Lietus mērierīču praktiskie pielietojumi un ietekme valstīs ar plūmju lietus sezonām

Plūmju lietus sezonas raksturojums un nokrišņu monitoringa vajadzības

Plūmju lietus (Meiyu) ir unikāla nokrišņu parādība, kas veidojas Austrumāzijas vasaras musonu virzības laikā uz ziemeļiem, galvenokārt ietekmējot Ķīnas Jandzi upes baseinu, Japānas Honsju salu un Dienvidkoreju. Saskaņā ar Ķīnas nacionālo standartu “Meiyu monitoringa indikatori” (GB/T 33671-2017) Ķīnas plūmju lietus reģionus var iedalīt trīs zonās: Dzjannaņa (I), Vidējā-Lejas Jandzi (II) un Dzjanhuai (III), katrai no tām ir atšķirīgi sākuma datumi — Dzjannaņas apgabalā Meiyu sezona parasti sākas vidēji 9. jūnijā, kam seko Vidējā-Lejas Jandzi 14. jūnijā un Dzjanhuai 23. jūnijā. Šī telpiskā un laika mainība rada pieprasījumu pēc plašas, nepārtrauktas nokrišņu monitoringa, nodrošinot plašas pielietojuma iespējas lietus mērierīcēm.

2025. gada plūmju lietus sezonā bija vērojamas agrīnas tendences — Dzjannaņas un Vidus-Lejas Jandzi reģioni Meiju ienāca 7. jūnijā (2–7 dienas agrāk nekā parasti), savukārt Dzjanhuai reģionā tas sākās 19. jūnijā (4 dienas agrāk). Šī agrīnā iestāšanās pastiprināja plūdu novēršanas steidzamību. Plūmju lietus nokrišņiem ir raksturīgs ilgstošs ilgums, augsta intensitāte un plašs pārklājums — piemēram, 2024. gada Vidus-Lejas Jandzi nokrišņu daudzums pārsniedza vēsturiskos vidējos rādītājus par vairāk nekā 50 %, un dažos apgabalos bija vērojama “vardarbīga Meiju”, kas izraisīja nopietnus plūdus. Šajā kontekstā precīza nokrišņu monitorings kļūst par plūdu kontroles lēmumu pieņemšanas stūrakmeni.

Tradicionālajiem manuālajiem nokrišņu novērojumiem ir būtiski ierobežojumi: zema mērījumu biežums (parasti 1–2 reizes dienā), lēna datu pārraide un nespēja fiksēt īslaicīgas spēcīgas nokrišņus. Mūsdienu automātiskie lietus mērītāji, kas izmanto spaiņa vai svēršanas principus, ļauj veikt uzraudzību pa minūtei vai pat pa sekundei, un bezvadu reāllaika datu pārraide ievērojami uzlabo savlaicīgumu un precizitāti. Piemēram, spaiņa lietus mērierīču sistēma Jonkanas Sanduksi rezervuārā Džedzjanā tieši augšupielādē datus provinces hidroloģiskajās platformās, panākot “ērtu un efektīvu” nokrišņu uzraudzību.

Galvenās tehniskās problēmas ir: precizitātes saglabāšana ārkārtīgi intensīvu nokrišņu laikā (piemēram, 660 mm 3 dienās Hubei Taipingas pilsētā 2025. gadā — 1/3 no gada nokrišņiem); iekārtu uzticamība mitrā vidē; un reprezentatīva staciju izvietošana sarežģītā reljefā. Mūsdienu lietus mērītāji šīs problēmas risina, izmantojot nerūsējošā tērauda pretkorozijas materiālus, divkāršu izgāšanas kausa redundanci un saules enerģiju. Ar lietu internetu (IoT) nodrošināti blīvi tīkli, piemēram, Džedzjanas “Digital Levee” sistēma, atjaunina nokrišņu datus ik pēc 5 minūtēm no 11 stacijām.

Jāatzīmē, ka klimata pārmaiņas pastiprina Meiyu ekstremālos apstākļus — 2020. gadā Meiyu nokrišņu daudzums bija par 120 % virs vidējā līmeņa (augstākais kopš 1961. gada), tāpēc ir nepieciešami lietus mērītāji ar plašāku mērījumu diapazonu, triecienizturību un uzticamu pārraidi. Meiyu dati atbalsta arī klimata pētījumus, sniedzot informāciju ilgtermiņa adaptācijas stratēģijām.

Inovatīvi pielietojumi Ķīnā

Ķīna ir izstrādājusi visaptverošas nokrišņu monitoringa sistēmas, sākot no tradicionāliem manuāliem novērojumiem līdz viediem lietu interneta (IoT) risinājumiem, lietus mērierīcēm attīstoties par kritiski svarīgiem mezgliem viedos hidroloģiskos tīklos.

Digitālie plūdu kontroles tīkli

Sjužou rajona “Digitālā dambis” sistēma ir mūsdienīgu pielietojumu piemērs. Integrējot lietus mērītājus ar citiem hidroloģiskajiem sensoriem, tā ik pēc 5 minūtēm augšupielādē datus pārvaldības platformā. “Iepriekš mēs manuāli mērījām nokrišņus, izmantojot graduētus cilindrus — neefektīvi un bīstami naktī. Tagad mobilās lietotnes nodrošina reāllaika datus par visu baseinu,” sacīja Dzjans Dzjaņmins, Vandianas pilsētas Lauksaimniecības biroja direktora vietnieks. Tas ļauj darbiniekiem koncentrēties uz proaktīviem pasākumiem, piemēram, dambju pārbaudēm, uzlabojot plūdu reaģēšanas efektivitāti par vairāk nekā 50%.

Tongsjanas pilsētā sistēma “Viedā ūdens līmeņa kontrole” apvieno datus no 34 telemetrijas stacijām ar mākslīgā intelekta darbinātām 72 stundu ūdens līmeņa prognozēm. 2024. gada Meiyu sezonā tā izdeva 23 nokrišņu ziņojumus, 5 plūdu brīdinājumus un 2 maksimālās plūsmas brīdinājumus, demonstrējot hidroloģijas būtisko lomu kā plūdu kontroles “acīm un ausīm”. Minūtes līmeņa nokrišņu mērītāja dati papildina radara/satelītu novērojumus, veidojot daudzdimensionālu uzraudzības sistēmu.

Rezervuāru un lauksaimniecības pielietojumi

Ūdens resursu apsaimniekošanā Jonkanas Sanduksi rezervuārā tiek izmantoti automātiski mērinstrumenti 8 kanāla atzaros, kā arī manuāli mērījumi, lai optimizētu apūdeņošanu. "Metožu apvienošana nodrošina racionālu ūdens sadali, vienlaikus uzlabojot uzraudzības automatizāciju," skaidroja vadītājs Lou Cjinhua. Nokrišņu dati tieši ietekmē apūdeņošanas plānošanu un ūdens sadali.

2025. gada Meiyu vētras sākumā Hubei Ūdens zinātņu institūts izmantoja reāllaika plūdu prognozēšanas sistēmu, kas integrēja 24/72 stundu laika prognozes ar rezervuāru datiem. Sistēmas uzticamība ir atkarīga no precīziem lietus mērītāja mērījumiem, aktivizējot 26 vētru simulācijas un atbalstot 5 ārkārtas sanāksmes.

Tehnoloģiskie sasniegumi

Mūsdienu lietus mērierīcēs ir iekļauti vairāki būtiski jauninājumi:

1. Hibrīda mērīšana: apvienojot izgāšanas kausa un svēršanas principus, lai saglabātu precizitāti dažādās intensitātēs (0,1–300 mm/h), ņemot vērā Meiyu mainīgo nokrišņu daudzumu.
2. Pašattīroša konstrukcija: ultraskaņas sensori un hidrofobie pārklājumi novērš gružu uzkrāšanos, kas ir kritiski svarīgi spēcīgu Meiyu lietusgāžu laikā. Japānas uzņēmums Oki Electric ziņo par 90 % apkopes samazinājumu, izmantojot šādas sistēmas.
3. Perifērijas skaitļošana: ierīcē iebūvētā datu apstrāde filtrē troksni un lokāli identificē ekstremālus notikumus, nodrošinot uzticamību pat tīkla traucējumu gadījumā.
4. Daudzparametru integrācija: Dienvidkorejas kombinētās stacijas mēra nokrišņus līdzās mitrumam/temperatūrai, uzlabojot ar Meiyu saistīto zemes nogruvumu prognozes.

Izaicinājumi un nākotnes virzieni

Neskatoties uz progresu, joprojām pastāv ierobežojumi:

• Ekstrēmi apstākļi: 2024. gada "vardarbīgais Meiyu" Anhui provincē pārslogoja dažu mērinstrumentu 300 mm/h caurlaidspēju.
• Datu integrācija: Atšķirīgas sistēmas kavē starpreģionālu plūdu prognozēšanu
• Lauku aptvērums: Attālos kalnu apgabalos trūkst pietiekamu monitoringa punktu

Jaunie risinājumi ietver:

1. Ar droniem izvietoti mobilie mērinstrumenti: Ķīnas MWR pārbaudīja bezpilota lidaparātu pārvadātos mērinstrumentus ātrai izvietošanai 2025. gada plūdu laikā
2. Blokķēdes verifikācija: pilotprojekti Džedzjanā nodrošina datu nemainīgumu kritiski svarīgu lēmumu pieņemšanai
3. Ar mākslīgo intelektu nodrošināta prognozēšana: Šanhajas jaunais modelis, izmantojot mašīnmācīšanos, samazina viltus trauksmes signālus par 40 %

Tā kā klimata pārmaiņas pastiprina Meiyu mainīgumu, nākamās paaudzes mērierīcēm būs nepieciešams:

• Paaugstināta izturība (IP68 ūdensnecaurlaidība, darbība -30°C~70°C)
• Plašāks mērījumu diapazons (0~500 mm/h)
• Ciešāka integrācija ar IoT/5G tīkliem

Kā norāda direktors Dzjans: “Tas, kas sākās kā vienkārša nokrišņu mērīšana, ir kļuvis par inteliģentas ūdens pārvaldības pamatu.” Sākot no plūdu kontroles līdz klimata pētījumiem, lietus mērītāji joprojām ir neaizstājami instrumenti noturības nodrošināšanai reģionos, kur bieži vien ir lietusgāzes.

Lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com

Tālrunis: +86-15210548582