science >> Wetenschap >  >> Geologie

Hoe zandzakken werken

Zandzakken die een massa vloedwater tegenhouden. Bekijk meer foto's van natuurrampen. ©iStockphoto.com/Tony Campbell

Op een zondag in maart 2010 stadsambtenaren in Fargo, ND, staken sigaren aan om hun overwinning op de Rode Rivier te vieren. Tijdens het week-end, bewoners hadden gewacht om te zien of de zandzakken die ze hadden geplaatst en de kleidijken, complimenten van het US Army Corps of Engineers, zou vasthouden. Ze wisten dat als deze verdediging faalde, de Rode Rivier, gezwollen met gesmolten sneeuw, hun huizen zouden binnenstormen.

Fargo had nog een beetje littekens van 2009, toen de Rode Rivier eerder overstroomde. Duizenden bewoners probeerden hun huizen te beschermen en velen werden gedwongen te evacueren. Volgend jaar, ze stonden klaar met miljoenen zandzakken, en gelukkig, de rivier zakte. Een bewoner vertelde The Christian Science Monitor dat hij kon ontspannen en kijken naar het NCAA Men's Division I Basketball Championship (ook bekend als "March Madness"), wetende dat muren van zandzakken zijn achtertuin veilig hielden [bron:Kolpack].

Jeannene en Denis Kerkman van Tilden, Neb., 20 jaar in hun huis gewoond. In juni 2010, ze merkten dat ze hun adem inhielden om te zien of het fort van zandzakken rond hun huis het 1,2 meter hoge water dat door hun achtertuin stroomde, zou tegenhouden. De Kerkmans hadden nog nooit zoiets meegemaakt als de oprukkende wateren, het dichtstbijzijnde eerdere overstromingsgevaar ligt op ongeveer 400 voet (121 meter) afstand. Die zomer, ze merkten dat ze voor bescherming afhankelijk waren van vrijwilligers en zandzakken [bron:Myers].

Als je zandzakken opzoekt in het woordenboek, je zult een definitie vinden die spreekt over een zak die tot de naden is gevuld met zand. Je zult ook leren dat deze stevige tassen als wapens kunnen dienen, zorgen voor stabiliteit of, misschien het meest relevant voor angstige huiseigenaren, beschermen tegen de gevolgen van een woeste rivier.

Hoe werd een simpele zak zand een van de beste manieren om onze huizen te redden van orkanen en overstromingen? In de volgende sectie, we zullen het hebben over hoe een zandzak eruit ziet en waarom hij doet wat hij doet.

Inhoud
  1. Anatomie van een zandzak, Eén korrel tegelijk
  2. Waarom zandzakken?
  3. Stevig als een rots
  4. Spelen in het zand:Fill'er Up
  5. Het zandkasteel bouwen:de tassen plaatsen
  6. Niemand is perfect

Anatomie van een zandzak, Eén korrel tegelijk

Zandzakken die een bedrijf beschermen tegen overstromingen in Engeland. ©iStockphoto.com/Pete Draper

Voordat je begint met het opscheppen van zand uit de zandbak van de plaatselijke speeltuin in een plastic boodschappentas, we moeten je een paar dingen vertellen over hoe zandzakken in elkaar worden gezet. Eerst, zandzakken veranderen met de tijd. Jute was ooit een populair materiaal om te gebruiken, maar de favoriete tas van vandaag is polypropyleen plastic. Dit soort plastic is vergelijkbaar met het soort dat je misschien in een kunstmestzak ziet. Zakken van polypropyleen winnen het van andere materialen omdat ze niet zo gemakkelijk vergaan als ze worden blootgesteld aan weersinvloeden.

Tweede, de gebruikelijke maten voor de huidige zandzakken zijn ongeveer 14 inch breed bij 26 inch lang (36 centimeter bij 66 centimeter), 13 inch bij 30 inch (33 centimeter bij 76 centimeter) of iets dat in de buurt komt van deze afmetingen. Als je je dat niet helemaal kunt voorstellen, een krant van USA Today, uitgeklapt, meet 12 inch bij 22 inch (30 centimeter bij 56 centimeter). Tassen met andere afmetingen zullen werken, maar je wilt niet dat ze te groot zijn. Een optimaal gevulde zandzak moet ongeveer 18 kilogram wegen. Een overvolle zandzak heeft niet genoeg geven, en u wilt dat de gevulde zak zich in de gaten in de zandzakwand vormt.

Soms, je zult geen toegang hebben tot zand -- vooral als de rest van de mensen die in je stad wonen ernaar klauteren, te. In een noodsituatie, zoals wanneer een overstromende rivier op het punt staat je hol in een zwembad te veranderen, je zou kunnen wenden tot klei en grind, maar deze materialen hebben niet de voorkeur. Waarom? Onthoud dat vrijwilligers deze zakken zo snel mogelijk vullen. Klei en grind zijn moeilijker te manipuleren en te hanteren, dus het gaat de vrijwilligers langer duren om hun werk te doen. Als de rivier aan je deur klopt, tijd is zeker van essentieel belang.

Naarmate we meer bespreken over hoe zandzakken hun werk doen, je leert waarom zand zo goed werkt als het doet.

Waarom zandzakken?

Ongecontroleerde overstromingen in het Amerikaanse Midwesten. ©iStockphoto.com/Tony Campbell

Mensen gebruiken al honderden jaren zandzakken, teruggaand tot aan de Revolutionaire Oorlog [bron:Leibenluft]. Met de vooruitgang van de wetenschap op zoveel gebieden, waarom gebruiken we deze low-tech oplossing nog steeds om overstromingen te beheersen? Hier zijn drie eenvoudige redenen:

Eerst, zandzakken zijn gemakkelijk te gebruiken. Om zandzakken klaar te maken, er zijn maar een paar vrijwilligers met schoppen nodig, handschoenen en enige kennis van veiligheidsmaatregelen. Als er een overstroming dreigt, iedereen moet snel werken dus je hebt niet de mogelijkheid om experts en ingenieurs in te schakelen, laat ze hun kin krabben en uitzoeken wat ze het beste kunnen doen. Je hebt snelle actie nodig; u wilt alle hens aan dek en benodigdheden die gemakkelijk te verkrijgen zijn. Het is hard werken om zandzakken te maken, maar het is geen raketwetenschap.

Tweede, zandzakken zijn goedkoop. De zakken en het zand zijn goedkoop om te kopen, dus de meeste mensen kunnen deze gebruiken. U kunt de daadwerkelijke zakken kopen in hoeveelheden van 10 tot duizenden per doos. De gemiddelde persoon die op het punt staat tot zijn knieën in het water in zijn of haar woonkamer te staan, heeft er misschien niet aan gedacht om van tevoren zandzakken te bestellen, maar dit is geen reden tot bezorgdheid. Je vindt de tassen bij een Home Depot of een vergelijkbaar type winkel. Bijvoorbeeld, je kunt 500 zandzakken krijgen bij een Home Depot voor $ 179, of 36 cent per zak [bron:Home Depot]. Als je je zand gaat kopen, ideaal, u een grofkorrelige zandsoort wilt kopen. Denk aan zandbak- of speelzand van hoge kwaliteit en verklein vanaf daar. Als u een betere richtlijn nodig heeft, probeer deze eens:Ongebruikt zand uit zandzakken komt in tuinen terecht als aarde of vulling. Mensen bewaren het ook om ijzige wegen in de winter te zanden. Dat is het soort zand waar je naar op zoek bent; echter, in geval van nood, zand is zand. Gebruik wat beschikbaar is.

Derde, zandzakken werken. Ze werken al jaren en als het niet gebroken is, repareer het niet. Dus nu weten we waarom we vertrouwen op zandzakken, maar hoe werken ze?

Stevig als een rots

De fysische eigenschappen van zand variëren meer dan men zou denken. ©iStockphoto.com/vig64

Als je ooit naar het strand bent geweest en een handvol zand door je vingers hebt laten stromen, je hebt waarschijnlijk gemerkt dat zand bestaat uit heel veel kleine stukjes steen die in de loop van de tijd zijn afgebroken, dankzij de elementen. En als je op meer dan één strand bent geweest, je hebt misschien opgemerkt dat het zand dat je op elk ander strand tegenkwam anders was. Het is geen verrassing dat de samenstelling van zand varieert in verschillende geografische gebieden, maar er zijn bepaalde veel voorkomende mineralen die in het meeste zand worden gevonden, zoals kwarts , een zeer hard en duurzaam mineraal.

Minerale hardheid wordt gemeten door een standaard genaamd de Mohs schaal . Quartz heeft een Mohs-score van 7, waarbij 1 de zachtste is en 10 een mineraal van perfecte hardheid is, als een diamant. Kwarts is chemisch inert, wat betekent dat het zijn oorspronkelijke vorm behoudt en niet reageert met de meeste stoffen, dus het verandert weinig met de tijd en verwering (inclusief stuwen van overstromingswater).

Porositeit is een ander belangrijk kenmerk van zand. De eigenschap verwijst naar het vermogen van een stof om licht door te laten, er lucht of water doorheen stroomt. Hoe poreuzer iets is, hoe meer water er doorheen kan. Zand is een grof gestructureerd materiaal, en hoe grover de textuur van het materiaal, hoe minder poreus het is. Geen slechte kwaliteit als je het hebt over een materiaal dat wordt gebruikt om overstromingen te helpen beheersen.

In een zandzak, het zand zelf houdt het water niet tegen; er zijn verschillende dingen gaande in en rond de tas. Overstromingen, gevuld met fijne deeltjes zoals slib en klei, stromen in de zandzakken. Het zand "vangt" deze deeltjes in feite. De klei en het slib vullen de gaten in het zand, daadwerkelijk het zand een betere barrière maken. Naarmate er meer water doorheen stroomt, het zand wordt modderiger en modderiger, wat een goede cyclus is, omdat er steeds minder water door de zak kan sijpelen. In aanvulling, de zandzak wordt steeds zwaarder, dus als het in het juiste gebied is geplaatst, het vloedwater zal de zak niet wegspoelen.

Het kan toeval en gemak zijn geweest dat we in het begin zandzakken hebben gemaakt, maar compositie en een beetje geologie hebben deze tool behouden.

Spelen in het zand:Fill'er Up

Klaar om te beginnen met het terugdringen van overstromingen? Eerst, je wilt een idee hebben van hoeveel zandzakken je nodig hebt. Met behulp van specificaties opgesteld door het Corps of Engineers van het Amerikaanse leger, stel je dit voor. U wilt een muur bouwen van 1,2 meter hoog en 3 meter breed. De muur moet de vorm van een piramide hebben -- we zullen in de volgende sectie de reden bespreken waarom je een piramide bouwt. Wat hier belangrijk is om te weten, is dat je 78 zandzakken nodig hebt voor elke voet van die muur [bron:Leibenluft].

Nutsvoorzieningen, laten we gaan vullen. Zandzakken mogen slechts voor de helft tot tweederde worden gevuld, zodat er ruimte is om de zak te binden of over de bovenkant te vouwen. Opnieuw, je wilt dat je tas ongeveer 18 kilo weegt, zodat het zand ruimte heeft om te bewegen. Dit is essentieel wanneer de zakken worden neergelegd, zoals je wilt dat ze samen vormen tot een naadloze muur. Teams van twee tot drie vrijwilligers kunnen gemakkelijk zandzakken vullen, het nemen van eenvoudige veiligheidsmaatregelen, zoals het dragen van handschoenen om de chemisch behandelde zakken te hanteren. Een bril is handig, te, vooral als het een winderige dag is. Daarna, het is gewoon gezond verstand - één persoon houdt de zak open terwijl de tweede persoon het zand aan de zak toevoegt. Als er drie mensen in het team zijn, de derde persoon kan de gevulde zandzakken opstapelen.

Je vraagt ​​je misschien af ​​hoeveel zandkorrels er nodig zijn om een ​​zandzak van 40 pond te maken. Het hangt ervan af hoe fijn of grof het zand is. Maar om een ​​idee te krijgen, een maatbeker bevat ongeveer 12,5 ounces (0,35 kilogram) zand, Ongeveer. Je zou ongeveer 51 kopjes zand moeten scheppen om je tas te vullen. Dankbaar, vrijwilligers gebruiken schoppen, geen maatbekers!

Hoewel handmatig vullen van zandzakken de gemakkelijkste en goedkoopste methode is, het is ook het meest tijdrovend. Er zijn geautomatiseerde opties voor momenten waarop u snel een aanzienlijk aantal zandzakken moet produceren. Rekken voor het vasthouden van zakken, trechters op de achterkant van dumptrucks, en andere commerciële apparatuur kan het proces versnellen. Deze apparatuur is niet altijd beschikbaar, vooral in noodsituaties of moeilijk bereikbare plaatsen. Talloze bedrijven verkopen voorgevulde zandzakken, en een online zoekopdracht levert meerdere mogelijkheden op om ze te kopen, voor het geval je in een overstromingsgevoelig gebied woont en er wat wilt opbergen voor een regenachtige dag.

Bewaar uw bonnen

Als u een overstromingsverzekering heeft, het National Flood Insurance Program (NFIP) zal veel van uw kosten voor overstromingsbeheersing terugbetalen. Artikelen zoals zandzakken, hout- en waterpompen kunnen tot $ 1 worden vergoed, 000.

Het zandkasteel bouwen:de tassen plaatsen

Zandzakken gestapeld in een piramideformatie. ©iStockphoto.com/Sergey Lavrentev

Als je denkt aan het voorbereiden op een overstroming en het dichtslaan van de luiken, je zou je kunnen voorstellen dat stapels en stapels van de zandzakken die je zojuist bij elkaar hebt getrokken, gestapeld voor je huis zijn gestapeld - hoe groter hoe beter. Mis. U wilt niet dat uw muur te hoog is, anders verliest hij zijn effectiviteit en is hij niet bestand tegen het water. Dit zijn de stappen die u mogelijk wilt volgen bij het plaatsen van zandzakken:

  • Voordat je überhaupt gaat bouwen, je wilt het gebied waar de tassen naartoe gaan opruimen. Bladeren verplaatsen, takken en rotsen weg, zodat uw zandzakbarrière zo gelijk mogelijk met de grond komt te liggen.
  • Volgende, misschien wilt u een greppel graven van ongeveer één zak diep en twee zakken breed; deze stap minimaliseert de hoeveelheid water die onder de zandzakmuur komt.
  • Nadat je het gebied hebt voorbereid, begin zakken te leggen. Je typische zandzakmuur heeft een piramide-achtige vorm; het heeft een brede basis en wordt magerder naarmate het groter wordt. Dit geeft de muur extra steun aan de fundering. Leg de zandzakken zoals je stenen zou leggen, elke zak overlapt de helft van de zak eronder. Het zand is flexibel genoeg om de gaten in de muur op te vullen. vergelijkbaar met mortel in een bakstenen muur.
  • Zorg ervoor dat het gevouwen gedeelte van de zak stroomopwaarts is gericht, of de richting waaruit het water zal komen.
  • Je wilt niet dat de zandzakwand hoger is dan twee tot vier lagen. Als je de zandzakken direct tegen een gebouw stapelt, de muur kan hoger zijn.
  • Zodra de zandzakken zijn gelegd, stamp erop om eventuele gaten op te vullen en druk de zakken stevig tegen elkaar.
  • Als de zandzakken langere tijd buiten staan, overweeg om plastic zeilen over de zandzakwand te plaatsen als extra bescherming.

[bronnen:staat Californië, Het Hulpbronnenbureau, Ministerie van Watervoorraden; FEMA]

Houd er rekening mee dat je zandzakken ook wilt gebruiken in deuropeningen en andere openingen in een huis.

Niemand is perfect

Zoals de meeste dingen, zandzakken zijn niet perfect. Ze zullen je niet in alle overstromingsomstandigheden redden. Je wilt ze niet in stilstaand water plaatsen, dus als een gebied al onder water staat, het is te laat voor zandzakken. In plaats daarvan, focus op het krijgen van uw gezin en uw bezittingen naar een veiliger gebied. Zandzakken zijn opgezet om te helpen met wat wordt genoemd "low-flow bescherming, " die beschermt tegen water dat slechts een paar voet hoog is. Alles hoger dan dat heeft een grotere, meer geavanceerde vorm van bescherming. Als aanhoudende overstromingen het probleem zijn, zandzakken zullen na verloop van tijd moeite hebben om stand te houden, omdat de zakken zelf ontleden. Zandzakken kunnen een geweldig hulpmiddel zijn, maar als het om moeder natuur gaat, onze oplossingen hebben hun grenzen.

In een ernstige overstromingssituatie, duizenden en duizenden zandzakken kunnen een kwetsbaar gebied omlijnen, soms meer dan miljoenen. Wat doe je ermee als het water weg is? Een andere tekortkoming van zandzakken is het verwijderingsdilemma. Het wegwerken van zandzakken vormt om verschillende redenen een probleem. Nat of anderszins gebruikt, zandzakken bevatten vaak verontreinigd zand, omdat vloedwateren gevuld zijn met veel onreine materialen, zodat het zand in deze zakken niet opnieuw kan worden gebruikt. Vaak, steden zetten distributiepunten op waar bewoners hun zandzakken naartoe kunnen brengen. Verwijderingsbedrijven willen vaak geen zandzakken omdat ze te veel ruimte innemen op stortplaatsen [bron:Santa Clara Valley Water District]. Ongebruikte zandzakken kunnen worden opgeborgen, of het zand kan worden gebruikt voor routinematig gebruik, zoals het vullen van zandbakken of speelplaatsen.

Van half mei tot eind november, namen als Alex, Gustav en Katrina verspreiden zich over de weerticker terwijl mensen wachten om te horen wie de Big One zal zijn. De National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zegt dat overstromingen in de VS de grootste dodelijke weersomstandigheden zijn. Overstromingsbeheersing is een zorg geworden voor mensen overal, en hoewel zandzakken onvolmaakt zijn, arbeidsintensief, low-tech optie, ze hebben de tand des tijds doorstaan. Hoewel mensen verschillende technologieën hebben ontwikkeld om het werk van de zandzak te doen, er is nog niets voor in de plaats gekomen, en misschien zal er nooit iets gebeuren.

Blijf lezen voor meer links over overstromingsbeheer en rampenbeheer.

De vele gezichten van zandzakken

Zandzakken worden al lang gebruikt in militaire vestingwerken, maar hun toepassingen nemen toe en vertakken zich naar nog meer disciplines. Personal trainers gebruiken zandzakken als onderdeel van krachttraining en trainingsregimes. De tassen zijn gemakkelijk vast te pakken, dus zelfs een beginner kan met een zandzak werken. Groene huizenbouwers kunnen zandzakken in nieuwe huizen plaatsen als onderdeel van hun constructie. In de filmindustrie, zandzakken verzwaren zwaar materieel, zoals camera's en verlichting.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • Hoe overstromingen werken
  • Dagelijkse wetenschap:Overstromingsquiz
  • Was er echt een grote overstroming?

bronnen

  • Derusha, Jason. WCCO CBS-filiaal Minneapolis/St. Paulus, Minn. "Goede vraag:waar gaan zandzakken naartoe na overstromingen?". 17 juni 2008. (29 juli, 2010) http://wcco.com/local/sandbags.after.floods.2.750808.html
  • Desjardins, John. Meteoroloog. Persoonlijke correspondentie. 2 aug. 2010.
  • Encyclopedie Britannica. Encyclopaedia Britannica Online Library Edition. "Zand." (30 juli, 2010) http://library.eb.com/eb/article-9065435.
  • Milieu Agentschap. "Zandzakken en hoe ze op de juiste manier te gebruiken voor bescherming tegen overstromingen." maart 2009. (27 juli 2010) http://www.environment-agency.gov.uk.
  • FEMA. "Overstromingsbeveiliging voor niet-residentiële constructies." 2 juli 2009. (28 juli, 2010) http://www.fema.gov/library/viewRecord.do?id=3581
  • FEMA:Nationaal Overstromingsverzekeringsprogramma. "Wordt schadevoorkomende maatregelen die ik in huis heb genomen vergoed door mijn Standaard Overstromingsverzekering?" (27 juli, 2010) http://www.floodsmart.gov
  • Geology.com "Quartz:minerale toepassingen en eigenschappen." (30 juli, 2010) http://geology.com/minerals/quartz.shtml.
  • Hellevang, Kenneth. "Zandzakken voor bescherming tegen overstromingen." maart 2010. (28 juli, 2010) http://www.ag.ndsu.edu/pubs/ageng/safety/ae626w.htm
  • Het Thuisdepot. "Hercules zandzakken (500-count)." 2010. (4 aug. 2010) http://www.homedepot.com/buy/outdoors/garden-center/hercules/500-count-sand-bags-20641.html
  • Hupston, Fleur. "Een huis bouwen met zandzakken." 2 mei, 2009. (4 aug. 2010) http://www.house-architecture.suite.101.com
  • jones, Brian. "Zandzaktraining." De Crossfit-tijdschriftartikelen. Nummer 65. Januari 2008. (27 aug. 2010) http://journal.crossfit.com/2008/01/sandbag-training-by-brian-jone.tpl
  • Kolpak, Dave. "Milometers zandzakken staan ​​klaar om de overstromingen van de Rode Rivier te bestrijden." De christelijke wetenschapsmonitor. Maart, 21, 2010. (29 juli, 2010) http://www.csmonitor.com/From-the-news-wires/2010/0321/Miles-of-sandbags-stand-ready-to-fight-Red-River-floods
  • Leibenluft, Jakob. "Het 25-Cent Flood Protection Device:waarom gebruiken we nog steeds zandzakken om te voorkomen dat rivieren overstromen?" Leisteen. 20 juni 2008. (28 juli, 2010) http://www.slate.com/id/2193944
  • Lewis County Emergency Management. "Veelgestelde vragen over zandzakken." (27 juli, 2010) http://lewiscountywa.gov/sandbags-frequently-asked-questions
  • Merriam Webster Online. "Poreus." (3 augustus, 2010) http://www.merriam-webster.com/dictionary/porous
  • Merriam Webster Online. "Zandzak." (25 juli, 2010) http://www.merriam-webster.com/dictionary/sandbag
  • Myers, Alicia. KOLN/KFIN CBS-filiaal Lincoln/Grand Island, NE. "Zandzakken werken om huis in de buurt van Tilden te redden." 15 juni 2010. (29 juli, 2010) http://www.1011now.com/home/headlines/96350239.html
  • Nieuwe Wereld Encyclopedia.org. "Zand." (30 juli, 2010) http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Sand
  • Oakland, CA. "Zandzakken." (27 juli, 2010) http://www.oc.ca.gov/pfrd/programs/elnino/SandBagUse.html
  • Santa Clara Valley Water District. "Sandbag-sites." 2010. (31 juli, 2010) http://www.valleywater.org/services/sandbagsites.aspx
  • staat Californië, Afdeling Overstromingsbeheer. "Vloedbestrijdingsmethoden." aug. 2003. (27 aug. 2010) http://www.water.ca.gov/floodmgmt/docs/flood_fight_methods.pdf
  • University of Southern Mississippi Afdeling Polymer Science. "Polypropyleen." 2005. (10 augustus, 2010) http://pslc.ws/macrog/pp.htm
  • Corps of Engineers van het Amerikaanse leger. "Hoe zandzakken te vullen." (27 juli, 2010) http://www.mvs.usace.army.mil/conops/emergency/sandbag.htm
  • US Army Corps of Engineers Northwestern Division. "Sandbagging-technieken." 2004. (28 juli, 2010) http://www.nwk.usace.army.mil/Flood/NWD_Sandbag_Pamphlet.pdf
  • US Army Corps of Engineers Northwestern Division. "Flood Fighting:hoe zandzakken te gebruiken." (29 juli, 2010) http://www.nww.usace.army.mil/html/offices/op/em/HowToBag.htm
  • Amerikaanse ministerie van Handel, NOAA's Nationale Weerdienst. "Overstromingen:de ontzagwekkende kracht." maart 2005. (25 juli 2010) http://www.floodsafety.noaa.gov/resources/FloodsTheAwesomePower_NSC.pdf
  • Wyoming Office of Homeland Security. "Nuttige tips:opruimen van zandzakken na een overstroming." (11 aug. 2010) http://wyohomelandsecurity.state.wy.us/

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Uit welke elementen bestaat glucose?
  2. Hoe celorganellen samenwerken
  3. 5 geheimen om erachter te komen Whatll zijn op het examen
  4. Commensalisme:ik profiteer,
  5. Your Brain On: Empathy
  6. Hoe een celmodel te maken met Playdough
  7. Factoren die van invloed zijn op celverdeling
  8. Wat zijn 3 functies van de navelstreng?
  9. Procedures voor elektroforese van gel

Wetenschap