Регистраторы уровней помогают производить непрерывный сбор данных о наводнениях

В современном мире масштаб и частота катастроф и чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера увеличиваются с каждым годом за счет глобального потепления и большего использования передовых технологий, последствия которых еще не полностью изучены, поэтому есть необходимость вести контроль над стихийными бедствиями, кроме того, в мире увеличивается количество проливных дождей.

1.jpg

С увеличением количества наводнений возрастает потребность в точных данных об уровне воды.

В связи с усилением паводков и разрушительных ливней, многие из которых могут быть связаны с изменением климата, растет потребность в более подробных данных о наводнениях.

Более точные данные о паводках позволяют руководителям водоразделов и аварийных служб принимать более эффективные решения, включая меры по обеспечению готовности к чрезвычайным ситуациям, предупреждения об эвакуации, перекрытие дорог и эксплуатацию водохранилищ, дамб и плотин.

Центр водных исследований Геологической службы США в Аризоне является одним из агентств, работающих над созданием новых методов регистрации точных непрерывных данных о наводнениях, чтобы ускорить принятие более точных и эффективных мер.

Мониторинг потока

Геологическая служба США в Аризоне отслеживает уровень рек и водоемов с 1890-х годов. В настоящее время у них более 200 водомеров по всему штату. Они направлены на углубленное изучение и точное прогнозирование последствий паводков путем сбора непрерывных данных об уровне воды.

Существующие измерения наводнений включают в себя съемку отметок прилива после сильного спада уровня воды и непосредственные (точечные) измерения расхода во время фактического наводнения.

Тем не менее, съемки отметок половодья дают информацию о пиковом уровне и расходе, но не дают полной картины подъема и падения уровня воды в течение всего паводка.

Кроме того, измерения уровня воды в момент его подъема могут быть очень опасными и не могут производиться в отдаленных и труднодоступных местах во время действия паводка.

Непрерывный метод расчета уровня

Чтобы восполнить некоторые недостающие данные, можно оборудовать участки, на которых непрерывно фиксируются измерения уровня воды в реках. На участке устанавливаются три и более регистратора уровня воды; каждый регистратор данных расположен в поперечном сечении потока со схожими характеристиками, включая форму, уклон и течение.

Большое количество исследований и полевых измерений направлено на выбор подходящих участков рек и водоемов. Идеальные места - большой и ровный участок, уровень воды на котором находится примерно на одной и той же отметке. Выбранные участки также находятся в таких районах, которые обычно недоступны для непосредственного наблюдения во время наводнения.

Производимые исследования и полученные полевые данные также используются для определения направления и смещения русла реки, что необходимо для расчета расхода уровня воды наряду с измерениями.

В проекте используются регистраторы данных уровня воды Solinst Levelogger. Регистраторы уровня помещены в прочные металлические корпуса, которые закреплены на специальных столбиках, расположенных на берегу реки или водоема. Многие из них установлены на уже существующих водомерах.

2.jpg

Solinst Levelogger помещен в металлический корпус для непрерывной записи измерений уровня потока

Для автоматизированного измерения уровня воды датчики Solinst Levelogger объединяют датчик абсолютного давления, датчик температуры и регистратор данных в компактный блок, рассчитанный на длительный срок службы и практически не требующий технического обслуживания. Регистраторы имеют литиевую батарею, надежную память и запрограммированы с помощью удобного программного обеспечения. Регистраторы уровня можно настроить на непрерывную запись показаний с высокой частотой (каждые 0,125 секунды) и оставлять в полевых условиях без присмотра на продолжительное время.

На каждом объекте устанавливается один Barologger для предоставления барометрических данных, которые впоследствии используются для компенсации данных Levelogger.

Регистраторы данных могут быть развернуты на различных типах водотоков, включая песчаные каналы, местные породы и каменистые каналы.

3.jpg

4.jpg

5.jpg

Регистраторы уровня воды Solinst Levelogger, помещенные в металлические корпуса на различных типах водных каналов (Источник изображения: USGS)

Регистраторы данных настроены на запись показаний уровня воды каждые пять минут на срок до одного года. Помимо ежегодного отчета, данные выгружаются из Levelogger и Barologger после каждого наводнения.

6.jpg

Данные об уровне воды Levelogger загружаются ежегодно и после каждого наводнения (Источник изображения: Геологическая служба США)

Улучшенные данные о речных потоках

Непрерывные данные, измеряемые регистраторами уровня воды Levelogger, позволяют получить полные гидрографы паводков. Это позволяет реконструировать все события повышения уровня воды, а не только его критические отметки.

7graph.jpg

Методы с непрерывным мониторингом предоставляют данные об уровне воды на протяжении всего паводка (Источник изображения: Геологическая служба США)

При известной линейности участка глубины воды, зарегистрированные приборами Levelogger, могут быть использованы для расчета уровня во время подъема и спада паводковых вод. До сих пор полевые испытания данным методом давали только положительные результаты.

Новые данные, используются для калибровки существующих рейтингов ступенчатого расхода и сравнения с прошлыми расходами. Эти данные используются для прогнозирования следующих паводков и последствий наводнений, а также для предоставления более точной информации для принятия незамедлительных мер.

 

Для получения дополнительной информации о регистраторах данных уровня воды Solinst Levelogger  свяжитесь с нашим техническим отделом и они помогут решить ваши задачи для подбора систем мониторинга.