Yüzey Akışı Nasıl Hesaplanır

Su, yağmur ve diğer yağışlar şeklinde gökten düşerken birçok yol alabilir ve sonunda toprağa sızar. Şiddetli yağışlardan sonra toprak veya diğer maddelerden toprağa batarak bu yollardan ne kadar suyun kendisini yönlendirebileceğini hesaplayabilirsiniz. Suyun yüzey akışı, bir yağış olayının ne kadar su ürettiğini belirlemenin bir yoludur.

Akışı hesaplamanın basit, anlaşılır yöntemleri size fırtınaların dünyaya getirdiği su miktarını söyleyebilir. Çatı veya avlu gibi belirli bir yüzey alanı için, alanı yağış miktarıyla çarpın ve galon cinsinden akışı elde etmek için 231'e bölün. 231 faktörü, 1 galon hacminin 231 inç küp'e eşit olması gerçeğinden gelir. Çatı akış hacmini hesaplarken, birdoğrudan akış formülü(içinde³) bu, çatıyı kaplayan alanın yağış inçleriyle çarpılmasını gerektirir.

Daha nüanslı, karmaşık denklemler, bir fırtınanın zaman içinde ne kadar yağmur oluşturduğundaki değişiklikler gibi faktörleri hesaba katar. olarak bilinen bir yöntemRasyonel Yöntemkullanırrasyonel denklem:​​

akış katsayısı içinC, en yüksek akış hızıS, yağış yoğunluğuben(in/saat olarak) ve alanın büyüklüğübir(genellikle dönüm).

Diğer akış katsayıları, m cinsinden alan gibi diğer değişkenler için farklı ölçü birimleri kullanır.² ve mm/saat cinsinden yoğunluk. Yağmur suyu akışını hesaplamak için çeşitli akış katsayı tabloları mevcuttur; Akış Katsayısı (C) Bilgi Sayfası Kaliforniya Eyaleti Su Kaynakları Kontrol Kurulu tarafından. Formülün kendisi için de çevrimiçi hesaplayıcılar var. LMNO Mühendislik, Araştırma ve Yazılım'dan biri.

En yüksek akış oranını ölçebilirsinizSfırtına kullanarakBirim Hidrograf, yağışın karada toplandığı bir yer için zaman içinde bir fırtınanın akışı, birim yağış girdisine. Bu grafik, bireysel fırtınanın kendisine bağlıdır. Bilim adamları ve mühendisler, fırtınalar sırasındaki yağış ölçümlerinden hidrograflar oluştururlar.

Bunu, ölçümlerin yapıldığı alan veya zamandaki farklılıklar gibi konuları ele alırken yaparlar. Bu hesaplamalar ayrıca bilim adamlarına ve mühendislere hesaplama tekniklerini kullanarak fırtınaları modellemenin bir yolunu verir.

Araştırmacılar, bu ölçümlerden elde ettikleri verileri kullanarak gelecekte yağmur yağma olasılığını ve ne tür yağışların meydana gelebileceğini belirlemek için olasılık ve istatistikleri kullanabilirler. Bunu, dünyanın birçok yerindeki bölgelerde meydana gelebilecek yüksek yoğunluklu, kısa süreli yağış gibi çeşitli hava türleri için karakteristikleri kullanarak yaparlar. Bu, gelecekle ilgili tahminler oluşturabilecekleri kalıpları ve eğilimleri aramalarını sağlar.

Araştırmalar, tüm yağmurun yaklaşık yüzde 50'sinin 20 mm/saat'ten daha büyük bir yoğunlukta gerçekleştiğini, yaklaşık 20 ila 30 yüzde 40 mm/saat veya daha yüksek hızda gerçekleşir ve bu olasılıklar, uzun vadeli ortalama yağıştan bağımsız olarak meydana gelir. konumlar.

Bilim adamları ve mühendisler, yüzey akışını, toprağın ememediği zaman toplanan yağış, kar erimesi veya sulama suyunun bir parçası olarak tanımlar. Bu gözlemlerden araştırmacılar, yağıştan sonra ne kadar hızlı ortaya çıktığı veya yüzey akışı, iç akış veya yer akışı olarak adlandırılıp adlandırılamayacağı gibi faktörleri açıklayabilirler.

​Yüzeysel akışdoğrudan kara yüzeyindendir.iç akıştoprak gibi bir malzeme tabakasının yüzeyde yağmur birikmesine neden olduğu zaman meydana gelen akış olgusudur.Yer akışı,doğası gereği, pestisitler gibi toprak kirleticileri biriktirebilir.

Akışı belirlemede kullanılan araçlar, verilerin kesinliğini etkiler. Yağış miktarını nasıl ölçtüğünüzü, yağışın süresini, yağış miktarını nasıl ölçtüğünüzü dikkate almalısınız. kendini dağıtır (karla karışık yağmur veya kar bileşenlerine sahip olup olmadığı dahil), fırtınanın gittiği yön ve diğer nedenler fırtınayı etkileyebilir. iklim. Bu, sıcaklıktan rüzgara, neme ve mevsimdeki değişikliklere kadar değişebilir.

Yağış bölgelerine özgü diğer özellikler arasında yükseklik, topografya, havza şekli, drenaj alanı, toprak tipi ve göletlerin, göllerin, rezervuarların, lavaboların ve havzanın etkileyebilecek diğer bileşenlerinin yakınlığı akış.

Araştırmacılar jeoloji ile ilgili olarak bu fenomenlerin doğasını incelerken, elde ettikleri veri ve bilgileri diğer alanlarda atmosferdeki fenomenleri incelemek için kullanabilirler. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki fırtınalar ile Amazon'daki fırtınalar arasındaki yüzey ve akıştan kaynaklanan etkiler birbirinden büyük ölçüde farklı olabilir.

Araştırmalar, karadaki yağışların yaklaşık üçte birinin, sonunda okyanusa doğru giden akarsularda ve nehirlerde akış olarak sonlandığını göstermiştir. Diğer yağış miktarı ise ya buharlaşma, terleme ve sızma (yeraltı suyuna ıslanma) ile kaybedilir. Araştırmacılar, akış fenomenleri arasındaki bu kalıpları inceleyerek, insanların çevreyi nasıl etkilediğini ve Dünya fenomenlerinin kendilerinin ne ürettiğini daha iyi anlıyorlar.

Dünya üzerindeki insan etkisi, yüzey akışının toprağa sızma veya nehirlere ve akarsulara ulaşma kabiliyetini azaltan yollar, binalar ve diğer insan yapımı yapıları getirdi. İnsanların bitki örtüsü ve toprağı kaldırmak ve suyun nüfuz edemediği yüzeyler oluşturmak gibi diğer eylemleri, akışı artırır. Akarsulardan gelen taşkınların hacminin ve sıklığının artmasına neden oldular. Halkın farkındalığını artırmak ve bunların gezegene nasıl zarar verebileceği konusunda tartışmalar yaratmak bu sorunları çözebilir.

Dünyanın dört bir yanındaki şehirlerdeki kentleşme, yüzeylerdeki akış modellerini etkiledi. Yağmur ormanları gibi doğal alanlardaki akış ve su akışının davranışını, genel olarak yollar ve şehirler gibi insan yapımı olanlarla karşılaştırmak, suyun doğal olarak akarsularına ve nehirlerine akmasının ilkinde ne kadar kolay olduğu konusunda size bir fikir verir. ikincisi. Kentsel seller meydana gelir ve bu tehlikeyi göstermek için ne kadar yağmur yağdığını ölçmek için hidrograflar daha düzensiz biçimler alır.

İnsanların bu çevresel sorunları ele almalarının birçok yolu vardır. Çiftliklerde ve bahçelerde çalışan kişiler, kullandıkları gübre miktarını sınırlayabilir ve kentsel alanlar temel adımlar olarak daha az aşılmaz yüzey kullanabilir. Dikmek de yardımcı olabilir. Bazı bitkilerin erozyonu önlemek için doğal yolları vardır ve bu, su yollarına zararlı akışın miktarını sınırlayabilir.

Toprak parçacıklarının akış tarafından nasıl alınabileceğini incelemek, akış süreçlerinin su kirliliğini nasıl etkileyebileceğini size gösterebilir. Noktasal olmayan kaynak kirliliği, insan kaynaklı toprak erozyonunu ve bu etkilerin kimyasal uygulamalarını ifade eder.

Bu süreçler, topraktaki kimyasalların, çevreyi kirletecek şekilde suya yapışmasına veya suda çözünmesine neden olur. Suyun kendisi, su kalitesini düşürmek için azot ve fosfor taşıyan çöp, petrol, kimyasallar ve gübreler yayabilir.

Toprağın özellikleri, yüzey akışı sonucunda su kirliliğinin meydana gelme sürecini etkileyebilir. Suyun depolanmasını ve hareketini olumsuz yönde etkileyebilecek toprağın gözenekliliğine, toprak taneleri arasındaki açık alan miktarına bağlı olabilir.

Aynı zamanda, kirleticileri daha kolay yakalayabilen toprak yüzeyinin pürüzlülüğüne de bağlıdır. Toprağın mevcudiyetinde suyun kimyasal ve fiziksel yapısını incelemek, araştırmacılara, akışla ilgili olarak su kirliliği sorunlarının nasıl ele alınacağı konusunda daha iyi fikirler verebilir.