Air dapat mengambil banyak rute saat jatuh dari langit dalam bentuk hujan dan presipitasi lainnya, dan akhirnya meresap ke dalam tanah. Anda dapat mengetahui berapa banyak air yang dapat mengarahkan dirinya sendiri melalui jalur-jalur penenggelaman ini melalui tanah atau material lain ke dalam bumi setelah hujan deras. Aliran permukaan air adalah salah satu cara untuk menentukan berapa banyak air yang dihasilkan oleh suatu peristiwa presipitasi.
Rumus Limpasan Langsung
Metode sederhana dan langsung untuk menghitung limpasan dapat memberi tahu Anda jumlah air yang dibawa badai ke bumi. Untuk luas permukaan tertentu seperti atap atau halaman, kalikan luas dengan inci curah hujan dan bagi dengan 231 untuk mendapatkan limpasan dalam galon. Faktor 231 berasal dari fakta bahwa volume 1 galon sama dengan 231 inci kubik. Saat menghitung volume limpasan atap, Anda dapat menggunakan arumus limpasan langsung(dalam3) yang meminta untuk mengalikan area yang menutupi atap dengan inci curah hujan.
Persamaan yang lebih bernuansa dan rumit memperhitungkan faktor-faktor seperti variasi dalam berapa banyak hujan yang dihasilkan badai dari waktu ke waktu. Salah satu metode, yang dikenal sebagai
C=\frac{Q}{iA}
untuk koefisien limpasanC, tingkat limpasan puncakQ, intensitas curah hujansaya(dalam in/jam) dan ukuran areaSEBUAH(biasanya dalam hektar).
Koefisien limpasan lainnya menggunakan satuan pengukuran yang berbeda untuk variabel lain seperti luas dalam m2 dan intensitas dalam mm/jam. Beberapa tabel koefisien limpasan ada untuk menghitung limpasan air hujan, seperti: Koefisien Limpasan (C) Lembar Fakta oleh Dewan Kontrol Sumber Daya Air Negara Bagian California. Kalkulator online juga ada untuk rumus itu sendiri, seperti yang satu oleh LMNO Engineering, Research, and Software.
Tingkat Limpasan Puncak
Anda dapat mengukur tingkat limpasan puncakQmenggunakan badaiHidrograf Satuan, limpasan badai dari waktu ke waktu untuk lokasi di mana curah hujan terkumpul di darat, ke input unit curah hujan. Grafik ini tergantung pada badai individu itu sendiri. Para ilmuwan dan insinyur membuat hidrograf dari pengukuran curah hujan selama badai itu sendiri.
Mereka melakukannya sambil menangani masalah seperti perbedaan area atau waktu di mana pengukuran dilakukan. Perhitungan ini juga memberikan para ilmuwan dan insinyur cara pemodelan badai menggunakan teknik komputasi.
Dengan menggunakan data yang mereka peroleh dari pengukuran ini, peneliti kemudian dapat menggunakan probabilitas dan statistik untuk menentukan kemungkinan hujan di masa depan dan jenis presipitasi apa yang mungkin terjadi. Mereka melakukan ini dengan menggunakan karakteristik untuk berbagai jenis cuaca seperti curah hujan dengan intensitas tinggi dan durasi pendek yang mungkin terjadi di wilayah di banyak belahan dunia. Ini memungkinkan mereka mencari pola dan tren dari mana mereka dapat membentuk prediksi tentang masa depan.
Penelitian telah menunjukkan bahwa sekitar 50 persen dari semua hujan terjadi pada intensitas lebih besar dari 20 mm/jam sementara sekitar 20 hingga 30 persen terjadi pada 40 mm/jam atau lebih, dan kemungkinan ini terjadi secara independen dari rata-rata curah hujan jangka panjang untuk lokasi.
Sifat Limpasan
Para ilmuwan dan insinyur mendefinisikan limpasan sebagai bagian dari presipitasi, pencairan salju atau air irigasi yang terkumpul ketika tanah tidak dapat menyerapnya. Dari pengamatan ini, peneliti dapat menjelaskan faktor-faktor seperti seberapa cepat ia muncul setelah hujan atau apakah itu dapat disebut limpasan permukaan, aliran antar, atau limpasan tanah.
limpasan permukaanadalah dari permukaan tanah secara langsung.Bersatuadalah fenomena aliran yang terjadi ketika lapisan material seperti tanah menyebabkan curah hujan terkumpul di permukaan.limpasan tanah,menurut sifatnya, dapat mengakumulasi kontaminan tanah seperti pestisida.
Instrumen yang digunakan dalam menentukan limpasan mempengaruhi ketepatan data. Anda harus memperhitungkan ketepatan bagaimana Anda mengukur jumlah curah hujan, durasi curah hujan, bagaimana curah hujan mendistribusikan dirinya sendiri (termasuk apakah memiliki komponen hujan es atau salju), arah perjalanan badai dan penyebab lain apa pun yang dapat mempengaruhi iklim. Ini bisa berkisar dari suhu hingga angin, kelembaban dan variasi musim.
Ciri-ciri lain yang lebih unik dari daerah curah hujan itu sendiri meliputi elevasi, topografi, bentuk cekungan, daerah aliran, jenis tanah dan kedekatan kolam, danau, waduk, bak cuci dan komponen lain dari cekungan yang dapat mempengaruhi limpasan.
Ketika peneliti mempelajari sifat fenomena ini sehubungan dengan geologi, mereka dapat menggunakan data dan informasi yang mereka peroleh untuk mempelajari fenomena di atmosfer di daerah lain. Efek akibat permukaan dan limpasan antara badai di Amerika Serikat dan di Amazon mungkin sangat berbeda satu sama lain.
Penelitian telah menunjukkan bahwa sekitar sepertiga dari curah hujan di atas tanah berakhir sebagai limpasan di sungai dan sungai yang akhirnya mengarah ke laut. Jumlah curah hujan lainnya hilang baik untuk penguapan, transpirasi dan infiltrasi (merendam ke dalam air tanah). Dengan mempelajari pola-pola ini di antara fenomena limpasan, para peneliti memperoleh pemahaman yang lebih besar tentang bagaimana manusia memengaruhi lingkungan dan apa yang dihasilkan oleh fenomena Bumi itu sendiri.
Efek Manusia pada Limpasan
Dampak manusia di Bumi telah membawa jalan, bangunan dan struktur buatan manusia lainnya yang telah mengurangi kemampuan limpasan untuk menyusup ke dalam tanah atau mencapai sungai dan sungai. Tindakan lain oleh manusia seperti menghilangkan vegetasi dan tanah dan menciptakan permukaan yang tidak dapat ditembus air meningkatkan limpasan. Mereka telah menyebabkan volume dan frekuensi banjir dari sungai meningkat. Meningkatkan kesadaran publik dan menciptakan diskusi tentang bagaimana hal ini dapat merusak planet dapat mengatasi masalah ini.
Urbanisasi di kota-kota di seluruh dunia telah mempengaruhi pola limpasan di permukaan. Membandingkan perilaku limpasan dan aliran air di daerah alami seperti hutan hujan dengan buatan manusia seperti jalan dan kota pada umumnya dapat memberi Anda gambaran betapa mudahnya air mengalir secara alami ke alirannya dan sungai-sungai di bekas sambil berjuang untuk melakukannya di terakhir. Banjir perkotaan terjadi, dan hidrograf mengambil bentuk yang lebih tidak teratur dalam mengukur berapa banyak hujan yang turun untuk menunjukkan bahaya ini.
Ada banyak cara manusia dapat mengatasi masalah lingkungan ini. Individu yang bekerja di pertanian dan kebun dapat membatasi berapa banyak pupuk yang mereka gunakan dan daerah perkotaan dapat menggunakan lebih sedikit permukaan yang tidak dapat ditembus sebagai langkah dasar. Menanam juga bisa membantu. Beberapa tanaman memiliki cara alami untuk mencegah terjadinya erosi, dan ini dapat membatasi jumlah limpasan berbahaya ke saluran air.
Polusi Air dan Limpasan
Mempelajari bagaimana partikel tanah dapat diambil oleh limpasan dapat menunjukkan kepada Anda bagaimana proses limpasan dapat mempengaruhi pencemaran air. Polusi sumber nonpoint mengacu pada erosi tanah yang disebabkan manusia dan aplikasi kimia dari efek tersebut.
Proses ini menyebabkan bahan kimia di dalam tanah menempel pada air atau larut di dalamnya sehingga mencemari lingkungan. Air itu sendiri dapat menyebarkan sampah, minyak bumi, bahan kimia dan pupuk yang membawa nitrogen dan fosfor untuk mengurangi kualitas air.
Karakteristik tanah itu sendiri dapat mempengaruhi proses terjadinya pencemaran air sebagai akibat limpasan. Hal ini dapat bergantung pada porositas, jumlah ruang terbuka antara butir-butir tanah, tanah yang dapat mempengaruhi penyimpanan dan pergerakan air.
Hal ini juga tergantung pada kekasaran permukaan tanah yang dapat menangkap polutan dengan lebih mudah. Mempelajari sifat kimia dan fisik air dengan adanya tanah dapat memberi para peneliti ide yang lebih baik tentang bagaimana mengatasi masalah pencemaran air yang berkaitan dengan limpasan.