יישומים מעשיים והשפעות של מדי גשם במדינות עם עונות גשם שזיפים

מאפייני עונת גשמי השזיפים וצרכי ניטור הגשמים

גשם השזיפים (Meiyu) הוא תופעת משקעים ייחודית הנוצרת במהלך ההתקדמות צפונה של מונסון הקיץ במזרח אסיה, ומשפיעה בעיקר על אגן נהר היאנגצה בסין, האי הונשו ביפן ודרום קוריאה. על פי התקן הלאומי של סין "אינדיקטורי ניטור Meiyu" (GB/T 33671-2017), ניתן לחלק את אזורי גשם השזיפים של סין לשלושה אזורים: ג'יאנגנאן (I), יאנגצה תיכונה-תחתונה (II) וג'יאנגהוואי (III), שלכל אחד מהם תאריכי התחלה שונים - אזור ג'יאנגנאן נכנס בדרך כלל לעונת Meiyu בממוצע ב-9 ביוני, ואחריו יאנגצה תיכונה-תחתונה ב-14 ביוני וג'יאנגהוואי ב-23 ביוני. שונות מרחבית-זמנית זו יוצרת דרישה לניטור גשם נרחב ורציף, ומספקת הזדמנויות יישום רחבות למדי גשם.

עונת גשמי השזיפים של 2025 הראתה מגמות התחלה מוקדמת - אזורי ג'יאנגנאן ואזורי היאנגצה התיכונה-תחתונה נכנסו לאזור מיי-יו ב-7 ביוני (2-7 ימים מוקדם מהרגיל), בעוד שאזור ג'יאנגהוואי החל ב-19 ביוני (4 ימים מוקדם מהרגיל). הגעתם המוקדמת הגבירה את הדחיפות למניעת השיטפונות. משקעי גשם השזיפים מתאפיינים במשך זמן ממושך, בעוצמה גבוהה ובכיסוי רחב - לדוגמה, כמות הגשמים של היאנגצה התיכונה-תחתונה בשנת 2024 עלתה על הממוצעים ההיסטוריים ביותר מ-50%, כאשר בחלק מהאזורים נרשמה "מי-יו אלימה" שגרמה לשיטפונות קשות. בהקשר זה, ניטור מדויק של גשמים הופך לאבן הפינה של קבלת החלטות בנושא בקרת שיטפונות.

לתצפיות גשם ידניות מסורתיות יש מגבלות משמעותיות: תדירות מדידה נמוכה (בדרך כלל 1-2 פעמים ביום), העברת נתונים איטית וחוסר יכולת ללכוד גשמים כבדים לטווח קצר. מדי גשם אוטומטיים מודרניים המשתמשים בעקרונות של דלי הטיה או שקילה מאפשרים ניטור דקה אחר דקה או אפילו שנייה אחר שנייה, כאשר העברת נתונים אלחוטית בזמן אמת משפרת מאוד את הזמנים והדיוק. לדוגמה, מערכת מדי הגשם באמצעות דלי הטיה במאגר סנדוקסי של יונגקאנג בג'ג'יאנג מעלה נתונים ישירות לפלטפורמות הידרולוגיות מחוזיות, ומשיגה ניטור גשם "נוח ויעיל".

אתגרים טכניים מרכזיים כוללים: שמירה על דיוק במהלך גשמים קיצוניים (למשל, 660 מ"מ ב-3 ימים בעיר טאיפינג בהוביי בשנת 2025 - שליש מהמשקעים השנתיים); אמינות הציוד בסביבות לחות; ומיקום תחנות מייצג בשטח מורכב. מדי גשם מודרניים מטפלים באתגרים אלה באמצעות חומרים נגד קורוזיה מפלדת אל-חלד, יתירות כפולה של דלי הטיה ואנרגיה סולארית. רשתות צפופות התומכות ב-IoT כמו מערכת "Digital Levee" של ג'ג'יאנג מעדכנות נתוני גשם כל 5 דקות מ-11 תחנות.

ראוי לציין כי שינויי האקלים מחריפים את הקיצוניות של תקופת Meiyu - כמות הגשמים ב-Meyu בשנת 2020 הייתה מעל הממוצע ב-120% (הגבוה ביותר מאז 1961), מה שדרש מדי גשם עם טווחי מדידה רחבים יותר, עמידות בפני פגיעות והעברה אמינה. נתוני Meiyu תומכים גם במחקר אקלים, ומספקים מידע על אסטרטגיות הסתגלות ארוכות טווח.

יישומים חדשניים בסין

סין פיתחה מערכות מקיפות לניטור גשם, החל מתצפיות ידניות מסורתיות ועד פתרונות חכמים של האינטרנט של הדברים, כאשר מדי גשם מתפתחים לצמתים קריטיים של רשתות הידרולוגיות חכמות.

רשתות דיגיטליות לבקרת שיטפונות

מערכת "הסוללה הדיגיטלית" של מחוז שיוג'ואו מדגימה יישומים מודרניים. המערכת משלבת מדי גשם עם חיישנים הידרולוגיים אחרים, ומעלה נתונים כל 5 דקות לפלטפורמת ניהול. "בעבר, מדדנו גשם באופן ידני באמצעות צילינדרים מדורגים - לא יעיל ומסוכן בלילה. כעת, אפליקציות מובייל מספקות נתונים בזמן אמת על כל האגן", אמר ג'יאנג ג'יאנמינג, סגן מנהל המשרד החקלאי של העיר וואנגדיאן. זה מאפשר לצוות להתמקד באמצעים פרואקטיביים כמו בדיקות סכרים, ולשפר את יעילות תגובת השיטפונות ביותר מ-50%.

בעיר טונגשיאנג, מערכת "בקרת מפלס מים חכמה" משלבת נתונים מ-34 תחנות טלמטריה עם תחזיות מפלס מים 72 שעות ביממה המופעלות על ידי בינה מלאכותית. במהלך עונת Meiyu של 2024, היא פרסמה 23 דוחות גשם, 5 אזהרות שיטפונות ו-2 התראות שיא זרימה, מה שמדגים את תפקידה המרכזי של ההידרולוגיה כ"עיניים ואוזניים" של בקרת שיטפונות. נתוני מדדי גשם דקים משלימים תצפיות מכ"ם/לוויין ויוצרים מסגרת ניטור רב-ממדית.

יישומים במאגרים ובחקלאות

בניהול משאבי מים, מאגר סנדוקסי של יונגקאנג משתמש במדידים אוטומטיים ב-8 ענפי תעלה לצד מדידות ידניות כדי לייעל את ההשקיה. "שילוב שיטות מבטיח הקצאת מים רציונלית תוך שיפור אוטומציה של ניטור", הסביר המנהל לו צ'ינגהואה. נתוני כמות המשקעים משפיעים ישירות על תזמון ההשקיה וחלוקת המים.

במהלך תחילת תקופת מייו בשנת 2025, המכון למדעי המים של הוביי השתמש במערכת לחיזוי שיטפונות בזמן אמת, המשלבת תחזיות מזג אוויר 24/72 שעות ביממה עם נתוני מאגר. המערכת, המפעילה 26 סימולציות סערה ותומכת ב-5 פגישות חירום, מבוססת על מדידות מדויקות של מדדי גשם.

התקדמות טכנולוגית

מדי גשם מודרניים משלבים מספר חידושים מרכזיים:

1. מדידה היברידית: שילוב עקרונות של הטיית דלי ושקילה לשמירה על דיוק בעוצמות שונות (0.1-300 מ"מ/שעה), תוך התייחסות לכמות הגשם המשתנה של Meiyu.
2. עיצובים לניקוי עצמי: חיישנים אולטרסאונדים וציפויים הידרופוביים מונעים הצטברות פסולת - קריטי במהלך גשמים עזים של Meiyu. חברת Oki Electric היפנית מדווחת על הפחתה של 90% בתחזוקה עם מערכות כאלה.
3. מחשוב קצה: עיבוד נתונים במכשיר מסנן רעשים ומזהה אירועים קיצוניים באופן מקומי, ומבטיח אמינות גם עם הפרעות ברשת.
4. שילוב רב-פרמטרים: תחנות המורכבות של דרום קוריאה מודדות את כמות המשקעים לצד לחות/טמפרטורה, ומשפרות את תחזיות המפולות הקשורות למיי-יו.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות ההתקדמות, המגבלות נותרו:

• תנאים קיצוניים: "מייו האלים" של 2024 באנהוי העמיס יתר על המידה את קיבולת המדידה של 300 מ"מ/שעה
• שילוב נתונים: מערכות שונות מפריעות לחיזוי שיטפונות בין-אזורי
• כיסוי כפרי: אזורים הרריים מרוחקים חסרים נקודות ניטור מספקות

פתרונות מתפתחים כוללים:

1. מדי שטח ניידים המופעלים על ידי רחפנים: חברת MWR הסינית בדקה מדי שטח ניידים לפריסה מהירה במהלך שיטפונות 2025
2. אימות בלוקצ'יין: פרויקטים פיילוטיים ב-Zhejiang מבטיחים חוסר שינוי בנתונים לקבלת החלטות קריטיות
3. חיזוי מבוסס בינה מלאכותית: המודל החדש של שנגחאי מפחית אזעקות שווא ב-40% באמצעות למידת מכונה

עם הגברת השונות של שינויי האקלים ב-Meiyu, מדדי הדור הבא ידרשו:

• עמידות משופרת (איטום IP68, פעולה -30°C~70°C)
• טווחי מדידה רחבים יותר (0~500 מ"מ/שעה)
• אינטגרציה הדוקה יותר עם רשתות IoT/5G

כפי שמציין המנהל ג'יאנג: "מה שהחל כמדידת גשם פשוטה הפך לבסיס לניהול מים חכם." החל מבקרת שיטפונות ועד למחקר אקלים, מדי גשם נותרו כלים הכרחיים לחוסן באזורים עם גשם שזיף.

אנא צרו קשר עם Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

אתר החברה:www.hondetechco.com

טלפון: 86-15210548582+