في الماء، وهو أمر ضروري لتقييم صحة جسم الماء.

- الخصائص: هناك نوعان من أجهزة الاستشعار، وهما الأجهزة الكهروكيميائية والضوئية، لا تتطلب أجهزة الاستشعار البصري معايرة متكررة، وهي مناسبة للرصد الطويل الأجل، بينما تحتاج أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية إلى استبدال دوري للحجاب الحاجز والكهربائي.

 2 - مقياس استشعار للأجل الطويل

الوظيفة: تحديد مدى أحماض المياه ومدى كثافتها لمعرفة ما إذا كانت نوعية المياه تفي بالمعايير.

- الخصائص: تستخدم عادة الزجاج أو الأقطاب الكهربائية المركبة وتتطلب معايرة دورية لضمان الدقة، وبعض النماذج المتقدمة لها تعويض تلقائي عن درجة الحرارة.

 3 - جهاز استشعار

الوظيفة: قياس مجموع كمية المواد الموصلة في الماء، مما يعكس بصورة غير مباشرة تركيز الأيونات في الماء.

- الخصائص: ملائمة للكشف السريع، متأثرة بدرجة الحرارة، وبالتالي فإن معظم مقاييس التوصيل مزودة بتعويض عن درجة الحرارة لتحسين دقة القياس.

 4 كانون الثاني/ديسمبر

الوظيفة: تقييم محتوى الجسيمات المعلقة في المياه، وهو مؤشر على شفافية المياه.

- الخصائص: استخدام مبدأ تشتت الضوء، وهو مناسب لرصد الأنهار والبحيرات والمياه المستعملة الصناعية، وبعض التربيديمرات له أيضاً وظيفة تنظيف آلية، مما يقلل من الحاجة إلى الصيانة.

 5 - أجهزة قياسات التدرج وأجهزة استشعار التدفق

- الوظيفة: قياس سرعة تدفق المياه وحجمها، وهما أمران هامان للإنذار بالفيضانات وتوزيع المياه.

- الميزات:

 - السونار (ADCP): للمياه العميقة والبيئات السائلة العالية السرعة.

 - مقياس التدفق الكهرمغنطيسي: بالنسبة لسرعة التدفق المنخفضة والبيئات المائية الضحلة، استنادا إلى فاراداي'(س) قانون الاستدلال الكهرمغنطيسي.

 - مقياس التدفق فوق السطحي: قياس معدل التدفق بالتغير في سرعة الموجات فوق الصوتية التي تمر عبر السائل، المناسبة لمجموعة واسعة من الظروف السائلة.

 6 - ملح المغذيات

الوظيفة: اكتشاف أملاح مغذية مثل النيتروجين والفوسفور في الماء لتقييم مخاطر التغذية.

- الخصائص: يمكن أن تكون مراقبة مستمرة محمولة أو على الخط، تتسم بأهمية خاصة للبحيرات والمياه الساحلية، ويمكن لبعض الأجهزة قياس أملاح مغذية متعددة في آن واحد وتقديم بيانات آنية.

 7 - العيِّنات الآلية

- الوظيفة: تجمع تلقائيا عينات من المياه استنادا إلى أوقات أو ظروف محددة.

- الخصائص: يمكن برمجتها، وتدعم مختلف أنماط أخذ العينات، مثل أخذ العينات في أوقات محددة، وأخذ العينات في أوقات محددة، وأخذ العينات في أوقات محددة، وما إلى ذلك، لضمان الطابع التمثيلي للعينات، ويمكن لبعض النماذج أيضا أن تؤدي التجهيز المسبق، مثل الترشّح والتصريف.

 8 - تحليل جودة المياه المتعددة البارامترات

- الوظيفة: القياس المتزامن لبارامترات متعددة مثل pH، الموصلية، الأكسجين المذاب، التدرج، درجة الحرارة، الخ.

- الخصائص: تصميم متكامل، سهل للاكتشاف الميداني السريع، وتحسين الكفاءة، وبعض النماذج المتقدمة لها أيضاً وظيفة إرسال لاسلكي، وهي مناسبة للرصد عن بعد.

 9- الاستشعار عن بعد ونظام الرصد الساتلي

الوظيفة: رصد درجة حرارة السطح، والتغطية الطحالب، وما إلى ذلك، في مساحة كبيرة من المياه من الهواء أو الفضاء.

- الخصائص: توفر رؤية مجهرية، وتساعد في الرصد الأرضي، وهي مناسبة لإدارة مستجمعات المياه على نطاق واسع، ويمكن لتكنولوجيا الاستشعار عن بعد أن تقدم تحديثات دورية للصور لمساعدة الباحثين على تتبع اتجاهات التغير الطويل الأجل.

 معدات تسجيل البيانات ونقلها

- الوظيفة: جمع وتخزين بيانات الرصد، تدعم بعض الأجهزة الإرسال اللاسلكي إلى الخواديم النائية.

- الخصائص: إدارة البيانات الآلية، ودعم الرصد في الوقت الحقيقي وتحليل البيانات - عادة ما تكون الأجهزة الحديثة مجهزة ببطاقة SD أو تخزين السحاب لضمان أمن البيانات وإمكانية الوصول إليها.

 صكوك الرصد المائي

 مقياس الماء

- مقياس مستوى المياه من النوع المداري: قياس مستوى الماء عن طريق تحريك العوامة صعوداً وهبوطاً مع تغير مستوى الماء وقيادة جهاز التسجيل.

- هيدرومتر الضغط: استخدام العلاقة بين ضغط الماء وارتفاع مستوى الماء يتناسب مع مستوى الماء، من خلال جهاز استشعار الضغط لقياس مستوى الماء.

- مقياس مستوى المياه فوق الصوتية: ينقل البقول فوق الصوتية ويحسب مستوى الماء بقياس وقت انتقال النبض إلى سطح الماء ومنه.

- متر التدفق: يقيس مباشرة سرعة تدفق المياه ويحسب معدل التدفق حسب ناتج معدل التدفق والمساحة المتقاطعة.

- مقياس التدفق الكهرمغنطيسي: استنادا إلى فاراداي'يقاس الجهد الذي يولده تدفق سائل توصيلي لحساب معدل التدفق.

- مقياس التدفق فوق الصوتي: قياس معدل التدفق من خلال التغير في سرعة الانتشار فوق الصوتي في السائل.

- طقم المطر: عندما يكون الدلو مملوءاً بماطر، يتحول الدلو ويقاس مقدار التهطال بعد عدد المرات التي يدور فيها. قياس حجم التهطال الضوئي: قياس كمية التهطال باستخدام نظام بصري.

- قياس كمية التهطال باستخدام جهاز استشعار بصري لكشف التغيرات في قطرات الأمطار عند مرورها عبر منطقة الاستشعار.

 الـ مُحْش

الوظيفة: عادة ما تستخدم حاوية مفتوحة معيارية لجمع كمية الماء المبخر على مدى فترة زمنية معينة لحساب معدل التبخر.

 مُسَسَسَر سُسْتَر

- مقياس انعكاس النطاق الزمني: يحسب محتوى رطوبة التربة بقياس الوقت الذي تستغرقه التربة لتعكس الموجات الكهرومغناطيسية.

- مقياس قياس النطاق الترددي: قياس رطوبة التربة عن طريق استخدام التغير في الثبات الكهربائي للتربة عند مختلف محتويات الرطوبة.

الوظيفة: عادة ما يستخدم جهاز استشعار درجة الحرارة، مثل جهاز التأثير أو ثنائي الحرارة، لقياس درجة حرارة جسم الماء.

 الاعتبارات المتعلقة بانتقاء صكوك الرصد الهيدرولوجي

- دقة القياس: ضمان قدرة الأداة على توفير دقة البيانات التي تفي بالمتطلبات.

- الموثوقية: ينبغي للأداة أن تعمل بثبات في مجموعة متنوعة من البيئات وأن يكون معدل فشلها منخفضا.

- تكلفة الصيانة: النظر في تكلفة وتواتر صيانة الأداة.

- المقاومة الجوية: ينبغي أن يكون الصك قادرا على التكيف مع الظروف المناخية والبيئية المختلفة.

- القدرة على نقل البيانات: بالنسبة للرصد عن بعد، يحتاج الجهاز إلى وظيفة نقل البيانات، مثل وحدة الاتصال اللاسلكي.

 سيناريوهات تطبيق صكوك الرصد الهيدرولوجي

- حماية البيئة: رصد نوعية مياه الأنهار والبحيرات والخزانات وغيرها من المياه الطبيعية، وتقييم درجة التلوث والصحة الإيكولوجية للمسطحات المائية.

- إدارة الموارد المائية: في محطات المياه ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي وغيرها من الأماكن، المستخدمة لرصد بارامترات نوعية المياه لضمان استيفاء نوعية المياه للمعايير.

- الإنتاج الصناعي: في مرافق معالجة المياه المستعملة في الصناعات الكيميائية والصيدلانية والغذائية، لرصد ما إذا كانت المياه المستعملة المعالجة تستوفي المعايير.

- الري الزراعي: يستخدم المزارعون والتقنيون الزراعيون أدوات رصد المياه لاختبار " pH " ، و " الموصلية " ، و " الأمونيا " ، وغير ذلك من بارامترات مياه الري لتحسين نوعية مياه الري.

- تربية الأحياء المائية: تستخدم مزارع تربية الأحياء المائية أدوات رصد المياه لرصد الأكسجين المذاب والنيتروجين الأمونيا والنيتريت وغير ذلك من بارامترات مياه تربية المائيات لضمان النمو الصحي للكائنات المائية.

- البحث العلمي والتعليم: الكليات والجامعات ومؤسسات البحث العلمي وغيرها من أدوات رصد المياه لإجراء البحوث العلمية المتصلة بنوعية المياه، وتطوير تقنيات وأساليب جديدة لرصد نوعية المياه.

 صيانة وصيانة أجهزة الرصد الهيدرولوجي للرصد

ومن أجل ضمان التشغيل العادي لأجهزة رصد المياه وإطالة عمرها التشغيلي، من الضروري القيام بصيانة وإصلاح منتظمين، ويشمل ذلك ما يلي:

- تنظيف جهاز الاستشعار: منع الأوساخ والطحالب وغيرها من الملحقات من التأثير على دقة القياس.

- معايرة الأداة: معايرتها بانتظام بمحلول معياري أو أداة معايرة لضمان دقة نتائج القياس.

- التحقق من الكابلات وأسلاك الربط: التأكد من سلامة الكابلات وأسلاك الربط لتجنب قصر الدوران أو الكسر.

- الاستعاضة عن الأصناف الاستهلاكية: مثل البطاريات، والمحللات الكهربائية، والحجابات الحاجزة، وما إلى ذلك، وفقاً للمصنع'(أ) ما يُوصى به من فترات.

- بيئة التخزين: تجنب ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة والتآكل وغير ذلك من الظروف القاسية التي قد تلحق الضرر بالأداة.

وخلاصة القول إن أدوات رصد المياه تؤدي دورا حيويا في عملية رصد نوعية المياه.ويمكنها أن توفر بيانات دقيقة وموثوقة عن نوعية المياه لتوفير أساس علمي لإدارة موارد المياه، وحماية البيئة والصحة العامة.ومع تقدم العلم والتكنولوجيا وابتكارهما، سيستمر توسيع نطاق أداء وتطبيق أدوات رصد المياه،وأن تسهم بقدر أكبر في التنمية المستدامة للبشرية.