Sisältö
Kansallisen sääpalvelun tulvanmäärityksen mukaan "tulvat ovat veden ylivuotoa maahan, joka on normaalisti kuiva." Tulvat tapahtuvat, kun sade putoaa nopeammin kuin maa voi absorboida tai luonnolliset kanavat voivat kuljettaa vettä pois.
Tulvatapahtumien tyypit
Flash-tulvat
Säästä johtuvien kuolemien johtava syy Yhdysvalloissa, salamaiset tulvat tapahtuvat kuuden tunnin kuluessa sadetapahtumasta. Useimmat salamaiset tulvat tapahtuvat hitaasti liikkuvien ukkosmyrskyjen, toistuvien ukkosten tai hurrikaanien tai trooppisten myrskyjen voimakkaiden sateiden takia.
Joen tulvat
Kausivaihtelut, lumen sulaminen tai pysähtyneet myrskyt voivat johtaa joen tulviin. Jokitulvat tapahtuvat osana luonnollista kausijaksoa ja voivat kestää vähintään viikon.
Rannikkotulvat
Tulvat rannikkoa pitkin tapahtuvat, kun myrskyt tai tuulet ajavat merta kauemmaksi kuin normaalit vuorovesiradat. Äärimmäisen matalapaineiset järjestelmät ja voimakkaat maissa sijaitsevat tuulet, erityisesti hirmumyrskyt ja trooppiset myrskyt, aiheuttavat rannikkotulvia. Seismiset meren aallot, tunnetaan paremmin tsunamina tai vuorovesi-aaltoina ja jotka aiheutuvat vedenalaisista maanjäristyksistä tai tulivuorenpurkauksista, aiheuttavat myös rannikkovesien tulvia.
Kaupunkien tulvat
Kaupunkialueiden kasvaessa samoin tulvauhka. Päällyste ja rakennukset estävät tunkeutumisen ja lisäävät vuotoa. Kaduista voi tulla juoksevia jokia ja matalia alueita, kuten alikulkutiet ja kellarit voivat täyttyä vedellä.
Jääpalat ja tukit
Joskus jää tai muut luonnolliset materiaalit, kuten puut ja pensaat, estävät tilapäisesti valumisen. Kun nämä materiaalit pidättävät valumia, vesi rakentaa painetta, käyttäytyen kuin salamavalo, jos väliaikainen padon murtuminen tapahtuu yhtäkkiä.
Muut tulvatapahtumat
Voimakkaita tulvia voi esiintyä, kun pohjat tai padot rikkoutuvat tai kun paineen alentamiseksi on vapautettava vettä kaivoksista. Lumen sulaminen magman liikkeellä voi myös aiheuttaa äkillisiä tulvatapahtumia, kuten Mt. St. Helens.
Tulvaprojektien suunnitteluideat
Kaksi tulvien avaintekijää ovat sademäärä ja sateen voimakkuus, vaikuttaen topografiaan, maaperään ja maapeitteeseen. Jokainen näistä tekijöistä ehdottaa mahdollisia hankkeita. Yleensä tulvien syitä tai seurauksia koskevassa hankkeessa käytetään malleja.
Topografia vaikuttaa veden virtausnopeuteen. Vertaa virtausnopeutta kaltevuuskulman perusteella. Rakenna tai luo veden kouru. Laske veden virtausnopeus käyttämällä nopeutta, joka on yhtä suuri kuin etäisyys jaettuna ajan kanssa. Palauta kouru jyrkempään kulmaan ja laske nopeus uudelleen. Vertaa nopeuksia. Mahdollinen kysymys: Onko kaksinkertainen kaltevuuskulma myös kaksinkertaistaa veden nopeuden?
Mieti, kuinka virtauskanavan leveys vaikuttaa veden nopeuteen. Käytä kahta erilaista kourun leveyttä. Mittaa nopeudet ja vertaa.
Arvioi kuinka veden syvyys muuttuu kanavan kapeneessa. Välittömät tulvat voivat johtaa 30 metrin korkeuteen vesiseinästä kapeassa kanjonissa. Luo tai rakenna kapea kouru ja leveä kouru. Virtaavan veden määrän on oltava sama molemmille kouruille. Mittaa vesijohdon korkeus kussakin tapauksessa. Luo vuorotellen kouru, joka muuttuu vähitellen leveästä ja matalasta kapeaseen ja syvään. Merkitse vesijohto. Laajenna projektia vertaamalla veden nopeutta laajassa osassa nopeuteen kapeassa osassa.
Lähes puolet tulvaan liittyvistä kuolemista tapahtuu autoissa. Laske voima, joka tarvitaan keskimääräisen auton liikuttamiseen. Kuinka syvän veden on oltava auton liikuttamiseksi?
Jotkut tulvat johtuvat jään patojen, tasoitusten tai patojen rikkomisesta. Itse asiassa yksi Yhdysvaltain historian pahimmista padonmuutoksista oli 31. toukokuuta 1889 Johnstownin tulva. Tutki ja suunnittele pato. Rakenna malli padosta kourun poikki. Määritä padon murtamiseen tarvittava voima. Arvioi ja suunnittele uudelleen parantaaksesi. Voit vaihtoehtoisesti suunnitella sillan jätteiden tukosten minimoimiseksi. Arvioi siltaan kohdistuva paine roskien tai jään tukosten takia.
Miltä tulvan sedimenttiesiintymät näyttävät? Rakenna tai luo kaksi kourua. Aseta yksi kouru matalaan kulmaan ja toinen jyrkempaan kulmaan (yleensä jyrkimmät luonnolliset kaltevuudet ovat välillä 45-60 astetta). Täytä molemmat kourut yhtä suurella määrällä lietettä, hiekkaa ja kiviä, jotka on järjestetty niin paljon kuin mahdollista. Aseta kirkas muovikotelo kunkin kouruun alaosaan. Anna veden virtata alas kunkin kourun läpi kuljettaaksesi lietettä, hiekkaa ja kiviä muovikoteloihin. Vertaa sedimenttien lopullista järjestelyä. Vaihtoehtoisesti anna veden ja sedimenttien valua ulos. Mittaa ja vertaa kuinka kaukana vesi kuljettaa sedimentit.
Maaperän tyyppi vaikuttaa sademäärän tunkeutumisnopeuteen. Täytä yksi matalilla muovikoteloilla lietteellä, toinen hiekalla ja toinen kivillä, täyttämällä muovikotelon yläosaan. Voit laajentaa ideaa käyttämällä kahta erilaista laatikkoa kullekin maalajityypille, jättämällä sedimentit löysäksi toiseen laatikkoon ja pakkaamalla sedimentit tiukasti toiseen. Aseta jokainen muovikotelo suurempiin laatikoihin valumien poistamiseksi. Käytä sprinklerijärjestelmää "sataa" laatikoihin. Mittaa ja vertaa sedimentteihin uppoavaa vesimäärää ja mittaa vuotaneen veden määrä. Voit myös nollata laatikot ja lisätä sateiden määrää.
Kasvien peite vaikuttaa sateiden määrään. Käytä kahta kirkasta muovisäiliötä. Täytä molemmat maaperällä. Istuta ruohosiemenet yhteen astiaan. Kun ruoho on vakiintunut, käytä sprinkleriä sateeseen molemmissa astioissa. Kaappaa ja mittaa valumismäärä. Käytä vaihtoehtoisesti hammastikun avulla simuloida kasveja yhdessä astiassa. Mittaa vesimäärät, jotka imeytyvät ja valuvat.
Kouluta yleisöä tulvahätähankkeella. Tutki alueen tulva-alueita. Luo yleisölle suunnattu tiedotuskampanja. Jaa hätävalmiuden tarkistuslistat. Kirjoita artikkeli paikalliselle lehdelle tai uutislähetykselle. Tehdään yhteistyötä paikallisten viranomaisten kanssa hätäpoistumistiemerkkien luomiseksi ja postittamiseksi tulva-alueilta.
Kansalaisten tiedeprojektit
Online-kansalaisten tiedeprojektien avulla yksilöt voivat kerätä ja lisätä tietoja tieteellisiin tutkimuksiin. SciStarter ja Citizen Science Alliance (katso Resurssit) ovat kaksi online-sivustoa, jotka etsivät julkista tietoa.