פרויקטים של מבול לבית הספר

הגדרת שיטפון שירות מזג האוויר הלאומי קובעת כי "שיטפון הוא הצפת מים על אדמות בדרך כלל יבשה. "שיטפון קורה כשגשם יורד מהר יותר מכפי שהאדמה יכולה לספוג או שתעלות טבעיות יכולות לשאת מים רָחוֹק.

מבול מבול

הגורם המוביל למקרי מוות הקשורים למזג האוויר בארצות הברית, שיטפונות מתרחשים תוך שש שעות מאירוע הגשם. רוב שיטפונות הבזק מתרחשים עקב גשמים עזים מסופות רעמים איטיות, סופות רעמים חוזרות ונשנות או גשמים עזים של הוריקנים או סופות טרופיות.

שיטפונות נהר

גשמים עונתיים, נמס שלג או סופות תקועות עלולים להוביל לשיטפונות נהרות. שיטפונות נהרות מתרחשים כחלק מהמחזור העונתי הטבעי ועשויים להימשך שבוע ויותר.

שיטפונות חוף

שיטפונות לאורך קו החוף מתרחשים כאשר סופות או רוחות דוחפות את האוקיאנוס רחוק יותר מקווי הגאות הרגילים. מערכות לחץ נמוכות קיצוניות ורוחות חזקות על החוף, במיוחד מסופות הוריקן וסופות טרופיות, גורמות להצפות חוף. גלי ים סייסמיים, הידועים יותר בשם צונאמי או גלי גאות, המופעלים על ידי רעידות אדמה מתחת למים או התפרצויות געשיות גורמים גם הם להצפות חוף.

שיטפונות עירוניים

ככל שהאזורים העירוניים צומחים כך גדל איום ההצפות. ריצוף ומבנים מונעים חדירה ומגבירים את הנגר. רחובות יכולים להפוך לנהרות זורמים ואזורים נמוכים כמו מעברים תת קרקעיים ומרתפים עשויים להתמלא במים.

סכרות קרח וריבות עץ

לפעמים קרח או חומרים טבעיים אחרים כמו עצים ושיחים חוסמים זמנית את הנגר. כאשר חומרים אלו מעכבים את הנגר, המים מפעילים לחץ ומתנהגים כמו שיטפון אם הסכר הזמני נשבר פתאום.

אירועי מבול אחרים

שיטפונות קשים עלולים להתרחש כאשר שקעים או סכרים נשברים או כאשר יש לשחרר מים מהגזים בכדי להקל על הלחץ. המסת שלג על ידי תנועת מאגמה עלולה לגרום גם לאירועי שיטפון פתאומיים, כמו בהתפרצות הר בשנת 1980. סנט הלנס.

שני גורמים מרכזיים בשיטפונות הם כמות הגשמים ועוצמת הגשמים, עם השפעות מטופוגרפיה, תנאי קרקע וכיסוי קרקע. כל אחד מהגורמים הללו מציע פרויקטים אפשריים. באופן כללי, פרויקט על סיבות או תוצאות שיטפון ישתמש במודלים.

טופוגרפיה משפיעה על קצב זרימת המים. השווה את מהירות הזרימה על סמך זווית השיפוע. לבנות או ליצור מצנח למים. חשב את מהירות זרימת המים באמצעות מהירות שווה מרחק חלקי זמן. אפס את המצנח בזווית תלולה יותר וחשב את המהירות שוב. השווה את המהירויות. שאלה פוטנציאלית: האם הכפלת זווית השיפוע מכפילה גם את מהירות המים?

שקול כיצד רוחב ערוץ הנחל משפיע על מהירות המים. השתמש בשני רוחבי מצנח שונים. מדוד את המהירויות והשווה.

הערך כיצד עומק המים משתנה ככל שהערוץ מצטמצם. שיטפונות בזק יכולים לגרום לקיר מים בגובה 30 מטר בקניון צר. צור או בנה מצנח צר ומצנח רחב. כמות המים הזורמת חייבת להיות זהה לשני המצנחים. מדוד את גובה קו המים בכל מקרה. לחלופין, צור מצנח שמשתנה בהדרגה מרחב ורדוד לצר ועמוק. סמן את קו המים. הרחב את הפרויקט על ידי השוואת מהירות המים בקטע הרחב למהירות בקטע הצר.

כמעט מחצית ממקרי המוות הקשורים לשיטפונות מתרחשים ברכבים. חשב את הכוח הדרוש להזזת רכב ממוצע. כמה עמוק צריך להיות מים כדי להזיז מכונית?

כמה שיטפונות נובעים מפריצת סכרי קרח, שפלות או סכרים. למעשה, אחת מהפסקות הסכר הקשות ביותר בהיסטוריה של ארה"ב הייתה שיטפון ג'ונסטאון ב- 31 במאי 1889. מחקר ועיצוב סכר. בנה מודל של הסכר על פני מצנח. קבע את הכוח הדרוש לשבירת הסכר. הערך ועצב מחדש כדי לשפר. לחלופין, תכנן גשר כדי למזער את חסימות הפסולת. העריך את הלחץ על גשר עקב פסולת או פקקי קרח.

איך נראים משקעי משקע משיטפון? בנה או צור שני מצננים. מקם מצנח אחד בזווית רדודה והשני בזווית תלולה יותר (באופן כללי, המדרונות הטבעיים התלולים ביותר נעים בין 45 ל -60 מעלות). מלא את שני הצינורות בכמויות שוות של סחף, חול וסלעים המסודרים כמה שיותר. מניחים קופסת פלסטיק שקופה בתחתית כל מצנח. תן למים לזרום מטה דרך כל מצנח כדי להוביל את הסחף, החול והסלעים לתוך קופסאות הפלסטיק. השווה את הסידורים הסופיים של משקעים. לחלופין, תנו למים ולמשקעים לזרום החוצה. מדדו והשוו עד כמה המים נושאים את המשקעים.

סוג הקרקע משפיע על קצב חדירת הגשמים. בעזרת קופסאות פלסטיק רדודות, ממלאים אחת עם סחף, אחת עם חול ואחת עם חלוקי נחל, וממלאים לראש קופסת הפלסטיק. אתה יכול להרחיב את הרעיון על ידי שימוש בשתי קופסאות שונות לכל סוג אדמה, להשאיר משקעים רופפים בקופסה אחת ולארוז את המשקעים בחוזקה בשנייה. הנח כל קופסת פלסטיק בקופסה גדולה יותר כדי לתפוס את הנגר. השתמש במערכת מתזים כדי "להמטיר" על הקופסאות. מדדו והשוו את כמות המים השוקעים במשקעים ומדדו את כמות המים הנוזלים. כדאי גם לאפס את התיבות ולהגדיל את קצב הגשמים.

כיסוי הצמח משפיע על נגר הגשמים. השתמש בשני מיכלי פלסטיק שקופים. ממלאים את שניהם באדמה. שתול זרעי דשא במיכל אחד. לאחר שהדשא התבסס, השתמש בממטרה לגשם על שני המכולות. לתפוס ולמדוד את כמות הנגר. לחלופין, השתמשו בקיסמים כדי לדמות צמחים במיכל אחד. מדוד את כמויות המים שמסתננות ושנגרים.

חנכו את הציבור בפרויקט חירום לשיטפון. חקר את אזורי השיטפון באזור. צור קמפיין למודעות ציבורית. שתף רשימות היערכות לחירום. כתוב מאמר לעיתון המקומי או למהדורת החדשות. עבוד עם הרשויות המקומיות כדי ליצור ולפרסם שלטי דרכי חירום מאזורי שיטפון.

פרויקטים מדעיים של אזרחים מקוונים מאפשרים לאנשים לאסוף ולהוסיף נתונים למחקרים מדעיים. SciStarter ו- Citizen Science Alliance (ראה משאבים) הם שני אתרים מקוונים המבקשים לקבל מידע ציבורי.