بررسی فناوری‌های صوتی پایش جریان در رودخانه‌ها

Abstract

در کشورهای توسعه یافته انواع مختلفی از دستگاه‌های صوتی جهت پایش منابع آب سطحی توسعه یافته است. به‌طورکلی روش‌های به‌کارگیری امواج صوتی به منظور پایش جریان آب در رودخانه‌ها به سه دسته مبتنی بر قانون داپلر، روش زمان طی شده و روش تیکه‌نگاری صوتی تقسیم می‌شوند. دستگاه‌های مبتنی بر قانون داپلر با نام ای‌دی‌سی‌پی عموما به صورت متحرک مورد استفاده قرار می‌گیرند و نه تنها سرعت و دبی جریان رودخانه را اندازه‌گیری می‌کنند، بلکه نقشه بستر رودخانه را نیز تهیه می‌کنند. اما مهم‌ترین ایراد این روش عدم اندازه‌گیری پیوسته جریان است. دستگاه‌های مبتنی بر زمان طی شده در دو طرف رودخانه به صورت مورب نصب می‌شوند و با ارسال و دریافت امواج صوتی، سرعت جریان را به صورت پیوسته اندازه‌گیری می‌کنند. مهم‌ترین عیب این روش ارسال امواج صوتی در یک راستای مستقیم از عمق رودخانه است. بنابراین برای تخمین سرعت متوسط رودخانه به محاسبات پیچیده و واسنجی دستگاه نیاز است. همچنین یکی از ملزومات استفاده از این روش تهیه نقشه بستر به منظور تخمین دبی رودخانه است. روش سوم، دستگاه‌های تیکه‌نگاری صوتی است که مانند روش زمان طی شده در دو طرف رودخانه به صورت مورب نصب می‌شوند و با ارسال و دریافت امواج صوتی سرعت جریان را به صورت پیوسته اندازه‌گیری می‌کنند. در این روش بر خلاف روش زمان طی شده امواج صوتی در کل عمق آب انتشار می‌یابند و سرعت متوسط جریان در مقطع عرضی بدون نیاز به محاسبات پیچیده و یا واسنجی اندازه‌گیری می‌شود. ایراد این روش نیز مانند روش زمان طی شده، نیاز به نقشه‌برداری بستر رودخانه است.