Pretok je mera, koliko vode teče v toku v danem trenutku. Merjenje pretoka je zapleten postopek, ki ga izvajajo ekipe znanstvenikov za vodo po vsem svetu.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Za določitev pretoka vodni znanstveniki neprekinjeno merijo višino stopnice toka in redno merijo pretok. Razmerje med temi podatki, ki jih vizualizirajo z uporabo grafa in najbolj primerne krivulje, predstavlja tok.
Merjenje stopnje toka
Znanstveniki za vodo merijo stopnjo toka, ki je enaka višini stopnice ali višini merilnika, z uporabo ničelne stopnje (nastavljena višina v bližini struge) in merilnika osebja, označenega z 1/100th in 1/10th intervalih za merjenje višine vodne površine. Nenehne meritve omogočajo strokovnjakom spremljanje v raziskovalne in rekreacijske namene ter sprejemanje odločitev o gradnji, obratovanju jezov in dodelitvi vode. Ameriška geološka služba (USGS) je prvič začela meriti na ta način leta 1889, kar pomeni, da imajo veliko zbranih podatkov za pomoč pri doseganju teh ciljev.
Seveda so številna orodja za merjenje USGS bolj zapletena kot preprosta merila za osebje. Ena najpogostejših metod se opira na miren vodnjak. Ta vodnjak omogoča, da voda iz toka vstopi v vodnjak, kjer plovec ali senzor izmeri svojo stopnjo (običajno vsakih 15 minut) in shrani te podatke.
Merjenje izpusta
Poleg merjenja stopnje toka znanstveniki za vodo redno (običajno od 6 do 8 tednov) merijo tudi količino vode, ki se po toku potopi na točno določenem mestu, imenovanem izpust. Ta meritev zahteva, da površino vode v prerezu potoka pomnožijo s povprečno hitrostjo vode v istem prerezu.
Da bi to naredili, vodni znanstveniki s pomočjo kabla ali blatne palice sondirajo del potoka in izmerijo njegovo globino in širino ter izračunajo površino (globina x širina). Ta meritev je še posebej zapletena na območjih s hitro premikajočo se vodo ali potoki, prekriti z ledom.
Nato za merjenje hitrosti uporabijo merilnik toka, ki je videti kot palica, pritrjena na kolo voda se premika tako, da beleži, koliko vrtljajev kolo sčasoma naredi, ko je potopljeno v tok. Za zelo globoko vodo znanstveniki za vodo včasih uporabljajo akustični doplerski merilnik toka, ki za merjenje uporablja frekvenco zvoka.
Izračun pretoka
Z uporabo teh dveh informacij, stopnjo toka in izpust, lahko znanstveniki za vodo uporabijo razmerje med stopnjo in izpustom, da ocenijo pretok. Da bi to naredili, sčasoma narišejo meritve višine odseka in izpusta, nato pa za podatkovne točke zgradijo najprimernejšo krivuljo. Enačba te krivulje je razmerje med stopnjo toka in izpustom ali pretokom toka. Znanstveniki za vode morajo svoje izračune nenehno prilagajati, da upoštevajo načine da se sam tok potoka spremeni zaradi erozije, odlaganja, rasti rastlin, naplavin in led.
USGS opravi meritve in jih pošlje prek satelita, nato pa informacije posreduje javnosti na svojem spletnem mestu. Zahvaljujoč tej tehnologiji lahko v realnem času vidite višino merilnika, pretok in pretok katerega koli spletnega mesta v ZDA.