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La definizione di alluvione del National Weather Service afferma che "le inondazioni sono traboccanti di acqua su terreni normalmente asciutti". Le alluvioni si verificano quando la pioggia cade più velocemente di quanto il suolo possa assorbire o i canali naturali possano trasportare l'acqua.
Tipi di eventi di alluvione
Inondazioni
La principale causa di decessi dovuti alle condizioni meteorologiche negli Stati Uniti, inondazioni improvvise si verificano entro sei ore dall'evento della pioggia. La maggior parte delle inondazioni si verificano a causa di forti piogge da temporali lenti, temporali ripetuti o forti piogge di uragani o tempeste tropicali.
Inondazioni fluviali
Le piogge stagionali, lo scioglimento della neve o le tempeste di stallo possono provocare alluvioni del fiume. Le alluvioni dei fiumi si verificano come parte del ciclo stagionale naturale e possono durare una settimana o più.
Inondazioni costiere
Inondazioni lungo le coste si verificano quando tempeste o venti spingono l'oceano più lontano delle normali linee di marea. I sistemi a bassa pressione estrema e gli intensi venti a terra, in particolare da uragani e tempeste tropicali, causano inondazioni costiere. Anche le onde sismiche del mare, meglio conosciute come tsunami o maremoti, innescate da terremoti sottomarini o eruzioni vulcaniche causano inondazioni costiere.
Inondazioni urbane
Man mano che le aree urbane crescono, aumenta anche la minaccia di inondazioni. La pavimentazione e gli edifici impediscono l'infiltrazione e aumentano il deflusso. Le strade possono diventare fiumi correnti e aree basse come sottopassi e scantinati possono riempirsi d'acqua.
Dighe di ghiaccio e marmellate di tronchi
A volte il ghiaccio o altri materiali naturali come alberi e arbusti bloccano temporaneamente il deflusso. Quando questi materiali trattengono il deflusso, l'acqua crea pressione, comportandosi come un'alluvione improvvisa se la diga temporanea si rompe improvvisamente.
Altri eventi di alluvione
Gravi inondazioni possono verificarsi in caso di rottura di argini o dighe o quando l'acqua deve essere liberata dagli impiantamenti per alleviare la pressione. Lo scioglimento della neve dovuto al movimento del magma può anche causare improvvisi eventi di alluvione, come con l'eruzione del 1980 del Monte. Sant'Elena.
Idee di progettazione del progetto Flood
Due fattori chiave nelle inondazioni sono la quantità delle precipitazioni e l'intensità delle precipitazioni, con influenze da topografia, condizioni del suolo e copertura del suolo. Ognuno di questi fattori suggerisce possibili progetti. In generale, un progetto sulle cause o sugli esiti dell'inondazione utilizzerà modelli.
La topografia influisce sulla velocità del flusso d'acqua. Confronta la velocità del flusso in base all'angolo di inclinazione. Costruisci o crea uno scivolo per l'acqua. Calcola la velocità del flusso d'acqua usando la velocità uguale alla distanza divisa per il tempo. Riportare lo scivolo su un angolo più ripido e calcolare nuovamente la velocità. Confronta le velocità. Domanda potenziale: il raddoppio dell'angolo di inclinazione raddoppia anche la velocità dell'acqua?
Considera come la larghezza di un canale del flusso influisce sulla velocità dell'acqua. Utilizzare due diverse larghezze dello scivolo. Misura le velocità e confronta.
Valuta come cambia la profondità dell'acqua mentre il canale si restringe. Inondazioni improvvise possono provocare un muro d'acqua alto 30 piedi in uno stretto canyon. Crea o costruisci uno scivolo stretto e uno scivolo largo. La quantità di acqua che scorre deve essere la stessa per entrambi gli scivoli. Misurare l'altezza della linea di galleggiamento in ciascun caso. In alternativa, creare uno scivolo che cambia gradualmente da largo e poco profondo a stretto e profondo. Segna la linea di galleggiamento. Estendi il progetto confrontando la velocità dell'acqua nella sezione larga con la velocità nella sezione stretta.
Quasi la metà dei decessi legati alle inondazioni si verificano nelle automobili. Calcola la forza richiesta per spostare un'automobile media. Quanto deve essere profonda l'acqua per spostare un'auto?
Alcune inondazioni derivano dalla rottura di dighe di ghiaccio, argini o dighe. In effetti, una delle peggiori rotture di dighe nella storia degli Stati Uniti fu l'inondazione di Johnstown del 31 maggio 1889. Ricerca e progettazione di una diga. Costruisci un modello della diga attraverso uno scivolo. Determina la forza necessaria per rompere la diga. Valuta e riprogetta per migliorare. In alternativa, progettare un ponte per ridurre al minimo gli inceppamenti di detriti. Valuta la pressione su un ponte a causa di detriti o marmellate di ghiaccio.
Che aspetto hanno i depositi sedimentari di un'alluvione? Costruisci o crea due scivoli. Posizionare uno scivolo a un angolo basso e l'altro a un angolo più ripido (in generale, i pendii naturali più ripidi vanno da 45 a 60 gradi). Riempi entrambi gli scivoli con uguali quantità di limo, sabbia e rocce disposte il più simili possibile. Posizionare una scatola di plastica trasparente nella parte inferiore di ogni scivolo. Lascia che l'acqua scorra verso il basso attraverso ogni scivolo per trasportare il limo, la sabbia e le rocce nelle scatole di plastica. Confronta le disposizioni finali dei sedimenti. In alternativa, fai defluire l'acqua e i sedimenti. Misura e confronta fino a che punto l'acqua trasporta i sedimenti.
Il tipo di terreno influenza il tasso di infiltrazione delle precipitazioni. Usando scatole di plastica poco profonde, riempi una di limo, una di sabbia e una di ciottoli, riempiendola fino alla cima della scatola di plastica. È possibile estendere l'idea utilizzando due scatole diverse per ciascun tipo di terreno, lasciando i sedimenti sciolti in una scatola e imballando i sedimenti strettamente nell'altra. Posizionare ogni scatola di plastica in una scatola più grande per catturare il deflusso. Utilizzare un sistema di irrigazione per "piovere" sulle scatole. Misura e confronta la quantità di acqua che affonda nei sedimenti e misura la quantità di acqua che fuoriesce. Potresti anche voler ripristinare le caselle e aumentare il tasso di pioggia.
La copertura vegetale influenza il deflusso delle precipitazioni. Utilizzare due contenitori di plastica trasparente. Riempi entrambi di terra. Seme dell'erba vegetale in un contenitore. Una volta che l'erba si è stabilita, utilizzare uno spruzzatore per piovere su entrambi i contenitori. Cattura e misura la quantità di deflusso. In alternativa, utilizzare gli stuzzicadenti per simulare le piante in un contenitore. Misura la quantità di acqua che si infiltra e che fuoriesce.
Educare il pubblico con un progetto di emergenza alluvione. Ricerca le zone di inondazione nell'area. Crea una campagna di sensibilizzazione pubblica. Condividi liste di controllo per la preparazione alle emergenze. Scrivi un articolo per il giornale locale o il telegiornale. Collaborare con le autorità locali per creare e pubblicare segnali di vie di fuga di emergenza da zone di inondazione.
Citizen Science Projects
I progetti di scienze dei cittadini online consentono alle persone di raccogliere e aggiungere dati agli studi scientifici. SciStarter e Citizen Science Alliance (vedi Risorse) sono due siti online in cerca di input pubblici.