طرق المسح الهيدروغرافي وتطبيقاته واستخداماته

مفهوم المسح الهيدروغرافي:

يسمى أيضاً بمسح الأعماق هو مسح السمات الفيزيائية الموجودة تحت الماء، حيث إنه علم قياس جميع العوامل الموجودة تحت الماء، والتي تؤثر على جميع الأنشطة البحرية مثل: التجريف والإنشاءات البحرية والحفر البحري وما إلى ذلك.

يتم إجراء المسح الهيدروغرافي بشكل أساسي في إطار اهتمامات السلطة، كما يتم تنفيذه بشكل أساسي عن طريق أجهزة الاستشعار أو نظام السبر أو الاستشعار الإلكتروني للمياه الضحلة.

إن المعلومات التي تم الحصول عليها من المسح الهيدروغرافي مطلوبة لإحضار الخرائط الملاحية والتي تتضمن:

• الأعماق المتوفرة.

• قنوات محسنة.

• حواجز الأمواج.

• أرصفة.

• مساعدات مرفق ميناء الملاحة.

كما يشارك هذا المسح في جمع البيانات اللازمة المتعلقة بإنشاء وتطوير مرافق الموانئ مثل: بناء الرصيف، هذا يساعد في العثور على الخسارة في السعة بسبب الطمي والعديد من أوجه عدم اليقين.

تطبيقات المسح الهيدروغرافي:

فيما يلي أهم تطبيقات المسح الهيدروغرافي:

• هندسة الموانئ والميناء.

• الري.

• أعمال النهر.

• استصلاح الأراضي.

• قوة الماء.

• التحكم في الفيضانات.

• التخلص من مياه الصرف الصحي.

استخدامات المسح الهيدروغرافي:

فيما يلي أهم استخدامات المسح الهيدروغرافي:

• يمكن تحديد عمق الطريق.

• يمكن تحديد خطوط الشاطئ.

• إعداد مخطط الملاحة.

• تحديد موقع سقوط المجاري بقياس التيارات المباشرة.

• تحديد متوسط ​​مستوى سطح البحر.

• يمكن تحديد الجلي والطمي والمخالفات في السرير.

• قياس المد والجزر.

• قياس تصريف الأنهار والجداول.

• التخطيط لإنشاء هياكل ضخمة مثل الجسور والسدود والموانئ.

الخطوات الأولية في المسح الهيدروغرافي:

تبدأ الطريقة بتحديد مواقع نقاط التحكم الخاصة على طول خط الشاطئ، يتم استخدام طريقة السبر لتحديد العمق عند نقاط مختلفة بواسطة قوارب ثابتة، يمكن إنشاء مواقع السير إما من القارب إلى نقاط التحكم أو عن طريق تثبيت نقطة في القارب وأخذ الصوت من نقطة التحكم، قبل هذا الإجراء يجب اتخاذ بعض الخطوات الأولية:

استطلاع:

نظرًا لأن كل مشروع يتطلب خطة بدء لإكماله بشكل فعال واقتصادي، فإنه يجب إجراء الاستطلاع، حيث يكون استطلاع كامل لمنطقة المسح بأكملها لاختيار أفضل طريقة لإجراء المسح. وهذا من شأنه أن يسهل الانتهاء المرضي من المسح وفقا للمتطلبات والمواصفات التي تحكم هذا العمل، كما أن الصور الجوية سوف تساعد في هذه الدراسة.

تحديد موقع التحكم الأفقي:

يعد التحكم الأفقي ضروريًا لتحديد موقع جميع ميزات الأرض والبحر في مواقع نسبية حقيقية، ومن هنا جاءت سلسلة من الخطوط التي يتم تحديد أطوالها وتفاصيلها إما عن طريق التثليث أو بأي طريقة أخرى.

يمكن إجراء مسح مقياس سرعة الدوران ومسح الجدول المستوي من أجل الخضوع لأعمال تقريبية، حيث إنه لا توجد قواعد لإنشاء التحكم الأفقي، كما أنه ستؤثر التضاريس والغطاء النباتي والنوع وحجم التضاريس على القواعد.

ولكن بشكل عام يمكن الاحتفاظ بقواعد لنوع التحكم مثل:

• يُنصح بتشغيل عبور على طول كل شاطئ، وربط بعضها البعض بخطوط ربط متكررة، وذلك إذا كان الجسم المائي أكبر من 1 كم.

• يُنصح بتشغيل خط عرضي فقط على طول أحد الضفاف وذلك إذا كان المسطح المائي ضيقًا.

• نظام التثليث إذا كانت الشواطئ ممتلئة بالنباتات، كما يُظهر التثليث المشترك والعبور في الشكل 1.

• شبكة كبيرة من نظام التثليث للبحيرات الكبيرة وخطوط شواطئ المحيطات.

تحديد موقع التحكم العمودي:

قبل إنشاء السبر من الضروري تحديد التحكم الرأسي، حيث تم وضع العديد من المعايير لتكون بمثابة تحكم رأسي، يعد تحديد مستويات المقاييس والتحقق منها من استخدامات المعايير.

السبر في المسح الهيدروغرافي:

تسمى عملية تحديد العمق تحت سطح الماء بالسبر، الخطوة قبل إجراء السبر هي تحديد متوسط ​​مستوى سطح البحر، فإذا تم تحديد المستوى المنخفض لأي نقطة من المسطح المائي عن طريق طرح الصوت من متوسط ​​مستوى سطح البحر فإنه سيكون مشابهًا للتسوية.

الحاجة المحددة للسبر هي:

1. إعداد خرائط التنقل التي تعد معلومات طوال الوقت للأغراض المستقبلية أيضًا.

2. يجب تحديد المواد التي سيتم تجريفها مبكرًا لتسهيل الحركة في المشروع دون أي لبس.

3. يجب أن يصاحب تجريف المواد أيضًا مكان الملء، يتم أيضًا قياس إغراق المواد.

4. يتطلب تصميم المياه الخلفية وآبار البحر معلومات مفصلة يتم الحصول عليها من السبر.

معدات السبر:

إلى جانب ذلك فإن المعدات الأساسية المستخدمة لإجراء السبر هي:

إشارة الشاطئ والعوامات:

إن هذه العملية مطلوبة لتحديد خطوط النطاق، حيث يشكل الخط العمودي على خط الشاطئ الذي يتم الحصول عليه عن طريق ربط الخط بإشارات أو ثلاث إشارات في خط مستقيم، إن خط النطاق الذي يجب إجراء السبر على طوله، يمكن أيضًا إجراء الملاحظات الزاوية من قوارب السبر بهذه الطريقة؛ وذلك بهدف جعله مرئيًا من مسافة بعيدة في البحر، مما يجعله أكثر وضوحاً.

يُطلق على العوامات المصنوعة من الخشب الخفيف أو الوعاء الضيق للهواء، والذي يتم وزنه في الأسفل، حيث يتم الاحتفاظ به عموديًا عن طريق تثبيته بأسلاك شدّادات تسمى العوامات، وذلك من أجل استيعاب علم يتم حفر حفرة، وتحت الماء يتم تحديد خطوط النطاق بإشارات الشاطئ والعوامات.

معدات السبر:

يتم شرح الوحدات الفردية المعنية واحدة تلو الأخرى:

أ. قارب السبر:

يتم استخدام قاع مسطح للغاطس المنخفض لإجراء عملية السبر، كما تستخدم القوارب الكبيرة الحجم ذات المحرك في السبر في البحر، يتم أخذ السبر من خلال الآبار المتوفرة في القارب، يظهر الشكل الذي يصور قارب السبر في الشكل 2.

ب. عمود أو قضيب السبر:

قضيب مصنوع من خشب محنك بقطر 5 إلى 10 سم وطوله من 5 إلى 8 أمتار، يتم توصيل حذاء رصاص بوزن كافٍ في الأسفل لإبقائه عموديًا، كما يتم تحديد التخرج من الأسفل إلى الأعلى، ومن ثم فإن القراءات على القضيب المقابلة لسطح الماء هي عمق الماء.

ج. الخط الرئيسي:

حبل متدرج مصنوع من سلسلة متصلة بالرصاص أو بالوعة من 5 إلى 10 كجم حسب قوة التيار وعمق الماء، نظرًا لتباين المياه المتدفقة العميقة والسريعة سيكون هناك من العمق الحقيقي ومن ثم يلزم التصحيح.

معدات السبر الأخرى المستخدمة هي آلة السبر (Weddell)، حيث يتم استخدام هذه عندما يجب الخضوع لأعمال السبر الكبيرة، تم تصميم آلة قياسية لقياس الحد الأقصى من 30 إلى 40 مترًا والتي يتم تثبيتها بمسامير فوق بئر قارب السبر.

ومن المعدات الأخرى المستخدمة مقياس قياس الرطوبة وهو أداة سبر بالصدى تستخدم لتحديد عمق المحيط مباشرة، يعد تسجيل وقت السفر بواسطة الموجات الصوتية هو المبدأ المستخدم، هنا يتم تسجيل وقت السفر من نقطة على سطح الماء إلى قاع المحيط والعودة.