コンテンツ
National Weather Serviceの洪水の定義では、「洪水は、通常は乾燥している土地に水があふれることです」と述べています。洪水は、地面が吸収するよりも早く雨が降ったり、自然の水路が水を運び去ったりする場合に起こります。
洪水イベントの種類
鉄砲水
米国の気象関連死亡の主な原因である鉄砲水は、降雨イベントから6時間以内に発生します。ほとんどの鉄砲水は、ゆっくりと移動する雷雨からの大雨、繰り返される雷雨、またはハリケーンや熱帯暴風雨の大雨によって発生します。
川の洪水
季節的な雨、雪解け、または失速した嵐は、川の洪水につながる可能性があります。川の洪水は、自然の季節サイクルの一部として発生し、1週間以上続くことがあります。
沿岸洪水
海岸線に沿った洪水は、嵐や風が通常の潮normal線よりも遠くに海を押し出したときに起こります。特にハリケーンや熱帯暴風雨による極低気圧システムと強烈な陸上風は、沿岸の洪水を引き起こします。水中地震や火山噴火によって引き起こされる津波や津波としてよく知られている地震の海の波も、沿岸の洪水を引き起こします。
都市の洪水
都市部が拡大するにつれて、洪水の脅威も増大します。舗装と建物は浸透を防ぎ、流出を増加させます。通りは川になり、地下道や地下室などの低い地域は水で満たされます。
アイスダムとログジャム
時々、氷や木や低木のような他の天然物質が一時的に流出をブロックします。これらの物質が流出を抑えると、一時的なダムが突然壊れると、水が圧力を発生させ、鉄砲水のように振る舞います。
その他の洪水イベント
堤防やダムが壊れたり、圧力を緩和するために貯水池から水を放出しなければならない場合、深刻な洪水が発生する可能性があります。マグマの動きによる雪の融解は、1980年の富士山の噴火のように、突然の洪水イベントも引き起こす可能性があります。セントヘレンズ。
洪水プロジェクトの設計アイデア
洪水の2つの重要な要因は、地形、土壌条件、および土地被覆の影響による降雨量と降雨強度です。これらの各要因は、可能なプロジェクトを示唆しています。一般に、洪水の原因または結果に関するプロジェクトではモデルを使用します。
地形は水の流量に影響します。傾斜角に基づいて流速を比較します。水用のシュートを作成または作成します。速度と距離を時間で割った値を使用して、水の流れの速度を計算します。シュートをより急な角度にリセットし、速度を再度計算します。速度を比較します。潜在的な質問：傾斜角を2倍にすると、水の速度も2倍になりますか？
河川の幅が水の速度にどのように影響するかを検討してください。 2つの異なる幅のシュートを使用します。速度を測定して比較します。
水路が狭くなるにつれて水深がどのように変化するかを評価します。鉄砲水により、狭い峡谷で高さ30フィートの水壁ができます。狭いシュートと広いシュートを作成または構築します。流れる水の量は、両方のシュートで同じでなければなりません。それぞれの場合で、喫水線の高さを測定します。または、幅が広く浅いものから幅が狭く深いものに徐々に変化するシュートを作成します。喫水線をマークします。広いセクションの水速度を狭いセクションの水速度と比較して、プロジェクトを拡張します。
鉄砲水に関連した死亡のほぼ半数が自動車で発生しています。平均的な自動車を動かすのに必要な力を計算します。車を動かすのに水はどれくらいの深さが必要ですか？
いくつかの洪水は、氷のダム、堤防、またはダムの破壊から生じます。実際、米国史上最悪のダム決壊の1つは、1889年5月31日のジョンズタウン洪水でした。ダムの研究と設計。シュート全体にダムのモデルを作成します。ダムを破壊するために必要な力を決定します。改善するための評価と再設計。または、破片の詰まりを最小限に抑えるブリッジを設計します。破片や氷の詰まりによる橋の圧力を評価します。
洪水による堆積物はどのようなものですか？ 2つのシュートを作成または作成します。 1つのシュートを浅い角度で配置し、もう1つのシュートをより急な角度で配置します（一般に、最も急な自然勾配は45〜60度の範囲です）。両方のシュートをできるだけ同じ量のシルト、砂、岩で満たします。各シュートの底に透明なプラスチックの箱を置きます。泥、砂、岩をプラスチックの箱に運ぶために、各シュートを水が流れ落ちるようにします。堆積物の最終配置を比較します。または、水と沈殿物を流出させます。水が堆積物を運ぶ距離を測定し、比較します。
土壌の種類は、降雨の浸透率に影響します。浅いプラスチックの箱を使用して、1つをシルト、1つを砂、もう1つを小石で満たし、プラスチックの箱の上部まで満たします。土壌の種類ごとに2つの異なるボックスを使用して、一方のボックスに沈殿物を残し、もう一方のボックスに沈殿物をしっかりと詰めることで、アイデアを拡張できます。流出をキャッチするために、各プラスチックの箱を大きな箱に入れます。スプリンクラーシステムを使用して、ボックスに「雨が降る」ようにします。堆積物に沈む水の量を測定して比較し、流出する水の量を測定します。また、ボックスをリセットし、降雨の割合を増やすこともできます。
植物被覆は降雨流出に影響します。 2つの透明なプラスチック容器を使用します。両方を土で満たします。 1つの容器に草の種を植えます。草が定着したら、スプリンクラーを使用して両方のコンテナに雨を降らせます。流出量をキャプチャして測定します。または、つまようじを使用して、1つの容器で植物をシミュレートします。浸透し、流れ落ちる水の量を測定します。
洪水緊急プロジェクトで公衆を教育します。その地域の洪水地帯を調査します。啓発キャンペーンを作成します。緊急時の準備チェックリストを共有します。地元の新聞やニュースキャストの記事を書いてください。地方自治体と協力して、洪水地帯からの緊急避難経路標識を作成し、掲示します。
市民科学プロジェクト
オンライン市民科学プロジェクトにより、個人はデータを収集して科学研究に追加できます。 SciStarterとCitizen Science Alliance（「参考文献」を参照）は、パブリックインプットを求めている2つのオンラインサイトです。