A definição de inundação do Serviço Nacional de Meteorologia afirma que "inundação é um transbordamento de água para a terra que é normalmente seco. "As inundações acontecem quando a chuva cai mais rápido do que o solo pode absorver ou os canais naturais podem transportar água longe.
Tipos de eventos de inundação
Enchentes
A principal causa de mortes relacionadas ao clima nos Estados Unidos, as enchentes acontecem seis horas após a chuva. A maioria das inundações repentinas ocorre devido a fortes chuvas de tempestades lentas, tempestades repetidas ou chuvas fortes de furacões ou tempestades tropicais.
Inundações do rio
Chuvas sazonais, derretimento da neve ou tempestades paralisadas podem causar inundações nos rios. As cheias dos rios ocorrem como parte do ciclo sazonal natural e podem durar uma semana ou mais.
Inundações Costeiras
As inundações ao longo da costa acontecem quando as tempestades ou ventos empurram o oceano mais longe do que as linhas normais da maré. Sistemas de extrema baixa pressão e ventos intensos em terra, especialmente de furacões e tempestades tropicais, causam inundações costeiras. As ondas sísmicas do mar, mais conhecidas como tsunamis ou maremotos, desencadeadas por terremotos subaquáticos ou erupções vulcânicas também causam inundações costeiras.
Inundações Urbanas
À medida que as áreas urbanas crescem, aumenta também a ameaça de inundações. O pavimento e os edifícios evitam a infiltração e aumentam o escoamento. As ruas podem se tornar rios correntes e áreas baixas como passagens subterrâneas e porões podem se encher de água.
Barragens de gelo e troncos
Às vezes, o gelo ou outros materiais naturais como árvores e arbustos bloqueiam temporariamente o escoamento. Quando esses materiais retêm o escoamento, a água aumenta a pressão, comportando-se como uma inundação repentina se a barragem temporária se romper repentinamente.
Outros eventos de inundação
Inundações severas podem ocorrer quando diques ou barragens rompem ou quando a água deve ser liberada de represas para aliviar a pressão. O derretimento da neve pelo movimento do magma também pode causar inundações repentinas, como ocorreu com a erupção do Monte 1980 em 1980. St. Helens.
Idéias de design de projetos de inundação
Dois fatores-chave nas inundações são a quantidade de chuva e a intensidade da chuva, com influências da topografia, condições do solo e cobertura do solo. Cada um desses fatores sugere possíveis projetos. Em geral, um projeto sobre as causas ou resultados das enchentes usará modelos.
A topografia impacta a taxa de fluxo da água. Compare a velocidade do fluxo com base no ângulo de inclinação. Construa ou crie uma rampa para a água. Calcule a velocidade do fluxo de água usando a velocidade igual à distância dividida pelo tempo. Redefina o chute para um ângulo mais acentuado e calcule a velocidade novamente. Compare as velocidades. Pergunta potencial: dobrar o ângulo de inclinação também dobra a velocidade da água?
Considere como a largura de um canal de fluxo afeta a velocidade da água. Use duas larguras diferentes de rampa. Meça as velocidades e compare.
Avalie como a profundidade da água muda conforme o canal se estreita. As inundações repentinas podem resultar em uma parede de água de 9 metros de altura em um desfiladeiro estreito. Crie ou construa uma rampa estreita e uma rampa larga. A quantidade de água fluindo deve ser a mesma para ambos os chutes. Meça a altura da linha de água em cada caso. Como alternativa, crie uma rampa que muda gradualmente de larga e rasa para estreita e profunda. Marque a linha de água. Estenda o projeto comparando a velocidade da água na seção larga com a velocidade na seção estreita.
Quase metade das mortes relacionadas com enchentes ocorrem em automóveis. Calcule a força necessária para mover um automóvel médio. Qual a profundidade da água para mover um carro?
Algumas inundações resultam da quebra de barragens de gelo, diques ou barragens. Na verdade, uma das piores rupturas de barragens na história dos Estados Unidos foi a enchente de Johnstown em 31 de maio de 1889. Pesquisar e projetar uma barragem. Construa um modelo da barragem em uma rampa. Determine a força necessária para romper a barragem. Avalie e redesenhe para melhorar. Como alternativa, projete uma ponte para minimizar congestionamentos de detritos. Avalie a pressão em uma ponte devido a detritos ou congestionamentos de gelo.
Como são os depósitos sedimentares de uma enchente? Construa ou crie dois chutes. Coloque um chute em um ângulo raso e o outro em um ângulo mais íngreme (em geral, as encostas naturais mais íngremes variam entre 45 e 60 graus). Preencha os dois rampas com quantidades iguais de lodo, areia e rochas organizadas da forma mais parecida possível. Coloque uma caixa de plástico transparente no fundo de cada rampa. Deixe a água fluir por cada rampa para transportar o lodo, a areia e as pedras para as caixas de plástico. Compare os arranjos finais dos sedimentos. Alternativamente, deixe a água e os sedimentos escoarem. Meça e compare a distância que a água carrega os sedimentos.
O tipo de solo afeta a taxa de infiltração da chuva. Usando caixas de plástico rasas, encha uma com lodo, uma com areia e outra com seixos, enchendo até o topo da caixa de plástico. Você pode estender a ideia usando duas caixas diferentes para cada tipo de solo, deixando os sedimentos soltos em uma caixa e empacotando os sedimentos firmemente na outra. Coloque cada caixa de plástico em uma caixa maior para coletar o escoamento. Use um sistema de irrigação para "chover" nas caixas. Meça e compare a quantidade de água que afunda nos sedimentos e meça a quantidade de água que escorre. Você também pode redefinir as caixas e aumentar a taxa de precipitação.
A cobertura vegetal afeta o escoamento da chuva. Use dois recipientes de plástico transparente. Preencha ambos com solo. Plante sementes de grama em um recipiente. Assim que a grama se estabelecer, use um aspersor para chover em ambos os recipientes. Capture e meça a quantidade de escoamento. Como alternativa, use palitos de dente para simular plantas em um recipiente. Meça a quantidade de água que se infiltra e que escorre.
Eduque o público com um projeto de emergência de inundação. Pesquise as zonas de inundação na área. Crie uma campanha de conscientização pública. Compartilhe listas de verificação de preparação para emergências. Escreva um artigo para o jornal ou noticiário local. Trabalhe com as autoridades locais para criar e postar sinais de rota de fuga de emergência de zonas de inundação.
Projetos de Ciência Cidadã
Os projetos de ciência cidadã online permitem que os indivíduos coletem e adicionem dados aos estudos científicos. SciStarter e Citizen Science Alliance (consulte Recursos) são dois sites online que buscam contribuições do público.