På vår jord er alt levende avhengig av vann. Hvis noe kan kalles livskraft, er det ganske luft vi puster inn som hjelper oss til å dyrke mat, drikke og holde oss sunne. Planter og dyr ville ikke være i stand til å fungere enn si overleve uten vann. Noen ganger kommer du imidlertid til å ha problemer på grunn av vannet. Hvis det er for mye vann i en elv, kan den renne over og oversvømme boliger, bygninger eller veier. Dette er grunnen til at forskere måler hvor mye vann det er i en elv eller et annet sted, gjør dette med spesialverktøy for å hjelpe dem kalt vanndybdesensorer. De kan bidra til å sikre menneskelig sikkerhet, f.eks. ved å måle vann.
En vannstandssensor er et unikt verktøy som hjelper til med å bestemme mengden vann som finnes i enhver elv, innsjø eller annen væske. Det er så viktig for oss ettersom det hjelper forskere og ingeniører til en så uvurderlig prøve av å oppdage hvor mye vann det faktisk ER som sikrer sikkerheten mot flom i lokalsamfunnene. Disse sensorene er utrolig presise og kan fortelle forskere det nøyaktige volumet av vann i en elv til enhver tid. Dette er viktig for å vurdere sikkerhet og planlegging av flomrisiko.
Det ideelle valget for dybdemåling er vannvinkelrette konflsonarbølger. Lydbølger sendes gjennom vannet fra en enhet og spretter deretter tilbake til den etter å ha blitt reflektert av det som er på bunnen av den delen av elven eller kroppen rundt. Sensoren beregner så tiden lydbølgene tar å reflektere tilbake. Sensoren kan deretter fortelle hvor dypt vannet er ved å måle hvor lang tid det tok før disse lydbølgene kom tilbake. I dette bildet nedenfor kan du se data generert fra en felttest jeg kjørte ved North Tahoe Marina. Det ligner på flaggermus som bruker lyd for navigering i mørket! Sensoren kan bestemme hastigheten på vannbevegelsen, som er avgjørende data for hydrologer som forutser flom eller utarbeider modeller for å forstå hvordan jordens naturlige rørsystem fungerer. For å studere en rekke fenomener må forskere vite hvordan vannet beveger seg.
Hvorfor er nøyaktige vanndybdemålinger så viktige? For det første hjelper de forskere og ingeniører med å avgjøre når en elv eller kanal kan oppleve flom. Dette er viktige data som hjelper å få ordet for å forberede lokalsamfunn til å evakuere mennesker før flom oppstår. For det andre lar disse målingene forskere studere jordens vannsyklus eller måten vann naturlig beveger seg gjennom og samhandler med land. Uten den har vi et svært begrenset perspektiv på konteksten vår og måtene vi er innebygd i den. Og gitt hvor mange virksomheter som trenger vann (oppdrett, fiske, fabrikker er tre eksempler), er nøyaktige målinger av vanndybden avgjørende. Disse vil være lettere å planlegge for hvis næringer vet hvor mye vann de har tilgjengelig slik at i det minste bedriftseiere kan forsikre seg om å ha nok vann gjennom hele året.
I dag er det en rekke vanndybdesensorer som finnes på markedet. Det er noen sensorer designet for elver med relativt raskt (sammenlignet med innsjøer eller dammer) vann i bevegelse, mens andre fungerer bedre i rolige områder som innsjøer og dammer. Hvis du planlegger å bruke en vanndybdesensor, er plasseringen viktig. Målet er å velge en sensor som vil fungere godt i vanntypen du måler. Sammen med en dose nøyaktighet fra sensoren, må du også sørge for at den er nøyaktig nok for dine tiltenkte behov.
I dag brukes vanndybdesensorer i mange forskjellige former. Ved å spore vannstanden i elver og innsjøer overvåker de langsiktige endringer. Men da deres bruk ikke bare slutter der! Disse sensorene brukes også av bønder til å overvåke jordfuktighetsverdiene deres, som vil bestemme utbyttet av avlinger. Når man går videre, må dybden på tankene overvåkes godt for å se om vollen er mye nok til at fiskene kan leve og svømme ordentlig i fiskeoppdrett. Videre, ved å bruke disse sensorene lærer forskerne også mer informasjon om vannets kretsløp og hvordan i uberørt natur er en måte å flytte vann på. Dette er viktig for vurdering av klimaendringers konsekvenser og riktig vannressursforvaltning.