วิธีการคำนวณอัตราการไหลของกระแสน้ำ

กระแสน้ำคือการวัดปริมาณน้ำที่ไหลในลำธาร ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง การวัดกระแสน้ำเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งดำเนินการโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำทั่วโลก

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ในการตรวจวัดกระแสน้ำ นักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำจะทำการวัดความสูงของกระแสน้ำอย่างต่อเนื่องและการวัดปริมาณการปล่อยน้ำเป็นระยะ ความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลนี้ ซึ่งแสดงภาพโดยใช้กราฟและเส้นโค้งที่พอดีที่สุด แสดงถึงกระแสข้อมูล

นักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำวัดระยะลำธาร ซึ่งเท่ากับความสูงของระยะหรือความสูงของมาตรวัด โดยใช้ระยะศูนย์ (ความสูงที่ตั้งไว้ใกล้กับลำธาร) และมาตรวัดไม้เท้าที่มีเครื่องหมาย 1/100^th และ 1/10^th ระยะเท้าเพื่อวัดความสูงของผิวน้ำ การวัดอย่างต่อเนื่องช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถตรวจสอบเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัยและการพักผ่อนหย่อนใจ ตลอดจนการตัดสินใจเกี่ยวกับการสร้าง การดำเนินงานเขื่อน และการจัดสรรน้ำ การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา (USGS) เริ่มวัดด้วยวิธีนี้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2432 ซึ่งหมายความว่าพวกเขามีข้อมูลที่รวบรวมไว้จำนวนมากเพื่อช่วยในการบรรลุเป้าหมายเหล่านี้

แน่นอน เครื่องมือเกจของ USGS จำนวนมากนั้นซับซ้อนกว่าเกจพนักงานทั่วไป วิธีหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดต้องอาศัยบ่อน้ำนิ่ง บ่อน้ำนี้ช่วยให้น้ำจากลำธารเข้าสู่บ่อน้ำโดยที่ทุ่นลอยหรือเซ็นเซอร์วัดระยะ (โดยปกติทุกๆ 15 นาที) และเก็บข้อมูลนั้นไว้

นอกจากการวัดระยะของกระแสน้ำแล้ว นักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำยังวัดปริมาณน้ำที่ไหลลงมาตามกระแสน้ำเป็นระยะ (โดยปกติคือ 6 ถึง 8 สัปดาห์) เป็นระยะๆ (โดยปกติคือ 6 ถึง 8 สัปดาห์) การวัดนี้ต้องการให้พวกเขาคูณพื้นที่ของน้ำในส่วนตัดขวางของกระแสน้ำด้วยความเร็วเฉลี่ยของน้ำในส่วนตัดขวางเดียวกันนั้น

ในการทำเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำใช้สายเคเบิลหรือคันเบ็ดเพื่อสำรวจส่วนของลำธารและวัดความลึกและความกว้างและคำนวณพื้นที่ (ความลึก x ความกว้าง) การวัดนี้จะยากเป็นพิเศษในบริเวณที่มีน้ำไหลเร็วหรือลำธารที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็ง

จากนั้นจึงใช้มิเตอร์วัดกระแสซึ่งดูเหมือนแท่งที่ติดกับล้อเพื่อวัดว่าเร็วแค่ไหน น้ำเคลื่อนที่โดยบันทึกจำนวนรอบที่ล้อทำเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อแช่อยู่ใน in กระแส. สำหรับน้ำที่ลึกมาก นักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำบางครั้งใช้เครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบอะคูสติก doppler ซึ่งใช้ความถี่เสียงในการวัด

การใช้ข้อมูลสองส่วนนี้ ระยะของกระแสน้ำและการปลดปล่อย นักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำสามารถใช้ความสัมพันธ์ระหว่างระยะและการปลดปล่อยเพื่อประเมินกระแสน้ำ ในการทำเช่นนี้ พวกเขาจะพล็อตความสูงของแท่นและการวัดการปล่อยในช่วงเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงสร้างเส้นโค้งที่พอดีที่สุดสำหรับจุดข้อมูล สมการของเส้นโค้งนั้นคือความสัมพันธ์ระหว่างระยะกระแสน้ำกับการคายประจุหรือกระแสน้ำ นักวิทยาศาสตร์ด้านน้ำต้องทำการปรับเปลี่ยนการคำนวณอย่างต่อเนื่องโดยคำนึงถึงวิธีการต่างๆ ที่กระแสน้ำเปลี่ยนแปลงไปจากการกัดเซาะ การสะสม การเจริญเติบโตของพืช เศษซาก และ น้ำแข็ง.

USGS ทำการวัดและส่งข้อมูลนั้นผ่านดาวเทียม จากนั้นจึงสตรีมข้อมูลสู่สาธารณะบนเว็บไซต์ ด้วยเทคโนโลยีนี้ คุณสามารถดูความสูงของเกจ การคายประจุ และการไหลของกระแสข้อมูลสำหรับไซต์ใดๆ ในสหรัฐอเมริกาได้แบบเรียลไทม์