Kaip apskaičiuoti paviršiaus nuotėkį

Vanduo gali vykti daugeliu būdų, nes jis krinta iš dangaus lietaus ir kitų kritulių pavidalu ir galiausiai prasiskverbia į žemę. Galite išsiaiškinti, kiek vandens gali nukreipti šiais grimzlės keliais per žemę ar kitą medžiagą į žemę po gausaus lietaus. Vandens nuotėkis paviršiuje yra vienas iš būdų nustatyti, kiek vandens sukelia kritulių įvykis.

Paprasti, nesudėtingi nuotėkio apskaičiavimo metodai gali pasakyti, kiek vandens audros atneša į žemę. Tam tikram paviršiaus plotui, pavyzdžiui, stogui ar kiemui, padauginkite plotą iš kritulių colių ir padalykite iš 231, kad gautumėte nuotėkį galonais. Veiksnys 231 kyla iš to, kad 1 galono tūris yra lygus 231 kubiniam coliui. Skaičiuodami stogo nuotėkio tūrį, galite naudoti atiesioginio nuotėkio formulė(į³), kuris reikalauja stogą dengiantį plotą padauginti iš lietaus colių.

Labiau niuansuotose, sudėtingesnėse lygtyse atsižvelgiama į tokius veiksnius kaip variacijos kiek laiko lietaus pokyčiai. Vienas metodas, žinomas kaipRacionalus metodasnaudojaRacionalioji lygtis:​​

nuotėkio koeficientuiC, didžiausias nuotėkio greitisKlausimas, kritulių intensyvumasi(per valandą) ir ploto dydisA(paprastai akrais).

Kituose nuotėkio koeficientuose naudojami skirtingi matavimo vienetai kitiems kintamiesiems, pvz., Plotas m² ir intensyvumas mm / val. Yra keletas nuotėkio koeficientų lentelių, skirtų lietaus nuotėkiui apskaičiuoti, pvz Nutekėjimo koeficiento (C) faktų suvestinė pateikė Kalifornijos valstijos vandens išteklių kontrolės valdyba. Internetiniai skaičiuokliai egzistuoja ir pačiai formulei LMNO inžinerijos, tyrimų ir programinės įrangos.

Galite išmatuoti didžiausią nuotėkio greitįKlausimasnaudojant audrosVieneto hidrografas, audros nuotėkis laikui bėgant vietoje, kur krituliai kaupiasi žemėje, iki kritulių vieneto. Šis grafikas priklauso nuo pačios audros. Mokslininkai ir inžinieriai patys kuria hidrografus iš lietaus kritulių metu.

Jie tai daro, spręsdami tokius klausimus kaip ploto ar laiko, per kurį atliekami matavimai, skirtumai. Šie skaičiavimai taip pat suteikia mokslininkams ir inžinieriams galimybę modeliuoti audras naudojant skaičiavimo metodus.

Naudodamiesi duomenimis, kuriuos jie gauna atlikdami šiuos matavimus, mokslininkai gali naudoti tikimybę ir statistiką, kad nustatytų tikimybę, kad ateityje lyja, ir kokio tipo krituliai gali atsirasti. Jie tai daro naudodami įvairių tipų orų savybes, pavyzdžiui, didelio intensyvumo, trumpalaikius kritulius, kurie gali pasireikšti regionuose daugelyje pasaulio šalių. Tai leidžia jiems ieškoti modelių ir tendencijų, iš kurių jie gali suformuoti ateities prognozes.

Tyrimai parodė, kad maždaug 50 proc. Viso lietaus būna intensyvesniu nei 20 mm / val., Tuo tarpu maždaug 20–30 procentų įvyksta esant 40 mm / val. ar didesniam greičiui, ir šios tikimybės atsiranda nepriklausomai nuo ilgalaikio vidutinio kritulių kiekio vietose.

Mokslininkai ir inžinieriai nuotėkį apibrėžia kaip kritulių, sniego tirpimo ar drėkinimo vandens dalį, kuri kaupiasi, kai žemė negali jos absorbuoti. Remdamiesi šiais stebėjimais, tyrėjai gali atsižvelgti į tokius veiksnius kaip, kaip greitai jis atsiranda po kritulių, ar tai galima pavadinti paviršiaus nuotėkiu, nuotėkiu ar nuotėkiu.

​Paviršiaus nuotėkisyra tiesiai iš žemės paviršiaus.Tarpinis srautasyra tėkmės reiškiniai, atsirandantys, kai dėl medžiagos sluoksnio, pavyzdžiui, dirvožemio, ant paviršiaus kaupiasi krituliai.Antžeminis nuotėkis,pagal savo pobūdį gali kauptis dirvožemio teršalai, pavyzdžiui, pesticidai.

Prietaisai, naudojami nuotėkiui nustatyti, turi įtakos duomenų tikslumui. Turėtumėte atsižvelgti į tai, kaip tiksliai matavote kritulių kiekį, kritulių trukmę, kaip krituliai pasiskirsto pats (įskaitant tai, ar jame yra šlapdribos, ar sniego), audros keliavimo kryptis ir bet kokios kitos priežastys gali turėti įtakos klimatas. Tai gali svyruoti nuo temperatūros iki vėjo, drėgmės ir sezono pokyčių.

Kitos savybės, būdingesnės pačioms kritulių vietovėms, yra aukštis, topografija, baseino forma, drenažo plotas, dirvožemio tipas ir tvenkinių, ežerų, rezervuarų, kriauklių ir kitų baseino komponentų, galinčių turėti įtakos, artumas nutekėjimas.

Tyrinėtojams tiriant šių reiškinių pobūdį atsižvelgiant į geologiją, gautus duomenis ir informaciją jie gali panaudoti kitų sričių atmosferos reiškiniams tirti. Poveikis dėl paviršiaus ir nuotėkio tarp audrų Jungtinėse Valstijose ir Amazonės gali labai skirtis.

Tyrimai parodė, kad maždaug trečdalis kritulių sausumoje nuteka upeliuose ir upėse, kurios galiausiai veda link vandenyno. Kitas kritulių kiekis prarandamas dėl garavimo, transpiracijos ir infiltracijos (mirkymo į požeminį vandenį). Nagrinėdami šiuos nuotėkio reiškinių modelius, mokslininkai geriau supranta, kaip žmonės veikia aplinką ir ką sukelia patys Žemės reiškiniai.

Žmonių poveikis Žemei atnešė kelius, pastatus ir kitas žmogaus sukurtas konstrukcijas, kurios sumažino nuotėkio galimybes įsiskverbti į žemę arba pasiekti upes ir upelius. Kiti žmonių veiksmai, pavyzdžiui, augalijos ir dirvožemio pašalinimas ir paviršių, į kuriuos vanduo negali prasiskverbti, sukūrimas padidina nuotėkį. Jie padidino potvynių iš srautų mastą ir dažnumą. Šių problemų sprendimas gali būti visuomenės informuotumo didinimas ir diskusijų apie tai, kaip tai gali pakenkti planetai, sprendimas.

Urbanizacija viso pasaulio miestuose paveikė paviršių nuotėkio modelius. Palyginti nuotėkio ir vandens srauto elgesį natūraliose vietovėse, tokiose kaip atogrąžų miškai, su žmogaus sukurtais, tokiais kaip keliai ir miestai apskritai. suteiksite idėją, kaip lengvai vanduo gali natūraliai tekėti į savo upelius ir upes ankstesnėse, tuo pačiu stengdamasis tai padaryti pastarasis. Įvyksta potvyniai mieste, o hidrografai įgauna netaisyklingesnes formas matuodami, kiek lyja, kad parodytų šį pavojų.

Žmonės gali daugeliu būdų spręsti šias aplinkos problemas. Ūkiuose ir soduose dirbantys asmenys gali apriboti trąšų naudojimą, o miesto teritorijose kaip pagrindinius žingsnius naudoti mažiau nepraeinamų paviršių. Padėti gali ir sodinimas. Kai kurie augalai turi natūralių būdų užkirsti kelią erozijai ir tai gali apriboti kenksmingo nuotėkio kiekį vandens keliuose.

Tyrimas, kaip dirvožemio dalelės gali būti paimamos nuotėkiu, gali parodyti, kaip nuotėkio procesai gali paveikti vandens taršą. Netiksli tarša reiškia žmogaus sukeltą dirvožemio eroziją ir cheminį šio poveikio taikymą.

Dėl šių procesų dirvožemyje esančios cheminės medžiagos prilimpa prie vandens arba jose ištirpsta taip, kad teršia aplinką. Pats vanduo gali paskleisti šiukšles, naftą, chemikalus ir trąšas, pernešančias azotą ir fosforą, kad sumažėtų vandens kokybė.

Pats dirvožemio ypatumai gali turėti įtakos vandens taršai dėl nuotėkio. Tai gali priklausyti nuo porėtumo, atviros erdvės tarp dirvožemio grūdų kiekio, kuris gali neigiamai paveikti vandens kaupimąsi ir judėjimą.

Tai taip pat priklauso nuo dirvos paviršiaus šiurkštumo, kuris gali lengviau užfiksuoti teršalus. Tiriant cheminę ir fizinę vandens prigimtį esant dirvožemiui, mokslininkai gali geriau suprasti, kaip spręsti vandens užterštumo problemas, susijusias su nuotėkiu.