Характеристики сезону дощів сливи та потреби в моніторингу опадів
Сливовий дощ (Мейюй) – це унікальне явище опадів, що утворюється під час просування східноазіатського літнього мусону на північ, яке в основному впливає на басейн річки Янцзи в Китаї, острів Хонсю в Японії та Південну Корею. Згідно з національним стандартом Китаю «Індикатори моніторингу Мейюй» (GB/T 33671-2017), регіони сливових дощів у Китаї можна розділити на три зони: Цзяннань (I), Середньо-Нижня Янцзи (II) та Цзянхуай (III), кожна з яких має різні дати початку – район Цзяннань зазвичай першим входить у сезон Мейюй в середньому 9 червня, далі йде Середньо-Нижня Янцзи 14 червня та Цзянхуай 23 червня. Ця просторово-часова мінливість створює попит на екстенсивний, безперервний моніторинг опадів, що забезпечує широкі можливості застосування опадомірів.
Сезон сливових дощів 2025 року демонстрував тенденції до раннього початку — регіони Цзяннань та Середньо-Нижній Янцзи увійшли до періоду Мейю 7 червня (на 2-7 днів раніше, ніж зазвичай), тоді як регіон Цзянхуай розпочався 19 червня (на 4 дні раніше). Ці ранні надходження посилили терміновість запобігання повеням. Опади у вигляді сливових дощів характеризуються тривалою тривалістю, високою інтенсивністю та широким охопленням — наприклад, кількість опадів у Середньо-Нижній Янцзи у 2024 році перевищила середні історичні показники більш ніж на 50%, а деякі райони зазнали «сильної Мейю», що спричинило сильні повені. У цьому контексті точний моніторинг опадів стає наріжним каменем прийняття рішень щодо боротьби з повенями.
Традиційні ручні спостереження за кількістю опадів мають значні обмеження: низька частота вимірювань (зазвичай 1-2 рази на день), повільна передача даних та неможливість фіксувати короткочасні сильні опади. Сучасні автоматичні опадоміри, що використовують принципи перекидання ковша або зважування, дозволяють здійснювати моніторинг щохвилини або навіть щосекунди, а бездротова передача даних у режимі реального часу значно покращує своєчасність та точність. Наприклад, система опадомірів з перекиданням ковша у водосховищі Саньдусі в Юнкані, провінція Чжецзян, безпосередньо завантажує дані на провінційні гідрологічні платформи, забезпечуючи «зручний та ефективний» моніторинг опадів.
Ключові технічні проблеми включають: підтримку точності під час екстремальних опадів (наприклад, 660 мм за 3 дні в місті Тайпін провінції Хубей у 2025 році — 1/3 річної кількості опадів); надійність обладнання у вологому середовищі; та репрезентативне розміщення станцій на складній місцевості. Сучасні опадоміри вирішують ці проблеми за допомогою антикорозійних матеріалів з нержавіючої сталі, резервування подвійного перекидного ковша та сонячної енергії. Щільні мережі на базі Інтернету речей, такі як система «Цифрова дамба» Чжецзяна, оновлюють дані про кількість опадів кожні 5 хвилин з 11 станцій.
Примітно, що зміна клімату посилює екстремальні умови в Мейю — кількість опадів у Мейю у 2020 році була на 120% вищою за середню (найвищий показник з 1961 року), що вимагає опадомірів із ширшими діапазонами вимірювання, стійкістю до ударів та надійною передачею даних. Дані Мейю також підтримують кліматичні дослідження, інформуючи про довгострокові стратегії адаптації.
Інноваційні застосування в Китаї
Китай розробив комплексні системи моніторингу опадів, від традиційних ручних спостережень до інтелектуальних рішень Інтернету речей, при цьому опадоміри перетворюються на критичні вузли інтелектуальних гідрологічних мереж.
Цифрові мережі контролю повеней
Система «Цифрова дамба» району Сючжоу є прикладом сучасних застосувань. Інтегруючи опадоміри з іншими гідрологічними датчиками, вона завантажує дані кожні 5 хвилин на платформу управління. «Раніше ми вручну вимірювали кількість опадів за допомогою мірних циліндрів — неефективно та небезпечно вночі. Тепер мобільні додатки надають дані в режимі реального часу по всьому басейну», — сказав Цзян Цзяньмін, заступник директора сільськогосподарського управління міста Вандянь. Це дозволяє персоналу зосередитися на проактивних заходах, таких як огляд дамб, підвищуючи ефективність реагування на повені більш ніж на 50%.
У місті Тунсян система «Розумного контролю заболочування» поєднує дані 34 телеметричних станцій із 72-годинними прогнозами рівня води на основі штучного інтелекту. Протягом сезону Мейю 2024 року вона видала 23 звіти про кількість опадів, 5 попереджень про повені та 2 попередження про піковий стік, що демонструє ключову роль гідрології як «очі та вуха» боротьби з повенями. Дані опадомірів на хвилину доповнюють радіолокаційні/супутникові спостереження, утворюючи багатовимірну систему моніторингу.
Застосування у водосховищах та сільському господарстві
В управлінні водними ресурсами водосховище Саньдусі в Юнкані використовує автоматизовані водоміри на 8 відгалуженнях каналу разом із ручними вимірюваннями для оптимізації зрошення. «Поєднання методів забезпечує раціональний розподіл води, одночасно покращуючи автоматизацію моніторингу», – пояснив менеджер Лу Цінхуа. Дані про кількість опадів безпосередньо впливають на планування зрошення та розподіл води.
Під час початку шторму Мейю у 2025 році Інститут водних наук провінції Хубей використовував систему прогнозування повеней у режимі реального часу, яка інтегрувала цілодобові прогнози погоди з даними водосховищ. Надійність системи, яка запустила 26 симуляцій штормів та підтримала 5 екстрених нарад, залежить від точних вимірювань опадомірів.
Технологічний прогрес
Сучасні опадоміри включають кілька ключових інновацій:
- Гібридне вимірювання: поєднання принципів перекидання ковша та зважування для підтримки точності за будь-якої інтенсивності (0,1-300 мм/год), враховуючи змінну кількість опадів у районі Мейю.
- Самоочисні конструкції: Ультразвукові датчики та гідрофобні покриття запобігають накопиченню сміття, що критично важливо під час сильних злив Мейю. Японська компанія Oki Electric повідомляє про скорочення витрат на обслуговування на 90% завдяки таким системам.
- Периферійні обчислення: Обробка даних на пристрої фільтрує шум та виявляє екстремальні події локально, забезпечуючи надійність навіть за збоїв у мережі.
- Багатопараметрична інтеграція: комплексні станції Південної Кореї вимірюють кількість опадів разом з вологістю/температурою, покращуючи прогнози зсувів, пов'язаних з Мейю.
Виклики та майбутні напрямки
Незважаючи на прогрес, обмеження зберігаються:
- Екстремальні умови: «Насильницький Мейю» 2024 року в Аньхої перевантажив пропускну здатність деяких водомірів 300 мм/год
- Інтеграція даних: Різноманітні системи перешкоджають міжрегіональному прогнозуванню повеней
- Покриття сільської місцевості: у віддалених гірських районах бракує пунктів моніторингу
Нові рішення включають:
- Мобільні вимірювальні прилади, розгорнуті на дронах: Китайське Міністерство водних ресурсів та природокористування (MWR) випробувало вимірювальні прилади, що використовуються на БПЛА, для швидкого розгортання під час повеней 2025 року.
- Верифікація блокчейну: Пілотні проекти в Чжецзяні забезпечують незмінність даних для прийняття критично важливих рішень
- Прогнозування на основі штучного інтелекту: нова модель Шанхаю зменшує кількість хибних тривог на 40% завдяки машинному навчанню
З огляду на те, що зміна клімату посилює мінливість Мейю, вимірювальні прилади наступного покоління вимагатимуть:
- Підвищена міцність (водонепроникність IP68, режим роботи від -30°C до 70°C)
- Ширші діапазони вимірювань (0~500 мм/год)
- Тісніша інтеграція з мережами Інтернету речей/5G
Як зазначає директор Цзян: «Те, що починалося як просте вимірювання опадів, стало основою для розумного управління водними ресурсами». Від боротьби з повенями до кліматичних досліджень, опадоміри залишаються незамінними інструментами для забезпечення стійкості в регіонах з високим рівнем дощів.
Будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Час публікації: 25 червня 2025 р.