مشاريع السيول للمدرسة

ينص تعريف الفيضان الصادر عن خدمة الأرصاد الجوية الوطنية على أن "الفيضان هو تدفق المياه على الأرض عادة ما تكون جافة. "يحدث الفيضان عندما يسقط المطر أسرع من قدرة الأرض على امتصاصه أو عندما تستطيع القنوات الطبيعية نقل المياه بعيد.

السيول

السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بالطقس في الولايات المتحدة ، تحدث الفيضانات المفاجئة في غضون ست ساعات من هطول الأمطار. تحدث معظم الفيضانات المفاجئة بسبب الأمطار الغزيرة من العواصف الرعدية بطيئة الحركة ، أو العواصف الرعدية المتكررة أو الأمطار الغزيرة من الأعاصير أو العواصف الاستوائية.

فيضانات الأنهار

قد تؤدي الأمطار الموسمية وذوبان 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 والجزر العادية. تتسبب أنظمة الضغط المنخفض للغاية والرياح الساحلية الشديدة ، خاصة من الأعاصير والعواصف الاستوائية ، في حدوث فيضانات ساحلية. كما أن موجات البحر الزلزالية ، المعروفة باسم تسونامي أو موجات المد والجزر ، الناجمة عن الزلازل تحت الماء أو الانفجارات البركانية تتسبب أيضًا في حدوث فيضانات ساحلية.

فيضانات المدن

مع نمو المناطق الحضرية ، كذلك ينمو خطر الفيضانات. الرصيف والمباني يمنع التسلل ويزيد الجريان السطحي. يمكن أن تصبح الشوارع أنهارًا جارية وقد تمتلئ المناطق المنخفضة مثل الأنفاق والأقبية بالمياه.

سدود الجليد وانحشار الأخشاب

في بعض الأحيان ، يؤدي الجليد أو المواد الطبيعية الأخرى مثل الأشجار والشجيرات إلى سد الجريان السطحي مؤقتًا. عندما تمنع هذه المواد الجريان السطحي ، فإن الماء يبني الضغط ، ويتصرف مثل الفيضان المفاجئ إذا انكسر السد المؤقت فجأة.

أحداث فيضانات أخرى

قد يحدث فيضان شديد عندما تنكسر السدود أو السدود أو عندما يجب تصريف المياه من الحاجز لتخفيف الضغط. قد يتسبب ذوبان الثلوج بحركة الصهارة أيضًا في حدوث فيضانات مفاجئة ، كما هو الحال مع ثوران بركان جبل. سانت هيلينز.

هناك عاملان رئيسيان في الفيضانات هما كمية الأمطار وكثافة هطول الأمطار ، مع التأثيرات من الطبوغرافيا وظروف التربة والغطاء الأرضي. كل من هذه العوامل يقترح مشاريع محتملة. بشكل عام ، سيستخدم مشروع عن أسباب أو نتائج الفيضانات النماذج.

تؤثر التضاريس على معدل تدفق المياه. قارن سرعة التدفق بناءً على زاوية الانحدار. قم ببناء أو إنشاء مجرى مائي للمياه. احسب سرعة تدفق الماء باستخدام السرعة تساوي المسافة مقسومة على الوقت. أعد ضبط المزلق إلى زاوية أكثر انحدارًا واحسب السرعة مرة أخرى. قارن السرعات. السؤال المحتمل: هل مضاعفة زاوية الانحدار تضاعف أيضًا من سرعة الماء؟

ضع في اعتبارك كيف يؤثر عرض قناة التيار على سرعة الماء. استخدم عرضين مختلفين للشلال. قس السرعات وقارن.

قم بتقييم كيفية تغير عمق المياه مع تضييق القناة. يمكن أن تؤدي الفيضانات المفاجئة إلى جدار مائي بارتفاع 30 قدمًا في واد ضيق. قم بإنشاء أو بناء مجرى ضيق ومزلق عريض. يجب أن تكون كمية المياه المتدفقة هي نفسها لكلا المزالق. قم بقياس ارتفاع خط المياه في كل حالة. بالتناوب ، قم بإنشاء شلال يتغير تدريجيًا من عريض وضحل إلى ضيق وعميق. ضع علامة على خط المياه. تمديد المشروع بمقارنة سرعة المياه في المقطع العريض بالسرعة في المقطع الضيق.

ما يقرب من نصف الوفيات المرتبطة بالفيضانات تحدث في السيارات. احسب القوة المطلوبة لتحريك سيارة عادية. إلى أي مدى يجب أن يكون الماء لتحريك السيارة؟

تنجم بعض الفيضانات عن تحطم السدود الجليدية أو السدود أو السدود. في الواقع ، كان أحد أسوأ الانهيارات في تاريخ الولايات المتحدة هو فيضان جونستاون في 31 مايو 1889. البحث وتصميم السد. بناء نموذج للسد عبر شلال. حدد القوة المطلوبة لكسر السد. التقييم وإعادة التصميم من أجل التحسين. بدلاً من ذلك ، صمم جسرًا لتقليل انحشار الحطام. قم بتقييم الضغط على الجسر بسبب الحطام أو انحشار الجليد.

كيف تبدو الرواسب الرسوبية من الفيضان؟ بناء أو إنشاء اثنين من المزالق. ضع أحدهما بزاوية ضحلة والآخر بزاوية أكثر انحدارًا (بشكل عام ، تتراوح أشد المنحدرات الطبيعية بين 45 و 60 درجة). املأ كلا المزالق بكميات متساوية من الطمي والرمل والصخور مرتبة بأكبر قدر ممكن. ضع صندوقًا بلاستيكيًا شفافًا أسفل كل شلال. دع الماء يتدفق عبر كل شلال لحمل الطمي والرمل والصخور إلى الصناديق البلاستيكية. قارن الترتيبات النهائية للرواسب. بدلاً من ذلك ، دع الماء والرواسب تتدفق. قم بقياس ومقارنة المسافة التي يحملها الماء للرواسب.

يؤثر نوع التربة على معدل تسلل الأمطار. باستخدام الصناديق البلاستيكية الضحلة ، املأ واحدًا بالطمي والآخر بالرمل والآخر بالحصى ، واملأ الجزء العلوي من الصندوق البلاستيكي. يمكنك تمديد الفكرة باستخدام صندوقين مختلفين لكل نوع تربة ، وترك الرواسب فضفاضة في صندوق واحد وتعبئة الرواسب بإحكام في الآخر. ضع كل صندوق بلاستيكي في صندوق أكبر لالتقاط الجريان السطحي. استخدم نظام الرش "للمطر" على الصناديق. قم بقياس ومقارنة كمية المياه التي تغرق في الرواسب وقياس كمية المياه المتدفقة. قد ترغب أيضًا في إعادة ضبط الصناديق وزيادة معدل هطول الأمطار.

يؤثر الغطاء النباتي على جريان الأمطار. استخدم حاويتين بلاستيكيتين شفافتين. املأ كلاهما بالتربة. ازرع بذور الحشائش في وعاء واحد. بمجرد أن يصبح العشب ثابتًا ، استخدم رشاشًا للمطر على كلا الوعاءين. التقاط وقياس كمية الجريان السطحي. بالتناوب ، استخدم أعواد الأسنان لمحاكاة النباتات في وعاء واحد. قم بقياس كميات المياه التي تتسرب وتنساب.

تثقيف الجمهور بمشروع طوارئ الفيضانات. ابحث عن مناطق الفيضانات في المنطقة. إنشاء حملة توعية عامة. مشاركة قوائم مراجعة الاستعداد للطوارئ. اكتب مقالاً للصحيفة المحلية أو نشرة الأخبار. العمل مع السلطات المحلية لإنشاء ونشر علامات طريق الهروب في حالات الطوارئ من مناطق الفيضانات.

تسمح المشاريع العلمية للمواطنين عبر الإنترنت للأفراد بجمع البيانات وإضافتها إلى الدراسات العلمية. SciStarter و Citizen Science Alliance (انظر الموارد) هما موقعان على الإنترنت يسعيان إلى مساهمة الجمهور.