На нашей земле все живые существа зависят от воды. Если что-то и можно назвать силой жизни, так это воздух, которым мы дышим, который помогает нам выращивать еду, пить и оставаться здоровыми. Растения и животные не смогли бы функционировать, не говоря уже о том, чтобы выживать без воды. Однако иногда у вас будут проблемы из-за нарастающей воды. Если в реке слишком много воды, она может выйти из берегов и затопить дома, здания или дороги. Вот почему ученые измеряют, сколько воды в реке или другом месте, с помощью специальных инструментов, которые им помогают, называемых датчиками глубины воды. Они могут помочь в обеспечении безопасности человека, например, путем измерения воды.
Датчик уровня воды — это уникальный инструмент, который помогает определить количество воды, присутствующей в любой реке, озере или другом водоеме. Он так важен для нас, поскольку он помогает ученым и инженерам получить такой бесценный образец для обнаружения того, сколько воды на самом деле ЕСТЬ, что обеспечивает безопасность от наводнений для их сообществ. Эти датчики невероятно точны и могут сообщить ученым точный объем воды в реке в любой момент времени. Это важно для рассмотрения безопасности и планирования риска наводнений.
Идеальным выбором для измерения глубины являются перпендикулярные воде конфлсонарные волны. Звуковые волны посылаются через воду от устройства, а затем отражаются обратно к ней после отражения от всего, что находится на дне этой части указанной реки или окружающего тела. Затем датчик вычисляет время, необходимое звуковым волнам для отражения обратно. Затем датчик может определить глубину воды, измерив, сколько времени потребовалось этим звуковым волнам для возвращения. На этом изображении ниже вы можете видеть данные, полученные в результате полевого испытания, которое я провел в North Tahoe Marina. Это похоже на то, как летучие мыши используют звук для навигации в темноте! Датчик может определять скорость движения воды, что является важными данными для гидрологов, которые прогнозируют наводнения или разрабатывают модели для понимания работы естественной водопроводной системы Земли. Для изучения различных явлений исследователям необходимо знать, как движется вода.
Почему точные измерения глубины воды так важны? Во-первых, они помогают ученым и инженерам определять, когда река или канал могут подвергнуться наводнению. Это важные данные, которые помогают донести информацию, чтобы подготовить сообщества к эвакуации людей до наводнения. Во-вторых, эти измерения позволяют ученым изучать водный цикл Земли или то, как вода естественным образом перемещается по земле и взаимодействует с ней. Без этого у нас очень ограниченное представление о нашем контексте и о том, как мы в него встроены. А учитывая, как много предприятий нуждаются в воде (сельское хозяйство, рыболовство, фабрики — вот три примера), точные измерения глубины воды имеют решающее значение. Их будет легче планировать, если отрасли будут знать, сколько у них воды, чтобы, по крайней мере, владельцы бизнеса могли быть уверены, что у них достаточно воды в течение всего года.
В настоящее время на рынке представлено множество датчиков глубины воды. Некоторые датчики предназначены для рек с относительно быстрым (по сравнению с озерами или прудами) течением воды, в то время как другие лучше работают в спокойных местах, таких как озера и пруды. Если вы планируете использовать датчик глубины воды, местоположение имеет значение. Цель состоит в том, чтобы выбрать датчик, который будет хорошо работать в типе воды, который вы измеряете. Наряду с точностью датчика вам также необходимо убедиться, что он достаточно точен для ваших предполагаемых потребностей.
Сегодня датчики глубины воды применяются во многих различных формах. Отслеживая уровень воды в реках и озерах, они отслеживают долгосрочные изменения. Однако, поскольку их использование не заканчивается только этим! Эти датчики также используются фермерами для мониторинга значений влажности почвы, которые будут определять урожайность сельскохозяйственных культур. Идя дальше, глубина резервуаров должна тщательно контролироваться, чтобы увидеть, достаточно ли насыпи для того, чтобы рыбы могли жить и плавать должным образом в рыбоводстве. Кроме того, с помощью этих датчиков ученые узнают больше информации о круговороте воды, а также о том, как в нетронутой природе можно переместить воду. Это важно для оценки последствий изменения климата и надлежащего управления водными ресурсами.