Wie man die Intensität einer Überschwemmung misst

Laut dem U.S. Geological Survey wirken sich zwei kritische Faktoren auf Überschwemmungen aufgrund von Regenfällen aus: Niederschlagsdauer und Niederschlagsintensität – die Rate, mit der es regnet. Starke Niederschläge über einen kurzen Zeitraum können zu erheblichen Überschwemmungen führen. Noch schädlicher als Überschwemmungen auf Niederschlagsbasis können jedoch Sturzfluten sein, die durch Nicht-Niederschlagsfaktoren verursacht werden, wie z New Orleans im Jahr 2005, verursacht durch einen Deichbruch, und der Tsunami im Indischen Ozean 2004, eine tödliche Welle, die durch ein Erdbeben unter der Erde verursacht wurde Meer. Plötzliches Schmelzen von Eis auf Bergen kann dazu führen, dass Flüsse anschwellen und über die Ufer treten. Ob große Überschwemmungen, ausgelöst durch ein langsames Gewitter oder Sturzfluten, ausgelöst durch eine Hurrikan-Sturmflut, Es ist für erfahrene Hydrologen möglich, die Höhe einer Flut, die Wassergeschwindigkeit und andere Eigenschaften zu messen, die ihre Schwere.

Das USGS verfügt über Tausende von Standorten im ganzen Land, die das Bachstadium, die Flusshöhe und den Bachlauf überwachen – die Wassermenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt fließt. Messgeräte an diesen Standorten messen "Gage-Height", ein Begriff, der sich auf die Wasserhöhe in einem Bach bezieht. Diese Messgeräte ermöglichen es der Behörde, Wasserstraßen zu überwachen und Menschen vor gefährlichen Überschwemmungen zu warnen. Nach einem Hochwasser helfen sie den Hochwasserermittlern auch, die Spitzenhöhe eines Hochwassers zu bestimmen. Wenn sie Hochwasserdaten protokollieren, können sie die Entwicklung um eine Wasserstraße besser planen und historische Aufzeichnungen über die im Laufe der Zeit auftretenden Bachstadien führen.

Es gibt verschiedene Arten von Geräten, die wichtige hydrologische Daten sammeln. Dazu gehört das Schwimmer-Bandmessgerät, das oft in einem Schwallbrunnen platziert wird, um den Wasserstand beim Steigen und Sinken zu messen. Ein Schwallbrunnen schützt die Ausrüstung und reduziert auch Fluktuationen in einem Fluss, Bach oder anderen Landmerkmalen, durch die Wasser fließt. Druckmessumformer messen den Druck, den eine Wassersäule über einem Messgerät erzeugt. Weitere Geräte sind Manometer, Schwimmersensor, Stablehre und Wasserstandsschreiber. Die Hochwassermessungen variieren von Ort zu Ort, da Hochwasser in verschiedenen Gebieten auf unterschiedlichen Ebenen beginnt.

An Orten, an denen keine Messgeräte angebracht wurden, müssen USGS-Beamte andere Techniken anwenden, um die Höhe einer Überschwemmung zu bestimmen. Eine Methode besteht darin, einfach als Beobachter an einem Ort zu sein, wenn ein Hochwasser auftritt. Wenn dies nicht möglich ist, können die Ermittler nach Hinweisen suchen, die ihnen helfen, festzustellen, wie hoch das Hochwasser an einem bestimmten Punkt gestiegen ist. Sie können beispielsweise die Höhe einer Hochwassermarke an Gebäuden und Bäumen überprüfen. Schlamm, der einen Teil einer Pflanze bedeckt, könnte auch anzeigen, wie hoch das Regenwasser von einer Flut stieg.

Es ist möglich, andere wichtige Informationen über ein Hochwasser anhand von Daten zu ermitteln, die Hydrologen bereits haben. Ausgestattet mit der Wasserhöhe an einem bestimmten Ort können sie mit Vermessungsgeräten eine Leitung zu einer bekannten Höhenmessstation führen. Dadurch können sie die wahre Spitzenhöhe des Hochwassers bestimmen. Die Ermittler können die gewonnenen Informationen auch verwenden, um den maximalen Fluss eines Hochwassers zu berechnen – die größte Wassermenge, die sich während einer festgelegten Zeit durch einen Ort bewegt. Sie können auch das Wiederholungsintervall des Hochwasserereignisses ermitteln, das auch als Wiederkehrperiode bezeichnet wird. Dieses Intervall drückt die Wahrscheinlichkeit aus, dass ein weiteres Hochwasser auftritt, das dem analysierten Hochwasser entspricht oder dieses überschreitet.

Die Geschwindigkeit, mit der sich Hochwasser bewegt, ist wichtig, da Wasser umso mehr Schaden anrichtet, je schneller es sich bewegt. Eine Möglichkeit, die Fließgeschwindigkeit einer Wasserstraße zu bestimmen, ist die Verwendung eines Tracers. Ein Forscher gießt farbigen Farbstoff in das Wasser und misst die Zeit, die es dauert, bis sich die Farbe an einen anderen Ort stromabwärts bewegt. Radioisotope und chemische Tracer können auch verwendet werden, wenn das Wasser so turbulent ist, dass sich der Farbstoff schnell verteilt. Strommesser helfen Ermittlern, die Wassergeschwindigkeit genauer zu bestimmen. Wenn sie Hochwasserabflüsse an großen Flüssen messen müssen, senken sie die Strömungsmesser von einer Brücke oder Freileitungen, die an einem Bauwerk über dem Fluss befestigt sind, ins Wasser.