La definición de inundación del Servicio Meteorológico Nacional establece que "una inundación es un desbordamiento de agua sobre la tierra normalmente seco. "Las inundaciones ocurren cuando la lluvia cae más rápido de lo que el suelo puede absorber o los canales naturales pueden transportar agua fuera.
Tipos de eventos de inundación
Inundaciones repentinas
La principal causa de muertes relacionadas con el clima en los Estados Unidos, las inundaciones repentinas ocurren dentro de las seis horas posteriores al evento de lluvia. La mayoría de las inundaciones repentinas ocurren debido a las fuertes lluvias de tormentas eléctricas lentas, tormentas eléctricas repetidas o las fuertes lluvias de huracanes o tormentas tropicales.
Inundaciones del río
Las lluvias estacionales, la nieve derretida o las tormentas estancadas pueden provocar inundaciones en los ríos. Las inundaciones de los ríos ocurren como parte del ciclo estacional natural y pueden durar una semana o más.
Inundaciones costeras
Las inundaciones a lo largo de las costas ocurren cuando las tormentas o los vientos empujan el océano más lejos que las líneas de marea normales. Los sistemas de extrema baja presión y los intensos vientos en tierra, especialmente de huracanes y tormentas tropicales, provocan inundaciones costeras. Las olas sísmicas del mar, más conocidas como tsunamis o maremotos, provocadas por terremotos submarinos o erupciones volcánicas también causan inundaciones costeras.
Inundaciones urbanas
A medida que las áreas urbanas crecen, también lo hace la amenaza de inundaciones. El pavimento y los edificios evitan la infiltración y aumentan la escorrentía. Las calles pueden convertirse en ríos y áreas bajas como pasos subterráneos y sótanos pueden llenarse de agua.
Presas de hielo y atascos de troncos
A veces, el hielo u otros materiales naturales como árboles y arbustos bloquean temporalmente la escorrentía. Cuando estos materiales retienen la escorrentía, el agua acumula presión y se comporta como una inundación repentina si la presa temporal se rompe repentinamente.
Otros eventos de inundación
Pueden ocurrir inundaciones severas cuando los diques o presas se rompen o cuando se debe liberar agua de los embalses para aliviar la presión. El derretimiento de la nieve por el movimiento del magma también puede causar inundaciones repentinas, como ocurrió con la erupción del monte en 1980. St. Helens.
Ideas de diseño de proyectos de inundación
Dos factores clave en las inundaciones son la cantidad de lluvia y la intensidad de la lluvia, con influencias de la topografía, las condiciones del suelo y la cobertura del suelo. Cada uno de estos factores sugiere posibles proyectos. En general, un proyecto sobre causas o resultados de inundaciones utilizará modelos.
La topografía afecta la tasa de flujo del agua. Compare la velocidad del flujo según el ángulo de la pendiente. Construya o cree una rampa para el agua. Calcule la velocidad del flujo de agua usando la velocidad igual a la distancia dividida por el tiempo. Restablezca la rampa a un ángulo más pronunciado y vuelva a calcular la velocidad. Compara las velocidades. Pregunta potencial: ¿Duplicar el ángulo de la pendiente también duplica la velocidad del agua?
Considere cómo el ancho del canal de un arroyo afecta la velocidad del agua. Utilice dos anchos de tolva diferentes. Mide las velocidades y compara.
Evalúe cómo cambia la profundidad del agua a medida que el canal se estrecha. Las inundaciones repentinas pueden resultar en una pared de agua de 30 pies de altura en un cañón estrecho. Cree o construya una rampa estrecha y una rampa ancha. La cantidad de agua que fluye debe ser la misma para ambos conductos. Mida la altura de la línea de flotación en cada caso. Alternativamente, cree un conducto que cambie gradualmente de ancho y poco profundo a estrecho y profundo. Marque la línea de flotación. Amplíe el proyecto comparando la velocidad del agua en la sección ancha con la velocidad en la sección estrecha.
Casi la mitad de las muertes relacionadas con las inundaciones repentinas ocurren en automóviles. Calcule la fuerza requerida para mover un automóvil promedio. ¿Qué profundidad debe tener el agua para mover un automóvil?
Algunas inundaciones son el resultado de la rotura de presas, diques o presas de hielo. De hecho, una de las peores roturas de presas en la historia de Estados Unidos fue la inundación de Johnstown del 31 de mayo de 1889. Investigar y diseñar una presa. Construya un modelo de la presa a través de una rampa. Determine la fuerza necesaria para romper la presa. Evaluar y rediseñar para mejorar. Alternativamente, diseñe un puente para minimizar los atascos de escombros. Evalúe la presión en un puente debido a escombros o atascos de hielo.
¿Cómo se ven los depósitos sedimentarios de una inundación? Construya o cree dos rampas. Coloque una rampa en un ángulo poco profundo y la otra en un ángulo más pronunciado (en general, las pendientes naturales más empinadas oscilan entre 45 y 60 grados). Llene ambos conductos con cantidades iguales de limo, arena y rocas dispuestas de la manera más parecida posible. Coloque una caja de plástico transparente en la parte inferior de cada conducto. Deje que el agua fluya por cada conducto para llevar el limo, la arena y las rocas a las cajas de plástico. Compare los arreglos finales de sedimentos. Alternativamente, deje que el agua y los sedimentos fluyan. Mida y compare qué tan lejos lleva el agua los sedimentos.
El tipo de suelo afecta la tasa de infiltración de lluvia. Usando cajas de plástico poco profundas, llene una con limo, una con arena y otra con guijarros, llenando hasta la parte superior de la caja de plástico. Puede ampliar la idea utilizando dos cajas diferentes para cada tipo de suelo, dejando sedimentos sueltos en una caja y compactando los sedimentos firmemente en la otra. Coloque cada caja de plástico en una caja más grande para recoger la escorrentía. Utilice un sistema de rociadores para "llover" sobre las cajas. Mida y compare la cantidad de agua que se hunde en los sedimentos y mida la cantidad de agua que se escurre. También es posible que desee restablecer las casillas y aumentar la tasa de lluvia.
La cobertura vegetal afecta la escorrentía de las lluvias. Utilice dos recipientes de plástico transparente. Rellena ambos con tierra. Plante semillas de césped en un recipiente. Una vez que el césped se haya asentado, use un rociador para llover sobre ambos contenedores. Capture y mida la cantidad de escorrentía. Alternativamente, use palillos de dientes para simular plantas en un recipiente. Mide las cantidades de agua que se infiltra y se escurre.
Educar al público con un proyecto de emergencia por inundaciones. Investiga las zonas de inundación del área. Crea una campaña de concientización pública. Comparta listas de verificación de preparación para emergencias. Escriba un artículo para el periódico o noticiero local. Trabaje con las autoridades locales para crear y colocar letreros de rutas de escape de emergencia en las zonas de inundación.
Proyectos de ciencia ciudadana
Los proyectos de ciencia ciudadana en línea permiten a las personas recopilar y agregar datos a estudios científicos. SciStarter y Citizen Science Alliance (ver Recursos) son dos sitios en línea que buscan la opinión del público.
