Tartalom
A Nemzeti Időjárási Szolgálat árvízmeghatározása kimondja, hogy "az árvíz a víz túlcsordulása a szárazföldön, amely általában száraz". Az árvíz akkor fordul elő, amikor az eső gyorsabban esik, mint amennyit a talaj képes elnyelni, vagy ha a természetes csatornák elviszik a vizet.
Az árvízesemények típusai
Szökőár
Az időjárással kapcsolatos halálesetek vezető oka az Egyesült Államokban, a gyors árvizek az esőtől számított hat órán belül fordulnak elő. A legtöbb gyors árvíz a lassan haladó zivatarok esőinek, az ismételt zivataroknak, vagy a hurrikánok vagy a trópusi viharok heves esőzéseinek.
Folyami árvizek
A szezonális esőzések, a hóolvadás vagy a viharos viharok folyami árvizekhez vezethetnek. A folyami árvizek a természetes szezonális ciklus részeként fordulnak elő, és legalább egy hétig tarthatnak.
Tengerparti árvizek
Az árvíz a tengerpart mentén akkor fordul elő, amikor viharok vagy szelek távolabb az óceánt, mint a szokásos dagályvonalak. A szélsőséges alacsony nyomású rendszerek és az intenzív parti szél, különösen a hurrikánok és a trópusi viharok miatt, parti árvizeket okoz. A víz alatti földrengések vagy vulkánkitörések által kiváltott szeizmikus tengerhullámok, más néven szökőár- vagy árapályhullámok, part menti áradásokat okoznak.
Városi árvizek
A városi területek növekedésével az árvízveszély is növekszik. A járda és az épületek megakadályozzák a beszivárgást és növelik a lefolyást. Az utcák folyóvízré válhatnak, és alacsony területek lehetnek, például az aluljárók és az alagsorok megtelhetnek vízzel.
Jéggátok és fatörzsek
Időnként jég vagy más természetes anyag, például fák és cserjék ideiglenesen blokkolják a lefolyást. Amikor ezek az anyagok visszatartják a lefolyást, a víz nyomást fejt ki, és úgy viselkedik, mint egy villanás, ha az ideiglenes gát hirtelen megszakad.
Egyéb árvíz események
Súlyos árvíz akkor fordulhat elő, amikor a sík vagy gát megszakad, vagy amikor a nyomás enyhítése érdekében vizet kell engedni a vízgyűjtőktől. A hó olvadása a magma mozgatásával hirtelen áradásokat okozhat, mint például a Mt. 1980-as kitörésekor. St. Helens.
Árvízprojekt-ötletek
Az árvíz két kulcsfontosságú tényezõje a csapadékmennyiség és az esõintenzitás, a topográfia, a talajviszonyok és a talajtakaró hatásokkal. Ezen tényezők mindegyike lehetséges projektekre utal. Általában az árvízok okait vagy következményeit érintő projektek modelleket használnak.
A topográfia befolyásolja a víz áramlási sebességét. Hasonlítsa össze az áramlási sebességet a lejtőszög alapján. Építsen vagy hozzon létre egy csúszdát a vízhez. Számítsa ki a vízáramlás sebességét a sebesség és az időt meghaladó távolság egyenlő felhasználásával. Állítsa vissza a csúszdát meredekebb szögbe, és számolja újra a sebességet. Hasonlítsa össze a sebességeket. Lehetséges kérdés: A lejtőszög megduplázódása megduplázza-e a víz sebességét is?
Vegye figyelembe, hogy egy patakcsatorna szélessége hogyan befolyásolja a víz sebességét. Használjon két különböző szélességű csúszdát. Mérje meg a sebességeket és hasonlítsa össze.
Értékelje meg, hogyan változik a víz mélysége a csatorna szűkülésekor. A gyors árvizek 30 méter magas vízfalat eredményezhetnek egy keskeny kanyonban. Készítsen vagy építsen egy keskeny csúszdát és egy széles csúszdát. A folyó víz mennyiségének mindkét csatorna esetében azonosnak kell lennie. Mérje meg minden esetben a vízvezeték magasságát. Alternatív megoldásként hozzon létre egy csúszdát, amely fokozatosan szélesről és sekélyről szűkre és mélyre változik. Jelölje meg a vízvezetéket. Bővítse a projektet azáltal, hogy összehasonlítja a vízszintet a széles szakaszban a sebességgel a keskeny szakaszban.
Az árvíz okozta halálesetek közel fele autóban történik. Számítsa ki az átlagos autó mozgatásához szükséges erőt. Milyen mélynek kell lennie a víznek egy autó mozgatásához?
Egyes árvizek jégtáblák, mélységek vagy gátak feltörésével járnak. Valójában az Egyesült Államok történetének egyik legrosszabb gátja az 1889. május 31-i Johnstown-i árvíz volt. Gát kutatása és tervezése. Készítsen modellt a gátról egy csúszdán. Határozza meg a gát megbontásához szükséges erőt. Értékelje és átalakítsa a fejlesztés érdekében. Alternatív megoldásként megtervezhet egy hídot a hulladék elakadásának minimalizálása érdekében. Értékelje meg a hídon lévő nyomást a törmelék vagy a jég elakadása miatt.
Hogyan néz ki az áradás üledékes lerakódása? Építsen vagy hozzon létre két csúszdát. Az egyik csúszdát sekély szögben, a másikat pedig meredekebb szögben helyezze el (általában a legmeredekebb természetes lejtő 45 és 60 fok között van). Töltse fel mindkét csúszdát azonos mennyiségű iszappal, homokkal és sziklákkal, amennyire csak lehetséges. Helyezzen egy tiszta műanyag dobozt az egyes csúszdák aljára. Hagyja, hogy a víz folyjon le az egyes csúszdákon, hogy az iszapot, a homokot és a sziklákat a műanyag dobozokba vigye. Hasonlítsa össze az üledékek végső elrendezését. Alternatív megoldásként hagyja, hogy a víz és az üledékek kifolyhassanak. Mérje meg és hasonlítsa össze, hogy a víz milyen messzire szállítja az üledékeket.
A talaj típusa befolyásolja a csapadék beszivárgásának mértékét. Sekély műanyag dobozok segítségével töltsön fel egyet iszappal, egyet homokkal és egy kavicsokkal, és töltse fel a műanyag doboz tetejére. Az ötlet kibővíthető, ha minden talajtípushoz két különböző dobozt használ, az üledékeket lazán hagyva az egyik dobozban, és az üledékeket szorosan csomagolva a másikban. Helyezzen mindegyik műanyag dobozt egy nagyobb dobozba, hogy elfolyjon. Használjon sprinkler rendszert a „dobozok esésére”. Mérje meg és hasonlítsa össze az üledékbe süllyedő víz mennyiségét, és mérje meg a kifolyó víz mennyiségét. Érdemes lehet nullázni a dobozokat és növelni az esőszámot.
A növényvédelem befolyásolja az esőzések mennyiségét. Használjon két átlátszó műanyag tartályt. Töltse fel mindkettőt a talajjal. Növényi fű vetőmag egy tartályban. Miután a fű kialakult, használjon sprinkler-t, hogy mindkét tartályra esjen. Fogja meg és mérje meg a lefolyás mértékét. Alternatív megoldásként fogpiszkálóval szimulálhatja a növényeket egy tartályban. Mérje meg a beszivárgott és kifolyó vízmennyiséget.
Tájékoztassa a közvéleményt árvízi sürgősségi projekttel. Vizsgálja meg a térség árvízzónáit. Hozzon létre egy figyelemfelkeltő kampányt. Ossza meg a sürgősségi készültségi ellenőrző listákat. Írjon egy cikket a helyi újsághoz vagy hírcsatornához. Együttműködés a helyi hatóságokkal az elárasztási zónák vészhelyzeti menekülési útjelző tábláinak elkészítéséhez és postázásához.
Citizen Science Projects
Az online polgári tudományos projektek lehetővé teszik az egyének számára, hogy adatokat gyűjtsenek és hozzáadhassanak a tudományos tanulmányokhoz. A SciStarter és a Citizen Science Alliance (lásd a forrásokat) két online webhely, amelyek nyilvános hozzájárulást keresnek.