Водата може да поеме по много пътища, тъй като пада от небето под формата на дъжд и други валежи и накрая се просмуква в земята. Можете да разберете колко вода може да се насочи през тези пътища на потъване през почвата или друг материал в земята след обилни количества дъжд. Повърхностният отток на вода е един от начините да се определи колко вода произвежда събитие от валежи.
Формула за директен отток
Простите, ясни методи за изчисляване на оттока могат да ви кажат количеството вода, което бурите носят на земята. За дадена повърхност, като покрив или двор, умножете площта по инчове валежи и разделете на 231, за да получите оттока в галони. Факторът 231 идва от факта, че обемът от 1 галон е равен на 231 кубически инча. Когато изчислявате обема на оттичането на покрива, можете да използвате aформула за директен отток(в in3), което изисква умножаване на площта, която покрива покрива, по сантиметри валежи.
По-нюансираните, сложни уравнения вземат предвид фактори като вариации в това колко дъжд създава буря с течение на времето. Един метод, известен като
Рационален методизползваРационално уравнение:C = \ frac {Q} {iA}
за коефициент на оттичане° С, пикова скорост на оттичанеВъпрос:, интензивност на валежитеi(в / в час) и размера на площтаA(обикновено в декара).
Другите коефициенти на оттичане използват различни мерни единици за останалите променливи, като площ в m2 и интензитет в mm / hr. Съществуват няколко таблици с коефициенти на оттичане за изчисляване на оттичането на дъждовната вода, като например Коефициент на оттока (C) Факт от Държавния съвет за контрол на водните ресурси в Калифорния. Съществуват и онлайн калкулатори за самата формула този на LMNO Engineering, Research и Software.
Пикова скорост на оттока
Можете да измерите пиковата скорост на оттичанеВъпрос:използвайки буряХидрограф на единица, оттичането на буря с течение на времето за място, където валежите се събират в сушата, до единицата входящи валежи. Тази графика зависи от самата буря. Учените и инженерите създават хидрографи от измерванията на валежите по време на самите бури.
Те правят това, докато се занимават с въпроси като разликите в площта или времето, през което се правят измерванията. Тези изчисления също така дават на учените и инженерите начин за моделиране на бури с помощта на изчислителни техники.
Използвайки данните, които получават от тези измервания, изследователите след това могат да използват вероятността и статистиката, за да определят вероятността да завали в бъдеще и какъв тип валежи могат да се появят. Те правят това, като използват характеристики за различни видове време, като например високоинтензивни, краткотрайни валежи, които могат да се появят в региони в много части на света. Това им позволява да търсят модели и тенденции, от които да формират прогнози за бъдещето.
Изследванията показват, че около 50 процента от всички дъждове се случват с интензивност по-голяма от 20 мм / час, докато около 20 до 30 процента се случва при 40 mm / час или повече и тези вероятности се появяват независимо от дългосрочните средни валежи за местоположения.
Свойства на оттока
Учените и инженерите определят оттока като част от валежите, топенето на сняг или напоителната вода, която се събира, когато земята не може да я поеме. От тези наблюдения изследователите могат да им отчетат фактори като колко бързо се появява след валежи или дали това може да се нарече повърхностен отток, междинно или земно оттичане.
Повърхностен оттоке директно от земната повърхност.Междупотоке явлението на потока, което се случва, когато материален слой като почва води до събиране на валежи на повърхността.Наземен отток,по своята природа може да натрупва замърсители на почвата като пестициди.
Инструментите, използвани за определяне на оттока, влияят на точността на данните. Трябва да вземете предвид точността на начина, по който сте измерили количеството на валежите, продължителността на валежите, как валежите разпределя се (включително дали има компоненти от киша или сняг), посоката, в която се движи бурята и каквито и да е други причини, които могат да повлияят на климат. Това може да варира от температура до вятър, влажност и вариации през сезона.
Други характеристики, по-уникални за зоните на валежите, включват кота, топография, форма на басейна, дренажна зона, тип на почвата и близостта на езера, езера, резервоари, мивки и други компоненти на басейна, които могат да повлияят балотаж.
Докато изследователите изучават същността на тези явления по отношение на геологията, те могат да използват получените данни и информация за изучаване на явления в атмосферата в други области. Ефектите, дължащи се на повърхността и оттичането между бурите в САЩ и тези в Амазонка, могат да се различават значително един от друг.
Проучванията показват, че около една трета от валежите над сушата завършват като отток в потоци и реки, които в крайна сметка водят към океана. Другото количество валежи се губи или при изпаряване, транспирация и инфилтрация (накисване в подпочвените води). Изучавайки тези модели сред феномените на оттока, изследователите получават по-добро разбиране за това как хората влияят върху околната среда и какво произвеждат самите феномени на Земята.
Човешкият ефект върху оттока
Човешкото въздействие върху Земята донесе пътища, сгради и други изкуствени конструкции, които са намалили способността на оттока да прониква в земята или да достига до реки и потоци. Други действия на хората като премахване на растителността и почвата и създаване на повърхности, през които водата не може да проникне, увеличават оттока. Те са причинили увеличаване на обема и честотата на наводненията от потоци. Повишаването на обществената осведоменост и създаването на дискусии за това как те могат да навредят на планетата могат да се справят с тези проблеми.
Урбанизацията в градовете по света е повлияла на моделите на оттичане по повърхностите. Сравняването на поведението на оттока и потока на водата в природни зони като дъждовни гори с изкуствени такива като пътища и градове като цяло може да ви даде представа за това колко лесно е водата да тече естествено към своите потоци и реки в първата, докато се бори да го направи в последното. Настъпват градски наводнения и хидрографите приемат по-нередовни форми при измерване на това колко валежи вали, за да покаже тази опасност.
Има много начини хората да се справят с тези екологични проблеми. Хората, работещи във ферми и градини, могат да ограничат колко торове използват, а градските райони да използват по-малко непроходими повърхности като основни стъпки. Засаждането също може да помогне. Някои растения имат естествени начини за предотвратяване на възникването на ерозия и това може да ограничи количеството на вредния отток във водните пътища.
Замърсяване на водата и оттичане
Изучаването на начина, по който частиците на почвата могат да се улавят чрез оттичане, може да ви покаже как отточните процеси могат да повлияят на замърсяването на водата. Неточковото замърсяване се отнася до причинената от човека ерозия на почвата и химическото приложение на тези ефекти.
Тези процеси карат химикалите в почвата да се придържат към водата или да се разтварят в тях по начин, който замърсява околната среда. Самата вода може да разпространява постеля, петрол, химикали и торове, които пренасят азот и фосфор, за да намалят качеството на водата.
Характеристиките на самата почва могат да повлияят на процеса, при който замърсяването на водата се случва в резултат на оттичане. Това може да зависи от порьозността, количеството отворено пространство между почвените зърна, почвата, което може да повлияе неблагоприятно на съхранението и движението на водата.
Това също зависи от грапавостта на повърхността на почвата, която може да улавя по-лесно замърсителите. Изучаването на химическата и физическата природа на водата в присъствието на почвата може да даде на изследователите по-добри идеи за това как да се справят с проблемите със замърсяването на водата, тъй като те са свързани с оттока.