แนวคิดโครงงานวิทยาศาสตร์ลุ่มน้ำ

ลุ่มน้ำเป็นพื้นที่ที่กำหนดในภูมิประเทศ ภายในพื้นที่ลุ่มน้ำ ฝนที่ตกลงมา หิมะที่ละลาย หรือน้ำรูปแบบอื่นที่เข้าสู่พื้นที่จากด้านบนจะไหลลงสู่กระแสน้ำกลางหรือแม่น้ำ ฉากกั้นอาบน้ำที่มีหัวฝักบัวแบบใช้สายเป็นการเปรียบเทียบที่ดี น้ำอาจกระทบกับผนังของแผงลอยหรืออ่าง แต่ในที่สุดน้ำจะไหลเข้าและไหลออกทางท่อระบายน้ำ บนภูมิประเทศจริง แทนที่แผงลอยและผนังด้านข้างของอ่างเป็นเนินเขาหรือภูเขา

กิจกรรมทั่วไปในการศึกษาลุ่มน้ำคือการวาดภาพบนแผนที่ภูมิประเทศ แผนที่ภูมิประเทศเป็นแผนที่ที่แสดงเส้นชั้นความสูงที่บ่งบอกถึงระดับความสูง และการวาดภาพลุ่มน้ำหมายถึงการสร้างเส้นบนแผนที่ซึ่งกำหนดขอบเขตของลุ่มน้ำ การวาดภาพเริ่มต้นที่จุดบนแผนที่ซึ่งระบุลำธารที่ไหลออกจากสระน้ำหรือทะเลสาบ การเขียนเส้นที่ตั้งฉากกับเส้นชั้นความสูง และสุดท้ายกลับลงมาที่จุดเริ่มต้น จะเป็นการอธิบายลุ่มน้ำของสระน้ำหรือทะเลสาบนั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ การได้รับแผนที่ภูมิประเทศของพื้นที่ท้องถิ่นและการวาดภาพลุ่มน้ำขนาดเล็กเป็นแนวคิดโครงการวิทยาศาสตร์ลุ่มน้ำที่เป็นไปได้

หลังจากที่คุณวาดเส้นลุ่มน้ำแล้ว พารามิเตอร์ทั่วไปอีกประการหนึ่งในการศึกษาลุ่มน้ำก็คือพื้นที่ระบายน้ำ พื้นที่ระบายน้ำ คือ พื้นที่ดินทั้งหมดที่อยู่ในแนวเขตลุ่มน้ำที่ประกาศไว้ การเปรียบเทียบแผงฝักบัวอาบน้ำแบบต่อเนื่อง การวัดพื้นที่เป็นตารางฟุตของอ่างหรือฐานของแผงฝักบัวอาบน้ำจะเป็นตัวกำหนดพื้นที่ระบายน้ำ หน่วยทั่วไปที่นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมใช้เพื่อเป็นตัวแทนของพื้นที่นี้คือเอเคอร์หรือตารางไมล์ ขึ้นอยู่กับขนาดของลุ่มน้ำ เฮกตาร์และกิโลเมตรเป็นหน่วยเมตริกทางเลือก โอเวอร์เลย์กริดแบบกึ่งโปร่งใสช่วยให้สามารถคำนวณพื้นที่ระบายน้ำแบบแมนนวลบนแผนที่กระดาษได้ การใช้ตารางซ้อนทับดังกล่าวและการกำหนดพื้นที่ระบายน้ำของลุ่มน้ำเป็นแนวคิดโครงการที่คาดหวังอีกประการหนึ่ง ด้วยการถือกำเนิดของระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ด้วยคอมพิวเตอร์หรือ GIS กระบวนการนี้เป็นไปโดยอัตโนมัติ

นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมมักมองว่าลุ่มน้ำอิงจากการใช้ประโยชน์ที่ดิน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือพวกเขามองไปที่ผืนดินต่าง ๆ ภายในลุ่มน้ำในแง่ของสิ่งที่มนุษย์ใช้ประโยชน์ได้ที่นั่น ตัวอย่าง เช่น อาคาร ลานจอดรถ ถนน และสวนสาธารณะในเมืองในเขตเมือง พื้นที่ชนบทมักประกอบด้วยพื้นที่เพาะปลูกและป่าไม้ ในความหมายที่กว้างที่สุด แม้แต่พื้นที่ธรรมชาติก็ถือเป็นการใช้ประโยชน์ที่ดิน เนื่องจากมักจะเป็นทางเลือกของมนุษย์ที่จะพัฒนาหรือไม่พัฒนาที่ดิน หลายรัฐในสหรัฐอเมริกามีหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมที่เสนอเว็บไซต์ที่มีแผนที่ระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ (GIS) ที่แสดงการใช้ที่ดิน การเข้าถึงสิ่งเหล่านี้และการแสดงรูปแบบการใช้ที่ดินในสถานที่ที่กำหนดเป็นแนวคิดโครงการวิทยาศาสตร์ลุ่มน้ำที่มีศักยภาพอีกประการหนึ่ง

วิทยาศาสตร์ลุ่มน้ำเกี่ยวข้องกับมลพิษในระดับมาก น้อยนักหากกิจกรรมของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้ที่ดินต่างๆ ปราศจากมลภาวะ อันที่จริงหลายคนส่งผลให้เกิดมลพิษอย่างมีนัยสำคัญ ขยะจากสัตว์และยาฆ่าแมลงจากพื้นที่เกษตรกรรมในพื้นที่ชนบท และการรั่วไหลของของเหลวต่างๆ จากยานยนต์ในเมืองและแม้แต่ในพื้นที่ชนบท ปริมาณน้ำฝนและหิมะละลายวัสดุเหล่านี้จากทุกส่วนของลุ่มน้ำไปสู่ทางน้ำ การตรวจสอบกับหน่วยงานของรัฐและรัฐบาลกลางเกี่ยวกับสินค้าคงเหลือของแหล่งต้นน้ำที่มีมลพิษน้อยที่สุดและมีมลพิษมากที่สุด สามารถเป็นส่วนสำคัญของโครงการวิทยาศาสตร์ลุ่มน้ำได้