La définition d'inondation du National Weather Service stipule que « une inondation est un débordement d'eau sur une terre qui est normalement sec." Les inondations se produisent lorsque la pluie tombe plus vite que le sol ne peut en absorber ou que les canaux naturels peuvent transporter de l'eau un moyen.
Types d'événements d'inondation
Crues éclair
Principale cause de décès liés aux conditions météorologiques aux États-Unis, les crues soudaines se produisent dans les six heures suivant la pluie. La plupart des crues éclair se produisent en raison de fortes pluies provenant d'orages lents, d'orages répétés ou des fortes pluies d'ouragans ou de tempêtes tropicales.
Inondations fluviales
Les pluies saisonnières, la fonte des neiges ou les tempêtes au point mort peuvent entraîner des inondations dans les rivières. Les crues des rivières se produisent dans le cadre du cycle saisonnier naturel et peuvent durer une semaine ou plus.
Inondations côtières
Les inondations le long des côtes se produisent lorsque les tempêtes ou les vents poussent l'océan plus loin que les lignes de marée normales. Les dépressions extrêmes et les vents côtiers intenses, en particulier ceux provoqués par les ouragans et les tempêtes tropicales, provoquent des inondations côtières. Les vagues sismiques, mieux connues sous le nom de tsunamis ou de raz de marée, déclenchées par des tremblements de terre sous-marins ou des éruptions volcaniques provoquent également des inondations côtières.
Inondations urbaines
À mesure que les zones urbaines se développent, la menace d'inondation augmente également. La chaussée et les bâtiments empêchent les infiltrations et augmentent le ruissellement. Les rues peuvent devenir des rivières courantes et les zones basses comme les passages souterrains et les sous-sols peuvent se remplir d'eau.
Barrages de glace et embâcles
Parfois, la glace ou d'autres matériaux naturels comme les arbres et les arbustes bloquent temporairement le ruissellement. Lorsque ces matériaux retiennent le ruissellement, l'eau augmente la pression, se comportant comme une crue éclair si le barrage temporaire se brise soudainement.
Autres événements d'inondation
De graves inondations peuvent survenir lorsque des digues ou des barrages se brisent ou lorsque l'eau doit être évacuée des retenues pour relâcher la pression. La fonte de la neige par le mouvement du magma peut également provoquer des inondations soudaines, comme lors de l'éruption du mont. Saint-Hélène.
Idées de conception de projets d'inondation
Deux facteurs clés dans les inondations sont la quantité et l'intensité des précipitations, avec des influences de la topographie, des conditions du sol et de la couverture végétale. Chacun de ces facteurs suggère des projets possibles. En général, un projet sur les causes ou les résultats des inondations utilisera des modèles.
La topographie influe sur le débit de l'eau. Comparez la vitesse d'écoulement en fonction de l'angle de pente. Construisez ou créez une goulotte pour l'eau. Calculez la vitesse d'écoulement de l'eau en utilisant la vitesse égale à la distance divisée par le temps. Remettez la goulotte à un angle plus raide et recalculez la vitesse. Comparez les vitesses. Question potentielle: le fait de doubler l'angle de la pente double-t-il également la vitesse de l'eau ?
Considérez comment la largeur d'un chenal affecte la vitesse de l'eau. Utilisez deux largeurs différentes de goulotte. Mesurez les vitesses et comparez.
Évaluez comment la profondeur de l'eau change à mesure que le canal se rétrécit. Les crues éclair peuvent entraîner un mur d'eau de 30 pieds de haut dans un canyon étroit. Créez ou construisez une goulotte étroite et une large goulotte. La quantité d'eau qui s'écoule doit être la même pour les deux goulottes. Mesurez la hauteur de la ligne d'eau dans chaque cas. Alternativement, créez une goulotte qui passe progressivement de large et peu profonde à étroite et profonde. Marquez la ligne d'eau. Prolongez le projet en comparant la vitesse de l'eau dans la section large à la vitesse dans la section étroite.
Près de la moitié des décès liés aux crues éclair surviennent dans les automobiles. Calculez la force nécessaire pour déplacer une automobile moyenne. Quelle doit être la profondeur de l'eau pour déplacer une voiture ?
Certaines inondations résultent de la rupture de barrages de glace, de digues ou de barrages. En fait, l'une des pires ruptures de barrage de l'histoire des États-Unis a été l'inondation de Johnstown le 31 mai 1889. Recherche et conception d'un barrage. Construisez un modèle du barrage à travers une goulotte. Déterminer la force nécessaire pour briser le barrage. Évaluer et reconcevoir pour s'améliorer. Vous pouvez également concevoir un pont pour minimiser les bourrages de débris. Évaluer la pression sur un pont due aux débris ou aux embâcles.
A quoi ressemblent les dépôts sédimentaires d'une inondation? Construisez ou créez deux chutes. Placez une goulotte à un angle faible et l'autre à un angle plus raide (en général, les pentes naturelles les plus raides varient entre 45 et 60 degrés). Remplissez les deux goulottes avec des quantités égales de limon, de sable et de roches disposées autant que possible. Placez une boîte en plastique transparent au bas de chaque goulotte. Laissez l'eau s'écouler à travers chaque goulotte pour transporter le limon, le sable et les roches dans les boîtes en plastique. Comparez les arrangements finaux des sédiments. Sinon, laissez l'eau et les sédiments s'écouler. Mesurez et comparez jusqu'où l'eau transporte les sédiments.
Le type de sol affecte le taux d'infiltration des précipitations. À l'aide de boîtes en plastique peu profondes, remplissez une de limon, une de sable et une de cailloux, en remplissant jusqu'au sommet de la boîte en plastique. Vous pouvez étendre l'idée en utilisant deux boîtes différentes pour chaque type de sol, en laissant les sédiments en vrac dans une boîte et en emballant étroitement les sédiments dans l'autre. Placez chaque boîte en plastique dans une boîte plus grande pour récupérer les eaux de ruissellement. Utilisez un système d'arrosage pour « pleuvoir » sur les boîtes. Mesurez et comparez la quantité d'eau qui s'enfonce dans les sédiments et mesurez la quantité d'eau qui s'écoule. Vous pouvez également réinitialiser les cases et augmenter le taux de précipitations.
La couverture végétale affecte le ruissellement des pluies. Utilisez deux récipients en plastique transparent. Remplissez les deux avec de la terre. Plantez des graines de graminées dans un seul contenant. Une fois que l'herbe s'est établie, utilisez un arroseur pour faire pleuvoir sur les deux conteneurs. Capturez et mesurez la quantité de ruissellement. Alternativement, utilisez des cure-dents pour simuler des plantes dans un récipient. Mesurez les quantités d'eau qui s'infiltrent et qui s'écoulent.
Éduquer le public avec un projet d'urgence contre les inondations. Faites des recherches sur les zones inondables de la région. Créer une campagne de sensibilisation du public. Partagez des listes de contrôle de préparation aux situations d'urgence. Écrivez un article pour le journal local ou le journal télévisé. Collaborer avec les autorités locales pour créer et afficher des panneaux d'évacuation d'urgence des zones inondables.
Projets de science citoyenne
Les projets de science citoyenne en ligne permettent aux individus de collecter et d'ajouter des données à des études scientifiques. SciStarter et Citizen Science Alliance (voir Ressources) sont deux sites en ligne qui sollicitent l'avis du public.