การประยุกต์ใช้จริงและผลกระทบของเครื่องวัดปริมาณน้ำฝนในประเทศที่มีฤดูฝนแบบพลัม

ลักษณะของฤดูฝนพลัมและความต้องการติดตามปริมาณน้ำฝน

ฝนพลัม (Meiyu) เป็นปรากฏการณ์หยาดน้ำฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะ เกิดขึ้นในช่วงที่ลมมรสุมฤดูร้อนเอเชียตะวันออกพัดขึ้นเหนือ โดยส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อลุ่มแม่น้ำแยงซีของจีน เกาะฮอนชูของญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ ตามมาตรฐานแห่งชาติของจีน “ตัวชี้วัดการเฝ้าระวังเหมยหยู” (GB/T 33671-2017) ระบุว่าพื้นที่ที่มีฝนพลัมของจีนสามารถแบ่งออกเป็นสามเขต ได้แก่ เจียงหนาน (I) แยงซีตอนกลาง-ล่าง (II) และเจียงหวย (III) โดยแต่ละเขตมีวันเริ่มต้นที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้ว เจียงหนานจะเข้าสู่ฤดูฝนเหมยหยูก่อนในวันที่ 9 มิถุนายน ตามด้วยแยงซีตอนกลาง-ล่างในวันที่ 14 มิถุนายน และเจียงหวยในวันที่ 23 มิถุนายน ความแปรปรวนเชิงพื้นที่และเวลาเช่นนี้ก่อให้เกิดความต้องการการเฝ้าระวังปริมาณน้ำฝนอย่างต่อเนื่องและครอบคลุม ซึ่งทำให้สามารถประยุกต์ใช้เครื่องมือวัดปริมาณน้ำฝนได้อย่างหลากหลาย

ฤดูฝนพลัมปี 2568 มีแนวโน้มเริ่มต้นเร็วกว่าปกติ โดยพื้นที่มณฑลเจียงหนานและแยงซีตอนกลาง-ล่างเริ่มเข้าสู่เหมยหยูเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน (เร็วกว่าปกติ 2-7 วัน) ขณะที่พื้นที่มณฑลเจียงหวยเริ่มเข้าสู่ฤดูฝนในวันที่ 19 มิถุนายน (เร็วกว่าปกติ 4 วัน) การมาถึงเร็วกว่าปกติเหล่านี้ทำให้มีความเร่งด่วนในการป้องกันน้ำท่วมมากขึ้น ปริมาณน้ำฝนพลัมมีระยะเวลายาวนาน ความเข้มข้นสูง และครอบคลุมพื้นที่กว้าง ตัวอย่างเช่น ปริมาณน้ำฝนในแยงซีตอนกลาง-ล่างในปี 2567 สูงกว่าค่าเฉลี่ยในอดีตมากกว่า 50% โดยบางพื้นที่ประสบกับ "พายุเหมยหยูที่รุนแรง" ทำให้เกิดน้ำท่วมรุนแรง ในบริบทนี้ การตรวจสอบปริมาณน้ำฝนที่แม่นยำจึงกลายเป็นรากฐานสำคัญของการตัดสินใจในการควบคุมน้ำท่วม

การตรวจวัดปริมาณน้ำฝนด้วยตนเองแบบดั้งเดิมมีข้อจำกัดที่สำคัญ ได้แก่ ความถี่ในการวัดต่ำ (โดยทั่วไป 1-2 ครั้งต่อวัน) การส่งข้อมูลที่ช้า และไม่สามารถบันทึกปริมาณน้ำฝนที่ตกหนักในระยะสั้นได้ เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนอัตโนมัติสมัยใหม่ที่ใช้หลักการถังเอียงหรือการชั่งน้ำหนัก ช่วยให้สามารถตรวจสอบได้แบบนาทีต่อนาทีหรือแม้แต่วินาทีต่อวินาที โดยการส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์แบบไร้สายช่วยปรับปรุงความตรงเวลาและความแม่นยำอย่างมาก ยกตัวอย่างเช่น ระบบวัดปริมาณน้ำฝนแบบถังเอียงที่อ่างเก็บน้ำซานตู๋ซี เมืองหย่งคัง มณฑลเจ้อเจียง อัปโหลดข้อมูลไปยังแท่นอุทกวิทยาของจังหวัดโดยตรง ทำให้การตรวจวัดปริมาณน้ำฝน "สะดวกและมีประสิทธิภาพ"

ความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญ ได้แก่ การรักษาความแม่นยำในช่วงที่มีฝนตกหนัก (เช่น 660 มม. ใน 3 วันที่เมืองไท่ผิง มณฑลหูเป่ย ในปี พ.ศ. 2568 ซึ่งคิดเป็น 1 ใน 3 ของปริมาณน้ำฝนรายปี) ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น และการจัดวางตำแหน่งสถานีตรวจวัดแบบตัวแทนในพื้นที่ซับซ้อน เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนสมัยใหม่สามารถจัดการกับปัญหานี้ได้ด้วยวัสดุป้องกันการกัดกร่อนที่ทำจากสเตนเลสสตีล มีระบบสำรองถังเก็บน้ำฝนแบบคู่ และพลังงานแสงอาทิตย์ เครือข่ายความหนาแน่นสูงที่ขับเคลื่อนด้วย IoT เช่น ระบบ “Digital Levee” ของมณฑลเจ้อเจียง จะอัปเดตข้อมูลปริมาณน้ำฝนทุก 5 นาทีจากสถานี 11 แห่ง

ที่น่าสังเกตคือ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังทวีความรุนแรงขึ้นอย่างรุนแรงในพื้นที่เหมยหยู โดยปริมาณน้ำฝนที่เหมยหยูในปี 2020 สูงกว่าค่าเฉลี่ยถึง 120% (สูงสุดนับตั้งแต่ปี 1961) ส่งผลให้ต้องใช้เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนที่มีช่วงการวัดที่กว้างขึ้น ทนทานต่อแรงกระแทก และส่งสัญญาณได้อย่างน่าเชื่อถือ ข้อมูลของเหมยหยูยังสนับสนุนการวิจัยสภาพภูมิอากาศ ซึ่งเป็นข้อมูลสำหรับกลยุทธ์การปรับตัวในระยะยาว

การประยุกต์ใช้นวัตกรรมในประเทศจีน

ประเทศจีนได้พัฒนาระบบตรวจสอบปริมาณน้ำฝนที่ครอบคลุมตั้งแต่การสังเกตการณ์ด้วยมือแบบดั้งเดิมไปจนถึงโซลูชัน IoT อัจฉริยะ โดยเครื่องวัดปริมาณน้ำฝนได้พัฒนาไปเป็นจุดสำคัญของเครือข่ายอุทกวิทยาอัจฉริยะ

เครือข่ายควบคุมน้ำท่วมแบบดิจิทัล

ระบบ “คันดินดิจิทัล” ของเขตซิ่วโจวเป็นตัวอย่างของการประยุกต์ใช้งานสมัยใหม่ ระบบนี้ผสานรวมมาตรวัดปริมาณน้ำฝนเข้ากับเซ็นเซอร์อุทกวิทยาอื่นๆ และอัปโหลดข้อมูลทุก 5 นาทีไปยังแพลตฟอร์มการจัดการ “ก่อนหน้านี้ เราวัดปริมาณน้ำฝนด้วยตนเองโดยใช้กระบอกตวง ซึ่งไม่มีประสิทธิภาพและเป็นอันตรายในเวลากลางคืน แต่ปัจจุบัน แอปพลิเคชันบนมือถือสามารถให้ข้อมูลทั่วทั้งลุ่มน้ำแบบเรียลไทม์” เจียง เจียนหมิง รองผู้อำนวยการสำนักงานเกษตรเมืองหวังเตี้ยน กล่าว ระบบนี้ช่วยให้เจ้าหน้าที่สามารถมุ่งเน้นไปที่มาตรการเชิงรุก เช่น การตรวจสอบคันดิน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรับมือกับน้ำท่วมได้มากกว่า 50%

ที่เมืองถงเซียง ระบบ “ควบคุมการกักเก็บน้ำอัจฉริยะ” ผสานข้อมูลจากสถานีโทรมาตร 34 สถานี เข้ากับการพยากรณ์ระดับน้ำ 72 ชั่วโมงที่ขับเคลื่อนด้วย AI ในช่วงฤดูฝนเหมยหยู ปี 2567 ระบบได้ออกรายงานปริมาณน้ำฝน 23 รายงาน คำเตือนน้ำท่วม 5 ครั้ง และการแจ้งเตือนระดับน้ำสูงสุด 2 ครั้ง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของอุทกวิทยาในฐานะ “หูและตา” ในการควบคุมน้ำท่วม ข้อมูลมาตรวัดปริมาณน้ำฝนระดับนาทีช่วยเสริมการสังเกตการณ์จากเรดาร์/ดาวเทียม ก่อให้เกิดกรอบการทำงานการเฝ้าระวังแบบหลายมิติ

อ่างเก็บน้ำและการประยุกต์ใช้ทางการเกษตร

ในการจัดการทรัพยากรน้ำ อ่างเก็บน้ำซานตู๋ซีของหย่งคังใช้มาตรวัดอัตโนมัติที่คลองสาขา 8 แห่ง ควบคู่ไปกับการวัดด้วยมือเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการชลประทาน “การผสมผสานวิธีการต่างๆ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการจัดสรรน้ำจะเป็นไปอย่างมีเหตุผล พร้อมกับปรับปรุงระบบตรวจสอบอัตโนมัติ” โหลว ชิงหัว ผู้จัดการโครงการอธิบาย ข้อมูลปริมาณน้ำฝนจะนำไปใช้ประกอบการวางแผนการชลประทานและการกระจายน้ำโดยตรง

ในช่วงเริ่มต้นของพายุเหมยหยูในปี พ.ศ. 2568 สถาบันวิทยาศาสตร์น้ำแห่งหูเป่ยได้ใช้ระบบพยากรณ์น้ำท่วมแบบเรียลไทม์ ซึ่งผสานการพยากรณ์อากาศตลอด 24 ชั่วโมง 72 ชั่วโมงเข้ากับข้อมูลอ่างเก็บน้ำ ระบบนี้จำลองสถานการณ์พายุได้ 26 ครั้ง และรองรับการประชุมฉุกเฉิน 5 ครั้ง ความน่าเชื่อถือของระบบขึ้นอยู่กับการวัดปริมาณน้ำฝนที่แม่นยำ

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี

เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนสมัยใหม่ผสมผสานนวัตกรรมสำคัญหลายประการ:

1. การวัดแบบไฮบริด: การรวมหลักการของถังพลิกและการชั่งน้ำหนักเพื่อรักษาความแม่นยำในทุกความเข้มข้น (0.1-300 มม./ชม.) เพื่อจัดการกับปริมาณน้ำฝนที่แปรผันของ Meiyu
2. การออกแบบทำความสะอาดตัวเอง: เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกและสารเคลือบกันน้ำช่วยป้องกันการสะสมของเศษวัสดุ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในช่วงที่ฝนตกหนักในเมืองเหมยยู บริษัทโอกิ อิเล็คทริค ของญี่ปุ่นรายงานว่าระบบดังกล่าวช่วยลดการบำรุงรักษาได้ถึง 90%
3. Edge Computing: การประมวลผลข้อมูลบนอุปกรณ์จะกรองสัญญาณรบกวนและระบุเหตุการณ์รุนแรงในพื้นที่ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือแม้ว่าเครือข่ายจะหยุดชะงัก
4. การบูรณาการพารามิเตอร์หลายตัว: สถานีคอมโพสิตของเกาหลีใต้จะวัดปริมาณน้ำฝนควบคู่ไปกับความชื้น/อุณหภูมิ ช่วยปรับปรุงการคาดการณ์ดินถล่มที่เกี่ยวข้องกับเหมยหยู

ความท้าทายและทิศทางในอนาคต

แม้จะมีความก้าวหน้า แต่ข้อจำกัดยังคงมีอยู่:

• สภาวะสุดขั้ว: "Meiyu รุนแรง" ปี 2024 ในมณฑลอานฮุยทำให้มาตรวัดบางรุ่นรับน้ำหนักเกินความจุ 300 มม./ชม.
• การรวมข้อมูล: ระบบที่แตกต่างกันขัดขวางการพยากรณ์น้ำท่วมข้ามภูมิภาค
• พื้นที่ชนบท: พื้นที่ภูเขาห่างไกลขาดจุดตรวจสอบที่เพียงพอ

โซลูชันที่เกิดขึ้นใหม่ ได้แก่:

1. มาตรวัดเคลื่อนที่ที่ติดตั้งบนโดรน: MWR ของจีนทดสอบมาตรวัดที่ติดตั้งบนโดรนเพื่อการใช้งานอย่างรวดเร็วในช่วงน้ำท่วมปี 2025
2. การตรวจสอบบล็อคเชน: โครงการนำร่องในเจ้อเจียงรับประกันความไม่เปลี่ยนแปลงของข้อมูลสำหรับการตัดสินใจที่สำคัญ
3. การพยากรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI: โมเดลใหม่ของเซี่ยงไฮ้ช่วยลดการแจ้งเตือนผิดพลาดได้ 40% ผ่านการเรียนรู้ของเครื่องจักร

เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ Meiyu มีความแปรปรวนมากขึ้น มาตรวัดรุ่นถัดไปจะต้องมี:

• ความทนทานที่เพิ่มขึ้น (กันน้ำ IP68, การทำงาน -30°C~70°C)
• ช่วงการวัดที่กว้างขึ้น (0~500 มม./ชม.)
• การบูรณาการที่แน่นแฟ้นยิ่งขึ้นกับเครือข่าย IoT/5G

ดังที่ผู้อำนวยการเจียงกล่าวไว้ว่า “สิ่งที่เริ่มต้นจากการวัดปริมาณน้ำฝนแบบง่ายๆ กลายมาเป็นรากฐานของการบริหารจัดการน้ำอย่างชาญฉลาด” ตั้งแต่การควบคุมน้ำท่วมไปจนถึงการวิจัยสภาพภูมิอากาศ เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนยังคงเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับการสร้างความยืดหยุ่นในพื้นที่ที่มีฝนตกชุก

กรุณาติดต่อ บริษัท ฮอนเดะ เทคโนโลยี จำกัด

Email: info@hondetech.com

เว็บไซต์บริษัท :www.hondetechco.com

โทร: +86-15210548582