മീറ്റർ പരിസ്ഥിതി EC-5 മണ്ണിന്റെ ഈർപ്പം സെൻസർ

കുറഞ്ഞ ഇംപാക്ട് ഡിസൈൻ: സെൻസറുകൾ കാലിഫോർണിയയെ സാധൂകരിക്കുന്നു

ഭൂഗർഭ ജലവിഭവ മാനേജ്മെന്റ്
യുസി ബെർക്ക്‌ലിയിലെ പിഎച്ച്‌ഡി കാൻഡിഡേറ്റ് മിഷേൽ ന്യൂകോമർ, (മുമ്പ് സാൻ ഫ്രാൻസിസ്കോ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിൽ), മഴമാപിനികൾ, മണ്ണിന്റെ ഈർപ്പം, ജല സാധ്യതയുള്ള സെൻസറുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് കുറഞ്ഞ ഇംപാക്ട് ഡിസൈൻ (എൽഐഡി) ഘടനയാണോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ അടുത്തിടെ ഗവേഷണം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
മഴത്തോട്ടങ്ങളും നുഴഞ്ഞുകയറ്റ കിടങ്ങുകളും മഴവെള്ളം കടലിലേക്ക് ഒഴുകിപ്പോകാൻ അനുവദിക്കുന്നതിനുപകരം വരണ്ട കാലാവസ്ഥയിൽ നുഴഞ്ഞുകയറുന്നതിനും സംഭരിക്കുന്നതിനുമുള്ള ഫലപ്രദമായ മാർഗമാണ്.

കുറഞ്ഞ ഇംപാക്ട് ഡിസൈൻ ഘടനകൾ
നഗര, തീരപ്രദേശങ്ങളിലെ ആഗോള ഭൂഗർഭ ജലസ്രോതസ്സുകൾ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന മാനുഷിക സമ്മർദ്ദങ്ങൾക്കും കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിനും വളരെ ദുർബലമാണ്. കെട്ടിടങ്ങൾ, റോഡുകൾ, പാർക്കിംഗ് ലോട്ടുകൾ എന്നിവ പോലെയുള്ള അപരിചിതമായ പ്രതലങ്ങൾ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം തടയുന്നു, അണ്ടർലയിങ്ങ് അക്വിഫറുകളിലേക്ക് റീചാർജ് കുറയ്ക്കുന്നു, കൂടാതെ മലിനജല സംവിധാനങ്ങൾ പലപ്പോഴും കവിഞ്ഞൊഴുകുന്ന ഉപരിതല ഒഴുക്കിൽ മലിനീകരണം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഈ ഇഫക്റ്റുകൾ ലഘൂകരിക്കാൻ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള നഗരങ്ങൾ, മഴവെള്ളം ഒഴുക്കുന്നത് കുറയ്ക്കുകയും, ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുകയും, മന്ദഗതിയിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്ന മഴത്തോട്ടങ്ങൾ പോലെയുള്ള പ്രകൃതിദത്ത സസ്യജാലങ്ങളിലേയ്ക്ക് നേരിട്ട് ഒഴുകുന്നതിനുള്ള ലോ ഇംപാക്ട് ഡിസൈൻ (LID) സമീപനങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുന്നു. LID സാങ്കൽപ്പികമായി അക്വിഫറുകളിലേക്കുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റവും റീചാർജ് നിരക്കും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

നുഴഞ്ഞുകയറ്റവും റീചാർജും
Michelle and the team at San Francisco State University, advised by Dr. Jason Gurdak, realized that the effects of LID on recharge rates and quality were unknown, particularly during intense precipitation events for cities along the Pacific coast in response to inter-annual variability of the El Niño Southern Oscillation (ENSO). Using METER water potential and water content sensors she was able to quantify the current and projected rates of infiltration and recharge to the California Coastal Westside Basin aquifer system. The team compared a LID infiltration trench surrounded by a rain garden with a traditional turf-lawn setting in San Francisco. She says, “Cities like San Francisco are implementing these LID structures, and we wanted to test the quantity of water that was going through them. We were interested specifically in different climate scenarios, like El Niño versus La Niña, because rain events are much more intense during El Niño years and could cause flash flooding or surface pollutant overflow problems.”

ചിത്രം 1. സാൻഫ്രാൻസിസ്കോയിലെ (ബി) ജലസേചന പുൽത്തകിടി സൈറ്റിന് താഴെയുള്ള (എ)രേഖാംശ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ എ-എ' (ഇൻസെറ്റ് കാണുക) സഹിതം ഇൻസ്ട്രുമെന്റേഷന്റെയും കോർ ലൊക്കേഷനുകളുടെയും സ്കീമാറ്റിക് ചിത്രീകരണം (സ്കെയിലിലേക്ക് വരച്ചിട്ടില്ല). സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി (എസ്എഫ്എസ്യു) ലോ ഇംപാക്ട് ഡെവലപ്മെന്റ് (എൽഐഡി) ഗവേഷണ ശൃംഖല. ഹൈദ്രസ് 2-ഡി മോഡൽ സിമുലേഷനുകൾക്കായി ലാറ്ററൽ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ ബി-ബി' (ഇൻസെറ്റ് കാണുക) ഉപയോഗിച്ചു.

സെൻസറുകൾ കഥ പറയുന്നു

LID ഘടനകൾ കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുന്ന ജലത്തിന്റെ അളവിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ ഗവേഷണ സംഘം പരിശോധിച്ചു. മിഷേൽ പറയുന്നു. "ജലസാധ്യതയും മണ്ണിലെ ഈർപ്പം സെൻസറുകളും വെള്ളം പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിനും കൂടുതൽ സാവധാനത്തിൽ നുഴഞ്ഞുകയറുന്നതിനും ജലാശയത്തിൽ സംഭരിക്കുന്നതിനും LID പ്രദേശങ്ങൾ ഫലപ്രദമാണെന്ന് തെളിയിക്കുന്ന ഡാറ്റ നൽകി." ജലസേചനമുള്ള പുൽത്തകിടിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ സ്വാധീനമുള്ള വികസന രീതിയിലുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ട്രെഞ്ച് എങ്ങനെയെന്ന് സംഘം പരിശോധിച്ചു, നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ട്രെഞ്ചിന്റെ റീചാർജ് കാര്യക്ഷമത, 58% മുതൽ 79% വരെ, പുൽത്തകിടിയേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, 8% മുതൽ 33 വരെ. %.

ചിത്രം 2. നുഴഞ്ഞുകയറുന്ന ട്രഞ്ച് സൈറ്റിലെ ചരലിനു താഴെയുള്ള അഞ്ച് മീറ്റർ മണ്ണിന്റെ ഈർപ്പം സെൻസറുകളിൽ നിന്നുള്ള മഴയുടെയും വോള്യൂമെട്രിക് ജലത്തിന്റെ അളവിന്റെയും (m3m3) പ്രതിദിന സമയ ശ്രേണി

ചിത്രം 3. ജലസേചനമുള്ള പുൽത്തകിടിയിൽ ഭൂപ്രതലത്തിന് താഴെയുള്ള അഞ്ച് മീറ്റർ മണ്ണിലെ ഈർപ്പം സെൻസറുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രതിദിന സമയ ശ്രേണി മഴയും അളവിലുള്ള ജലത്തിന്റെ അളവും (m3m3)

റെയിൻ ഗേജുകൾ യീൽഡ് സർപ്രൈസുകൾ

ഗവേഷകരുടെ യഥാർത്ഥ പദ്ധതിയുടെ ഭാഗമല്ലെങ്കിലും, മഴയുടെ അളവ് അളക്കാൻ അവർ മഴമാപിനികൾ ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് അതിശയിപ്പിക്കുന്ന ചില വിവരങ്ങൾ നൽകി. മിഷേൽ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു, “ഞങ്ങൾ സാൻ ഫ്രാൻസിസ്കോ ഡാറ്റാബേസ് ഉപയോഗിക്കാൻ പോകുകയായിരുന്നു, പക്ഷേ എല്ലാ മൂടൽമഞ്ഞും കാരണം മഴമാപിനികൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമായി വന്നു. മൂടൽമഞ്ഞ് മഴത്തുള്ളികളുടെ രൂപത്തിൽ വരാത്ത ധാരാളം മഴയും കൊണ്ടുവന്നു. അത് ഇലകളിൽ ഘനീഭവിച്ചതിനാൽ, അത് ബജറ്റിൽ ജലത്തിന്റെ ഗണ്യമായ ഒരു ഭാഗം നൽകി, അത് എന്നെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തി. മഴമാപിനി ഉപകരണത്തിന്റെ ഫണലിൽ കണ്ടൻസേറ്റ് പിടിച്ചെടുത്തു, അതിനാൽ പല പഠനങ്ങളിലും സാധാരണയായി അവഗണിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ വെള്ളം വരുന്നതായി ഞങ്ങൾക്ക് കാണാൻ കഴിഞ്ഞു.

ഭാവി എൽ നിയോ മഴ

എൽ നിനോ, ലാ നിന എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില രസകരമായ ഫലങ്ങളും മിഷേൽ കണ്ടെത്തി. അവൾ പറയുന്നു, “എൽ നിനോ, ലാ നിന വർഷങ്ങളിലെ മഴയുടെ ആവൃത്തി, തീവ്രത, ദൈർഘ്യം എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാനരേഖകൾ സ്ഥാപിക്കാൻ ഞാൻ ഒരു ചരിത്ര വിശകലനം നടത്തി. ഞാൻ പിന്നീട് ഒരു Hydrus-2D മോഡലിലൂടെ പ്രൊജക്റ്റ് ചെയ്‌ത കാലാവസ്ഥാ ഡാറ്റ റൺ ചെയ്തു, ഭാവിയിലെ എൽ നിനോ തീവ്രതയോടെ, തന്നിരിക്കുന്ന മഴയുടെ ഇവന്റിന് റീചാർജ് നിരക്കുകൾ ഫലപ്രദമായി ഉയർന്നതാണെന്ന് മോഡലുകൾ കാണിച്ചു. ഈ സംഭവങ്ങൾ നടക്കുമ്പോൾ, സാധാരണ നഗര ക്രമീകരണങ്ങളിൽ, വെള്ളം വളരെ വേഗത്തിൽ ഒഴുകിപ്പോകും, ​​ഈ മഴത്തോട്ടങ്ങൾക്കും കിടങ്ങുകൾക്കും മാത്രമേ സമുദ്രത്തിന് നഷ്ടമാകുന്ന മഴയെ പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയൂ. ലാ നിന കാലാവസ്ഥാ സാഹചര്യവുമായി ഇത് വ്യത്യസ്‌തമാണ്, അവിടെ സാധാരണയായി മഴ കുറവുള്ളതും കൂടുതൽ വ്യാപിക്കുന്നതുമാണ്. ആ മഴയുടെ ഭൂരിഭാഗവും വരണ്ട വർഷങ്ങളിൽ ബാഷ്പീകരണത്തിന് ഒടുവിൽ നഷ്ടപ്പെട്ടേക്കാം. അതിനാൽ സെൻസറുകളും 2D മോഡലിംഗും ഉപയോഗിച്ച്, LID ഘടനകൾ വെള്ളം സംഭരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സേവനം നൽകുന്നു എന്ന അനുമാനം ഞങ്ങൾ സാധൂകരിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ചും കൂടുതൽ തീവ്രമായ മഴയുള്ള എൽ നിനോ വർഷങ്ങളിൽ.

മിഷേലിന്റെ ഗവേഷണത്തിന് ഓൺലൈനിൽ കുറച്ച് പ്രസ്സ് ലഭിച്ചു, കൂടാതെ AGU EOS എഡിറ്ററിന്റെ ശ്രദ്ധയിൽ പെടുകയും ചെയ്തു. അവളുടെ ഫലങ്ങൾ ജലവിഭവ ഗവേഷണ ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
METER മണ്ണിലെ ഈർപ്പവും ജല സാധ്യതയുള്ള സെൻസറുകളും കണ്ടെത്തുക
“ജല സാധ്യതയിലേക്കുള്ള ഗവേഷകന്റെ പൂർണ്ണമായ ഗൈഡ്” ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക

പ്രമാണങ്ങൾ / വിഭവങ്ങൾ

മീറ്റർ പരിസ്ഥിതി EC-5 മണ്ണിന്റെ ഈർപ്പം സെൻസർ [pdf] നിർദ്ദേശങ്ങൾ EC-5, സോയിൽ മോയിസ്ചർ സെൻസർ, മോയിസ്ചർ സെൻസർ, സോയിൽ സെൻസർ, സെൻസർ

റഫറൻസുകൾ

• ഉപയോക്തൃ മാനുവൽ