Характеристики на дъждовния сезон при сливите и нуждите от мониторинг на валежите
Сливовият дъжд (Мейю) е уникално явление на валежите, образувано по време на настъпването на север на източноазиатския летен мусон, засягащо предимно басейна на река Яндзъ в Китай, остров Хоншу в Япония и Южна Корея. Според националния стандарт на Китай „Индикатори за мониторинг на Мейю“ (GB/T 33671-2017), регионите на сливови дъждове в Китай могат да бъдат разделени на три зони: Дзяннан (I), Средно-Долно Яндзъ (II) и Дзянхуай (III), всяка с различни дати на начало – районът на Дзяннан обикновено навлиза в сезона на Мейю първи средно на 9 юни, следван от Средно-Долно Яндзъ на 14 юни и Дзянхуай на 23 юни. Тази пространствено-времева променливост създава търсене на обширно, непрекъснато наблюдение на валежите, предоставяйки широки възможности за приложение на дъждомерите.
Сезонът на сливовите дъждове през 2025 г. показа тенденции с ранно начало – регионите Дзяннан и Средно-Долно Яндзъ навлязоха в Мейю на 7 юни (2-7 дни по-рано от обичайното), докато регион Дзянхуай започна на 19 юни (4 дни по-рано). Тези ранни пристигания засилиха спешността от предотвратяване на наводнения. Валежите от сливови дъждове се характеризират с продължителна продължителност, висока интензивност и широко покритие – например, валежите от Средно-Долно Яндзъ през 2024 г. надхвърлиха историческите средни стойности с над 50%, като някои райони преживяха „бурна Мейю“, причинявайки тежки наводнения. В този контекст, точният мониторинг на валежите се превръща в крайъгълен камък за вземане на решения за контрол на наводненията.
Традиционните ръчни наблюдения на валежите имат значителни ограничения: ниска честота на измерване (обикновено 1-2 пъти дневно), бавно предаване на данни и невъзможност за улавяне на краткосрочни обилни валежи. Съвременните автоматични дъждомери, използващи принципите на преобръщане на кофа или претегляне, позволяват наблюдение минута по минута или дори секунда по секунда, като безжичното предаване на данни в реално време значително подобрява навременността и точността. Например, системата за дъждомер с преобръщане на кофа в язовир Сандукси в Йонкан, Джъдзян, директно качва данни на провинциални хидрологични платформи, постигайки „удобно и ефективно“ наблюдение на валежите.
Ключовите технически предизвикателства включват: поддържане на точност по време на екстремни валежи (напр. 660 мм за 3 дни в град Тайпинг в Хубей през 2025 г. - 1/3 от годишните валежи); надеждност на оборудването във влажна среда; и представително разположение на станциите в сложен терен. Съвременните дъждомери се справят с тези проблеми с антикорозионни материали от неръждаема стомана, двойно резервиране на кофи за накланяне и слънчева енергия. Плътните мрежи, базирани на IoT, като системата „Digital Levee“ на Zhejiang, актуализират данните за валежите на всеки 5 минути от 11 станции.
Забележително е, че изменението на климата засилва екстремните условия в Мейю – валежите в Мейю през 2020 г. бяха със 120% над средните (най-високите от 1961 г. насам), което изисква дъждомери с по-широки диапазони на измерване, устойчивост на удар и надеждно предаване. Данните от Мейю също така подкрепят климатичните изследвания, като информират за дългосрочните стратегии за адаптация.
Иновативни приложения в Китай
Китай е разработил всеобхватни системи за мониторинг на валежите - от традиционни ръчни наблюдения до интелигентни IoT решения, като дъждомерите се превръщат в критични възли на интелигентни хидрологични мрежи.
Цифрови мрежи за контрол на наводненията
Системата „Цифрова дига“ в област Сюджоу е пример за съвременни приложения. Интегрирайки дъждомери с други хидрологични сензори, тя качва данни на всеки 5 минути към платформа за управление. „Преди ръчно измервахме валежите с помощта на градуирани цилиндри – неефективно и опасно през нощта. Сега мобилните приложения предоставят данни в реално време за целия басейн“, каза Дзян Дзянмин, заместник-директор на Селскостопанската служба на град Уангдиан. Това позволява на персонала да се съсредоточи върху проактивни мерки като инспекции на диги, подобрявайки ефективността на реагирането при наводнения с над 50%.
В град Тунсян, системата „Интелигентен контрол на застоялите води“ комбинира данни от 34 телеметрични станции със 72-часови прогнози за нивото на водата, задвижвани от изкуствен интелект. През сезона Мейю през 2024 г. тя е издала 23 доклада за валежите, 5 предупреждения за наводнения и 2 предупреждения за пиков отток, демонстрирайки ключовата роля на хидрологията като „очите и ушите“ на контрола на наводненията. Данните от дъждомера на ниво минута допълват радарните/сателитните наблюдения, образувайки многоизмерна рамка за мониторинг.
Приложения в резервоари и селско стопанство
В управлението на водните ресурси, язовирът Сандукси в Йонканг използва автоматизирани измервателни уреди на 8 разклонения на канала, наред с ръчни измервания, за да оптимизира напояването. „Комбинирането на методи осигурява рационално разпределение на водата, като същевременно подобрява автоматизацията на мониторинга“, обясни управителят Лу Цинхуа. Данните за валежите директно информират графика за напояване и разпределението на водата.
По време на настъпването на бурята Мейю през 2025 г., Институтът за водни науки в Хубей използва система за прогнозиране на наводнения в реално време, интегрираща 24/72-часови прогнози за времето с данни от резервоарите. Задействайки 26 симулации на бури и поддържайки 5 аварийни срещи, надеждността на системата зависи от прецизните измервания на дъждомера.
Технологичен напредък
Съвременните дъждомери включват няколко ключови иновации:
- Хибридно измерване: Комбиниране на принципите на накланяне на кофа и претегляне, за да се поддържа точност при различни интензитети (0,1-300 мм/ч), като се обръща внимание на променливите валежи в Мейю.
- Самопочистващи се конструкции: Ултразвуковите сензори и хидрофобните покрития предотвратяват натрупването на отломки – критично важно по време на обилни валежи от времето на Мейю. Японската компания Oki Electric съобщава за 90% намаление на поддръжката с такива системи.
- Edge Computing: Обработката на данни на устройството филтрира шума и идентифицира екстремни събития локално, осигурявайки надеждност дори при прекъсвания на мрежата.
- Многопараметрична интеграция: Южнокорейските композитни станции измерват валежите заедно с влажността/температурата, подобрявайки прогнозите за свлачища, свързани с Мейю.
Предизвикателства и бъдещи насоки
Въпреки напредъка, ограниченията остават:
- Екстремни условия: „Буйният Мейю“ през 2024 г. в Анхуей претовари някои измервателни уреди с капацитет от 300 мм/ч
- Интеграция на данни: Разнородните системи възпрепятстват междурегионалното прогнозиране на наводнения
- Покритие на селските райони: В отдалечените планински райони няма достатъчно точки за мониторинг
Нововъзникващите решения включват:
- Мобилни измервателни уреди, разположени с дронове: Китайската компания MWR тества измервателни уреди, носени от дронове, за бързо разполагане по време на наводненията през 2025 г.
- Проверка на блокчейн: Пилотни проекти в Джъдзян осигуряват непроменливост на данните за критични решения
- Прогнозиране, задвижвано от изкуствен интелект: Новият модел на Шанхай намалява фалшивите аларми с 40% чрез машинно обучение
С изменението на климата, което засилва променливостта на Мейю, измервателните уреди от следващо поколение ще изискват:
- Повишена издръжливост (водоустойчивост IP68, работа от -30°C~70°C)
- По-широки диапазони на измерване (0~500 мм/ч)
- По-тясна интеграция с IoT/5G мрежи
Както отбелязва директор Дзян: „Това, което започна като просто измерване на валежите, се превърна в основата за интелигентно управление на водите.“ От контрола на наводненията до климатичните изследвания, дъждомерите остават незаменими инструменти за устойчивост в районите с изобилие от дъжд.
Моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Време на публикуване: 25 юни 2025 г.