Definisi banjir Badan Cuaca Nasional menyatakan bahwa “banjir adalah luapan air ke daratan yang biasanya kering." Banjir terjadi ketika hujan turun lebih cepat dari yang dapat diserap tanah atau saluran alami yang dapat mengalirkan air jauh.
Jenis Peristiwa Banjir
Banjir bandang
Penyebab utama kematian terkait cuaca di Amerika Serikat, banjir bandang terjadi dalam waktu enam jam setelah peristiwa hujan. Sebagian besar banjir bandang terjadi karena hujan lebat dari badai petir yang bergerak lambat, badai petir yang berulang atau hujan lebat badai atau badai tropis.
Banjir sungai
Hujan musiman, pencairan salju, atau badai yang terhenti dapat menyebabkan banjir sungai. Banjir sungai terjadi sebagai bagian dari siklus musiman alami dan dapat berlangsung selama seminggu atau lebih.
Banjir Pesisir
Banjir di sepanjang garis pantai terjadi ketika badai atau angin mendorong laut lebih jauh dari garis pasang normal. Sistem tekanan rendah yang ekstrem dan angin pantai yang kuat, terutama dari angin topan dan badai tropis, menyebabkan banjir pantai. Gelombang laut seismik, yang lebih dikenal dengan tsunami atau gelombang pasang, yang dipicu oleh gempa bumi bawah laut atau letusan gunung berapi juga menyebabkan banjir pesisir.
Banjir Perkotaan
Seiring berkembangnya wilayah perkotaan, ancaman banjir juga meningkat. Trotoar dan bangunan mencegah infiltrasi dan meningkatkan limpasan. Jalanan bisa menjadi sungai yang mengalir dan daerah rendah seperti underpass dan basement bisa dipenuhi air.
Bendungan Es dan Selai Kayu
Terkadang es atau bahan alami lainnya seperti pohon dan semak untuk sementara menghalangi limpasan. Ketika bahan-bahan ini menahan limpasan, air menimbulkan tekanan, berperilaku seperti banjir bandang jika bendungan sementara tiba-tiba jebol.
Peristiwa Banjir Lainnya
Banjir parah dapat terjadi ketika tanggul atau bendungan jebol atau ketika air harus dikeluarkan dari tanggul untuk mengurangi tekanan. Mencairnya salju oleh gerakan magma juga dapat menyebabkan peristiwa banjir mendadak, seperti letusan Gunung tahun 1980. St Helens.
Ide Desain Proyek Banjir
Dua faktor kunci dalam banjir adalah jumlah curah hujan dan intensitas curah hujan, dengan pengaruh dari topografi, kondisi tanah dan penutup tanah. Masing-masing faktor ini menunjukkan kemungkinan proyek. Secara umum, proyek tentang penyebab atau hasil banjir akan menggunakan model.
Topografi mempengaruhi laju aliran air. Bandingkan kecepatan aliran berdasarkan sudut kemiringan. Bangun atau buat saluran untuk air. Hitung kecepatan aliran air menggunakan kecepatan sama dengan jarak dibagi waktu. Atur ulang saluran ke sudut yang lebih curam dan hitung kecepatannya lagi. Bandingkan kecepatannya. Pertanyaan potensial: Apakah menggandakan sudut kemiringan juga menggandakan kecepatan air?
Pertimbangkan bagaimana lebar saluran sungai mempengaruhi kecepatan air. Gunakan dua lebar chute yang berbeda. Ukur kecepatan dan bandingkan.
Evaluasi bagaimana kedalaman air berubah saat saluran menyempit. Banjir bandang dapat mengakibatkan dinding air setinggi 30 kaki di ngarai yang sempit. Buat atau bangun saluran sempit dan saluran lebar. Jumlah air yang mengalir harus sama untuk kedua saluran. Ukur ketinggian garis air dalam setiap kasus. Bergantian, buat saluran yang secara bertahap berubah dari lebar dan dangkal menjadi sempit dan dalam. Tandai garis air. Perluas proyek dengan membandingkan kecepatan air di bagian lebar dengan kecepatan di bagian sempit.
Hampir setengah dari kematian akibat banjir bandang terjadi di mobil. Hitung gaya yang diperlukan untuk menggerakkan sebuah mobil rata-rata. Berapa kedalaman air untuk menggerakkan mobil?
Beberapa banjir terjadi karena pecahnya bendungan es, tanggul, atau bendungan. Faktanya, salah satu jebolnya bendungan terburuk dalam sejarah AS adalah banjir Johnstown pada 31 Mei 1889. Penelitian dan desain bendungan. Bangun model bendungan di seberang saluran. Tentukan gaya yang diperlukan untuk menghancurkan bendungan. Evaluasi dan rancang ulang untuk meningkatkan. Atau, rancang jembatan untuk meminimalkan kemacetan puing. Evaluasi tekanan pada jembatan karena puing-puing atau kemacetan es.
Seperti apa endapan sedimen dari banjir? Bangun atau buat dua peluncuran. Tempatkan satu saluran pada sudut yang dangkal dan yang lainnya pada sudut yang lebih curam (secara umum, kemiringan alami yang paling curam berkisar antara 45 dan 60 derajat). Isi kedua luncuran dengan jumlah lumpur, pasir, dan batu yang sama yang disusun sebanyak mungkin. Tempatkan kotak plastik bening di bagian bawah setiap saluran. Biarkan air mengalir ke bawah melalui setiap saluran untuk membawa lumpur, pasir, dan batu ke dalam kotak plastik. Bandingkan susunan akhir sedimen. Atau, biarkan air dan sedimen mengalir keluar. Ukur dan bandingkan seberapa jauh air membawa sedimen.
Jenis tanah mempengaruhi laju infiltrasi curah hujan. Dengan menggunakan kotak plastik dangkal, isi satu dengan lumpur, satu dengan pasir dan satu lagi dengan kerikil, isi ke bagian atas kotak plastik. Anda dapat memperluas gagasan dengan menggunakan dua kotak berbeda untuk setiap jenis tanah, membiarkan sedimen lepas di satu kotak dan mengemas sedimen dengan rapat di kotak lainnya. Tempatkan setiap kotak plastik di kotak yang lebih besar untuk menampung limpasan. Gunakan sistem penyiram untuk "menghujani" kotak. Ukur dan bandingkan jumlah air yang tenggelam ke sedimen dan ukur jumlah air yang mengalir. Anda mungkin juga ingin mengatur ulang kotak dan meningkatkan laju curah hujan.
Tutupan tanaman mempengaruhi limpasan hujan. Gunakan dua wadah plastik bening. Isi keduanya dengan tanah. Tanam benih rumput dalam satu wadah. Setelah rumput terbentuk, gunakan alat penyiram untuk menghujani kedua wadah. Menangkap dan mengukur jumlah limpasan. Sebagai alternatif, gunakan tusuk gigi untuk mensimulasikan tanaman dalam satu wadah. Ukur jumlah air yang meresap dan yang mengalir.
Mendidik masyarakat dengan proyek darurat banjir. Teliti zona banjir di daerah tersebut. Buat kampanye kesadaran publik. Bagikan daftar periksa kesiapsiagaan darurat. Tulis artikel untuk koran lokal atau siaran berita. Bekerja dengan pihak berwenang setempat untuk membuat dan memasang tanda-tanda rute pelarian darurat dari zona banjir.
Proyek Ilmu Warga
Proyek sains warga online memungkinkan individu untuk mengumpulkan dan menambahkan data ke studi ilmiah. SciStarter dan Citizen Science Alliance (lihat Sumberdaya) adalah dua situs online yang mencari masukan publik.