محليات

5175

يكتشف المياه ويحذر السيارات ويخطر الجهات المختصة

طلاب قطريون يبتكرون مشروعاً للتغلب على فيضانات الأنفاق

توصيات بربط المشروع ضمن منظومة عمل الإشارات الضوئية

مسح ميداني لمجموعة من الأنفاق للتعرف على طبيعتها الجغرافية والهندسية

تمكن فريق من مدرسة قطر التقنية الثانوية للبنين من تصميم مشروع أو نظام للقضاء جذرياً على فيضانات الأنفاق في موسم الأمطار، وحماية الأرواح والممتلكات من خلال منظومة عمل أوتوماتيكية متكاملة تستشعر المخاطر وتقوم بإجراءات فورية متعددة الجوانب، وتتلخص فكرة المشروع بقيامه بتحسس وجود المياه في النفق بدقة 1 ملم أو أقل ومن ثم إعطاء الأمر للمضخات بضخ تجمعات المياه إلى نقاط خارج النفق، مع الاستفادة من تلك المياه في ري المزروعات أو أي استخدامات أخرى مفيدة.

وقال سعيد شحادة، المدرب بتخصص الآلات الدقيقة بالمدرسة لـ "الشرق": إن التصاميم الهندسية للأنفاق نفذت بكل عبقرية، إلا أننا لاحظنا مع التغيرات المناخية المتعاقبة وكمية هطول الأمطار خلال فصل الشتاء، وما نتج عنها في فترات سابقة من ارتفاع منسوب المياه في بعض الأنفاق وغرقها بمياه الأمطار الغزيزة، فقد بدأنا التفكير في حل هذه المشكلة من خلال استثمار معارفنا التقنية والتقنيات العلمية التي تدربنا عليها في مدرستنا، وذلك بهدف حل مشكلة غمر الأنفاق بمياه الأمطار حلاً جذرياً.

وأشار شحادة إلى أن الفريق حرص على البحث عن طريقة لتصريف المياه التي تتجمع في الأنفاق كمساهمة منا في تحقيق الرؤية الوطنية التي تتطلع إليها الدولة، وتقديم حل متكامل لتلك المشكلة وخدمة المجتمع، وعليه قد قمنا بعمل مسح ميداني لمجموعة من الأنفاق وتعرفنا على الطبيعة الجغرافية والهندسية للأنفاق، وقد أخذنا بعين الاعتبار النقطة الممتدة من بداية الميلان باتجاه الدخول للنفق مرورا بالمنطقة الخطرة التي تتجمع فيها الأمطار، وصولاً إلى الجهة الأخرى من النفق مع ملاحظة أية شوارع فرعية قد تكون مائلة باتجاه ذلك الخط.

* عينات عشوائية

وأضاف: لقد توصلنا إلى أن كمية الأمطار التي تسقط على هذه المنطقة هي الكمية التي تنساب إلى داخل النفق، وقمنا بقياس عينات عشوائية بناء على هذا التصنيف، ومن ثم حساب كمية المياه بالأمتار المكعبة لكمية هطول 10 ملم / الساعة وقد كان اقلها 400 متر مكعب، وهي كمية تحتاج إلى ما يقارب 33 صهريج نضح، فيما لو افترضنا أن كامل الكمية تجمعت داخل النفق نتيجة لإخفاق أنظمة التصريف.

* تحذير مقروء أو مرئي

وأوضح مدرب مدرسة قطر التقنية أن فكرة النظام تعتمد على اكتشاف المياه في مرحلة مبكرة، والبدء بضخها فورا إلى خارج النفق، وتحذير السيارات من دخول النفق، وتحذير السلطات بمجرد ارتفاع منسوب المياه، على أن يقوم النظام فوراً وبحسب ما تقتضيه الحالة بتشغيل المضخات لتصريف المياه إلى خارج النفق للاستفادة منها في مواقع أخري، مع إمكانية تشغيل نظام تحذير مقروء أو مرئي يحذر من وجود منسوب مرتفع للمياه داخل النفق، وإرسال إشارات تحذيرية إلى المركز الوطني للإنذار المبكر أو الجهات المعنية في حال اكتشف النظام حدوث ارتفاع خطر في مستوى المياه.

*نتائج مشجعة

وأكد مدرب الفريق انه قد تمت تجربة النظام بشكله النهائي عدة مرات، وكانت النتائج مشجعة للغاية، حيث عملت كل أجزاء النظام بالضبط وبحسب الخطة المرسومة للمشروع، وقد استخدمنا كلاً من التوصيل السلكي واللاسلكي لتشغيل أجزاء النظام المختلفة، مؤكداً أن النظام يعتبر منظومة عمل متكاملة، وهو البديل الأفضل لجميع الإجراءات المتبعة لمعالجة تلك المشكلة، وطالب بأنه وفي حال قبول النظام، فإننا نوصي بأن يتم ربطه ضمن منظومة عمل الإشارات الضوئية، وأن يتم ربطه بمكتب إدارة الأزمات والإنذار المبكر في الدولة، واستخدامه ضمن أي مواقع تتعرض لارتفاع منسوب المياه أياً كانت نوعها.

مشروعنا جاهز للتطبيق على أرض الواقع

من جانبه قال عضو الفريق الطالب مبارك محمد الأنصاري: إن المشروع جاهز للتطبيق على أرض الواقع في أي نفق يتم اختياره، مضيفا: نوصي باستخدام هذا النظام كحل جذري لمشكلة فيضانات الأنفاق في الدولة.

وبين أنه تم تصميم حساس مكون من سلكين نحاسيين كموصل كهربائي نحاسي رفيع سمكه 1/10 من المليمتر تقريبا، وتم توصيلهما بمصدر طاقة كهربائي ثابت DC قيمته 5 فولت، وتوصيل الطرف الآخر إلى جهاز قياس التيار الكهربائي، حيث أظهر وصول 5 فولت كاملة، ثم تم توصيل مفتاح كهربائي أوتوماتيكي يعمل بطاقة كهربائية مقدارها 5 فولت، وبذلك أصبحت عندنا دائرة كهربائية مكتملة تقوم بتشغيل المفتاح الأوتوماتيكي، ثم تم قطع أحد أقطاب الدائرة الكهربائية لتصبح دائرة غير متصلة (السلك المتصل بين مصدر الطاقة والمفتاح الأوتوماتيكي) ووضع كلا الجزءين المقطوعين في الماء.

وأضاف الأنصاري: بعد ذلك تم تمرير أحد الأقطاب من خلال الماء، ومن ثم توصيل مصدر الكهربائي ثابت مقداره 5 فولت بحيث يتم توصيل التيار الكهربائي بين الجزءين المقطوعين وتكتمل الدائرة الكهربائية، وقد لوحظ مرور الجهد الكهربائي كاملاً 5 فولت، لكن كان هناك ضعف في قيمة التيار بحيث لم يتمكن من تشغيل المفتاح الأوتوماتيكي، وبدأنا العمل بالبحث عن مخطط يضمن وصول التيار الكهربائي المستخدم كاملاً، وقررنا الاستمرار بالتجارب النظرية.

وأوضح الأنصاري تقدمنا كثيراً وتم تصميم مخطط نظري آخر باستخدام برنامج تصميم الدوائر الكهربائية والإلكترونية واستكملنا أعمالنا إلى أن انتهينا من النظام بشكله الحالي.

المشروع يمكن استخدامه في مختلف المناطق

وقال الطالب عبدالرحمن ناجي العجي — عضو بالفريق —: هدفنا من وراء المشروع هو القضاء نهائياً على تجمع مياه الأمطار داخل الأنفاق، وإيجاد طريقة تمكننا من الاستشعار الفوري لتراكم المياه داخل النفق، واتخاذ الإجراء المناسب بطريقة آلية بحيث يتم البدء الفوري في ضخ المياه، مشيراً إلى أن فكرة المشروع قد تعالج المشكلة ليس فقط في أنفاقنا، بل في كل الأنفاق والمواقع المشابهة في مختلف البلدان سواء في المنطقة أو غيرها، وكذلك يمكن استخدامه في أية مشاريع حياتية أو اقتصادية من تلك التي يمكن أن يهددها منسوب مياه مرتفع.

وأضاف العجي: لقد راعينا في نظامنا هذا أن يكون نظاماً متكاملاً يقوم بتحسس المشكلة بالسرعة اللازمة، ومن ثم اتخاذ الإجراء المناسب لعدم السماح بحدوث أي خسائر في الأرواح والممتلكات، وبأبسط الصور التي تضمن عدم تعطل النظام وتضمن كفائه عالية في عمله، وقد استطعنا بفضل الله القيام بتطوير الفكرة بجعل الماء الذي هو المشكلة بان يكون هو ذاته أداة الحل، موضحاً أن الفكرة تم تصميمها باستخدام برنامج “Circuit Wizard 2 SE”، حيث تم رسم المخطط الأولي Electrical scheme وتجربته نظرياً بواسطة البرنامج، وقد أظهرت التجربة النظرية نجاح التشغيل على اعتبار أن الجهد والتيار الكهربائي يصلان كاملين إلى المفتاح الأوتوماتيكي.