Obsah
V definícii povodne Národnej meteorologickej služby sa uvádza, že „povodeň je pretekanie vody do pôdy, ktorá je normálne suchá“. Záplavy nastávajú, keď dážď padá rýchlejšie, ako môže zem absorbovať alebo keď prírodné kanály môžu odnášať vodu.
Typy povodňových udalostí
Povodne Flash
Hlavnou príčinou úmrtí súvisiacich s počasím v Spojených štátoch amerických sú rýchle záplavy do šiestich hodín od dažďovej udalosti. Väčšina bleskových povodní sa vyskytuje v dôsledku silných dažďov spôsobených pomaly sa vyskytujúcimi búrkami, opakovanými búrkami alebo silnými dažďami hurikánov alebo tropických búrok.
Povodne rieky
Sezónne dažde, topenie snehu alebo zastavené búrky môžu viesť k povodniam. Riečne povodne sa vyskytujú ako súčasť prirodzeného sezónneho cyklu a môžu trvať týždeň alebo viac.
Pobrežné povodne
Povodne pozdĺž pobrežia sa vyskytujú, keď búrky alebo vetry tlačia oceán ďalej, než je obvyklý príliv. Extrémne nízkotlakové systémy a intenzívne vetry na pobreží, najmä z hurikánov a tropických búrok, spôsobujú pobrežné záplavy. Seizmické morské vlny známe pod menom tsunami alebo prílivové vlny vyvolané zemetrasením pod vodou alebo sopečnými erupciami tiež spôsobujú pobrežné záplavy.
Urban povodne
S rastom mestských oblastí sa zvyšuje aj riziko povodní. Chodník a budovy zabraňujú prenikaniu a zvyšujú odtok. Ulice sa môžu stať tečúcimi riekami a nízke oblasti, ako sú podchody a pivnice, sa môžu naplniť vodou.
Ľadové priehrady a džemy
Niekedy ľad alebo iné prírodné materiály, ako sú stromy a kríky, dočasne blokujú odtok. Keď tieto materiály zadržiavajú odtok, voda vytvára tlak a správa sa ako blesková povodeň, ak sa dočasná priehrada náhle rozbije.
Iné povodňové udalosti
K závažným záplavám môže dôjsť, keď sa hrádze alebo priehrady rozbijú alebo keď sa musí z nádrží uvoľniť voda, aby sa uvoľnil tlak. Tavenie snehu magmatickým pohybom môže tiež spôsobiť náhle povodňové udalosti, ako pri výbuchu Mt. St. Helens.
Nápady projektovania povodní
Dva kľúčové faktory povodní sú množstvo zrážok a intenzita zrážok s vplyvmi topografie, pôdnych podmienok a prízemia. Každý z týchto faktorov naznačuje možné projekty. Vo všeobecnosti sa v projektoch o príčinách alebo výsledkoch povodní budú používať modely.
Topografia ovplyvňuje rýchlosť prietoku vody. Porovnajte rýchlosť toku na základe uhla sklonu. Postavte alebo vytvorte sklz pre vodu. Vypočítajte rýchlosť prúdenia vody pomocou rýchlosti rovnajúcej sa vzdialenosti delenej časom. Nastavte sklz do strmšieho uhla a znova vypočítajte rýchlosť. Porovnať rýchlosti. Potenciálna otázka: Zdvojnásobuje uhol sklonu aj rýchlosť vody?
Zvážte, ako šírka kanála toku ovplyvňuje rýchlosť vody. Použite dve rôzne šírky sklzu. Zmerajte rýchlosti a porovnajte.
Zhodnoťte, ako sa mení hĺbka vody pri zužovaní kanála. Záplavy môžu mať za následok, že v úzkom kaňone bude stena vody vysoká 30 metrov. Vytvorte alebo postavte úzky sklz a široký sklz. Množstvo tečúcej vody musí byť rovnaké pre obe sklzy. V každom prípade zmerajte výšku vodovodného potrubia. Prípadne vytvorte sklz, ktorý sa postupne mení zo širokého a plytkého na úzky a hlboký. Označte vodnú hladinu. Rozšírte projekt porovnaním rýchlosti vody v širokom úseku s rýchlosťou v úzkom úseku.
Takmer polovica úmrtí spôsobených povodňami sa vyskytla v automobiloch. Vypočítajte silu potrebnú na pohyb priemerného automobilu. Aká hlboká musí byť voda na pohyb auta?
Niektoré povodne sú dôsledkom rozbitia ľadových hrádzí, hrádzí alebo hrádzí. V skutočnosti jednou z najhorších priehradných priehrad v histórii USA bola povodeň Johnstown z 31. mája 1889. Výskum a projektovanie priehrady. Postavte model priehrady cez sklz. Určite silu potrebnú na rozbitie priehrady. Vyhodnotiť a prepracovať na vylepšenie. Prípadne navrhnite most, aby ste minimalizovali upchatie zvyškov. Vyhodnoťte tlak na mostík v dôsledku úlomkov alebo ľadových džemov.
Ako vyzerajú sedimentárne usadeniny po povodni? Zostavte alebo vytvorte dva sklzy. Jeden sklz umiestnite do plytkého uhla a druhý do strmšieho uhla (vo všeobecnosti najstrmšie prírodné svahy sa pohybujú medzi 45 a 60 stupňami). Naplňte obe žľaby rovnakým množstvom bahna, piesku a hornín usporiadaných čo najviac podobným spôsobom. Umiestnite priehľadnú plastovú krabicu na spodnú časť každého sklzu. Nechajte vodu pretekať cez každý sklz, aby preniesla bahno, piesok a kamene do plastových boxov. Porovnajte konečné usporiadanie sedimentov. Prípadne nechajte vodu a sedimenty vytiecť. Zmerajte a porovnajte, ako ďaleko voda prenáša sedimenty.
Typ pôdy ovplyvňuje rýchlosť infiltrácie zrážok. Pomocou plytkých plastových škatúľ jednu vyplňte bahnom, jednu s pieskom a druhú s kamienkami a naplňte ju po plastovú krabicu. Túto myšlienku môžete rozšíriť pomocou dvoch rôznych škatúľ pre každý typ pôdy, pričom sedimenty zostanú voľné v jednej škatuľke a tesné sedimenty sa naplnia do druhej. Umiestnite každú plastovú krabicu do väčšej škatule, aby ste zachytili odtok. Na boxy použite dažďový systém. Zmerajte a porovnajte množstvo vody, ktorá sa vsakuje do sedimentov, a zmerajte množstvo odtekajúcej vody. Môžete tiež chcieť resetovať políčka a zvýšiť mieru zrážok.
Pokrytie rastlín ovplyvňuje odtok zrážok. Použite dva priehľadné plastové obaly. Naplňte obe pôdou. Semená trávy sadte do jednej nádoby. Akonáhle je tráva usadená, použite postrekovač na dážď na obidve nádoby. Zachyťte a zmerajte množstvo odtoku. Na simuláciu rastlín v jednom obale použite alternatívne špáradlá. Zmerajte množstvo vody, ktorá infiltruje a ktorá steká.
Vzdelávať verejnosť pomocou protipovodňového projektu. Výskum povodňových zón v oblasti. Vytvorte kampaň na zvýšenie povedomia verejnosti. Zdieľajte kontrolné zoznamy pripravenosti na núdzové situácie. Napíš článok pre miestny papier alebo spravodajstvo. Spolupracovať s miestnymi orgánmi pri vytváraní a zverejňovaní značiek únikových trás z povodňových zón.
Občianske vedecké projekty
Online vedecké projekty pre občanov umožňujú jednotlivcom zhromažďovať a pridávať údaje do vedeckých štúdií. SciStarter a Citizen Science Alliance (pozri zdroje) sú dve online stránky, ktoré sa snažia získať informácie od verejnosti.