כיצד למדוד את עוצמת המבול

על פי הסקר הגיאולוגי האמריקני, שני גורמים קריטיים משפיעים על שיטפונות עקב גשמים: משך הגשמים ועוצמת הגשמים - קצב הגשם. הרבה גשמים לאורך זמן קצר עלולים לגרום להצפות משמעותיות. עם זאת, אפילו יותר מזיק מהצפה המבוססת על גשמים יכול להיות שיטפון בזק שנגרם על ידי גורמים שאינם גשמים, כגון הצפה של ניו אורלינס בשנת 2005, שנגרמה עקב שבירת שפלות, וצונמי האוקיאנוס ההודי בשנת 2004, גל קטלני שנגרם על ידי רעידת אדמה מתחת ל יָם. התכה קרחית פתאומית על הרים עלולה לגרום לנהרות להתנפח ולהציף גם את גדותיהם. בין אם מדובר בשיטפון עיקרי שמקורו בסופת רעמים איטית ובין אם שיטפון מבזק שנוצר על ידי סערת סופת הוריקן, ייתכן שהידרולוגים מומחים מודדים את גובה השיטפון, מהירות המים ותכונות אחרות החושפות אותו חוּמרָה.

ל- USGS אלפי אתרים ברחבי הארץ שעוקבים אחר שלב הנחלים, גובה הנהר וזרימת הנחל - כמות המים הזורמת בנקודת זמן. מדדים באותם אתרים מודדים "גובה גג", מונח המתייחס לגובה המים בנחל. כלבים אלה מאפשרים לסוכנות לפקח על נתיבי מים ולהזהיר אנשים מפני שיטפונות מסוכנים העלולים להתרחש. לאחר התרחשות שיטפון הם גם עוזרים לחוקרי השיטפון לקבוע את גובה השיא של המבול. כאשר הם רושמים נתוני שיטפון, הם יכולים לתכנן טוב יותר את ההתפתחות סביב נתיב מים ולנהל רישומים היסטוריים של שלבי נחלים המתרחשים לאורך זמן.

קיימים מספר סוגי ציוד האוספים נתונים הידרולוגיים חשובים. הם כוללים את מדד הקלטת המצוף - שמונח לעתים קרובות בתוך באר דוממת כדי למדוד את מפלסי המים כשהם עולים ויורדים. באר שקטה מגנה על הציוד ומפחיתה גם את התנודות בנהר, נחל או בתכונה יבשתית אחרת אשר מים זורמים. מתמרי לחץ מודדים לחץ שעמוד מים מעל מכשיר מדידה מייצר. מכשירים אחרים כוללים את המונומטר, חיישן הצף, מד הצוות ומקליט שלב המים. מדידות שיטפון משתנות ממקום למקום מכיוון שהצפה מתחילה ברמות שונות באזורים שונים.

במקומות שבהם לא הוצבו כלבים, על פקידי USGS להשתמש בטכניקות אחרות כדי לקבוע את הגובה אליו הגיע השיטפון. שיטה אחת היא פשוט להיות במקום כמשקיף כאשר מתרחש שיטפון. כשזה לא אפשרי, החוקרים יכולים לחפש רמזים שיעזרו להם לקבוע עד כמה מי שיטפון גבוהים עלו בנקודה מסוימת. למשל, הם עשויים לבדוק את גובהו של סימן מים גבוהים על בניינים ועצים. בוץ המכסה חלק מצמח יכול להצביע גם על עליית מי סערה גבוהים מהשטפון.

ניתן לקבוע מידע חשוב אחר על שיטפון באמצעות הידרולוגים של נתונים כבר קיים. חמושים בגובה מים במקום ספציפי, הם יכולים להשתמש בציוד מדידה להפעלת קו לתחנת מדידה ידועה לגובה. זה מאפשר להם לקבוע את גובה השיא האמיתי של השיטפון. החוקרים יכולים גם להשתמש במידע שהם רוכשים כדי לחשב את זרימת הזרם המרבית של המבול - כמות המים הגדולה ביותר שעוברת במקום בזמן קבוע. הם עשויים גם להבין את מרווח ההישנות של אירוע השיטפון, הנקרא גם תקופת החזרה. מרווח זה מבטא את ההסתברות להתרחשות שיטפון אחר השווה או עולה על השיטפון שמנותח.

קצב תנועת מי השיטפון חשוב מכיוון שמים גורמים לנזק רב יותר ככל שהם נעים מהר יותר. אחת הדרכים לקבוע את קצב הזרימה של נתיב המים היא שימוש במעקב. חוקר שופך צבע צבעוני למים ומודד את הזמן שלוקח לצבע לעבור למיקום אחר במורד הזרם. ניתן להשתמש ברדיואיזוטופים ובמכשירים כימיים אם המים סוערים עד כדי כך שהצבע מתפזר במהירות. מטר הנוכחי מסייע לחוקרים לקבוע את מהירות המים בצורה מדויקת יותר. כאשר הם צריכים למדוד את זרימת שיטפונות על נהרות גדולים, הם מורידים מטר זרם למים מגשר או מכבלים עיליים המחוברים למבנה מעל הנהר.