Đặc điểm mùa mưa mận và nhu cầu giám sát lượng mưa
Mưa mận (Meiyu) là một hiện tượng mưa độc đáo hình thành trong quá trình gió mùa hè Đông Á tiến về phía bắc, chủ yếu ảnh hưởng đến lưu vực sông Dương Tử của Trung Quốc, đảo Honshu của Nhật Bản và Hàn Quốc. Theo tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc “Chỉ số giám sát mưa mận” (GB/T 33671-2017), các vùng mưa mận của Trung Quốc có thể được chia thành ba khu vực: Giang Nam (I), Trung-Hạ lưu sông Dương Tử (II) và Giang Hoài (III), mỗi khu vực có thời điểm bắt đầu mùa mưa riêng biệt—khu vực Giang Nam thường bắt đầu mùa mưa mận đầu tiên vào khoảng ngày 9 tháng 6, tiếp theo là Trung-Hạ lưu sông Dương Tử vào ngày 14 tháng 6 và Giang Hoài vào ngày 23 tháng 6. Sự biến đổi không gian và thời gian này tạo ra nhu cầu giám sát lượng mưa liên tục và rộng rãi, mang lại nhiều cơ hội ứng dụng cho các thiết bị đo mưa.
Mùa mưa mận năm 2025 cho thấy xu hướng bắt đầu sớm – các vùng Giang Nam và Trung-Hạ lưu sông Dương Tử bước vào mùa mưa mận vào ngày 7 tháng 6 (sớm hơn thường lệ từ 2-7 ngày), trong khi vùng Giang Hoài bắt đầu vào ngày 19 tháng 6 (sớm hơn 4 ngày). Việc mùa mưa đến sớm này làm tăng tính cấp thiết của công tác phòng chống lũ lụt. Mưa mận có đặc điểm kéo dài, cường độ cao và phạm vi rộng – ví dụ, lượng mưa ở Trung-Hạ lưu sông Dương Tử năm 2024 vượt quá mức trung bình lịch sử hơn 50%, với một số khu vực trải qua “mùa mưa mận dữ dội” gây ra lũ lụt nghiêm trọng. Trong bối cảnh này, việc theo dõi lượng mưa chính xác trở thành nền tảng của việc ra quyết định kiểm soát lũ lụt.
Phương pháp quan trắc lượng mưa thủ công truyền thống có những hạn chế đáng kể: tần suất đo thấp (thường chỉ 1-2 lần mỗi ngày), tốc độ truyền dữ liệu chậm và không thể ghi nhận được lượng mưa lớn trong thời gian ngắn. Các máy đo mưa tự động hiện đại sử dụng nguyên lý gầu lật hoặc cân cho phép theo dõi từng phút hoặc thậm chí từng giây, với khả năng truyền dữ liệu không dây theo thời gian thực giúp cải thiện đáng kể tính kịp thời và độ chính xác. Ví dụ, hệ thống máy đo mưa gầu lật tại hồ chứa Sanduxi ở Yongkang, tỉnh Chiết Giang, trực tiếp tải dữ liệu lên các nền tảng thủy văn cấp tỉnh, giúp việc giám sát lượng mưa trở nên “thuận tiện và hiệu quả”.
Những thách thức kỹ thuật chính bao gồm: duy trì độ chính xác trong điều kiện mưa cực đoan (ví dụ: 660mm trong 3 ngày tại thị trấn Taiping, tỉnh Hồ Bắc năm 2025—1/3 lượng mưa hàng năm); độ tin cậy của thiết bị trong môi trường ẩm ướt; và vị trí đặt trạm đại diện trong địa hình phức tạp. Các máy đo mưa hiện đại giải quyết những vấn đề này bằng vật liệu chống ăn mòn bằng thép không gỉ, hệ thống dự phòng hai gầu lật và năng lượng mặt trời. Các mạng lưới dày đặc được hỗ trợ bởi IoT như hệ thống “Đê kỹ thuật số” của tỉnh Chiết Giang cập nhật dữ liệu lượng mưa cứ 5 phút một lần từ 11 trạm.
Đáng chú ý, biến đổi khí hậu đang làm gia tăng các hiện tượng cực đoan trong mùa mưa Meiyu – lượng mưa Meiyu năm 2020 cao hơn mức trung bình 120% (cao nhất kể từ năm 1961), đòi hỏi các máy đo mưa phải có phạm vi đo rộng hơn, khả năng chống va đập và truyền dữ liệu đáng tin cậy. Dữ liệu Meiyu cũng hỗ trợ nghiên cứu khí hậu, cung cấp thông tin cho các chiến lược thích ứng dài hạn.
Các ứng dụng sáng tạo tại Trung Quốc
Trung Quốc đã phát triển các hệ thống giám sát lượng mưa toàn diện, từ phương pháp quan sát thủ công truyền thống đến các giải pháp IoT thông minh, trong đó các trạm đo mưa trở thành những nút quan trọng của mạng lưới thủy văn thông minh.
Mạng lưới kiểm soát lũ lụt kỹ thuật số
Hệ thống “Đê kỹ thuật số” của quận Xiuzhou là một ví dụ điển hình cho các ứng dụng hiện đại. Bằng cách tích hợp các máy đo mưa với các cảm biến thủy văn khác, hệ thống này tải dữ liệu lên nền tảng quản lý cứ mỗi 5 phút. “Trước đây, chúng tôi đo lượng mưa thủ công bằng ống đong chia vạch – không hiệu quả và nguy hiểm vào ban đêm. Giờ đây, các ứng dụng di động cung cấp dữ liệu thời gian thực trên toàn lưu vực”, ông Jiang Jianming, Phó Giám đốc Văn phòng Nông nghiệp thị trấn Wangdian cho biết. Điều này cho phép nhân viên tập trung vào các biện pháp chủ động như kiểm tra đê điều, nâng cao hiệu quả ứng phó lũ lụt hơn 50%.
Tại thành phố Tongxiang, hệ thống “Kiểm soát ngập úng thông minh” kết hợp dữ liệu từ 34 trạm đo từ xa với dự báo mực nước 72 giờ được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo. Trong mùa mưa năm 2024, hệ thống đã đưa ra 23 báo cáo lượng mưa, 5 cảnh báo lũ lụt và 2 cảnh báo đỉnh lũ, chứng minh vai trò then chốt của thủy văn học như “mắt và tai” trong công tác kiểm soát lũ lụt. Dữ liệu đo lượng mưa theo từng phút bổ sung cho các quan sát radar/vệ tinh, tạo thành một khung giám sát đa chiều.
Ứng dụng trong hồ chứa và nông nghiệp
Trong quản lý tài nguyên nước, hồ chứa Sanduxi ở Yongkang sử dụng các thiết bị đo tự động tại 8 nhánh kênh cùng với các phép đo thủ công để tối ưu hóa việc tưới tiêu. Quản lý Lou Qinghua giải thích: “Việc kết hợp các phương pháp đảm bảo phân bổ nước hợp lý đồng thời cải thiện khả năng tự động hóa giám sát”. Dữ liệu lượng mưa trực tiếp hỗ trợ lập kế hoạch tưới tiêu và phân phối nước.
Trong đợt mưa tháng 5 năm 2025, Viện Khoa học Thủy lợi tỉnh Hồ Bắc đã sử dụng hệ thống dự báo lũ lụt thời gian thực, tích hợp dự báo thời tiết 24/72 giờ với dữ liệu hồ chứa. Hệ thống này đã thực hiện 26 mô phỏng bão và hỗ trợ 5 cuộc họp khẩn cấp, độ tin cậy của hệ thống phụ thuộc vào các phép đo lượng mưa chính xác.
Những tiến bộ công nghệ
Các thiết bị đo lượng mưa hiện đại tích hợp một số cải tiến quan trọng:
- Phương pháp đo kết hợp: Kết hợp nguyên lý gầu lật và cân để duy trì độ chính xác ở các cường độ mưa khác nhau (0,1-300mm/h), nhằm giải quyết vấn đề lượng mưa thay đổi thất thường ở Meiyu.
- Thiết kế tự làm sạch: Cảm biến siêu âm và lớp phủ kỵ nước ngăn ngừa sự tích tụ mảnh vụn — điều cực kỳ quan trọng trong những trận mưa lớn mùa hè. Công ty Oki Electric của Nhật Bản báo cáo giảm 90% chi phí bảo trì nhờ các hệ thống như vậy.
- Điện toán biên: Xử lý dữ liệu trên thiết bị giúp lọc nhiễu và xác định các sự kiện bất thường cục bộ, đảm bảo độ tin cậy ngay cả khi mạng bị gián đoạn.
- Tích hợp đa tham số: Các trạm đo tổng hợp của Hàn Quốc đo lượng mưa cùng với độ ẩm/nhiệt độ, giúp cải thiện khả năng dự đoán sạt lở đất liên quan đến cơn bão Meiyu.
Những thách thức và định hướng tương lai
Mặc dù đã có những tiến bộ, nhưng những hạn chế vẫn còn tồn tại:
- Điều kiện khắc nghiệt: Cơn bão “Meiyu dữ dội” năm 2024 ở An Huy đã vượt quá khả năng chịu tải 300mm/h của một số thiết bị đo.
- Tích hợp dữ liệu: Các hệ thống riêng lẻ cản trở việc dự báo lũ lụt liên vùng.
- Phạm vi phủ sóng vùng nông thôn: Các khu vực miền núi hẻo lánh thiếu các điểm giám sát cần thiết.
Các giải pháp mới nổi bao gồm:
- Máy đo mực nước di động triển khai bằng máy bay không người lái: Bộ Tài nguyên nước Trung Quốc đã thử nghiệm máy đo mực nước gắn trên máy bay không người lái để triển khai nhanh chóng trong trận lũ lụt năm 2025.
- Xác minh bằng Blockchain: Các dự án thí điểm tại Chiết Giang đảm bảo tính bất biến của dữ liệu cho các quyết định quan trọng.
- Dự báo dựa trên trí tuệ nhân tạo: Mô hình mới của Thượng Hải giảm 40% cảnh báo sai nhờ học máy.
Với biến đổi khí hậu làm gia tăng sự biến động của mùa mưa Meiyu, các thiết bị đo thế hệ tiếp theo sẽ cần:
- Độ bền được nâng cao (chống nước IP68, hoạt động ở nhiệt độ -30°C~70°C)
- Phạm vi đo rộng hơn (0~500mm/h)
- Tích hợp chặt chẽ hơn với mạng IoT/5G
Như Giám đốc Jiang nhận xét: “Những gì bắt đầu chỉ là đo lượng mưa đơn giản đã trở thành nền tảng cho quản lý nguồn nước thông minh.” Từ kiểm soát lũ lụt đến nghiên cứu khí hậu, máy đo mưa vẫn là công cụ không thể thiếu để tăng cường khả năng chống chịu ở các vùng mưa nhiều.
Vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.
Email: info@hondetech.com
Trang web công ty:www.hondetechco.com
Điện thoại: +86-15210548582
Thời gian đăng bài: 25 tháng 6 năm 2025