Kuinka laskea pintavuoto

Sisältö

• Suora valumakaava
• Huippuvuotoarvo
• Valumien ominaisuudet
• Ihmisen vaikutukset valumiseen
• Veden pilaantuminen ja valuminen

Vesi voi kuljettaa monia reittejä, koska se putoaa taivaalta sateen ja muiden sateiden muodossa ja lopulta vuotaa maahan. Voit selvittää, kuinka paljon vettä voi ohjata itsensä näiden uppoutumisreittien läpi maaperän tai muun materiaalin läpi maan päälle rankan sateen määrän jälkeen. Veden pintavuoto on yksi tapa määrittää, kuinka paljon vettä sademäärä tuottaa.

Suora valumakaava

Yksinkertaiset, suoraviivaiset laskentamenetelmät laskevat vesimäärän, jonka myrskyt tuovat maahan. Tietylle pinta-alalle, kuten katolle tai pihalle, kerrotaan pinta-ala sadetuumilla ja jaa 231: llä, jotta pääset vuotoon gallonaissa. Kerroin 231 johtuu siitä, että 1 gallonan tilavuus on 231 kuutiometriä. Laskettaessa kattovuotojen määrää voit käyttää a suora valumakaava (sisään³), joka vaatii katon peittävän alueen kertomista tuuman sademäärällä.

Monimutkaisemmissa, monimutkaisemmissa yhtälöissä otetaan huomioon tekijät, kuten vaihtelut kuinka paljon sadetta myrsky aiheuttaa ajan myötä. Yksi menetelmä, joka tunnetaan nimellä Järkevä menetelmä käyttää Rational yhtälö C = Q / (iA) valumakerroin C, huippunopeus Q, sademäärän voimakkuus minä (tunnissa) ja alueen koko (yleensä hehtaareissa).

Muut valumakertoimet käyttävät eri mittayksiköitä muille muuttujille, kuten pinta-ala metreinä² ja voimakkuus mm / h. Sadeveden valumisen laskemiseksi on olemassa useita valumakerrointaulukoita, kuten Kalifornian osavaltion vesivarojen hallintalautakunnan valumakerroin (C) tosite. Verkkolaskureita on olemassa myös itse kaavalle, kuten LMNO Engineeringin, Tutkimuksen ja Ohjelmiston laskuri.

Huippuvuotoarvo

Voit mitata huippunopeuden Q käyttämällä myrskyjä Yksikkö hydrografia, myrskyn valuminen ajan myötä paikasta, jossa sateet kerääntyvät maahan, sademäärän yksikkösyöttöön. Tämä kuvaaja riippuu itse myrskystä. Tutkijat ja insinöörit tekevät vesikuvia itse myrskyjen aikana suoritetuista sateen mittauksista.

He tekevät niin käsitellessään esimerkiksi mittauksen pinta-ala- tai aikaeroja. Nämä laskelmat antavat tutkijoille ja insinööreille myös tavan mallintaa myrskyt laskennallisilla tekniikoilla.

Tutkimukset voivat sitten käyttää mittausten perusteella saamiaan tietoja käyttämällä todennäköisyyttä ja tilastoja määrittääkseen tulevaisuuden sateen todennäköisyyden ja millaisia ​​sateita voi esiintyä. He tekevät tämän käyttämällä ominaisuuksia erityyppisille säätyypeille, kuten voimakkaalle lyhytaikaiselle sateelle, jota voi esiintyä monilla maailman alueilla. Tämän avulla he voivat etsiä malleja ja suuntauksia, joista he voivat muodostaa ennusteita tulevaisuudesta.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että noin 50 prosenttia kaikesta sateesta tapahtuu yli 20 mm / tunnissa, kun taas noin 20–30 prosenttia tapahtuu nopeudella 40 mm / tunti tai enemmän, ja nämä todennäköisyydet tapahtuvat riippumatta paikkojen keskimääräisestä pitkän aikavälin sademäärästä.

Valumien ominaisuudet

Tutkijat ja insinöörit määrittelevät valumisen osana sade-, lumi- tai kasteluvettä, joka kerää, kun maa ei pysty absorboimaan sitä. Näistä havainnoista tutkijat voivat laskea ne tekijät, kuten kuinka nopeasti se syntyy sateen jälkeen tai voidaanko sitä kutsua pintavuotoksi, vuotoksi tai maanpohjaksi.

Pintavuoto on suoraan maanpinnasta. interflow on virtausilmiö, joka tapahtuu, kun materiaalikerros, kuten maaperä, aiheuttaa sateiden kerääntymisen pinnalle. Pohjavuoto, voi luonteeltaan kerätä maaperän epäpuhtauksia, kuten torjunta-aineita.

Vuoton määrittämisessä käytetyt instrumentit vaikuttavat datan tarkkuuteen. Sinun tulee ottaa huomioon tarkkuus sen suhteen, kuinka mittasit sateen määrän, sateen keston, miten sateet jakautuvat (mukaan lukien onko siinä sadekuuroja tai lunta), myrskyn kulkusuunta ja muut mahdolliset syyt vaikuttaa ilmastoon. Tämä voi vaihdella lämpötilasta tuulen, kosteuden ja vuodenajan vaihteluihin.

Muita sadevesialueille yksilöllisempiä piirteitä ovat korkeus, topografia, altaan muoto, viemärialue, maaperän tyyppi ja lampien, järvien, säiliöiden, nielujen ja muiden vesistöalueen osien läheisyys, jotka voivat vaikuttaa vuotoon.

Tutkijoiden tutkiessaan näiden ilmiöiden luonnetta suhteessa geologiaan, he voivat käyttää saamiaan tietoja tutkia muiden alueiden ilmakehän ilmiöitä. Yhdysvaltojen ja Amazonin myrskyjen väliset pinta- ja valumavaikutukset voivat poiketa toisistaan ​​suuresti.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että noin kolmasosa maan sateista päätyy vuotoksi puroihin ja jokiin, jotka lopulta johtavat kohti merta. Toinen sademäärä menetetään joko haihtumiseen, transpiraatioon ja tunkeutumiseen (imeytyminen pohjaveteen). Tutkimalla näitä kuvioita valumailmiöiden joukossa, tutkijat saavat paremman käsityksen siitä, miten ihmiset vaikuttavat ympäristöön ja mitä maapallon ilmiöt itse tuottavat.

Ihmisen vaikutukset valumiseen

Ihmisen vaikutus maahan on tuonut tiet, rakennukset ja muut ihmisen rakenteet, jotka ovat vähentäneet valumien kykyä tunkeutua maahan tai päästä jokiin ja puroihin. Muut ihmisen toimet, kuten kasvillisuuden ja maaperän poistaminen ja sellaisten pintojen luominen, joihin vesi ei pääse, lisäävät vuotoa. Ne ovat aiheuttaneet purojen tulvien määrän ja tiheyden lisääntymisen. Yleisön tietoisuuden lisääminen ja keskustelujen käynnistäminen siitä, kuinka nämä voivat vahingoittaa planeettaa, voivat käsitellä näitä kysymyksiä.

Kaupunkien kaupungistuminen ympäri maailmaa on vaikuttanut pintavuotoihin. Vertaamalla vuotojen ja veden virtauksen käyttäytymistä luonnollisilla alueilla, kuten sademetsissä, ihmisen luomiin metsiin, kuten teihin ja kaupunkeihin yleensä, voi saada kuvan siitä, kuinka helppoa veden virtaaminen on luonnollisesti entisissä puroissaan ja joissaan, kun taas kamppailee tehdä niin jälkimmäisessä. Kaupunkien tulvia esiintyy, ja hydrografien muodot ovat epäsäännöllisempiä mittaamalla, kuinka paljon sadetta on sateen osoittamassa tätä vaaraa.

Ihmisillä on monia tapoja käsitellä näitä ympäristökysymyksiä. Maatiloilla ja puutarhoissa työskentelevät voivat rajoittaa käyttämiensä lannoitteiden määrää, ja kaupunkialueet voivat käyttää vähemmän läpäisemättömiä pintoja perusvaiheina. Istutus voi myös auttaa. Joillakin kasveilla on luonnollisia tapoja estää eroosion esiintyminen, ja tämä voi rajoittaa haitallisen valumäärän vesistöihin.

Veden pilaantuminen ja valuminen

Tutkimalla, miten maaperän hiukkaset voivat poistua valumalla, voidaan näyttää kuinka valumaprosessit voivat vaikuttaa veden pilaantumiseen. Muulla kuin lähdeperäisellä pilaantumisella tarkoitetaan ihmisen aiheuttamaa maaperän eroosiota ja näiden vaikutusten kemiallisia sovelluksia.

Nämä prosessit saavat maaperän kemikaalit tarttumaan veteen tai liukenemaan niihin ympäristöä saastuttavalla tavalla. Itse vesi voi levittää roskia, öljyä, kemikaaleja ja lannoitteita, jotka sisältävät typpeä ja fosforia veden laadun heikentämiseksi.

Itse maaperän ominaisuudet voivat vaikuttaa prosessiin, jossa vesien pilaantuminen tapahtuu valumisen seurauksena. Se voi riippua huokoisuudesta, maaperän jyvien välisen avoimen tilan määrästä, joka voi vaikuttaa haitallisesti veden varastointiin ja liikkumiseen.

Se riippuu myös maaperän karheudesta, joka pystyy tarttumaan epäpuhtaudet helpommin. Veden kemiallisen ja fysikaalisen luonteen tutkiminen maaperän läsnä ollessa voi antaa tutkijoille parempia ideoita siitä, kuinka käsitellä veden pilaantumisen ongelmia niiden valumisen yhteydessä.