Kā aprēķināt virsmas noteci

Ūdens var veikt daudz maršrutu, jo tas nokrīt no debesīm lietus un citu nokrišņu veidā un visbeidzot iesūcas zemē. Jūs varat saprast, cik daudz ūdens var nokļūt pa šiem grimšanas ceļiem caur augsni vai citu materiālu zemē pēc spēcīga lietus. Ūdens notece uz virsmas ir viens no veidiem, kā noteikt, cik daudz ūdens rada nokrišņu notikums.

Vienkāršas, vienkāršas noteces aprēķināšanas metodes var pateikt ūdens daudzumu, ko vētras atnes uz zemes. Noteiktai virsmas platībai, piemēram, jumtam vai pagalmam, reiziniet platību ar nokrišņu collām un daliet ar 231, lai iegūtu noteci galonos. Faktors 231 rodas no tā, ka 1 galona tilpums ir vienāds ar 231 kubikcollu. Aprēķinot jumta noteces tilpumu, varat izmantot atiešās noteces formula(iekšā³), kas prasa jumta seguma laukumu reizināt ar nokrišņu collām.

Niansētākos, sarežģītākos vienādojumos tiek ņemti vērā tādi faktori kā variācijas par to, cik daudz lietus vētras rada laika gaitā. Viena metode, kas pazīstama kāRacionāla metodeizmantoRacionālais vienādojums:​​

noteces koeficientamC, maksimālais noteces līmenisJ, nokrišņu intensitātei(in / stundā) un platības lielumsA(parasti akriem).

Citi noteces koeficienti izmanto dažādas mērvienības citiem mainīgajiem, piemēram, laukumu m² un intensitāte mm / h. Lietus ūdens noteces aprēķināšanai ir vairākas noteces koeficientu tabulas, piemēram, Noteces koeficienta (C) faktu lapa Kalifornijas štata ūdens resursu kontroles padome. Tiešsaistes kalkulatori pastāv arī pašai formulai LMNO inženierzinātņu, pētījumu un programmatūras.

Jūs varat izmērīt maksimālo noteces ātrumuJizmantojot vētrasVienības hidrogrāfs, vētras notece laika gaitā vietā, kur nokrišņi uzkrājas zemē, līdz nokrišņu vienībai. Šis grafiks ir atkarīgs no pašas vētras. Zinātnieki un inženieri paši izveido hidrogrāfus no lietusgāzes mērījumiem vētru laikā.

Viņi to dara, vienlaikus pievēršoties tādiem jautājumiem kā atšķirības apgabalā vai laikā, kurā tiek veikti mērījumi. Šie aprēķini arī dod zinātniekiem un inženieriem iespēju modelēt vētras, izmantojot skaitļošanas metodes.

Izmantojot datus, ko viņi ieguva no šiem mērījumiem, pētnieki pēc tam var izmantot varbūtību un statistiku, lai noteiktu varbūtību, ka nākotnē līs lietus, un kāda veida nokrišņi var notikt. Viņi to dara, izmantojot dažādu laika apstākļu raksturojumus, piemēram, augstas intensitātes īslaicīgas lietusgāzes, kas var rasties reģionos daudzviet pasaulē. Tas ļauj viņiem meklēt modeļus un tendences, no kuriem viņi var veidot prognozes par nākotni.

Pētījumi ir parādījuši, ka aptuveni 50 procenti no visa lietus notiek ar intensitāti, kas lielāka par 20 mm / stundā, savukārt aptuveni 20 līdz 30 procenti notiek ar ātrumu 40 mm / stundā vai vairāk, un šīs varbūtības rodas neatkarīgi no ilgtermiņa vidējā nokrišņu daudzuma atrašanās vietas.

Zinātnieki un inženieri noteci definē kā nokrišņu, sniega kušanas vai apūdeņošanas ūdens daļu, kas sakrīt, kad zeme to nespēj absorbēt. No šiem novērojumiem pētnieki var ņemt vērā tādus faktorus kā, cik ātri tas parādās pēc nokrišņiem, vai to var saukt par virsmas noteci, starpplūsmu vai zemes noteci.

​Virsmas noteceir tieši no zemes virsmas.Starpplūsmair plūsmas parādības, kas rodas, ja tāds materiāla slānis kā augsne izraisa nokrišņu uzkrāšanos uz virsmas.Zemes notece,pēc savas būtības var uzkrāties augsnes piesārņotāji, piemēram, pesticīdi.

Noteces noteikšanai izmantotie instrumenti ietekmē datu precizitāti. Jums jāņem vērā precizitāte, kā mērījāt nokrišņu daudzumu, nokrišņu ilgumu, kā nokrišņu daudzums izplatās pats (ieskaitot to, vai tajā ir sniegs vai sniegs), vētras virziens un jebkuri citi iemesli var ietekmēt klimats. Tas var svārstīties no temperatūras līdz vējam, mitrumam un sezonas izmaiņām.

Citas iezīmes, kas vairāk raksturīgas pašiem nokrišņu apgabaliem, ir augstums, topogrāfija, baseina forma, notekas zona, augsnes tips un dīķu, ezeru, rezervuāru, izlietņu un citu baseina sastāvdaļu tuvums, kas var ietekmēt notece.

Pētniekiem pētot šo parādību būtību attiecībā uz ģeoloģiju, iegūtos datus un informāciju viņi var izmantot, lai pētītu parādības atmosfērā citās jomās. Virszemes un noteces radītās sekas starp vētrām Amerikas Savienotajās Valstīs un Amazonā var ievērojami atšķirties.

Pētījumi ir parādījuši, ka apmēram viena trešdaļa nokrišņu virs zemes nonāk notecēs straumēs un upēs, kas galu galā ved uz okeānu. Otrs nokrišņu daudzums tiek zaudēts iztvaikošanas, transpirācijas un infiltrācijas dēļ (mērcēšana gruntsūdeņos). Izpētot šos noteces parādību modeļus, pētnieki gūst lielāku izpratni par to, kā cilvēki ietekmē vidi un ko rada pašas Zemes parādības.

Cilvēka ietekme uz Zemi ir radījusi ceļus, ēkas un citas cilvēku veidotas būves, kas ir mazinājušas noteces spēju iefiltrēties zemē vai sasniegt upes un straumes. Citas cilvēku darbības, piemēram, veģetācijas un augsnes noņemšana un tādu virsmu izveidošana, kurās ūdens nevar iekļūt, palielina noteci. Tie ir izraisījuši straumju plūdu skaita un biežuma palielināšanos. Sabiedrības informētības palielināšana un diskusiju veidošana par to, kā tas var kaitēt planētai, var risināt šos jautājumus.

Urbanizācija pilsētās visā pasaulē ir ietekmējusi noteces modeļus uz virsmām. Salīdzinot noteces un ūdens plūsmas dabiskajās teritorijās, piemēram, lietus mežos, ar cilvēku radītiem, piemēram, ceļiem un pilsētām, var sniegs jums priekšstatu par to, cik viegli ūdenim dabiski ieplūst tā straumēs un upēs iepriekšējos, vienlaikus cenšoties to darīt pēdējais. Notiek pilsētu plūdi, un, lai parādītu šīs briesmas, hidrogrāfi iegūst neregulārākas formas, lai noteiktu, cik daudz lietus līst.

Cilvēki var daudzos veidos risināt šīs vides problēmas. Personas, kas strādā lauku saimniecībās un dārzos, var ierobežot to, cik daudz mēslošanas līdzekļu lieto, un pilsētas teritorijās kā pamata darbības var izmantot mazāk necaurejamu virsmu. Arī stādīšana var palīdzēt. Dažiem augiem ir dabiski veidi, kā novērst erozijas rašanos, un tas var ierobežot kaitīgās noteces daudzumu ūdensceļos.

Pētot, kā augsnes daļiņas var uzņemt notece, var parādīt, kā noteces procesi var ietekmēt ūdens piesārņojumu. Nepiesārņots piesārņojums attiecas uz cilvēku izraisītu augsnes eroziju un šo seku ķīmisko pielietojumu.

Šie procesi liek augsnē esošajām ķimikālijām pielipt ūdenim vai izšķīst tajos tā, lai piesārņotu vidi. Pats ūdens var izplatīt atkritumus, naftu, ķīmiskās vielas un mēslojumu, kas satur slāpekli un fosforu, lai pasliktinātu ūdens kvalitāti.

Pašas augsnes īpašības var ietekmēt procesu, kurā notekūdeņu ietekmē notiek ūdens piesārņošana. Tas var būt atkarīgs no augsnes porainības, atklātās vietas daudzuma starp augsnes graudiem, kas var nelabvēlīgi ietekmēt ūdens uzglabāšanu un kustību.

Tas ir atkarīgs arī no augsnes virsmas raupjuma, kas var vieglāk uztvert piesārņotājus. Pētot ūdens ķīmisko un fizikālo raksturu augsnes klātbūtnē, pētnieki var iegūt labākas idejas par to, kā risināt ūdens piesārņojuma jautājumus saistībā ar noteci.