Hur man beräknar ytavrinning

Vatten kan ta många vägar när det faller från himlen i form av regn och annan nederbörd och slutligen sipprar ner i marken. Du kan räkna ut hur mycket vatten kan leda sig själv genom dessa vägar att sjunka genom jord eller annat material i jorden efter kraftiga regnmängder. Ytavrinning av vatten är ett sätt att bestämma hur mycket vatten en händelse av nederbörd producerar.

Enkla, enkla metoder för att beräkna avrinning kan berätta för dig hur mycket vatten stormar tar till jorden. För en viss yta som ett tak eller en trädgård, multiplicera området med tum nederbörd och dela med 231 för att få avrinning i gallon. Faktorn 231 kommer från det faktum att volymen på 1 gallon är lika med 231 kubikcentimeter. När du beräknar takavrinningsvolymen kan du använda enform för direkt avrinning(i i³) som kräver att området som täcker taket multipliceras med tum nederbörd.

Mer nyanserade, komplicerade ekvationer tar hänsyn till faktorer som variationer i hur mycket regn en storm skapar över tiden. En metod, känd somRationell metodanvänderRationell ekvation:​​

för avrinningskoefficientC, toppavrinningshastighetF, regnintensiteti(i / timme) och områdets storlekA(vanligtvis i tunnland).

Andra avrinningskoefficienter använder olika måttenheter för de andra variablerna, såsom yta i m² och intensitet i mm / tim. Det finns flera avrinningskoefficienttabeller för beräkning av dagvattenavrinning, t.ex. Avrinningskoefficient (C) Faktablad av California State Water Resources Control Board. Online-räknare finns också för själva formeln den av LMNO Engineering, Research och Software.

Du kan mäta toppavrinningsgradenFanvänder en stormEnhetshydrograf, avrinning av en storm över tiden för en plats där nederbörd samlas i land, till enhetens inmatning av nederbörd. Diagrammet beror på själva stormen. Forskare och ingenjörer skapar hydrografier från mätningarna av regn under stormar själva.

De gör det samtidigt som man tar itu med frågor som skillnader i område eller tid under vilka mätningar görs. Dessa beräkningar ger också forskare och ingenjörer ett sätt att modellera stormar med hjälp av beräkningstekniker.

Med hjälp av data som de får från dessa mätningar kan forskare sedan använda sannolikhet och statistik för att bestämma sannolikheten för att det kommer att regna i framtiden och vilken typ av nederbörd som kan inträffa. De gör detta genom att använda egenskaper för olika typer av väder, såsom högintensiv, kortvarig nederbörd som kan förekomma i regioner i många delar av världen. Detta låter dem söka efter mönster och trender från vilka de kan bilda förutsägelser om framtiden.

Forskning har visat att cirka 50 procent av allt regn händer med en intensitet som är större än 20 mm / timme, medan cirka 20 till 30 procent händer vid 40 mm / timme eller mer, och dessa sannolikheter förekommer oberoende av den långsiktiga genomsnittliga nederbörden för platser.

Forskare och ingenjörer definierar avrinning som den del av nederbörd, snösmältning eller bevattningsvatten som samlas när landet inte kan absorbera det. Från dessa observationer kan forskare redogöra för faktorer som hur snabbt det dyker upp efter regn eller om det kan kallas ytavrinning, mellanflöde eller markavrinning.

​Ytavrinningär direkt från landytan.Interflowär flödesfenomen som uppstår när ett materiallager som jord orsakar regn att samlas på ytan.Markavrinning,av sin natur kan ackumulera jordföroreningar som bekämpningsmedel.

Instrumenten som används för att bestämma avrinning påverkar dataprecisionen. Du bör ta hänsyn till precisionen i hur du mätte mängden nederbörd, nederbördens längd, hur nederbörden distribuerar sig själv (inklusive om det har delar av snö eller snö), den riktning stormen färdas och vilka andra orsaker som kan påverka klimat. Detta kan variera från temperatur till vind, fuktighet och variationer under säsongen.

Andra funktioner som är mer unika för själva nederbördsområdena inkluderar höjd, topografi, bassängform, avloppsområde, marktyp och närheten till dammar, sjöar, reservoarer, handfat och andra komponenter i bassängen som kan påverka avrinning.

När forskare studerar karaktären av dessa fenomen med avseende på geologi kan de använda data och information de får för att studera fenomen i atmosfären i andra områden. Effekterna på grund av yta och avrinning mellan stormar i USA och de i Amazonas kan skilja sig mycket från varandra.

Studier har visat att ungefär en tredjedel av nederbörden över land hamnar som avrinning i strömmar och floder som så småningom leder mot havet. Den andra mängden nederbörd går förlorad antingen till avdunstning, transpiration och infiltration (blötläggning i grundvatten). Genom att studera dessa mönster bland avrinningsfenomen får forskare en större förståelse för hur människor påverkar miljön och vad jordens fenomen själva producerar.

Den mänskliga påverkan på jorden har fört vägar, byggnader och andra konstgjorda strukturer som har minskat avrinningens förmåga att infiltrera i marken eller nå floder och vattendrag. Andra åtgärder av människor som att ta bort vegetation och mark och skapa ytor som vatten inte kan tränga in ökar avrinningen. De har orsakat volymen och frekvensen av översvämningar från strömmar att öka. Att öka allmänhetens medvetenhet och skapa diskussioner om hur dessa kan skada planeten kan ta itu med dessa frågor.

Urbanisering i städer över hela världen har påverkat avrinningsmönster på ytor. Jämförelse av avlopp och vattenflöde i naturområden som regnskogar med konstgjorda som vägar och städer i allmänhet kan ge dig en uppfattning om hur lätt det är för vatten att naturligt flöda till sina strömmar och floder i det förra medan du kämpar för att göra det i senare. Stadsfloder inträffar och hydrografier tar mer oregelbundna former för att mäta hur mycket regn som faller för att visa denna fara.

Det finns många sätt människor kan ta itu med dessa miljöfrågor. Individer som arbetar på gårdar och trädgårdar kan begränsa hur mycket gödselmedel de använder och stadsområden kan använda färre ogenomträngliga ytor som grundläggande steg. Plantering kan också hjälpa. Vissa växter har naturliga sätt att förhindra erosion, och detta kan begränsa mängden skadlig avrinning i vattenvägar.

Att studera hur jordpartiklar kan plockas upp genom avrinning kan visa dig hur avrinningsprocesser kan påverka föroreningarna av vatten. Icke-punktkälla föroreningar avser erosion som orsakats av människor och de kemiska tillämpningarna av dessa effekter.

Dessa processer gör att kemikalier i jorden fastnar vid vatten eller löses upp i dem på ett sätt som förorenar miljön. Själva vattnet kan sprida skräp, petroleum, kemikalier och gödningsmedel som transporterar kväve och fosfor för att minska vattenkvaliteten.

Själva markens egenskaper kan påverka processen genom vilken vattenföroreningar sker som ett resultat av avrinning. Det kan bero på porositeten, mängden öppet utrymme mellan jordkorn, av jord som kan påverka lagring och rörelse av vatten negativt.

Det beror också på jordens yta som lätt kan fånga upp föroreningar. Att studera den kemiska och fysiska karaktären hos vatten i närvaro av jord kan ge forskare bättre idéer om hur man kan ta itu med frågorna om vattenföroreningar i samband med avrinning.