国立気象局の洪水の定義では、「洪水とは、土地に水が溢れることです。 通常は乾燥している。」洪水は、地面が吸収できるよりも速く雨が降ったり、自然の水路が水を運ぶことができるときに起こります 離れて。
洪水イベントの種類
鉄砲水
米国での気象関連の死亡の主な原因である鉄砲水は、雨が降ってから6時間以内に発生します。 ほとんどの鉄砲水は、動きの遅い雷雨による大雨、繰り返される雷雨、またはハリケーンや熱帯低気圧の大雨が原因で発生します。
川の洪水
季節的な雨、融雪、または嵐の停滞は、川の洪水につながる可能性があります。 河川の洪水は自然の季節サイクルの一部として発生し、1週間以上続く場合があります。
沿岸洪水
嵐や風が海を通常の潮汐線よりも遠くに押しやると、海岸線に沿った洪水が発生します。 特にハリケーンや熱帯低気圧による極度の低気圧と強烈な陸上の風が沿岸洪水を引き起こします。 海底地震や火山噴火によって引き起こされる津波や高潮としてよく知られている地震波も沿岸洪水を引き起こします。
都市の洪水
都市部が成長するにつれて、洪水の脅威も増大します。 舗装と建物は浸透を防ぎ、流出を増やします。 通りは流れる川になる可能性があり、地下道や地下室などの低地は水で満たされる可能性があります。
アイスダムとログジャム
氷や木や低木などの他の天然素材が一時的に流出を妨げることがあります。 これらの物質が流出を抑えると、水は圧力を高め、一時的なダムが突然決壊した場合、鉄砲水のように振る舞います。
その他の洪水イベント
堤防やダムが壊れたとき、または圧力を解放するために貯水池から水を放出しなければならないときに、深刻な洪水が発生する可能性があります。 マグマの動きによる雪の融解も、1980年の山の噴火のように、突然の洪水を引き起こす可能性があります。 セントヘレンズ。
洪水プロジェクトの設計アイデア
洪水の2つの重要な要因は、地形、土壌条件、地被植物の影響を受けた降雨量と降雨強度です。 これらの各要因は、可能なプロジェクトを示唆しています。 一般に、洪水の原因または結果に関するプロジェクトでは、モデルを使用します。
地形は水の流量に影響を与えます。 傾斜角に基づいて流速を比較します。 水用のシュートを作成または作成します。 速度を時間で割った距離に等しい速度を使用して、水の流れの速度を計算します。 シュートをより急な角度にリセットし、速度を再度計算します。 速度を比較します。 考えられる質問：傾斜角を2倍にすると、水の速度も2倍になりますか？
河川水路の幅が水の速度にどのように影響するかを検討してください。 2つの異なる幅のシュートを使用します。 速度を測定して比較します。
水路が狭くなるにつれて水深がどのように変化するかを評価します。 鉄砲水は、狭い峡谷で30フィートの高さの水の壁をもたらす可能性があります。 狭いシュートと広いシュートを作成または構築します。 流れる水の量は、両方のシュートで同じでなければなりません。 いずれの場合も、喫水線の高さを測定します。 または、幅が広く浅いものから狭くて深いものへと徐々に変化するシュートを作成します。 喫水線をマークします。 広いセクションの水速と狭いセクションの水速を比較して、プロジェクトを拡張します。
鉄砲水に関連する死亡のほぼ半分は自動車で発生しています。 平均的な自動車を動かすのに必要な力を計算します。 車を動かすには、水はどれくらい深くなければなりませんか？
一部の洪水は、氷のダム、堤防、またはダムの破壊に起因します。 実際、米国史上最悪のダム決壊の1つは、1889年5月31日のジョンズタウン洪水でした。 ダムの研究と設計。 シュートを横切るダムのモデルを作成します。 ダムを壊すのに必要な力を決定します。 評価して再設計し、改善します。 または、破片の詰まりを最小限に抑えるようにブリッジを設計します。 がれきや氷の詰まりによる橋の圧力を評価します。
洪水による堆積物はどのように見えますか？ 2つのシュートを作成または作成します。 一方のシュートを浅い角度に配置し、もう一方のシュートをより急な角度に配置します（一般に、最も急な自然の傾斜は45〜60度の範囲です）。 両方のシュートに、できるだけ同じように配置された等量のシルト、砂、岩を入れます。 各シュートの下部に透明なプラスチックの箱を置きます。 水を各シュートに流し込み、シルト、砂、岩をプラスチックの箱に運びます。 堆積物の最終的な配置を比較します。 または、水と沈殿物を流出させます。 水が堆積物を運ぶ距離を測定して比較します。
土壌の種類は、降雨の浸透率に影響を与えます。 浅いプラスチックの箱を使用して、1つをシルト、1つを砂、もう1つを小石で満たし、プラスチックの箱の上部まで満たします。 土壌タイプごとに2つの異なるボックスを使用して、一方のボックスに堆積物を緩め、もう一方のボックスに堆積物をしっかりと詰めることで、アイデアを拡張できます。 流出をキャッチするために、各プラスチックの箱を大きな箱に入れます。 スプリンクラーシステムを使用して、ボックスを「雨」にします。 堆積物に沈む水の量を測定して比較し、流出する水の量を測定します。 ボックスをリセットして、降雨量を増やすこともできます。
植物の被覆は降雨流出に影響します。 2つの透明なプラスチック容器を使用してください。 両方を土で満たします。 1つのコンテナに草の種を植えます。 草が定着したら、スプリンクラーを使用して両方のコンテナに雨を降らせます。 流出量をキャプチャして測定します。 または、つまようじを使用して、1つのコンテナ内の植物をシミュレートします。 浸透して流出する水の量を測定します。
洪水緊急プロジェクトで一般市民を教育します。 その地域の洪水地帯を調査します。 啓発キャンペーンを作成します。 緊急事態への備えのチェックリストを共有します。 地元紙やニュース番組の記事を書く。 地方自治体と協力して、洪水地帯からの緊急脱出ルート標識を作成して掲示します。
市民科学プロジェクト
オンラインの市民科学プロジェクトでは、個人がデータを収集して科学研究に追加することができます。 SciStarterとCitizenScience Alliance（「参考文献」を参照）は、一般からの意見を求める2つのオンラインサイトです。