NộI Dung
- Công thức dòng chảy trực tiếp
- Tỷ lệ thoát cao điểm
- Thuộc tính của Runoff
- Hiệu ứng con người trên Runoff
- Ô nhiễm nước và dòng chảy
Nước có thể đi qua nhiều tuyến đường khi nó rơi xuống từ bầu trời dưới dạng mưa và lượng mưa khác, và cuối cùng thấm vào lòng đất. Bạn có thể tìm ra bao nhiêu nước có thể tự chảy qua những con đường chìm trong đất hoặc các vật liệu khác vào trái đất sau khi mưa lớn. Dòng chảy mặt của nước là một cách để xác định lượng nước tạo ra của một lượng nước.
Công thức dòng chảy trực tiếp
Các phương pháp đơn giản, đơn giản để tính toán dòng chảy có thể cho bạn biết lượng nước mà bão mang đến trái đất. Đối với một diện tích bề mặt nhất định như mái nhà hoặc sân, nhân diện tích với số inch của lượng mưa và chia cho 231 để có được dòng chảy trong gallon. Yếu tố 231 đến từ thực tế là thể tích 1 gallon tương đương với 230 inch khối. Khi tính toán khối lượng dòng chảy mái, bạn có thể sử dụng một công thức dòng chảy trực tiếp (trong3) trong đó kêu gọi nhân diện tích che phủ mái nhà bằng inch inch của lượng mưa.
Các phương trình phức tạp hơn, phức tạp hơn có tính đến các yếu tố, chẳng hạn như sự thay đổi của lượng mưa tạo ra theo thời gian. Một phương pháp, được gọi là Phương pháp hợp lý sử dụng Phương trình hợp lý C = Q / (iA) cho hệ số dòng chảy C, tỷ lệ dòng chảy cao nhất Q, cường độ mưa Tôi (tính bằng / giờ) và kích thước của khu vực Một (thường tính bằng mẫu).
Các hệ số dòng chảy khác sử dụng các đơn vị đo lường khác nhau cho các biến khác, chẳng hạn như diện tích tính bằng m2 và cường độ tính bằng mm / giờ. Một số bảng hệ số dòng chảy tồn tại để tính toán dòng chảy của nước mưa, như Bảng thông tin hệ số dòng chảy (C) của Ủy ban kiểm soát tài nguyên nước tiểu bang California. Máy tính trực tuyến tồn tại cho chính công thức, giống như công cụ của LMNO Engineering, Research và Software.
Tỷ lệ thoát cao điểm
Bạn có thể đo tốc độ dòng chảy cao nhất Q sử dụng một cơn bão Đơn vị thủy văn, dòng chảy của một cơn bão theo thời gian đối với một địa điểm nơi lượng mưa tập trung trên đất liền, đến đơn vị đầu vào của lượng mưa. Biểu đồ này phụ thuộc vào cơn bão riêng. Các nhà khoa học và kỹ sư tạo ra các bản đồ thủy văn từ các phép đo lượng mưa trong cơn bão.
Họ làm như vậy trong khi giải quyết các vấn đề như sự khác biệt về diện tích hoặc thời gian thực hiện các phép đo. Những tính toán này cũng cung cấp cho các nhà khoa học và kỹ sư một cách mô hình hóa các cơn bão bằng cách sử dụng các kỹ thuật tính toán.
Sử dụng dữ liệu họ thu được từ các phép đo này, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng xác suất và thống kê để xác định khả năng trời sẽ mưa trong tương lai và loại mưa nào có thể xảy ra. Họ làm điều này bằng cách sử dụng các đặc điểm cho các loại thời tiết khác nhau, chẳng hạn như lượng mưa trong thời gian ngắn, cường độ cao có thể xảy ra ở các khu vực ở nhiều nơi trên thế giới. Điều này cho phép họ tìm kiếm các mô hình và xu hướng mà từ đó họ có thể hình thành dự đoán về tương lai.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khoảng 50 phần trăm của tất cả các cơn mưa xảy ra ở cường độ lớn hơn 20 mm / giờ trong khi khoảng 20 đến 30 phần trăm xảy ra ở mức 40 mm / giờ hoặc cao hơn, và những khả năng này xảy ra độc lập với lượng mưa trung bình dài hạn cho các địa điểm.
Thuộc tính của Runoff
Các nhà khoa học và kỹ sư định nghĩa dòng chảy là một phần của lượng mưa, tuyết tan hoặc nước tưới tập hợp khi đất không thể hấp thụ nó. Từ những quan sát này, các nhà nghiên cứu có thể giải thích cho các yếu tố như nó xuất hiện nhanh như thế nào sau khi mưa hoặc liệu nó có thể được gọi là dòng chảy mặt, dòng chảy hoặc dòng chảy mặt đất.
Bề mặt chảy là từ bề mặt đất trực tiếp. Dòng chảy là hiện tượng của dòng chảy xảy ra khi một lớp vật liệu như đất gây ra lượng mưa trên bề mặt. Dòng chảy mặt đất, bởi bản chất của nó, có thể tích tụ các chất gây ô nhiễm đất như thuốc trừ sâu.
Các công cụ được sử dụng trong việc xác định dòng chảy ảnh hưởng đến độ chính xác của dữ liệu. Bạn nên tính đến độ chính xác của cách bạn đo lượng mưa, thời lượng mưa, lượng mưa phân phối chính nó (bao gồm cả việc nó có các thành phần của mưa đá hay tuyết), hướng bão di chuyển và bất kỳ nguyên nhân nào khác có thể ảnh hưởng đến khí hậu. Điều này có thể bao gồm từ nhiệt độ đến gió, độ ẩm và các biến thể trong mùa.
Các đặc điểm khác độc đáo hơn đối với các khu vực có lượng mưa bao gồm độ cao, địa hình, hình dạng lưu vực, diện tích thoát nước, loại đất và vùng lân cận của ao, hồ, hồ chứa, bồn rửa và các thành phần khác của lưu vực có thể ảnh hưởng đến dòng chảy.
Khi các nhà nghiên cứu nghiên cứu bản chất của các hiện tượng này liên quan đến địa chất, họ có thể sử dụng dữ liệu và thông tin họ có được để nghiên cứu các hiện tượng trong khí quyển ở các khu vực khác. Các ảnh hưởng do bề mặt và dòng chảy giữa các cơn bão ở Hoa Kỳ và những người ở Amazon có thể khác nhau rất nhiều.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khoảng một phần ba lượng mưa trên đất liền kết thúc như dòng chảy trong các dòng suối và sông cuối cùng dẫn đến đại dương. Lượng mưa khác bị mất do bay hơi, thoát hơi nước và thấm (ngâm vào nước ngầm). Bằng cách nghiên cứu các mô hình này trong số các hiện tượng dòng chảy, các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách con người ảnh hưởng đến môi trường và những hiện tượng của Trái đất tự tạo ra.
Hiệu ứng con người trên Runoff
Tác động của con người lên Trái đất đã mang lại những con đường, tòa nhà và các công trình nhân tạo khác làm giảm khả năng dòng chảy để xâm nhập vào lòng đất hoặc đến các con sông và suối. Các hành động khác của con người như loại bỏ thảm thực vật và đất và tạo ra các bề mặt mà nước không thể xâm nhập làm tăng dòng chảy. Họ đã khiến cho khối lượng và tần suất lũ từ các con suối tăng lên. Nâng cao nhận thức cộng đồng và tạo ra các cuộc thảo luận về cách những điều này có thể làm tổn thương hành tinh có thể giải quyết những vấn đề này.
Đô thị hóa ở các thành phố trên khắp thế giới đã ảnh hưởng đến mô hình dòng chảy trên bề mặt. So sánh hành vi của dòng chảy và dòng chảy của nước trong các khu vực tự nhiên như rừng mưa nhiệt đới với con người nhân tạo như đường và thành phố nói chung có thể cho bạn biết nước dễ dàng chảy ra sông suối như thế nào trước đây đấu tranh để làm như vậy trong sau này. Lũ lụt đô thị xảy ra, và thủy văn có các hình thức bất thường hơn trong việc đo lượng mưa đang rơi để cho thấy mối nguy hiểm này.
Có nhiều cách con người có thể giải quyết các vấn đề môi trường này. Các cá nhân làm việc trong các trang trại và vườn có thể hạn chế lượng phân bón họ sử dụng và khu vực đô thị có thể sử dụng ít bề mặt không thể xuyên thủng như các bước cơ bản. Trồng cũng có thể giúp. Một số nhà máy có những cách tự nhiên để ngăn chặn xói mòn xảy ra, và điều này có thể hạn chế lượng dòng chảy có hại vào đường thủy.
Ô nhiễm nước và dòng chảy
Nghiên cứu làm thế nào các hạt đất có thể được nhặt lên bởi dòng chảy có thể cho bạn thấy làm thế nào các quá trình dòng chảy có thể ảnh hưởng đến ô nhiễm nước. Ô nhiễm nguồn không quan trọng đề cập đến xói mòn đất do con người gây ra và các ứng dụng hóa học của những tác động đó.
Các quá trình này làm cho các hóa chất trong đất dính vào nước hoặc hòa tan trong chúng theo cách gây ô nhiễm môi trường. Bản thân nước có thể phát tán rác, dầu mỏ, hóa chất và phân bón mang nitơ và phốt pho để giảm chất lượng nước.
Các đặc tính của đất có thể ảnh hưởng đến quá trình ô nhiễm nước xảy ra do dòng chảy. Nó có thể phụ thuộc vào độ xốp, lượng không gian mở giữa các hạt đất, của đất có thể ảnh hưởng xấu đến việc lưu trữ và di chuyển của nước.
Nó cũng phụ thuộc vào độ nhám của bề mặt đất có thể thu giữ các chất ô nhiễm dễ dàng hơn. Nghiên cứu tính chất hóa học và vật lý của nước khi có đất có thể giúp các nhà nghiên cứu có ý tưởng tốt hơn về cách giải quyết các vấn đề ô nhiễm nước khi chúng liên quan đến dòng chảy.