كيفية قياس التوزيع الرأسي لسرعة الرياح وقياس السرعة ذاتها عند نقطة ارتفاع واحدة

2004 الإنسياق الرملي

د.جاسم محمد العوضي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

كيفية قياس التوزيع الرأسي لسرعة الرياح سرعة الرياح علوم الأرض والجيولوجيا

عادة ما يفترض ان التوزيع الرأسي لسرعة الرياح على سطح رملي مستوى يخضع للقانون اللوغاريتمي.

ولهذا يتم ترتيب الأجهزة في الاتجاه الرأسي على مسافات في معدلات أو نسب هندسية معينة.

ويستحسن وضع أو ترتيب أربع أجهزة على ارتفاع أقل من 1 متر لأن التوزيع الرأسي لسرعة الرياح قرب سطح الرمال يعتبر مهماً على وجه الخصوص.

 

وغالباً ما يزيد معدل التغير في سرعة الرياح في الاتجاه الرأسي 0.5 م /ث لكل 10 سم.

ولهذا فأن الجهاز المروحي العادي والأجهزة الوعائية المستخدمة لملاحظات الأرصاد الجوية لا تعتبر مناسبة أو صالحة لأخذ قياسات ريحية بالقرب من السطح لأنها كبيرة جداً من ناحية، ومن ناحية أخرى تتأثر فعاليتها بالعواصف الترابية.

وعادة يستخدم الجهاز المروحي لقياس سرعة واتجاه الرياح على ارتفاع عشرة أمتار حتى لا تؤثر التقلبات الناتجة عن الاختلافات الدقيقة في طبيعة سطح الأرض على اتجاه وسرعة الرياح.

 

وعموماً فأن جهاز السلك الساخن يسهل تدهور قياساته عند نزول الأمطار أو في وجود الأملاح والغبار وهنا يكون هناك شك في مدى دقة قياساته.

وبالإضافة لذلك فأن الجهاز سريع العطل والكسر بفعل حبات الرمال المتطايرة لو وضع في مستوى أقل من سطح الرمال الواثبة.

وتعتبر الأجهزة العادية للسلك الساخن المتوفرة في الأسواق التجارية غير مناسبة في غالب الأحيان لعمل تجارب حقلية.

 

ولهذا فإن بعض التعديلات والتطويرات لهذا الجهاز يجب إجراؤها قبل استخدامه قرب سطح رملي متحرك. ويغطى الجهاز هنا بشبكة سلكية ستانلس ستيل 74 ميكرون لحمايته من الفشل نتيجة تأثير حبات الرمال.

ولأغراض الدقة وسرعة الاستجابة الزمنية، فأن جهاز الموجات فوق الصوتية هو افضل اختيار لذلك وخاصة للتجارب الحقلية التي تكون فترتها الزمنية محدودة.

وعموماً فأنة كما لوحظ لا يمكن استخدامه قرب الأسطح الرملية المتحركة. ولقد وجد ان اقل ارتفاع للاستخدام العملي لهذا الجهاز هو 10 سم (Horikawa et al., 1983)

 

وعند قياس التوزيع المكاني لمعدل انتقال الرمال في جزء معين (مثلا عمودي أو أفقي، أو بزاوية مائلة) من المنطقة المراد دراسة الرمال فيها، فإنه من المفضل قياس التوزيع الرأسي لسرعة الرياح في مواقع قريبة من أجهزة قياس كمية انسياق الرمال لكي يمكننا تقدير السرعة القاصة بأكبر دقة ممكنة.

وعموما فإن التجهيز لعدد من الترتيبات الرأسية سيكون مكلفاً، وكبديل لذلك يمكن قياس سرعة الرياح عند هذه الأجهزة وعند ارتفاع معين (مثلا 1 أو 5 متر).

 

وبعد ذلك يتم تقدير أو حساب التوزيع  الرأسي طبقاً للطرق المشروحة في الفصل الأول باستخدام القانون اللوغاريتمي لسرعة الرياح (معادلة رقم 1.6(.

وعموماً فإن أي نوع من أجهزة قياس سرعة واتجاه الرياح يمكنه إعطاء تسجيل أو نتائج متواصلة يعتبر مقبولاً لهذه القياسات.

 

قياس سرعة الرياح عند نقطة ارتفاع واحدة

نظرا للعوائق الاقتصادية التي تواجه العاملين في هذا المجال فإنه من الأوفر جمع بيانات الرياح بواسطة جهاز واحد فقط.

وفي هذه الحالة فأن أى نوع من أجهزة قياس سرعة واتجاه الرياح يعطى نتائج متواصلة يمكن استخدامه.

وعموماً فأن الجهاز المروحي الرفاص الذي يمكنه في وقت واحد قياس كلا من سرعة الرياح واتجاهها ليصبح الأفضل للاستخدام المتواصل لفترات زمنية طويلة كأشهر وسنين.

 

ويمكن تقدير السرعة القاصة بناء على بيانات سرعة الرياح عند ارتفاع محدد بالطرق التي وصفناها سالفا الفصل الأول.

وتجدر الإشارة هنا إلى إن مقياس المستوى الدولي لسرعة الرياح هو 10 متر فوق سطح الأرض.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]