قياس المنسوب في المجاري المائية

قياس المنسوب للسوائل ليس اختراع حديث , لأننا سنجد أن المصريين القدماء ومن بعدهم قاموا بصنع المقاييس التي استخدم لقياس منسوب النيل ومثال علي ذلك مقياس النيل الأثري بالروضة . وكان يستخدم لقياس فيضان النيل، وعلى أساسه يتم تحديد الضرائب في العام الزراعي المقبل، وكذلك للإستعداد للإحتفال بوفاء النيل . وتمت العديد من عمليات التطوير والإصلاح لهذا المقياس في العصور المتتالية وأهمها عملية التجديد في عهد الخليفة المتوكل العباسي .

.

.

و هذا المقياس الأثري عبارة عن :

  1. عمود رخامي مدرج و مثمن القطاع يعلوه تاج روماني يبلغ طوله 19 ذراع، حفر عليه علامات القياس .
  2. يتوسط العمود بئر مربع مشيد بأحجار مهذبة روعي في بنائها أن يزيد سمكها كلما زاد العمق، و على هذا شيد البئر من ثلاث طبقات: السفلى على هيئة دائرة، يعلوها طبقة مربعة ضلعها اكبر من قطر الدائرة، و المربع العلوي و الأخير ضلعه اكبر من المربع الأوسط. و جدير بالإشارة أن سمك الجدران و تدرجه على هذا النحو، يدل على أن المسلمين كانوا على علم بالنظرية الهندسية الخاصة بازدياد الضغط الأفقي للتربة كلما زاد العمق إلى أسفل .
  3. يجري حول جدران البئر من الداخل درج يصل إلى القاع .
  4. يتصل المقياس بالنيل بواسطة ثلاثة أنفاق يصب ماؤها في البئر من خلال ثلاث فتحات في الجانب الشرقي، حتى يظل الماء ساكنا في البئر، حيث أن حركة المياه في النيل من الجنوب إلى الشمال و بالتالي لا يوجد اتجاه حركة للمياه في الناحية الشرقية و الغربية .
  5. يعلو هذه الفتحات عقود مدببة ترتكز على أعمدة مدمجة في الجدران، ذات تيجان و قواعد ناقوسية .

و يرتكز العمود الوسطي على قاعدة من الخشب الجميز لأنه الوحيد الذي لا يتأثر بالمياه و ذلك لتثبيته من أسفل، و مثبت من أعلى بواسطة Tie-beam  أي كمرة ، و عليه نقش بالكوفي لآية قرآنية .

*

يمكن تصنيف أجهزة قياس المنسوب كالتالي:

  • مقياس الملاحظة البصرية (المقاييس اليدوية) .
  • مقاييس تعمل بلوزن أو بالحساسات الكهربية Electrical Sensors .
  • مقاييس منسوب تعمل بالطفو .
  • حساسات العمق باستخدام مبدا الضغط (مقياس الفقاعة Bubble Gauge ).
  • حساسات العمق باستخدام السعة أو مبدأ المقاومة .

.

من بين هذه الأنواع الأكثر استخداماً من مقاييس المنسوب هي :

  • اليدوية ،
  • وذات التسجيل الآلي من نوع الطفو ،
  • ومقياس الفقاعة Bubble Gauge .

وهذه سيتم مناقشتها كالتالي :

.

مقاييس الشاخص اليدوية Manual Staff Gauges

تشبه تماماً تدريج القياس الطولي . والصفر في هذه المقاييس يتم وضعه عند أدني نقطة للتدريج بحيث أن كل القراءات تكون موجبة . وفي حالة عدم تمكن شاخص واحد من تغطية كل مراحل المياه ، فغن القياس يتم في عدة مقاطع أو عند أماكن مختلفة وارتفاعات مختلفة خلال المقطع .

البديل هو وضع الساري المائل Inclined Staff علي ميل جسر المجري وتدريجه بحيث أن التدريج يقرأ مباشرة العمق الرأسي .

.

أجهزة القياس من نوع الطفو

توفر التسجيل الآلي والمستمر لمناسيب المياه وهي مبنية علي مبدأ الطفو . العوامة تتبع حركة سطح المياه ويتم توصيلها بالمسجل بواسطة سلك Wire وبكرة Polly وثقل موازن Counter Weight . الشكل التالي يبين مقطع في منشأ نموذجي لتسجيل منسوب المياه .

محطة مبنية علي مبدأ الطفو وبئر التهدئة (اضغط علي الصورة لتفتحها من مصدرها)

.

في حالة محطات القياس المقامة علي مجاري ضخمة ، فإنه يتم إقامة مسجلات منسوب المياه من نوع الطفو في ملجأ حماية علي الجسر مع وضع العوامة في بئر تهدئة معايرة Stilling Well متصل بالمجري بواسطة أنابيب. نظام دفق تلك الأنابيب هو جزء من التجهيز وذلك في حالة انسدادها . المسجل يتم وضعه فوق أعلي منسوب متوقع للمياه في المجري .

تسجيل المنسوب بنوع الطفو يمكن تصميمه بالطريقة التي تسمح بالتسجيل الرقمي وبدء تسهيل القياس الآلي عن بعد .

.

مقياس الفقاعة Bubble Gauge

مقياس الفقاعة هي مسجل آلي Register آخر للمنسوب ويعمل بمبدأ الضغط . يتم نزيف الغاز أو الهواء المضغوط إلي الخارج بمعدل صغير جدأ خلال فتحة صغيرة في الأنبوبة Tube الموضوعة علي قاع المجري.

يتم تغذية الغاز إلي نظام الأنابيب ويسمح له بإخراج الفقاعات بحرية في مياه النهر ذات الضغط خلال نظام يساوي الضغط الهيدروستاتيكي للماء عند فتحة الخروج Escape Orifice .

مقياس الفقاعة Bubble Gauge (اضغط علي الصورة لتفتحها من مصدرها)

.

في حالة التثبيت الجيد للفتحة علي نقطة محددة أسفل سطح الماء ، فإن ضغط الغاز عندئذ يصبح متناسب مباشرة مع منسوب النهر.

بسبب الفرق في الضغوط الهيدروستاتيكية بسبب اختلاف المناسيب، فإنه يحدث تغير في ضغط الهواء في الأنبوبة . وهذا التغير في الضغط يتم قياسه بواسطة مقياس الضغط ، ويمكن تحويله إلي ضغط ماء .

عداد الفقاعة Bubble Gauge يستخدم كثيراً علي نطاق واسع في كل العالم . وهو لا يتطلب إقامة بئر معايرة أو أي منشأ آخر في قاع المجري كما في حالة مسجل المنسوب من نوع الطفو . ولكنه مثل المسجل من نوع الطفو حيث أنه مناسب في التسجيل الرقمي وتسهيل القياس عن بعد والإتصال الآلي بمسافات بعيدة .

*

المصدر

كتاب هندسة الموارد المائية – مهندس استشاري محمد أحمد السيد خليل

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوك

***************************************************************

handwave-yellow

مواضيع ذات صلة

.

.

***************************************************************

ملاحظة

إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .

أو راسلنا  علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sim.com

مكتبة محاكاة الأجهزة

Share this...شارك المقالة
Share on Facebook
Facebook
Share on Google+
Google+
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin

**************************************

ملاحظة

  • إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .
  • أو راسلنا علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sim.com

مكتبة محاكاة الأجهزة

تعليق واحد فى “قياس المنسوب في المجاري المائية”

  1. يقول محمد جروان:

    مشكورين على مشاركتكم للمعلومات الهامة

أترك تعليق