Sadržaj
- Formula izravnog otpada
- Najviša stopa otplate
- Svojstva otjecanja
- Ljudski utjecaj na otjecanje
- Zagađenje vode i odtok
Voda može potrajati na mnogim rutama dok pada s neba u obliku kiše i drugih oborina i konačno prodire u zemlju. Možete shvatiti koliko se vode može usmjeriti tim putevima potonuća kroz tlo ili drugi materijal u zemlju nakon obilnih kiša. Površinski otjecanje vode jedan je od načina određivanja koliko vode proizvede padalina.
Formula izravnog otpada
Jednostavne i jednostavne metode izračunavanja otjecanja mogu vam otkriti količinu vode koju oluje donose na zemlju. Za datu površinu, poput krova ili dvorišta, pomnožite površinu s centimetrom kiše i podijelite s 231 da biste dobili otjecanje u litarima. Faktor 231 proizlazi iz činjenice da je zapremina od 1 galona jednaka 231 kubičnim inčima. Za proračun volumena otvora na krovu, možete koristiti a formula izravnog otjecanja (in in3) što zahtijeva da se umnoži područje koje pokriva krov centimetrima oborina.
Više nijansirane, komplicirane jednadžbe uzimaju u obzir čimbenike poput varijacija koliko kiše stvori oluja tijekom vremena. Jedna metoda, poznata kao The Racionalna metoda koristi Racionalna jednadžba C = Q / (iA) za koeficijent otjecanja C, maksimalna stopa otjecanja P, intenzitet oborina ja (u in / sat) i veličini područja (obično u jutarinama).
Ostali koeficijenti otjecanja koriste različite mjerne jedinice za ostale varijable, kao što su površina u m2 i intenzitet u mm / hr. Postoji nekoliko tablica koeficijenta otjecanja za izračunavanje otjecanja oborinskih voda, kao što je lista podataka o koeficijentu otpada (C) od strane kalifornijskog odbora za nadzor vodnih resursa. Internetski kalkulatori postoje i za samu formulu, poput one tvrtke LMNO Engineering, Research and Software.
Najviša stopa otplate
Možete izmjeriti maksimalnu stopu oticanja P koristeći oluje Jedinica hidrografa, odtok oluje tijekom vremena za lokaciju na kojoj se kiša skuplja u zemlji, na jedinični ulaz kiše. Ovaj graf ovisi o samoj oluji. Znanstvenici i inženjeri stvaraju hidrografe iz mjerenja kiše tijekom samih oluja.
Oni to čine dok se bave problemima poput razlika u području ili vremenu preko kojeg se vrše mjerenja. Ovi proračuni također pružaju znanstvenicima i inženjerima način modeliranja oluja pomoću računalnih tehnika.
Koristeći se podacima dobivenim ovim mjerenjima, istraživači mogu pomoću vjerojatnosti i statistike utvrditi vjerojatnost da će padati kiša u budućnosti i kakvu vrstu oborina može nastati. To čine koristeći karakteristike za različite vrste vremena kao što su velike intenzitete, kratkotrajne kiše koje se mogu pojaviti u regijama u mnogim dijelovima svijeta. To im omogućuje traženje obrazaca i trendova iz kojih mogu oblikovati predviđanja o budućnosti.
Istraživanja su pokazala da se oko 50 posto svih kiša događa s intenzitetom većim od 20 mm / sat, dok se oko 20 do 30 posto događa pri 40 mm / sat ili većim, a te se vjerojatnosti pojavljuju neovisno o dugoročnim prosječnim količinama oborina za lokacije.
Svojstva otjecanja
Znanstvenici i inženjeri definiraju otjecanje kao dio oborina, taline snijega ili vode za navodnjavanje koja se skuplja kad ga zemlja ne može apsorbirati. Iz tih promatranja istraživači im mogu objasniti čimbenike poput brzine pojave nakon kiše ili može li se to nazvati površinski otjecanje, preljev ili prizemlje.
Površinski otjec izravno s kopnene površine. Slijevati se su pojave protoka koje nastaju kada sloj materijala poput tla uzrokuje da se na površini sakupe oborine. Prizemni odtok, po svojoj prirodi mogu akumulirati onečišćenja tla poput pesticida.
Instrumenti koji se koriste za određivanje otjecanja utječu na preciznost podataka. Trebali biste uzeti u obzir preciznost kako ste izmjerili količinu oborina, trajanje oborina, kako se oborine raspodjeljuju (uključujući da li imaju sastojke susnježice ili snijega), smjer kretanja oluje i sve druge uzroke utjecati na klimu. To bi moglo biti u rasponu od temperature do vjetra, vlage i varijacija u sezoni.
Ostale značajke koje su karakteristične samo za područja oborina uključuju nadmorsku visinu, topografiju, oblik sliva, područje odvodnje, vrstu tla i blizinu ribnjaka, jezera, akumulacija, ponora i drugih komponenti sliva koje mogu utjecati na otjecanje.
Kako istraživači proučavaju prirodu ovih pojava s obzirom na geologiju, oni mogu koristiti podatke i informacije koje dobivaju za proučavanje pojava u atmosferi na drugim područjima. Učinci zbog površinskih i ispadanja između oluja u Sjedinjenim Državama i onih u Amazoni mogu se uvelike razlikovati.
Studije su pokazale da oko trećine oborina nad kopnom završi kao otjecanje u potocima i rijekama koje na kraju vode prema oceanu. Ostala količina oborina gubi se isparavanjem, transpiracijom i infiltracijom (uranjanjem u podzemnu vodu). Proučavajući ove obrasce među pojavama otjecanja, istraživači stječu veće razumijevanje o tome kako ljudi utječu na okoliš i što same pojave Zemlje proizvode.
Ljudski utjecaj na otjecanje
Ljudski utjecaj na Zemlju donio je ceste, zgrade i druge građevine koje je stvorio čovjek koji su smanjili sposobnost otjecanja da bi se infiltrirali u zemlju ili dosegli rijeke i potoke. Ostale akcije ljudi poput uklanjanja vegetacije i tla i stvaranja površina na koje voda ne može prodrijeti povećavaju otjecanje. Zbog toga su se povećali volumen i učestalost poplava iz potoka. Podizanje javne svijesti i pokretanje rasprava o tome kako to može nauditi planeti mogu riješiti ta pitanja.
Urbanizacija u gradovima širom svijeta utjecala je na uzorke otjecanja na površinama. Usporedba ponašanja otjecanja i protoka vode u prirodnim područjima kao što su prašume sa umjetnim kao što su ceste i gradovi uopće, može vam dati ideju o tome kako je lako voda prirodno teći svojim potocima i rijekama u nekadašnjem vremenu. boreći se za to u potonjem. Javne poplave nastaju, a hidrogrami poprimaju više nepravilnih oblika u mjerenju količine kiše koja pokazuje ovu opasnost.
Mnogo je načina na koje se ljudi mogu riješiti okolinskih problema. Pojedinci koji rade na farmama i vrtovima mogu ograničiti koliko gnojiva koriste, a urbane površine mogu koristiti manje neprobojne površine kao osnovne korake. Sadnja također može pomoći. Neke biljke imaju prirodne načine sprječavanja pojave erozije, a to može ograničiti količinu štetnog otjecanja u vodene putove.
Zagađenje vode i odtok
Proučavanje kako čestice tla mogu biti pokupljene odljevom može vam pokazati kako procesi otjecanja mogu utjecati na onečišćenje vode. Zagađenje koje nije izvorište, odnosi se na eroziju tla koju uzrokuje čovjek i na kemijske primjene tih učinaka.
Ovi procesi uzrokuju da se kemikalije u tlu lijepe za vodu ili se u njima otapaju na način koji zagađuje okoliš. Sama voda može širiti leglo, naftu, kemikalije i gnojiva koja sadrže dušik i fosfor kako bi se smanjila kvaliteta vode.
Sama svojstva tla mogu utjecati na proces do kojeg dolazi do onečišćenja vode kao posljedice otjecanja. To može ovisiti o poroznosti, količini otvorenog prostora između zrna tla, tla koji može negativno utjecati na skladištenje i kretanje vode.
To također ovisi o hrapavosti površine tla koja lakše ubira zagađivače. Proučavanje kemijske i fizičke prirode vode u prisustvu tla može pružiti istraživačima bolje ideje kako riješiti probleme onečišćenja vode u odnosu na otjecanje.