Sådan beregnes overfladeafstrømning

Vand kan tage mange ruter, da det falder ned fra himlen i form af regn og anden nedbør og til sidst siver ned i jorden. Du kan finde ud af, hvor meget vand der kan lede sig selv gennem disse stier til at synke gennem jorden eller andet materiale ned i jorden efter kraftige mængder regn. Overfladeafstrømning af vand er en måde at bestemme, hvor meget vand en nedbørshændelse producerer.

Enkle, enkle metoder til beregning af afstrømning kan fortælle dig, hvor meget vand stormene bringer til jorden. For et givet overfladeareal, såsom et tag eller en gård, skal du gange området med tommer nedbør og dele med 231 for at opnå afstrømningen i gallon. Faktoren 231 stammer fra det faktum, at volumenet på 1 gallon er lig med 231 kubikcentimeter. Ved beregning af tagafløbsvolumen kan du bruge endirekte afstrømningsformel(i i³) som kræver multiplikation af det område, der dækker taget med tommer nedbør.

Mere nuancerede, komplicerede ligninger tager hensyn til faktorer som variationer i hvor meget regn en storm skaber over tid. En metode, kendt som

for afstrømningskoefficientC, maksimal afstrømningshastighedQ, regnintensitetjeg(i / time) og områdets størrelseEN(normalt i acres).

Andre afstrømningskoefficienter bruger forskellige måleenheder til de andre variabler, såsom areal i m² og intensitet i mm / time. Der findes flere tabeller for afstrømningskoefficient til beregning af regnvandsvandafstrømning, f.eks Afstrømningskoefficient (C) Faktaark af California State Water Resources Control Board. Online regnemaskiner findes også for selve formlen den af ​​LMNO Engineering, Research og Software.

Du kan måle den maksimale afstrømningshastighedQbruger en stormEnhedshydrograf, afstrømningen af ​​en storm over tid til et sted, hvor nedbør samler sig i land, til enhedens input af nedbør. Denne graf afhænger af den enkelte storm selv. Forskere og ingeniører opretter hydrografier fra målingerne af nedbør selv under storme.

De gør det, mens de løser problemer som forskelle i område eller tid, som målingerne foretages over. Disse beregninger giver også forskere og ingeniører en måde at modellere storme ved hjælp af beregningsteknikker.

Ved hjælp af de data, de får ved disse målinger, kan forskere derefter bruge sandsynlighed og statistik til at bestemme sandsynligheden for, at det regner i fremtiden, og hvilken type nedbør der kan forekomme. De gør dette ved at bruge egenskaber til forskellige typer vejr, såsom regn med høj intensitet, kortvarig nedbør, der kan forekomme i regioner i mange dele af verden. Dette giver dem mulighed for at søge efter mønstre og trends, hvorfra de kan danne forudsigelser om fremtiden.

Forskning har vist, at omkring 50 procent af al regn sker ved en intensitet, der er større end 20 mm / time, mens omkring 20 til 30 procent sker ved 40 mm / time eller derover, og disse sandsynligheder opstår uafhængigt af den langsigtede gennemsnitlige nedbør i placeringer.

Forskere og ingeniører definerer afstrømning som den del af nedbør, snesmeltning eller vandingsvand, der samles, når landet ikke kan absorbere det. Fra disse observationer kan forskere redegøre for faktorer som hvor hurtigt det opstår efter nedbør, eller om det kan kaldes overfladeafstrømning, interflow eller jordafstrømning.

​Overfladeafstrømninger direkte fra landoverfladen.Interflower fænomenet flow, der opstår, når et materialelag som jord får regn til at samle sig på overfladen.Jordafstrømning,kan ifølge sin natur akkumulere jordforurenende stoffer som pesticider.

De instrumenter, der anvendes til bestemmelse af afstrømning, påvirker datapræcisionen. Du skal tage højde for nøjagtigheden af, hvordan du målte mængden af ​​nedbør, varigheden af ​​nedbøren, hvordan nedbøren distribuerer sig selv (inklusive om det har komponenter af sludd eller sne), den retning stormen bevæger sig, og hvad andre årsager kan påvirke klima. Dette kan variere fra temperatur til vind, fugtighed og variationer i sæsonen.

Andre funktioner, der er mere unikke for selve nedbørsområderne, inkluderer højde, topografi, bassinform, afløbsområde, jordtype og nærheden af ​​damme, søer, reservoirer, dræn og andre komponenter i bassinet, der kan påvirke afstrømning.

Når forskere studerer karakteren af ​​disse fænomener med hensyn til geologi, kan de bruge de data og information, de får, til at studere fænomener i atmosfæren i andre områder. Virkningerne på grund af overflade og afstrømning mellem storme i USA og dem i Amazonas kan variere meget fra hinanden.

Undersøgelser har vist, at omkring en tredjedel af nedbøren over land ender som afstrømning i vandløb og floder, der til sidst fører mod havet. Den anden mængde nedbør går tabt enten til fordampning, transpiration og infiltration (gennemblødning i grundvand). Ved at studere disse mønstre blandt afstrømningsfænomener får forskere en større forståelse af, hvordan mennesker påvirker miljøet, og hvad jordens fænomener selv producerer.

Den menneskelige indvirkning på Jorden har bragt veje, bygninger og andre menneskeskabte strukturer, der har reduceret afstrømningens evne til at infiltrere i jorden eller nå floder og vandløb. Andre handlinger fra mennesker som at fjerne vegetation og jord og skabe overflader, som vand ikke kan trænge igennem, øger afstrømningen. De har fået volumen og hyppighed af oversvømmelser fra vandløb til at stige. At øge offentlighedens bevidsthed og skabe diskussioner om, hvordan disse kan skade planeten, kan løse disse problemer.

Urbanisering i byer over hele verden har påvirket afstrømningsmønstre på overflader. Sammenligning af afstrømning og vandstrømning i naturlige områder som regnskove med menneskeskabte som veje og byer generelt kan give dig en idé om, hvor let det er for vand at strømme naturligt til sine vandløb og floder i den tidligere, mens du kæmper for at gøre det i sidstnævnte. Byoversvømmelser forekommer, og hydrografier tager mere uregelmæssige former for at måle, hvor meget regn der falder for at vise denne fare.

Der er mange måder mennesker kan tackle disse miljøproblemer på. Personer, der arbejder på gårde og haver, kan begrænse, hvor meget gødning de bruger, og byområder kan bruge færre uigennemtrængelige overflader som grundlæggende trin. Plantning kan også hjælpe. Nogle planter har naturlige måder at forhindre erosion i at forekomme, og dette kan begrænse mængden af ​​skadelig afstrømning i vandveje.

At studere, hvordan jordpartikler kan opsamles ved afstrømning, kan vise dig, hvordan afstrømningsprocesser kan påvirke forureningen af ​​vand. Nonpoint kilde forurening refererer til menneskelig jorderosion og den kemiske anvendelse af disse effekter.

Disse processer får kemikalier i jorden til at holde fast i vand eller opløses i dem på en måde, der forurener miljøet. Selve vandet kan sprede affald, råolie, kemikalier og gødning, der transporterer kvælstof og fosfor for at reducere vandkvaliteten.

Selve jordens egenskaber kan påvirke den proces, hvorved vandforurening sker som følge af afstrømning. Det kan afhænge af porøsiteten, mængden af ​​åbent rum mellem jordkorn, af jord, der kan påvirke opbevaring og bevægelse af vand negativt.

Det afhænger også af ru overfladen på jorden, som lettere kan fange forurenende stoffer. At studere vandets kemiske og fysiske natur i nærværelse af jord kan give forskere bedre ideer til, hvordan man tackler problemerne med vandforurening, når de vedrører afstrømning.