تحديات قياس التهطال في بيئة الغابتين والغابات لأغراض هندسية

تحديات قياس التهطال في بيئة الغابتين والغابات لأغراض هندسية

إن قياس التهطال الدقيق هو شرط أساسي لكل مشروع هندسي مدني وبيئي تقريباً، ومن تصميم نظم الصرف الحضري إلى إدارة الخزانات المائية وضمان الاستقرار الطويل الأجل لممرات النقل، ومن شأن وضع بيانات عن سقوط الأمطار في المناطق الساحلية أن يؤدي إلى زيادة دقة حجم الأمطار في المناطق الحضرية، ويزيد من حدة الآثار المترتبة على ذلك في ظروف تداعيات الغابات المتجمدة في المناطق الساحلية.

Unique Challenges in Dense Forested and Jungle Environments

ويتفاعل الهيكل المادي للغابة الكثيفة أو الغاب مع هطول الأمطار بطرق تؤدي أساسا إلى تغيير كمية المياه وتوقيتها وتوزيعها المكاني التي تصل إلى أدوات القياس، وسينتج المهندسون الذين يعاملون هذه البيئات على أنها امتدادات بسيطة لنظم سقوط الأمطار في المناطق المفتوحة تصميمات تكون إما ناقصة الملاحظة أو باهظة التكلفة بشكل خطير، وتورد الفروع التالية تفاصيل عن المصادر الرئيسية لخطأ القياس والقابلية للتغير.

اعتراض أجهزة منع الحمل وإعادة التوزيع

يمكن أن يكون هناك تحدٍ فوري وموثوق في قياس الأمطار الغابية هو اعتراض الكتف، وعندما يصادف المطر قنابل حرجية، فإن جزءاً من المياه يلتزم بالأوراق والفروع والنمو الوبائي مثل النزيف، والثغرات الاصطناعية التي تُحدث في قطرها 10 مرات، وينبع منها وجود نقص في كميات المياه، وينخفض فيها الماء بسرعة.

الخسائر الاختراقية والآثار المتناهية الصغر

وحتى عندما يصل التهطال إلى الأرض أو إلى صعود قس، فإن الخسائر اللاحقة في المياه قد تنجم عن تحيز كبير، وتحافظ البيئات الغالية على وجود عجز في حجم الأمطار في منطقة قريبة من المدار، وتصيب في معظم أنحاء السنة، بالإضافة إلى ارتفاع درجات الحرارة المحيطة وانخفاض سرعة الريح في قاع الغابات، وتتأثر المياه التي تجمع في ظل ظروف متغيرة قياساً مميتاً، بمقياس ثابت من الأمطار.

الفارق بين الأورام والنباتات والاختلالات المكانية

وكثيراً ما تقع الغابات الكثيفة في التضاريس الجبلية أو المتعثرة - منطقة الأنديز - الأمازون - المناطق المرتفعة في فييت نام، وطول الأراضي في بابوا غينيا الجديدة، ومساحات التحلل المميتة التي تُعرض على مواقع الإستعداد الإثيوبية والتي تُحدث فيها مستويات عالية من التحلل، والتي تُحدَّد فيها كميات كبيرة من الأمطار، والتي تُحدَّد فيها كميات كبيرة من التحللات الأرضية.

إمكانية الوصول إلى المعدات وإمكانية الاعتماد عليها

فالصعوبة السوقية في تركيب وصيانة معدات قياس الأمطار في الأدغال الكثيفة لا يمكن تجاوزها، إذ أن العديد من المصيدات المدارية تفتقر إلى الوصول إلى الطرق، مما يتطلب وصول المعدات والأفراد إلى المسافات أو إلى مواقع العرض التي قد تتطلب عدة أيام من السفر، مما يفرض قيوداً شديدة على عدد المصابيح التي يمكن نشرها، وتواتر جمع البيانات، ومستوى الصيانة الروتينية.

Measurement Methods and Technologies to Overcome Challenges

وإدراكاً للقيود التي تفرضها قياسات الأمطار التقليدية في التضاريس الحرجية، وضعت الأوساط الهيدرولوجية والأرصاد الجوية مجموعة من النهج التكميلية التي يمكن أن تسفر، عند نشرها في مزيج من هذه النهج، عن تقديرات أكثر موثوقية بكثير للتهطال، وتوضح الفروع التالية الأساليب الرئيسية، ومواطن قوتها، ومواطن ضعفها، ومدى انطباقها على المشاريع الهندسية في بيئات الأغفال.

النهج الأرضية: استراتيجيات تصميم ووضع غاوغ

In simplest and most widely applied adaptation is to modify gauge placement to reduce canopy interference and evaporative loss. [FLT:] Shielded gauges[FT:] that incorporate a wind gaave around the orifice can reduce under turbulent air flowoping, which is particularly important in forest clearings where wind eds form at the canopy

الاستشعار عن بعد من السواتل و ويذر رادار

وتُنتج هذه البيانات عن أفضل أنواع الأمطار المدارية في المناطق المدارية التي تُعرض فيها بيانات عن الغطاء النباتي والتي تُستخدم في إطارها بيانات عن الغطاء النباتي، والتي تُستخدم في إطارها بيانات عن المناطق المدارية ذات الغطاء الحرجي والتي تُستخدم في إطارها بيانات عن الغطاء النباتي، والتي تُستخدم في إطارها شبكات قياسات الغطاء الحراري، والتي تُعرض على نحو غير متجانس

محطات الطقس الآلية وشبكات الاستشعار التي يمكن استخدامها

(أ) إذا كان هناك مقياس لـ (الإنجاز) في مواقع الأحراج البعيدة، أو في مواقع الاسترجاع، أو في مواقع الأشعة المحتوية على الترددات المضغوطة، أو في مواقع الأشعة المحتوية على الترددات المضغوطة، أو في مواقع الأشعة المحتوية على مقياس حرجي، أو في شكل مقياس حرجي، أو في شكل مقياس حراري مائل، أو في شكل مقياس

النمذجة الهيدرولوجية واستيعاب البيانات

ويمكن أن يؤدي النهج المشترك في معالجة البيانات المتعلقة ببيئة الأغوار إلى معالجة التهطال كمتغير غير معروف يُستدل من قياسات تصريف الأنهار والنماذج الهيدرولوجية، وهو نهج يُعرف باسم [المقياس الحرجي] [المقياس المقياس الجاهز]: [المقياس المرجعي:]

الآثار المترتبة على المشاريع الهندسية

ولا يجب أن يقتصر عدم الدقة وعدم اليقين المتأصل في قياس التهطال في بيئات الأغفال على اتخاذ القرارات المتعلقة بالتصميم الهندسي والتخطيط التشغيلي، بل يجب على المهندسين أن يقيّدوا كمية هذه الشكوك، بل أن يدمجوها أيضا في أطر التصميم القائمة على المخاطر، التي قد تتطلب هامش أمان أكبر أو معايير تصميم أكثر تحفظا مما قد يكون ضروريا في المناطق المعتدلة جيدا.

تصميم الهياكل الأساسية للمطارات القصوى

يمكن أن تعكس [الهياكل الهيدروليكية - الحواف، ونظم تصريف مياه الأمطار، ومسارات الاحتجاز - حدث العواصف التصميمية مع فترة عودة محددة (مثلاً، فإن معامل الأمطار لمدة 24 ساعة) هو مدخل أساسي.

إدارة موارد المياه والطاقة الكهرمائية

وبالنسبة لـ[تعقيم الخزانات، وتقييم غلة الطاقة الكهرمائية، والتخطيط لتخصيب المياه، فإن مدخلات التهطال الحاسمة هي التهطال السنوي الطويل الأجل، وتقلبه على نحو منتظم، حيث يمكن أن يؤدي انخفاض مستوى القدرة على الصيد إلى انخفاض في الإسقاطات المتعلقة بالماء، إلى حدوث انخفاض في مستوياته، وإلى حدوث انخفاض في مستوياته، مما قد يؤدي إلى حدوث انخفاض في حجم المصيد

Erosion Control and Slope Stability

ويمكن أن تؤدي حملة التحلل السريع في المناطق المدارية إلى حدوث انخفاضات في الانبعاثات، إلى زيادة سرعة حدوثها، وإلى حدوث انخفاضات في مستويات الانبعاثات في المناطق المدارية، وإلى حدوث انخفاضات في هذه المناطق، وإلى حدوث انخفاضات في مستويات الانبعاثات في المناطق المحيطة بالمنطقة، وإلى زيادة في مستويات التحلل فيها.

الاعتبارات البيئية والإيكولوجية

(ب) إن المشاريع الهندسية في البيئات الحرجية والأحراج يجب أن تمتثل لأنظمة تقييم الأثر البيئي التي تتطلب تقديراً كمياً للتغيرات في التوازن في المياه والموائل المائية، وأن تُحدث أخطاء قياسية في مستويات التذبذب في النظم الإيكولوجية في المناطق التي تُجرى فيها عمليات التدفق، وأن تُعدّل هذه البيانات وفقاً لتقييمات المخاطر التي تُقيَّم على الصعيد الدولي.

دراسات حالة من أحواض الغابات المدارية الرئيسية

وتتجلى نتائج العالم الحقيقي للتحديات في قياس التهطال في دراسات الحالة من المناطق الثلاث الأكثر استوائية للغابات، حيث تعين على المشاريع الهندسية أن تتنافس مع قيود شديدة على البيانات.

حوض الأمازون

في الأمازون، حملة الحكومة البرازيلية Agência Nacional de Águas (ANA) كانت تعمل شبكة من حوالي 000 2 قسّم مطر في منطقة تبلغ مساحتها 7 ملايين كيلومتر مربع، وهي كمية من الهامش المربع الواحد لكل 500 3 كيلومتر مربع، وهو ما يقل كثيرا عن الحد الأدنى الموصى به من الهيدرولوج.

وسط أفريقيا وحوض الكونغو

The Congo Basin is one of the most data-parse regions on Earth for precipitation measurement. A road and railway rehabilitation project in Democratic Republic of Congo, funded by the African Development Bank, required design of drainage structures for a 500-kilometer crossing dense tropical forest and swng terrain.

جنوب شرق آسيا

In Southeast Asia, the mountainous forests of Laos, Myanmar, and Vietnam present a combination of challenging terrain and monsoon rainfall that produces some of the precipitation intensities on Earth. A hydropower project in central Laos, with a 200-meter-high dam on a tributary design of the Mekong, faced the problem of gacipitation pretbiled slopug

التكنولوجيات الناشئة والاتجاهات المستقبلية

ويعود العقد المقبل بتحسينات كبيرة في القدرة على قياس التهطال في البيئات الحرجية والأحراجية، وتقاربت عدة مسارات تكنولوجية لمعالجة التحديات المحددة المبينة في هذه المادة.

يمكن أن تتحول النظم الجوية غير المزودة بالفلور أو الطائرات بدون طيار () المجهزة بأجهزة خفيفة الوزن، وأجهزة قياس الموجات الدقيقة المتجهة إلى أسفل إلى أسفل قنابل الغابات لقياس طفرة التربة وسقوط الأمطار الخفيفة، أو التحليق فوق الكنوب لالتقاط التوزيع المكاني لتصميمات الغلاف الجوي المجهري على النحو الأمثل.

(أ) أن تكون هذه الأدوات المستخدمة في اختبارات التمهيد للسواتل، وهي تستخدم في الوقت الراهن، كما أن شبكات الجيل المتدرب على شبكات قياس الاختراق في الغابات المدارية يمكن أن تتعلم العلاقات المعقدة وغير الخطية بين الإشعاعات الساتلية وسقوط الأمطار السطحية، وتُستخدم في عمليات التصحيح المتزامنة، أو التصحيح المفاجئ، أو التأثيرات التراكمية.

(أ) أن تكون هناك شبكات استشعارية مجهزة بكلفة منخفضة، ومكونة من بيانات مجهزة بمقياسات قياسية عالية التكلفة، ومزودة بمقياسات قياسية ذات مصادر غير مستهلكة، ومزودة بمقياس للجوانب ذات القدرة الشمسية، يمكن نشرها في عدد أكبر بكثير من المراكز التلقائية التقليدية، بينما تكون دقة فرادى أجهزة الاستشعار المنخفضة التكلفة أقل من تقديرات المعالم المهنية.

(ب) إذا كانت هناك عمليات متفرقة في إطار آلية الرصد العالمي، فإن هذه العمليات التي لا يمكن أن تكون متطورة بشكل مباشر في إطار آلية الرصد العالمي، فإن هذه المركبات غير المباشرة التي تستخدم في إطارها، هي التي يمكن أن تؤدي إلى إحداث تغيرات في التربة، وهي:

خاتمة

إن قياس التهطال في البيئات الكثيفة الحرجية والأحراج هو أكثر صعوبة من ذي قبل في المناطق المفتوحة أو المعتدلة، وتضاعف نتائج خطأ القياس من جراء ارتفاع كثافة الأمطار والنظم الإيكولوجية الحساسة التي تتسم بها هذه المواد، وتظل التصورات الدقيقة، والخسارة الشديدة في قياسات المقاييس، والتفاؤل المكاني المفرط، والقيود المفروضة على الوصول إلى البيانات السوقية متداخلة بصورة منهجية.