Streamflow ist das Maß dafür, wie viel Wasser zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem Bach fließt. Die Messung des Flusses ist ein komplizierter Prozess, der von Teams von Wasserwissenschaftlern auf der ganzen Welt durchgeführt wird.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Um die Strömung zu bestimmen, nehmen Wasserwissenschaftler kontinuierliche Messungen der Stufenhöhe eines Baches und periodische Messungen des Abflusses vor. Die Beziehung zwischen diesen Daten, die sie mithilfe eines Diagramms und einer Best-Fit-Kurve visualisieren, repräsentiert den Stromfluss.
Stromstufenmessung
Wasserwissenschaftler messen die Bachstufe, die der Bühnenhöhe oder der Pegelhöhe entspricht, unter Verwendung der Stufe Null (eine festgelegte Höhe in der Nähe des Bachbetts) und einer in 1/100 markierten Stablehredas und 1/10das Fußintervalle, um die Höhe der Wasseroberfläche zu messen. Durch kontinuierliche Messungen können Experten zu Forschungs- und Freizeitzwecken überwachen sowie Entscheidungen über Bau, Dammbetrieb und Wasserverteilung treffen. Der US Geological Survey (USGS) begann erstmals 1889 mit solchen Messungen, was bedeutet, dass er über eine große Menge zusammengestellter Daten verfügt, um diese Ziele zu erreichen.
Natürlich sind viele der USGS-Messwerkzeuge komplizierter als ein einfaches Stabmessgerät. Eine der gebräuchlichsten Methoden beruht auf einem Schwallbrunnen. Durch diesen Brunnen kann Wasser aus dem Bach in den Brunnen gelangen, wo ein Schwimmer oder Sensor seine Stufe misst (normalerweise alle 15 Minuten) und diese Daten speichert.
Entladungsmessung
Neben der Messung des Bachstadiums messen Wasserwissenschaftler auch regelmäßig (normalerweise alle 6 bis 8 Wochen) die Wassermenge, die an einer bestimmten Stelle, dem sogenannten Abfluss, den Bach hinunterfließt. Diese Messung erfordert, dass sie die Wasserfläche in einem Querschnitt des Stroms mit der durchschnittlichen Geschwindigkeit des Wassers in demselben Querschnitt multiplizieren.
Dazu untersuchen Wasserforscher mit einem Kabel oder einer Watstange einen Bachabschnitt, messen dessen Tiefe und Breite und berechnen die Fläche (Tiefe x Breite). Besonders schwierig ist diese Messung in Gebieten mit schnell fließendem Wasser oder eisbedeckten Bächen.
Dann messen sie mit einem Strommesser, der wie eine an einem Rad befestigte Stange aussieht, wie schnell das Wasser bewegt sich, indem es aufzeichnet, wie viele Umdrehungen das Rad im Laufe der Zeit macht, wenn es in die Strom. Für sehr tiefes Wasser verwenden Wasserwissenschaftler manchmal ein akustisches Doppler-Strommessgerät, das Schallfrequenzen verwendet, um Messungen durchzuführen.
Stromfluss berechnen
Unter Verwendung dieser beiden Informationen, Bachstadium und Abfluss, können Wasserwissenschaftler die Beziehung zwischen Stadium und Abfluss verwenden, um den Abfluss zu schätzen. Dazu zeichnen sie die Bühnenhöhe und die Entladungsmessungen über die Zeit auf und konstruieren dann eine Best-Fit-Kurve für die Datenpunkte. Die Gleichung dieser Kurve ist die Beziehung zwischen Stromstufe und Abfluss oder Stromfluss. Wasserwissenschaftler müssen ihre Berechnungen ständig anpassen, die die Wege berücksichtigen dass sich der Bachlauf selbst durch Erosion, Ablagerung, Pflanzenwachstum, Schutt und Eis.
Das USGS nimmt Messungen vor und überträgt diese Daten über Satellit und streamt die Informationen dann für die Öffentlichkeit auf seiner Website. Dank dieser Technologie können Sie die Messhöhe, den Abfluss und den Durchfluss für jeden Standort in den USA in Echtzeit sehen.