Come calcolare il deflusso superficiale

L'acqua può prendere molte strade mentre cade dal cielo sotto forma di pioggia e altre precipitazioni e infine si infiltra nel terreno. Puoi capire quanta acqua può dirigersi attraverso questi percorsi di affondamento attraverso il suolo o altro materiale nella terra dopo forti quantità di pioggia. Il deflusso superficiale dell'acqua è un modo per determinare quanta acqua produce un evento di precipitazione.

Metodi semplici e diretti per calcolare il deflusso possono dirti la quantità di acqua che le tempeste portano sulla terra. Per una data superficie come un tetto o un cortile, moltiplica l'area per i pollici di pioggia e dividi per 231 per ottenere il deflusso in galloni. Il fattore 231 deriva dal fatto che il volume di 1 gallone equivale a 231 pollici cubi. Quando si calcola il volume di deflusso del tetto, è possibile utilizzare aformula di deflusso diretto(in in³) che prevede di moltiplicare l'area che copre il tetto per i pollici di pioggia.

Equazioni più sfumate e complicate tengono conto di fattori come le variazioni di quanta pioggia crea una tempesta nel tempo. Un metodo, noto come

per coefficiente di deflussoC, tasso di deflusso di piccoQ, intensità delle precipitazioniio(in pollici/ora) e dimensione dell'areaUN(di solito in acri).

Altri coefficienti di deflusso utilizzano diverse unità di misura per le altre variabili come l'area in m² e intensità in mm/h. Esistono diverse tabelle dei coefficienti di deflusso per il calcolo del deflusso delle acque piovane, come il Scheda informativa sul coefficiente di deflusso (C) dal Consiglio di controllo delle risorse idriche dello Stato della California. Esistono calcolatori online anche per la formula stessa, come quello di LMNO Ingegneria, Ricerca e Software.

Puoi misurare il tasso di deflusso di piccoQusando una tempestaUnità idrografica, il deflusso di una tempesta nel tempo per un luogo in cui le precipitazioni si raccolgono nella terraferma, all'ingresso dell'unità di pioggia. Questo grafico dipende dalla singola tempesta stessa. Scienziati e ingegneri creano idrografi dalle misurazioni delle precipitazioni durante le tempeste stesse.

Lo fanno affrontando questioni come le differenze nell'area o nel tempo durante il quale vengono effettuate le misurazioni. Questi calcoli offrono anche a scienziati e ingegneri un modo per modellare le tempeste utilizzando tecniche computazionali.

Utilizzando i dati ottenuti da queste misurazioni, i ricercatori possono quindi utilizzare probabilità e statistiche per determinare la probabilità che pioverà in futuro e quale tipo di precipitazione potrebbe verificarsi. Lo fanno utilizzando le caratteristiche per vari tipi di condizioni meteorologiche come le precipitazioni ad alta intensità e di breve durata che possono verificarsi in regioni di molte parti del mondo. Ciò consente loro di cercare modelli e tendenze da cui possono formare previsioni sul futuro.

La ricerca ha dimostrato che circa il 50 percento di tutta la pioggia avviene con un'intensità superiore a 20 mm/ora, mentre da 20 a 30. circa la percentuale si verifica a 40 mm/ora o più e queste probabilità si verificano indipendentemente dalle precipitazioni medie a lungo termine per posizioni.

Scienziati e ingegneri definiscono il deflusso come la parte delle precipitazioni, dello scioglimento della neve o dell'acqua di irrigazione che si accumula quando la terra non può assorbirla. Da queste osservazioni, i ricercatori possono spiegare fattori come la velocità con cui emerge dopo la pioggia o se può essere chiamato deflusso superficiale, interflusso o deflusso al suolo.

​Deflusso superficialeproviene direttamente dalla superficie terrestre.Interflussoè il fenomeno del flusso che si verifica quando uno strato di materiale come il suolo provoca l'accumulo di pioggia sulla superficie.Deflusso al suolo,per sua natura, può accumulare contaminanti del suolo come i pesticidi.

Gli strumenti utilizzati per determinare il deflusso influiscono sulla precisione dei dati. Dovresti prendere in considerazione la precisione di come hai misurato la quantità di pioggia, la durata della pioggia, come la precipitazione si distribuisce (anche se ha componenti di nevischio o neve), la direzione in cui viaggia la tempesta e qualsiasi altra causa possa influenzare il clima. Questo potrebbe variare dalla temperatura al vento, dall'umidità e dalle variazioni della stagione.

Altre caratteristiche più uniche per le aree delle precipitazioni stesse includono elevazione, topografia, forma del bacino, area di drenaggio, tipo di suolo e la vicinanza di stagni, laghi, bacini idrici, lavelli e altri componenti del bacino che possono interessare deflusso.

Poiché i ricercatori studiano la natura di questi fenomeni rispetto alla geologia, possono utilizzare i dati e le informazioni che ottengono per studiare i fenomeni nell'atmosfera in altre aree. Gli effetti dovuti alla superficie e al deflusso tra le tempeste negli Stati Uniti e quelle in Amazzonia possono differire notevolmente l'una dall'altra.

Gli studi hanno dimostrato che circa un terzo delle precipitazioni sulla terraferma finisce come deflusso in torrenti e fiumi che alla fine conducono verso l'oceano. L'altra quantità di precipitazioni viene persa per evaporazione, traspirazione e infiltrazione (immersione nelle acque sotterranee). Studiando questi modelli tra i fenomeni di deflusso, i ricercatori acquisiscono una maggiore comprensione di come gli esseri umani stanno influenzando l'ambiente e cosa producono gli stessi fenomeni della Terra.

L'impatto umano sulla Terra ha portato strade, edifici e altre strutture artificiali che hanno ridotto la capacità del deflusso di infiltrarsi nel terreno o raggiungere fiumi e torrenti. Altre azioni dell'uomo come rimuovere la vegetazione e il suolo e creare superfici che l'acqua non può penetrare aumentano il deflusso. Hanno causato un aumento del volume e della frequenza delle inondazioni dai torrenti. La sensibilizzazione del pubblico e la creazione di discussioni su come questi possono danneggiare il pianeta possono affrontare questi problemi.

L'urbanizzazione nelle città di tutto il mondo ha influito sui modelli di deflusso sulle superfici. Confrontare il comportamento del deflusso e del flusso d'acqua in aree naturali come le foreste pluviali con quelle artificiali come strade e città in generale può ti danno un'idea di quanto sia facile per l'acqua fluire naturalmente verso i suoi ruscelli e fiumi nel primo mentre fatica a farlo nel quest'ultimo. Si verificano inondazioni urbane e gli idrografi assumono forme più irregolari nel misurare quanta pioggia sta cadendo per mostrare questo pericolo.

Ci sono molti modi in cui gli esseri umani possono affrontare questi problemi ambientali. Gli individui che lavorano in fattorie e giardini possono limitare la quantità di fertilizzante che usano e le aree urbane possono utilizzare meno superfici impenetrabili come passaggi fondamentali. Anche la semina può aiutare. Alcune piante hanno metodi naturali per prevenire l'erosione e questo può limitare la quantità di deflusso dannoso nei corsi d'acqua.

Studiare come le particelle del suolo possono essere raccolte dal deflusso può mostrare come i processi di deflusso possono influenzare l'inquinamento dell'acqua. L'inquinamento da fonti non puntuali si riferisce all'erosione del suolo causata dall'uomo e alle applicazioni chimiche di tali effetti.

Questi processi fanno sì che le sostanze chimiche presenti nel terreno si attacchino all'acqua o si dissolvano in esse in modo da inquinare l'ambiente. L'acqua stessa può diffondere rifiuti, petrolio, prodotti chimici e fertilizzanti che trasportano azoto e fosforo per ridurre la qualità dell'acqua.

Le caratteristiche del suolo stesso possono influenzare il processo attraverso il quale si verifica l'inquinamento delle acque a seguito del deflusso. Può dipendere dalla porosità, dalla quantità di spazio aperto tra i grani del suolo, del suolo che può influire negativamente sullo stoccaggio e sul movimento dell'acqua.

Dipende anche dalla rugosità della superficie del suolo che può catturare più facilmente gli inquinanti. Lo studio della natura chimica e fisica dell'acqua in presenza di suolo può fornire ai ricercatori idee migliori su come affrontare i problemi dell'inquinamento idrico in relazione al deflusso.