Kè thử nghiệm để giám sát sông liên tục

Việc xây dựng củakè thí nghiệm được hoàn thành vào cuối mùa hè năm 2023: nó chưa phải là một bờ kè thực sự mà là một bể chứa khổng lồ được lắp đặt tại Cột khoa học công nghệ AIPo của Boretto, mô phỏng các đặc điểm của dòng sông Po và Rhone và sẽ có nhiệm vụ thử nghiệm một hệ thống cảm biến cải tiến.

Dự án đang được đề cập có tên là Sợi đê và là kết quả của sự hợp tác giữa AIPo, Cơ quan liên khu vực về Po và OST, Trường Đại học Chuyên nghiệp Đông Thụy Sĩ ở Rapperswil-Jona, trên Hồ Zurich.

Theo một nghĩa nào đó, các tuyến đường thủy của Ý và Thụy Sĩ trên thực tế “gần” hơn người ta tưởng.

Cây xanh thay cho bãi đậu xe trong thành phố: nghiên cứu về "Thiên nhiên"
Cảm biến mang tính cách mạng có thể tiết kiệm hàng triệu pin

Lưu vực nhân tạo “nối” hai con sông lớn

Il lưu vực nhân tạo được xây dựng tại trung tâm khoa học AIPo ở Boretto, tỉnh Reggio Emilia, đây là một hồ bơi hình chữ nhật lớn dài 85 mét và rộng 35 mét, được thiết kế có độ dốc 1:2 và tổng chiều cao 3,5 mét.

Bờ của lưu vực này, bốn phía của lưu vực, được trang bị một lượng lớn cảm biến: máy đo độ căng, máy đo biến dạng, áp kế và một sợi quang chạy dọc theo toàn bộ bể chứa và thực chất là một cảm biến khuếch tán phức tạp.

Dự án Sợi đê, kết hợp lực lượng của AIPo (Cơ quan liên khu vực cho Po) và Trường Đại học Chuyên nghiệp Đông Thụy Sĩ ở Rapperswil, có mục tiêu chính xác là: kiểm tra tiềm năng của hệ thống mới này quan trắc kè, có thể được áp dụng cho những đoạn đường thủy dài.

Kè nhân tạo Boretto được làm bằng bùn và cát phù sa để phù hợp với thành phần bờ của hai con sông châu Âu là Po và Rhone.

"Ở Boretto, chúng tôi đã xây dựng lại một bờ kè đặc trưng cho điều kiện của người Po nhưng cũng cho người Thụy Sĩ”, Giáo sư giải thích Carlo Rabaiotti, người đứng đầu dự án. Giáo sư địa kỹ thuật chuyên gia giải thích về bờ kè thử nghiệm, “bao gồm hai phần: một phần điển hình cho các điều kiện của Rhone và một phần điển hình hơn cho điều kiện Thung lũng Po".

Sự đa dạng di truyền của thực vật phục vụ cho dinh dưỡng
Câu cá DNA ở sông Thụy Sĩ để nghiên cứu đa dạng sinh học

Xây dựng bờ kè Boretto thử nghiệm

Việc xây dựng hồ chứa nhân tạo chính thức bắt đầu vào tháng 2023 năm 24 và kết thúc vào ngày XNUMX tháng XNUMX cùng năm.

Bên trong kè, ở các cấp độ khác nhau, có: 24 cảm biến điện môi đo độ ẩm của đất, của sợi quang, 27 áp kế truyền thống, 6 máy đo độ căng mà nhóm nghiên cứu của Giáo sư đã làm việc Guido Gottardi e Michela Marchi của 'Đại học Bologna và tất nhiên, cảm biến phân tán mới được phát triển bởi OST.

Hệ thống giám sát thử nghiệm được tạo ra để có thể sử dụng được trên bờ kè hiện có, do đó, bể nhân tạo được chia thành hai phần: một loại "ex novo" và một loại trong đó các cảm biến được lắp đặt sau khi xây dựng, như thể nó là một bờ kè hiện có.

Họ chạy trên cả hai mặt trận khoảng 800 mét cáp quang, trong phần hiện có (trang bị thêm) đã được lắp đặt mà không sử dụng các kỹ thuật phá hủy và giám sát rủi ro có thể có thể phát sinh từ cùng một hoạt động.

Hệ thống cảm biến phức tạp này, AIPo giải thích, “cung cấp thông tin quan trọng về áp lực tác động bên trong nền đắp và do đó về độ ổn định của nó".

Các thử nghiệm thực nghiệm, “với các mức nước lấp đầy khác nhau của khu vực nội bộ được giới hạn bởi bờ kè”, sẽ tiếp tục cho đến cuối năm nay.

Sau đó, sau khi đã thu thập và phân loại các dữ liệu nhận được, "Có thể xác định liệu loại công nghệ này có thể được áp dụng trên các kè sẽ được xây dựng trong tương lai hay không và bằng cách nào, cho phép theo dõi tính dễ bị tổn thương và độ ổn định của kè trong thời gian thực.".

Nghĩ về nước nghĩa là nghĩ về tương lai: được bảo tồn và quản lý tốt hơn
Con sông đen tối nhất thế giới là ở Congo: nghiên cứu đầu tiên về Ruki

Cảm biến dài hàng km để giám sát các dòng sông

"Sự đổi mới vĩ đại của hệ thống này”, Phó Giám đốc AIPo giải thích, Gianluca Zanichelli, "là khả năng đo liên tục các chuyển động lọc bên dưới bờ kè: điều này cho phép chúng ta chuyển từ loại cảm biến đúng giờ sang loại cảm biến cảm biến khuếch tán, có thể được lắp đặt trên những đoạn dài của sông Po và các nhánh của nó, đặc biệt là ở những khu vực đã gặp phải loại vấn đề này trong nhiều năm".

Thực chất chất xơ là một cảm biến phức tạp được phát triển và cấp bằng sáng chế tại Đại học Khoa học Ứng dụng Đông Thụy Sĩ. Như anh ấy giải thích Carlo Rabaiotti, giáo viên OST và người đứng đầu dự án, “Nó bao gồm một ống nhựa mềm được bọc một sợi xung quanh để đo độ nén của ống này do áp lực nước gây ra.".

Như chúng ta đã đọc trong bài báo xuất bản vào tháng 12 năm ngoái về “Tạp chí cảm biến của IEEE”, việc sử dụng cảm biến sợi quang phân tán (hoặc DFO, Sợi quang phân tán) là một trong những công nghệ hứa hẹn nhất để giám sát đập và kè.

Hệ thống được phát triển bởi các nhà nghiên cứu OST là “un cảm biến áp suất phân tán (DPS) dựa trên công nghệ DFO để phát hiện sớm sự hình thành kênh nước thông qua đo trực tiếp áp lực lỗ rỗng".

Cảm biến DPS được thiết kế để giám sát kè ở độ sâu từ 1 đến 20 mét và đáp ứng điều kiện tiên quyết quan trọng liên quan đến kích thước của thiết bị, “trong trường hợp bờ sông thì nên như vậy theo thứ tự vài km".

AI sáng tạo: “Đây là những công việc sẽ không còn tồn tại nếu có tôi”
Câu cá giết chết ngày càng nhiều cá mập: kết quả của nghiên cứu gây sốc…

Sợi đê: sớm ứng dụng đầu tiên trong lĩnh vực này

Dự án giám sát thử nghiệm này được tạo ra để cung cấp giải pháp thế hệ mới nhất để quản lý rủi ro thủy lực ở những khu vực dễ bị ảnh hưởng nhất. lũ lụt và lũ lụt.

Không giống như các hệ thống điều khiển truyền thống yêu cầu vận hành thủ công và không cung cấp đủ dữ liệu để dự đoán chính xác, các cảm biến mới cho phép bạn đo trực tiếp, tự động và liên tục, các thông số đất khác nhau.

Ngoài áp lực lỗ rỗng, cảm biến DPS do các nhà nghiên cứu OST phát triển cho phép theo dõi áp suất tổng, biến dạng đất, nhiệt độ và độ ẩm của đất.

Hơn nữa, dữ liệu được xử lý bởi hệ thống giám sát mới có thể được sử dụng để đào tạo mô hình AI có thể làm dự báo ngày càng chính xác.

Các nhà nghiên cứu hiện đang tham gia vào một giai đoạn dài và phức tạp củaphân tích dữ liệu: các ứng dụng thực địa đầu tiên có thể được đưa ra vào cuối năm nay.

Trong khi đó, con sông đầu tiên thử nghiệm kè “cáp quang” là Rhone: như đã nêu trên trang web của dự án Fibra Dike, hệ thống giám sát DFO mới đã được triển khai trong vòng bờ kè thực sự đang được xây dựng dọc theo dòng sông.

Đặc biệt, hệ thống này sẽ giám sát hiện tượng xói mòn và rửa trôi của lòng sông cũng như sự trao đổi giữa dòng sông và dòng chảy ngầm.

Từ “Voxxed Days Ticino” đến… Happy Days với lượng người tham dự bùng nổ
Cơ bắp nhân tạo mới: robot nhẹ hơn, an toàn hơn và mạnh mẽ hơn

Xem trên bản đồ