เนื้อหา
คำจำกัดความน้ำท่วมของบริการสภาพอากาศแห่งชาติระบุว่า "น้ำท่วมเป็นน้ำล้นลงสู่ดินแดนที่แห้งแล้ง" น้ำท่วมเกิดขึ้นเมื่อฝนตกลงมาเร็วกว่าพื้นดินสามารถดูดซับหรือช่องทางธรรมชาติสามารถอุ้มน้ำได้
ประเภทของเหตุการณ์น้ำท่วม
น้ำท่วมฉับพลัน
สาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศในสหรัฐอเมริกาน้ำท่วมฉับพลันเกิดขึ้นภายในหกชั่วโมงของเหตุการณ์ฝน น้ำท่วมฉับพลันส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากฝนตกหนักจากพายุฝนฟ้าคะนองที่เคลื่อนตัวช้าพายุฝนฟ้าคะนองซ้ำหรือพายุเฮอริเคนหนักหรือพายุโซนร้อน
แม่น้ำท่วม
ฤดูฝนหิมะละลายหรือพายุจนตรอกอาจทำให้เกิดน้ำท่วมแม่น้ำ น้ำท่วมแม่น้ำเกิดขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรตามฤดูกาลตามธรรมชาติและอาจนานหนึ่งสัปดาห์หรือมากกว่านั้น
น้ำท่วมชายฝั่ง
น้ำท่วมตามแนวชายฝั่งเกิดขึ้นเมื่อพายุหรือลมพัดมหาสมุทรไกลออกไปกว่าแนวคลื่นปกติ ระบบแรงดันต่ำมากและลมแรงบริเวณชายฝั่งโดยเฉพาะพายุเฮอริเคนและพายุโซนร้อนทำให้เกิดน้ำท่วมบริเวณชายฝั่ง คลื่นทะเลแผ่นดินไหวที่รู้จักกันดีในชื่อคลื่นสึนามิหรือคลื่นยักษ์ที่เกิดจากแผ่นดินไหวใต้น้ำหรือการระเบิดของภูเขาไฟทำให้เกิดน้ำท่วมบริเวณชายฝั่ง
น้ำท่วมในเมือง
เมื่อพื้นที่ในเมืองเติบโตขึ้นภัยคุกคามของน้ำท่วมก็เช่นกัน ทางเท้าและอาคารป้องกันการแทรกซึมและเพิ่มการไหลบ่า ถนนสามารถกลายเป็นแม่น้ำที่ไหลและพื้นที่ต่ำเช่นทางลอดและชั้นใต้ดินอาจเติมน้ำ
Ice Dams และ Log Jams
บางครั้งน้ำแข็งหรือวัสดุธรรมชาติอื่น ๆ เช่นต้นไม้และพุ่มไม้ปิดกั้นการไหลบ่าชั่วคราว เมื่อวัสดุเหล่านี้หยุดไหลบ่ากลับมาน้ำจะสร้างแรงดันทำตัวเหมือนน้ำท่วมฉับพลันหากเขื่อนชั่วคราวหยุดกะทันหัน
เหตุการณ์น้ำท่วมอื่น ๆ
น้ำท่วมรุนแรงอาจเกิดขึ้นได้เมื่อเขื่อนกั้นน้ำหรือเขื่อนแตกหรือเมื่อต้องปล่อยน้ำออกจากสิ่งกีดขวางเพื่อลดแรงกดดัน การละลายของหิมะจากการเคลื่อนที่ของแมกมาอาจทำให้เกิดเหตุการณ์น้ำท่วมฉับพลันเช่นเดียวกับการปะทุของภูเขาไฟในปี 1980 เซนต์เฮเลนส์
แนวคิดการออกแบบโครงการน้ำท่วม
ปัจจัยสำคัญสองประการในการเกิดน้ำท่วมคือปริมาณน้ำฝนและปริมาณน้ำฝนที่รุนแรงโดยได้รับอิทธิพลจากสภาพภูมิประเทศสภาพดินและพื้นดิน แต่ละปัจจัยเหล่านี้เสนอโครงการที่เป็นไปได้ โดยทั่วไปโครงการเกี่ยวกับสาเหตุน้ำท่วมหรือผลลัพธ์จะใช้แบบจำลอง
ลักษณะภูมิประเทศส่งผลต่ออัตราการไหลของน้ำ เปรียบเทียบความเร็วของการไหลตามมุมลาด สร้างหรือสร้างรางสำหรับน้ำ คำนวณความเร็วของการไหลของน้ำโดยใช้ความเร็วเท่ากับระยะทางหารด้วยเวลา รีเซ็ตรางเป็นมุมชันและคำนวณความเร็วอีกครั้ง เปรียบเทียบความเร็ว คำถามที่อาจเกิดขึ้น: การเพิ่มมุมลาดเอียงของน้ำเป็นสองเท่าหรือไม่
พิจารณาว่าความกว้างของช่องทางส่งผลต่อความเร็วของน้ำอย่างไร ใช้รางกว้างสองแบบ วัดความเร็วและเปรียบเทียบ
ประเมินว่าระดับความลึกของน้ำมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อช่องทางแคบลง น้ำท่วมฉับพลันอาจส่งผลให้ผนังของน้ำสูง 30 ฟุตในหุบเขาแคบ สร้างหรือสร้างรางแคบและรางกว้าง ปริมาณน้ำที่ไหลจะต้องเหมือนกันสำหรับทั้งสองราง วัดความสูงของสายน้ำในแต่ละกรณี อีกทางหนึ่งสร้างรางที่ค่อยๆเปลี่ยนจากกว้างและตื้นเป็นแคบและลึก ทำเครื่องหมายบรรทัดน้ำ ขยายโครงการโดยการเปรียบเทียบความเร็วของน้ำในส่วนกว้างกับความเร็วในส่วนที่แคบ
เกือบครึ่งหนึ่งของผู้เสียชีวิตจากน้ำท่วมฉับพลันเกิดขึ้นในรถยนต์ คำนวณแรงที่ต้องใช้ในการเคลื่อนย้ายรถยนต์โดยเฉลี่ย น้ำต้องลึกแค่ไหนในการเคลื่อนย้ายรถ?
น้ำท่วมบางส่วนเป็นผลมาจากการทำลายเขื่อนน้ำแข็งเขื่อนหรือเขื่อน ในความเป็นจริงหนึ่งในเขื่อนที่เลวร้ายที่สุดในประวัติศาสตร์ของสหรัฐอเมริกาคือวันที่ 31 พฤษภาคม 1889 น้ำท่วมจอห์นสทาวน์ วิจัยและออกแบบเขื่อน สร้างแบบจำลองของเขื่อนข้ามราง กำหนดแรงที่จำเป็นในการทำลายเขื่อน ประเมินและออกแบบใหม่เพื่อปรับปรุง อีกทางหนึ่งคือออกแบบสะพานเพื่อลดปัญหากระดาษติดขัด ประเมินความดันบนสะพานเนื่องจากเศษวัสดุหรือน้ำแข็งติดขัด
ตะกอนฝากจากน้ำท่วมเป็นอย่างไร สร้างหรือสร้างสองช่อง วางรางหนึ่งอันที่มุมตื้นและอีกมุมหนึ่งเป็นมุมชัน (โดยทั่วไปความลาดชันตามธรรมชาติที่ลาดชันที่สุดอยู่ระหว่าง 45 ถึง 60 องศา) เติมทั้งสองอย่างด้วยตะกอนปริมาณเท่ากันทรายและหินที่จัดเรียงให้เท่ากันมากที่สุด วางกล่องพลาสติกใสที่ด้านล่างของรางแต่ละอัน ปล่อยให้น้ำไหลผ่านแต่ละรางเพื่ออุ้มตะกอนทรายและหินลงในกล่องพลาสติก เปรียบเทียบการเตรียมการขั้นสุดท้ายของตะกอน อีกทางหนึ่งคือปล่อยให้น้ำและตะกอนไหลออกมา วัดและเปรียบเทียบระยะเวลาที่น้ำอุ้มตะกอน
ชนิดของดินมีผลต่ออัตราการแทรกซึมของฝน ใช้กล่องพลาสติกตื้น ๆ เติมด้วยตะกอนหนึ่งที่มีทรายและหนึ่งที่มีก้อนกรวดกรอกไปด้านบนของกล่องพลาสติก คุณสามารถขยายแนวคิดโดยใช้สองกล่องที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละประเภทดินปล่อยตะกอนหลวมในหนึ่งกล่องและบรรจุตะกอนอย่างแน่นหนาในอีก วางกล่องพลาสติกแต่ละกล่องไว้ในกล่องที่ใหญ่กว่าเพื่อให้น้ำไหลออกมา ใช้ระบบสปริงเกอร์เพื่อ "ฝน" บนกล่อง วัดและเปรียบเทียบปริมาณน้ำที่จมลงในตะกอนและวัดปริมาณน้ำที่ไหลออกมา คุณอาจต้องการรีเซ็ตกล่องและเพิ่มอัตราปริมาณน้ำฝน
พืชปกคลุมส่งผลกระทบต่อปริมาณน้ำฝนที่ไหลบ่า ใช้ภาชนะพลาสติกใสสองอัน เติมทั้งสองด้วยดิน ปลูกเมล็ดพันธุ์หญ้าไว้ในที่เดียว เมื่อหญ้ากลายเป็นที่ยอมรับใช้สปริงเกลอร์ฝนบนภาชนะทั้งสอง จับและวัดปริมาณน้ำท่า อีกวิธีหนึ่งคือใช้ไม้จิ้มฟันเพื่อจำลองพืชในภาชนะเดียว วัดปริมาณน้ำที่แทรกซึมและที่ไหลออกมา
ให้การศึกษาแก่ประชาชนด้วยโครงการฉุกเฉินน้ำท่วม วิจัยเขตน้ำท่วมในพื้นที่ สร้างแคมเปญการรับรู้สาธารณะ แบ่งปันรายการตรวจสอบการเตรียมพร้อมฉุกเฉิน เขียนบทความสำหรับบทความในท้องถิ่นหรือเนื้อข่าว ทำงานร่วมกับหน่วยงานท้องถิ่นเพื่อสร้างและโพสต์สัญญาณเส้นทางหลบหนีฉุกเฉินจากเขตน้ำท่วม
โครงการวิทยาศาสตร์พลเมือง
โครงการวิทยาศาสตร์พลเมืองออนไลน์อนุญาตให้บุคคลรวบรวมและเพิ่มข้อมูลในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ SciStarter และ Citizen Science Alliance (ดูแหล่งข้อมูล) เป็นเว็บไซต์ออนไลน์สองแห่งที่แสวงหาข้อมูลสาธารณะ