المحتوى
ينص تعريف الخدمة الوطنية للطقس على أن "الفيضان هو فيضان المياه على الأراضي الجافة عادةً". يحدث الفيضان عندما تسقط الأمطار بشكل أسرع من قدرة الأرض على الامتصاص أو يمكن للقنوات الطبيعية أن تنقل المياه.
أنواع أحداث الفيضان
السيول
السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بالطقس في الولايات المتحدة ، تحدث الفيضانات المفاجئة في غضون ست ساعات من حدوث المطر. تحدث معظم الفيضانات المفاجئة بسبب الأمطار الغزيرة الناتجة عن العواصف الرعدية البطيئة الحركة والعواصف الرعدية المتكررة أو الأمطار الغزيرة التي تسببها الأعاصير أو العواصف المدارية.
فيضان النهر
قد تؤدي الأمطار الموسمية أو ذوبان الثلوج أو العواصف المتوقفة إلى فيضانات في الأنهار. تحدث فيضانات الأنهار كجزء من الدورة الموسمية الطبيعية وقد تستمر لمدة أسبوع أو أكثر.
الفيضانات الساحلية
تحدث الفيضانات على طول السواحل عندما تدفع العواصف أو الرياح المحيط إلى أبعد من خطوط المد العادية. تسبب أنظمة الضغط المنخفض الشديدة والرياح الشديدة على الشاطئ ، وخاصة من الأعاصير والعواصف المدارية ، فيضانات ساحلية. موجات البحر الزلزالية ، والمعروفة باسم تسونامي أو موجات المد ، الناجمة عن الزلازل تحت الماء أو الانفجارات البركانية تسبب أيضا فيضانات الساحلية.
الفيضانات الحضرية
مع نمو المناطق الحضرية ، يزداد خطر الفيضان. الرصيف والمباني تمنع التسلل وتزيد من الجريان السطحي. يمكن أن تصبح الشوارع أنهارًا جارية وأن المساحات المنخفضة مثل النفق السفلي والطوابق السفلية قد تملأ بالماء.
سدود الجليد ومربى الأخشاب
في بعض الأحيان يؤدي الجليد أو المواد الطبيعية الأخرى مثل الأشجار والشجيرات إلى منع الجريان السطحي بشكل مؤقت. عندما تعيق هذه المواد الجريان السطحي ، فإن الماء يبني الضغط ، ويتصرف مثل الفيضان المفاجئ إذا انفجر السد المؤقت فجأة.
أحداث الفيضانات الأخرى
قد تحدث فيضانات شديدة عندما تنفجر السدود أو السدود أو عندما يجب إطلاق الماء من المحميات لتخفيف الضغط. قد يتسبب ذوبان الثلوج بحركة الصهارة أيضًا في حدوث فيضانات مفاجئة ، كما حدث مع ثوران الجبل عام 1980. سانت هيلينز.
أفكار تصميم مشروع الفيضان
هناك عاملان رئيسيان في الفيضان وهما كمية الأمطار وكثافة الأمطار ، مع تأثيرات التضاريس وظروف التربة والغطاء الأرضي. كل من هذه العوامل تشير إلى مشاريع محتملة. بشكل عام ، سوف يستخدم المشروع المعني بأسباب أو نتائج الفيضانات النماذج.
تضاريس تؤثر على معدل تدفق المياه. قارن سرعة التدفق على أساس زاوية المنحدر. بناء أو إنشاء شلال للمياه. حساب سرعة تدفق المياه باستخدام السرعة يساوي المسافة مقسوما على الوقت. إعادة ضبط المزلق إلى زاوية أكثر حدة وحساب السرعة مرة أخرى. قارن السرعات. السؤال المحتمل: هل مضاعفة زاوية الانحدار تضاعف أيضًا سرعة الماء؟
فكر في كيفية تأثير قناة القناة على سرعة الماء. استخدام عرضين مختلفين من شلال. قياس السرعات والمقارنة.
تقييم كيف يتغير عمق الماء مع تضييق القناة. يمكن أن تؤدي الفيضانات المفاجئة إلى ارتفاع منسوب المياه إلى 30 قدمًا في أحد الأودية الضيقة. إنشاء أو بناء شلال ضيق وشلال واسع. يجب أن تكون كمية المياه المتدفقة هي نفسها لكلا المزالق. قياس ارتفاع خط المياه في كل حالة. بالتناوب ، قم بإنشاء مزلق يتغير تدريجيًا من الضحلة إلى الضحلة والعميقة. بمناسبة خط المياه. قم بتمديد المشروع من خلال مقارنة سرعة الماء في القسم الواسع مع السرعة في القسم الضيق.
ما يقرب من نصف الوفيات الناجمة عن الفيضانات تحدث في السيارات. احسب القوة المطلوبة لتحريك سيارة متوسطة. ما مدى عمق المياه لتحريك سيارة؟
تنتج بعض الفيضانات عن تكسير السدود أو السدود أو السدود الجليدية. في الواقع ، كان أحد فيضان السدود في تاريخ الولايات المتحدة هو فيضان جونستاون في 31 مايو 1889. البحث وتصميم السد. بناء نموذج السد عبر شلال. تحديد القوة اللازمة لكسر السد. تقييم وإعادة تصميم لتحسين. بدلاً من ذلك ، صمم جسرًا لتقليل انحشار الحطام. تقييم الضغط على جسر بسبب الحطام أو الجليد المربى.
كيف تبدو الترسبات الرسوبية من الفيضان؟ بناء أو إنشاء اثنين من المزالق. ضع أحد المزامير بزاوية ضحلة والآخر بزاوية أكثر انحدارًا (بشكل عام ، تتراوح المنحدرات الطبيعية الأشد انحدارًا بين 45 و 60 درجة). املأ كلتا المزالق بكميات متساوية من الطمي والرمل والصخور مرتبة قدر المستطاع. وضع مربع من البلاستيك الشفاف في الجزء السفلي من كل شلال. دع الماء يتدفق عبر كل شلال لحمل الطمي والرمل والصخور في الصناديق البلاستيكية. قارن الترتيبات النهائية للرواسب. بدلاً من ذلك ، دع الماء والرواسب تتدفق. قم بقياس ومقارنة إلى أي مدى يحمل الماء الرواسب.
نوع التربة يؤثر على معدل تسرب الأمطار. باستخدام الصناديق البلاستيكية الضحلة ، تملأ واحدة مع الطمي ، واحدة مع الرمل والأخرى مع الحصى ، وملء إلى الجزء العلوي من مربع من البلاستيك. يمكنك تمديد الفكرة باستخدام صندوقين مختلفين لكل نوع من أنواع التربة ، وترك الرواسب مفككة في صندوق واحد وتعبئة الرواسب بإحكام في الأخرى. ضع كل صندوق بلاستيكي في صندوق أكبر لجريان المياه. استخدم نظام الرش "للمطر" على الصناديق. قياس ومقارنة كمية المياه التي تغرق في الرواسب وقياس كمية المياه التي تنفد. قد ترغب أيضًا في إعادة تعيين الصناديق وزيادة معدل هطول الأمطار.
الغطاء النباتي يؤثر على جريان الأمطار. استخدام اثنين من الحاويات البلاستيكية واضحة. ملء كل من التربة. بذور الحشائش النباتية في حاوية واحدة. بمجرد إنشاء العشب ، استخدم رشاش للمطر على كلتا الحاويتين. التقاط وقياس كمية الجريان السطحي. بالتناوب ، استخدم المسواك لمحاكاة النباتات في حاوية واحدة. قم بقياس كميات الماء التي تتسلل والتي تنفد.
تثقيف الجمهور مع مشروع الطوارئ الفيضانات. البحث في مناطق الفيضانات في المنطقة. إنشاء حملة توعية عامة. مشاركة قوائم مراجعة التأهب لحالات الطوارئ. اكتب مقالا للصحيفة المحلية أو نشرة الأخبار. العمل مع السلطات المحلية لإنشاء ونشر علامات طريق الهروب في حالات الطوارئ من مناطق الفيضانات.
مشاريع علوم المواطن
تسمح مشاريع علوم المواطن على الإنترنت للأفراد بجمع وإضافة البيانات إلى الدراسات العلمية. SciStarter و Citizen Science Alliance (راجع الموارد) هما موقعان على الإنترنت يسعيان للحصول على مدخلات عامة.