De overstromingsdefinitie van de National Weather Service stelt dat "overstroming het overstromen van water op het land is dat is" normaal droog." Overstroming vindt plaats wanneer regen sneller valt dan de grond kan absorberen of natuurlijke kanalen water kunnen vervoeren weg.
Soorten overstromingen
Plotselinge overstromingen
De belangrijkste oorzaak van weersgerelateerde sterfgevallen in de Verenigde Staten, plotselinge overstromingen, gebeuren binnen zes uur na de regenbui. De meeste plotselinge overstromingen treden op als gevolg van zware regenval van langzaam bewegende onweersbuien, herhaalde onweersbuien of de zware regenval van orkanen of tropische stormen.
Rivieroverstromingen
Seizoensregens, smeltende sneeuw of tot stilstand gekomen stormen kunnen leiden tot overstromingen van rivieren. Rivieroverstromingen vinden plaats als onderdeel van de natuurlijke seizoenscyclus en kunnen een week of langer duren.
Overstromingen aan de kust
Overstromingen langs kustlijnen gebeuren wanneer stormen of winden de oceaan verder duwen dan de normale getijdenlijnen. Extreme lagedruksystemen en intense winden aan land, vooral van orkanen en tropische stormen, veroorzaken overstromingen aan de kust. Seismische zeegolven, beter bekend als tsunami's of vloedgolven, veroorzaakt door aardbevingen onder water of vulkaanuitbarstingen, veroorzaken ook overstromingen aan de kust.
Stedelijke overstromingen
Naarmate stedelijke gebieden groeien, neemt ook de dreiging van overstromingen toe. Bestrating en gebouwen voorkomen infiltratie en verhogen de afvoer. Straten kunnen stromende rivieren worden en lage gebieden zoals onderdoorgangen en kelders kunnen vollopen met water.
IJsdammen en blokkades
Soms blokkeren ijs of andere natuurlijke materialen zoals bomen en struiken tijdelijk de afvoer. Wanneer deze materialen de afvoer tegenhouden, bouwt het water druk op en gedraagt het zich als een plotselinge overstroming als de tijdelijke dam plotseling breekt.
Andere overstromingsgebeurtenissen
Ernstige overstromingen kunnen optreden wanneer dijken of dammen breken of wanneer water uit stuwen moet worden afgevoerd om de druk te ontlasten. Het smelten van sneeuw door magmabeweging kan ook plotselinge overstromingen veroorzaken, zoals bij de uitbarsting van Mt. St. Helens.
Ontwerpideeën voor overstromingsprojecten
Twee belangrijke factoren bij overstromingen zijn de hoeveelheid regen en de intensiteit van de regen, met invloeden van topografie, bodemgesteldheid en bodembedekking. Elk van deze factoren suggereert mogelijke projecten. In het algemeen zal een project over de oorzaken of uitkomsten van overstromingen gebruik maken van modellen.
Topografie heeft invloed op de stroomsnelheid van water. Vergelijk de stroomsnelheid op basis van de hellingshoek. Bouw of maak een parachute voor het water. Bereken de snelheid van de waterstroom met behulp van snelheid is gelijk aan afstand gedeeld door tijd. Zet de parachute terug in een steilere hoek en bereken opnieuw de snelheid. Vergelijk de snelheden. Mogelijke vraag: Verdubbelt een verdubbeling van de hellingshoek ook de snelheid van het water?
Overweeg hoe de breedte van een stroomkanaal de snelheid van water beïnvloedt. Gebruik twee verschillende breedtes van de trechter. Meet de snelheden en vergelijk.
Evalueer hoe de diepte van het water verandert als het kanaal smaller wordt. Plotselinge overstromingen kunnen resulteren in een muur van water van 30 voet hoog in een smalle kloof. Maak of bouw een smalle parachute en een brede parachute. De hoeveelheid stromend water moet voor beide glijgoten gelijk zijn. Meet telkens de hoogte van de waterlijn. U kunt ook een parachute maken die geleidelijk verandert van breed en ondiep naar smal en diep. Markeer de waterlijn. Breid het project uit door de watersnelheid in het brede gedeelte te vergelijken met de snelheid in het smalle gedeelte.
Bijna de helft van de sterfgevallen als gevolg van plotselinge overstromingen vindt plaats in auto's. Bereken de kracht die nodig is om een gemiddelde auto te verplaatsen. Hoe diep moet water zijn om een auto te verplaatsen?
Sommige overstromingen zijn het gevolg van het breken van ijsdammen, dijken of dammen. In feite was een van de ergste dambreuken in de Amerikaanse geschiedenis de Johnstown-vloed van 31 mei 1889. Onderzoek en ontwerp een dam. Bouw een model van de dam over een parachute. Bepaal de kracht die nodig is om de dam te breken. Evalueer en herontwerp om te verbeteren. U kunt ook een brug ontwerpen om opstoppingen van puin tot een minimum te beperken. Evalueer de druk op een brug als gevolg van puin of ijsopstoppingen.
Hoe zien sedimentaire afzettingen van een overstroming eruit? Bouw of maak twee glijbanen. Plaats de ene parachute in een ondiepe hoek en de andere in een steilere hoek (in het algemeen variëren de steilste natuurlijke hellingen tussen 45 en 60 graden). Vul beide glijgoten met gelijke hoeveelheden slib, zand en stenen, zoveel mogelijk op elkaar afgestemd. Plaats een doorzichtige plastic doos op de bodem van elke stortkoker. Laat water door elke goot naar beneden stromen om het slib, zand en stenen in de plastic dozen te dragen. Vergelijk de uiteindelijke rangschikkingen van sedimenten. U kunt ook het water en de sedimenten naar buiten laten stromen. Meet en vergelijk hoe ver het water de sedimenten meevoert.
Het bodemtype is van invloed op de mate van infiltratie van regenval. Gebruik ondiepe plastic dozen, vul één met slib, één met zand en één met kiezelstenen, vul tot de bovenkant van de plastic doos. Je kunt het idee uitbreiden door voor elk grondtype twee verschillende dozen te gebruiken, waarbij sedimenten in de ene doos los blijven en de sedimenten stevig in de andere worden verpakt. Plaats elke plastic doos in een grotere doos om het wegvloeiende materiaal op te vangen. Gebruik een sprinklerinstallatie om op de dozen te "regenen". Meet en vergelijk de hoeveelheid water die in de sedimenten zakt en meet de hoeveelheid water die wegloopt. Misschien wilt u ook de vakjes opnieuw instellen en de hoeveelheid regen verhogen.
Plantbedekking beïnvloedt de afvoer van regenval. Gebruik twee doorzichtige plastic containers. Vul beide met aarde. Plant graszaad in één container. Zodra het gras is ingegroeid, gebruikt u een sproeier om op beide containers te regenen. Vang en meet de hoeveelheid afvoer. U kunt ook tandenstokers gebruiken om planten in één container te simuleren. Meet de hoeveelheden water die infiltreren en weglopen.
Leid het publiek op met een noodproject voor overstromingen. Onderzoek de overstromingsgebieden in het gebied. Maak een bewustmakingscampagne voor het publiek. Deel checklists voor voorbereiding op noodsituaties. Schrijf een artikel voor de lokale krant of het journaal. Werk samen met lokale autoriteiten om borden voor noodvluchtroutes uit overstromingsgebieden te maken en te plaatsen
Citizen Science-projecten
Met online burgerwetenschappelijke projecten kunnen individuen gegevens verzamelen en toevoegen aan wetenschappelijke studies. SciStarter en Citizen Science Alliance (zie bronnen) zijn twee online sites die op zoek zijn naar publieke input.