Come calcolare la portata del flusso

Streamflow è la misura di quanta acqua scorre in un ruscello in un dato momento. La misurazione della portata è un processo complicato intrapreso da team di scienziati dell'acqua in tutto il mondo.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

Per determinare il flusso, gli scienziati dell'acqua effettuano misurazioni continue dell'altezza dello stadio di un flusso e misurazioni periodiche dello scarico. La relazione tra questi dati, che visualizzano utilizzando un grafico e una curva best-fit, rappresenta il flusso di flusso.

Misurazione della fase di flusso

Gli scienziati dell'acqua misurano lo stadio del flusso, che è lo stesso dell'altezza dello stadio o dell'altezza del misuratore, utilizzando lo stadio zero (un'altezza impostata vicino al letto del fiume) e un misuratore del personale contrassegnato in 1/100questo e 1/10questo intervalli di un piede per misurare l'altezza della superficie dell'acqua. L'esecuzione di misurazioni continue consente agli esperti di monitorare per scopi di ricerca e ricreativi, nonché di prendere decisioni sulla costruzione, il funzionamento della diga e l'allocazione dell'acqua. L'US Geological Survey (USGS) ha iniziato a misurare in questo modo nel 1889, il che significa che hanno un ampio corpo di dati compilati per aiutare con questi obiettivi.

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Naturalmente, molti degli strumenti di misura USGS sono più complicati di un semplice misuratore del personale. Uno dei metodi più comuni si basa su un pozzo di calma. Questo pozzo consente all'acqua del torrente di entrare nel pozzo dove un galleggiante o un sensore misura il suo stadio (di solito ogni 15 minuti) e memorizza tali dati.

Misura della portata

Oltre a misurare lo stadio del flusso, gli scienziati dell'acqua misurano anche periodicamente (di solito ogni 6-8 settimane) la quantità di acqua che si muove lungo il torrente in un punto specifico, chiamato scarico. Questa misurazione richiede loro di moltiplicare l'area dell'acqua in una sezione trasversale del flusso per la velocità media dell'acqua in quella stessa sezione trasversale.

Per fare ciò, gli scienziati dell'acqua utilizzano un cavo o un'asta da guado per sondare una sezione di un flusso e misurarne la profondità e la larghezza e calcolare l'area (profondità x larghezza). Questa misurazione è particolarmente difficile in aree con acqua in rapido movimento o corsi d'acqua coperti di ghiaccio.

Quindi, usano un misuratore di corrente, che sembra un'asta attaccata a una ruota, per misurare quanto velocemente l'acqua si muove registrando quanti giri fa la ruota nel tempo quando è immersa nel flusso. Per acque molto profonde, gli scienziati dell'acqua a volte usano un misuratore di corrente doppler acustico, che utilizza la frequenza del suono per effettuare misurazioni.

Calcolo del flusso

Utilizzando queste due informazioni, stadio del flusso e scarico, gli scienziati dell'acqua possono utilizzare la relazione tra stadio e scarico per stimare il flusso del flusso. Per fare ciò, tracciano l'altezza della fase e le misurazioni di scarico nel tempo, quindi costruiscono una curva più adatta per i punti dati. L'equazione di quella curva è la relazione tra lo stadio del flusso e la portata, o flusso. Gli scienziati dell'acqua devono apportare modifiche costanti ai loro calcoli che tengano conto dei modi che il canale del torrente stesso cambia a causa dell'erosione, della deposizione, della crescita delle piante, dei detriti e ghiaccio.

L'USGS effettua misurazioni e trasmette tali dati via satellite, quindi trasmette le informazioni per il pubblico sul suo sito web. Grazie a questa tecnologia, puoi vedere l'altezza del misuratore, la portata e il flusso di qualsiasi sito negli Stati Uniti in tempo reale.

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