La definizione di inondazione del National Weather Service afferma che "l'inondazione è uno straripamento di acqua sulla terra che è normalmente asciutto." Le inondazioni si verificano quando la pioggia cade più velocemente di quanto il terreno possa assorbire o i canali naturali possano trasportare l'acqua lontano.
Tipi di eventi alluvionali
Inondazioni improvvise
La principale causa di decessi legati alle condizioni meteorologiche negli Stati Uniti, le inondazioni improvvise si verificano entro sei ore dall'evento piovoso. La maggior parte delle inondazioni improvvise si verifica a causa di forti piogge dovute a temporali lenti, temporali ripetuti o forti piogge di uragani o tempeste tropicali.
Inondazioni del fiume
Le piogge stagionali, lo scioglimento della neve o le tempeste bloccate possono portare a inondazioni del fiume. Le inondazioni dei fiumi si verificano come parte del ciclo stagionale naturale e possono durare una settimana o più.
Inondazioni costiere
Le inondazioni lungo le coste si verificano quando tempeste o venti spingono l'oceano oltre le normali linee di marea. I sistemi a bassa pressione estrema e i venti intensi a terra, in particolare da uragani e tempeste tropicali, causano inondazioni costiere. Anche le onde sismiche del mare, meglio conosciute come tsunami o maree, innescate da terremoti sottomarini o eruzioni vulcaniche causano inondazioni costiere.
Inondazioni urbane
Man mano che le aree urbane crescono, aumenta anche la minaccia di inondazioni. La pavimentazione e gli edifici prevengono le infiltrazioni e aumentano il deflusso. Le strade possono diventare corsi d'acqua e aree basse come sottopassi e scantinati possono riempirsi d'acqua.
Dighe di ghiaccio e inceppamenti di tronchi
A volte il ghiaccio o altri materiali naturali come alberi e arbusti bloccano temporaneamente il deflusso. Quando questi materiali trattengono il deflusso, l'acqua aumenta la pressione, comportandosi come un'inondazione improvvisa se la diga temporanea si rompe improvvisamente.
Altri eventi alluvionali
Gravi inondazioni possono verificarsi quando si rompono argini o dighe o quando l'acqua deve essere rilasciata dagli argini per alleviare la pressione. Lo scioglimento della neve per movimento del magma può anche causare improvvisi eventi di inondazione, come con l'eruzione del 1980 del Monte. Sant'Elena.
Idee per progetti di alluvione
Due fattori chiave nelle inondazioni sono la quantità e l'intensità delle precipitazioni, con influenze dalla topografia, dalle condizioni del suolo e dalla copertura del suolo. Ciascuno di questi fattori suggerisce possibili progetti. In generale, un progetto sulle cause o sugli esiti delle inondazioni utilizzerà modelli.
La topografia influisce sulla velocità del flusso dell'acqua. Confronta la velocità del flusso in base all'angolo di inclinazione. Costruisci o crea uno scivolo per l'acqua. Calcola la velocità del flusso d'acqua usando la velocità uguale alla distanza divisa per il tempo. Reimpostare lo scivolo a un angolo più ripido e calcolare nuovamente la velocità. Confronta le velocità. Domanda potenziale: raddoppiare l'angolo di inclinazione raddoppia anche la velocità dell'acqua?
Considera come la larghezza di un canale di flusso influisce sulla velocità dell'acqua. Utilizzare due diverse larghezze di scivolo. Misura le velocità e confronta.
Valuta come cambia la profondità dell'acqua man mano che il canale si restringe. Inondazioni improvvise possono provocare un muro d'acqua alto 30 piedi in uno stretto canyon. Crea o costruisci uno scivolo stretto e uno largo. La quantità di acqua che scorre deve essere la stessa per entrambi gli scivoli. Misurare l'altezza della linea di galleggiamento in ogni caso. In alternativa, crea uno scivolo che cambia gradualmente da largo e poco profondo a stretto e profondo. Segna la linea di galleggiamento. Estendi il progetto confrontando la velocità dell'acqua nella sezione larga con la velocità nella sezione stretta.
Quasi la metà dei decessi correlati alle inondazioni improvvise avviene nelle automobili. Calcola la forza necessaria per spostare un'automobile media. Quanto deve essere profonda l'acqua per spostare un'auto?
Alcune inondazioni derivano dalla rottura di dighe di ghiaccio, argini o dighe. In effetti, una delle peggiori dighe nella storia degli Stati Uniti è stata l'alluvione del 31 maggio 1889 a Johnstown. Ricerca e progetta una diga. Costruisci un modello della diga attraverso uno scivolo. Determinare la forza necessaria per rompere la diga. Valutare e riprogettare per migliorare. In alternativa, progettare un ponte per ridurre al minimo gli inceppamenti di detriti. Valutare la pressione su un ponte a causa di detriti o inceppamenti di ghiaccio.
Che aspetto hanno i depositi sedimentari di un'alluvione? Costruisci o crea due scivoli. Posizionare uno scivolo con un angolo basso e l'altro con un angolo più ripido (in generale, i pendii naturali più ripidi variano tra 45 e 60 gradi). Riempi entrambi gli scivoli con quantità uguali di limo, sabbia e rocce disposte il più simili possibile. Metti una scatola di plastica trasparente sul fondo di ogni scivolo. Lascia che l'acqua scorra attraverso ogni scivolo per trasportare il limo, la sabbia e le rocce nelle scatole di plastica. Confronta le disposizioni finali dei sedimenti. In alternativa, far defluire l'acqua e i sedimenti. Misura e confronta fino a che punto l'acqua trasporta i sedimenti.
Il tipo di terreno influenza il tasso di infiltrazione delle precipitazioni. Usando scatole di plastica poco profonde, riempine una di limo, una di sabbia e una di ciottoli, riempiendo fino alla sommità della scatola di plastica. Puoi ampliare l'idea utilizzando due scatole diverse per ogni tipo di terreno, lasciando i sedimenti sciolti in una scatola e compattando i sedimenti strettamente nell'altra. Metti ogni scatola di plastica in una scatola più grande per catturare lo scolo. Usa un sistema di irrigazione per "piovere" sulle scatole. Misurare e confrontare la quantità di acqua che affonda nei sedimenti e misurare la quantità di acqua che scorre via. Potresti anche voler resettare le caselle e aumentare il tasso di pioggia.
La copertura vegetale influisce sul deflusso delle piogge. Usa due contenitori di plastica trasparente. Riempi entrambi di terra. Pianta i semi dell'erba in un contenitore. Una volta che l'erba si è stabilizzata, usa un irrigatore per far piovere su entrambi i contenitori. Cattura e misura la quantità di deflusso. In alternativa, usa gli stuzzicadenti per simulare le piante in un contenitore. Misurare le quantità di acqua che si infiltra e che scorre via.
Educare il pubblico con un progetto di emergenza alluvione. Ricerca le zone alluvionali nella zona. Crea una campagna di sensibilizzazione pubblica. Condividi liste di controllo per la preparazione alle emergenze. Scrivi un articolo per il giornale locale o per il telegiornale. Collaborare con le autorità locali per creare e pubblicare segnali di vie di fuga di emergenza dalle zone alluvionali.
Progetti di scienza dei cittadini
I progetti di scienza dei cittadini online consentono alle persone di raccogliere e aggiungere dati agli studi scientifici. SciStarter e Citizen Science Alliance (vedi Risorse) sono due siti online che cercano un contributo pubblico.