Potvynių projektai mokyklai

Nacionalinės oro tarnybos potvynio apibrėžime teigiama, kad „potvynis - tai vandens nutekėjimas į žemę, kuri yra paprastai sausas. "Potvynis įvyksta tada, kai lietus iškrenta greičiau, nei sugeria žemė, arba natūralūs kanalai gali nešti vandenį toli.

Žaibiški potvyniai

Pagrindinė su orais susijusių mirčių priežastis JAV, staigūs potvyniai įvyksta per šešias valandas nuo lietaus. Dauguma staigių potvynių kyla dėl stiprių liūčių, atsirandančių dėl lėtai judančių perkūnijų, pasikartojančių perkūnijų ar stiprių uraganų ar tropinių audrų.

Upių potvyniai

Sezoninės liūtys, sniego tirpimas ar užgesusios audros gali sukelti upių potvynius. Upių potvyniai yra natūralaus sezoninio ciklo dalis ir gali trukti savaitę ar ilgiau.

Pakrančių potvyniai

Potvyniai pakrantėse įvyksta, kai audros ar vėjai vandenyną nustumia toliau nei įprastos potvynio linijos. Itin žemo slėgio sistemos ir intensyvus vėjas krante, ypač dėl uraganų ir tropinių audrų, sukelia pakrančių potvynius. Seisminės jūros bangos, geriau žinomos kaip cunamiai ar potvynio bangos, sukeltos povandeninių žemės drebėjimų ar ugnikalnių išsiveržimų, taip pat sukelia pakrančių potvynius.

Miesto potvyniai

Augant miestų teritorijoms, auga ir potvynių grėsmė. Grindinys ir pastatai neleidžia įsiskverbti ir padidina nuotėkį. Gatvės gali tapti bėgiojančiomis upėmis, o žemos vietos, pavyzdžiui, požeminės perėjos ir rūsiai, gali užpildyti vandeniu.

Ledo užtvankos ir rąstų uogienės

Kartais ledas ar kitos natūralios medžiagos, pavyzdžiui, medžiai ir krūmai, laikinai blokuoja nuotėkį. Kai šios medžiagos sulaiko nutekėjimą, vanduo sukelia slėgį ir elgiasi kaip staigus potvynis, jei laikina užtvanka staiga sugenda.

Kiti potvynių įvykiai

Smarkus potvynis gali įvykti lūžus užtvankoms ar užtvankoms arba kai norint sumažinti slėgį reikia išleisti vandens iš užtvankų. Sniego tirpimas magmos judėjimu taip pat gali sukelti staigius potvynio įvykius, kaip 1980 m. Šv. Elenos.

Du pagrindiniai potvynių veiksniai yra kritulių kiekis ir kritulių intensyvumas, įtaką daro topografija, dirvožemio sąlygos ir žemės danga. Kiekvienas iš šių veiksnių siūlo galimus projektus. Paprastai potvynių priežasčių ar pasekmių projekte bus naudojami modeliai.

Topografija daro įtaką vandens srautui. Palyginkite srauto greitį pagal nuolydžio kampą. Pastatykite arba sukurkite vandens lataką. Apskaičiuokite vandens srauto greitį naudodami greitį, lygų atstumui, padalytam iš laiko. Grąžinkite lataką stačiau ir vėl apskaičiuokite greitį. Palyginkite greitį. Galimas klausimas: ar dvigubas nuolydžio kampas taip pat padvigubina vandens greitį?

Apsvarstykite, kaip upelio kanalo plotis veikia vandens greitį. Naudokite du skirtingus latako pločius. Išmatuokite greitį ir palyginkite.

Įvertinkite, kaip vandens gylis keičiasi siaurėjant kanalui. Dėl staigių potvynių siaurame kanjone gali atsirasti 30 metrų aukščio vandens siena. Sukurkite arba pastatykite siaurą lataką ir platų lataką. Tekančio vandens kiekis abiem latakams turi būti vienodas. Kiekvienu atveju išmatuokite vandens linijos aukštį. Arba sukurkite lataką, kuris palaipsniui keičiasi iš plataus ir negilaus į siaurą ir gilų. Pažymėkite vandens liniją. Pratęskite projektą palygindami vandens greitį plačiame ruože su greičiu siaurame ruože.

Beveik pusė mirčių, susijusių su potvyniais, įvyksta automobiliuose. Apskaičiuokite jėgą, reikalingą vidutiniam automobiliui judėti. Koks turi būti vandens gylis norint perkelti automobilį?

Kai kurie potvyniai kyla dėl ledo užtvankų, užtvankų ar užtvankų lūžimo. Tiesą sakant, vienas blogiausių užtvankos lūžių JAV istorijoje buvo 1889 m. Gegužės 31 d. Džonstauno potvynis. Tyrinėkite ir suprojektuokite užtvanką. Pastatykite užtvankos modelį skersai latako. Nustatykite jėgą, reikalingą užtvankai nutraukti. Įvertinkite ir pertvarkykite, kad patobulintumėte. Arba suprojektuokite tiltą, kad sumažintumėte šiukšlių įstrigimą. Įvertinkite tilto slėgį dėl šiukšlių ar ledo kamščių.

Kaip atrodo nuosėdų nuosėdos iš potvynio? Pastatykite arba sukurkite du latakus. Vieną lataką pastatykite sekliu, o kitą stačiau (paprastai, stačiausi natūralūs šlaitai svyruoja tarp 45 ir 60 laipsnių). Užpildykite abu latakus vienodu kiekiu dumblo, smėlio ir kuo daugiau išdėstytų uolienų. Kiekvienos latako apačioje uždėkite skaidrią plastikinę dėžę. Leiskite vandeniui tekėti per kiekvieną lataką, kad dumblas, smėlis ir uolienos patektų į plastikines dėžes. Palyginkite nuosėdų galutinį išdėstymą. Arba leiskite vandeniui ir nuosėdoms tekėti. Išmatuokite ir palyginkite, kiek vanduo neša nuosėdas.

Dirvožemio tipas turi įtakos kritulių įsiskverbimo greičiui. Naudodami negilias plastikines dėžutes, užpildykite vieną dumblu, kitą smėliu ir akmenukais, užpildydami iki plastikinės dėžutės viršaus. Idėją galite išplėsti naudodami dvi skirtingas dėžes kiekvienam dirvožemio tipui, palikdami nuosėdas laisvas vienoje dėžėje, o nuosėdas sandariai supakuodami kitoje. Įdėkite kiekvieną plastikinę dėžę į didesnę dėžę, kad sulaikytumėte nuotėkį. Naudokite purkštuvų sistemą, kad „lytumėte“ ant dėžučių. Išmatuokite ir palyginkite vandens kiekį, kuris nugrimzta į nuosėdas, ir išmatuokite nutekančio vandens kiekį. Taip pat galite iš naujo nustatyti langelius ir padidinti kritulių kiekį.

Augalų danga turi įtakos kritulių nuotėkiui. Naudokite du skaidrius plastikinius indus. Užpilkite dirvožemį. Pasodinkite žolės sėklą į vieną indą. Įsitvirtinus žolei, purkštuvu naudokite lietų ant abiejų indų. Užfiksuokite ir išmatuokite nuotėkio kiekį. Jei norite imituoti augalus viename inde, naudokite dantų krapštukus. Išmatuokite įsiskverbiančio ir nutekančio vandens kiekius.

Šviesti visuomenę vykdant ekstremalių situacijų projektą. Tyrinėkite potvynių zonas šioje srityje. Sukurkite visuomenės informavimo kampaniją. Bendrinkite pasirengimo ekstremalioms situacijoms kontrolinius sąrašus. Parašykite straipsnį vietiniam laikraščiui ar naujienų laidai. Bendradarbiaukite su vietos valdžia kurdami ir iškabindami avarinio evakuavimo kelio ženklus iš potvynių zonų.

Internetiniai piliečių mokslo projektai leidžia asmenims rinkti ir pridėti duomenis prie mokslinių tyrimų. „SciStarter“ ir „Citizen Science Alliance“ (žr. Išteklius) yra dvi internetinės svetainės, siekiančios visuomenės indėlio.