Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Geologie

Het meten van de intensiteit van de overstroming:deskundige technieken voor het beoordelen van hoogte, snelheid en impact

Door Kevin LeeBijgewerkt op 30 augustus 2022

Chalabala/iStock/Getty Images

Overstromingen kunnen worden veroorzaakt door twee belangrijke kenmerken van regenval:duur en intensiteit. Hoewel hevige regen in korte tijd de afvoersystemen kan overweldigen, kunnen andere krachten – zoals dijkdoorbraken, seismische gebeurtenissen of het snel smelten van gletsjers – plotselinge overstromingen veroorzaken die zelfs nog grotere risico’s met zich meebrengen. Hydrologen gebruiken nauwkeurige hulpmiddelen en methoden om de ernst van een overstroming te kwantificeren, waarbij ze de waterhoogte, -snelheid en -stroomsnelheden meten om noodhulp, infrastructuurplanning en risicobeoordeling op de lange termijn te informeren.

Overstromingshoogte meten

De U.S. Geological Survey (USGS) beheert duizenden meetstations in het hele land. Deze meters registreren de ‘meterhoogte’, het waterniveau op een specifiek punt, waardoor realtime overstromingswaarschuwingen en analyses na gebeurtenissen mogelijk zijn. Door geregistreerde pieken te vergelijken met historische gegevens kunnen wetenschappers de maximale hoogte bepalen die een overstroming heeft bereikt en de potentiële impact op omliggende gemeenschappen beoordelen.

Technologie achter overstromingsmeting

Verschillende instrumenten leveren betrouwbare dieptegegevens:

  • Float‑tape-meters —gemonteerd in stille putten om turbulentie te dempen en niveauveranderingen op te sporen.
  • Druktransducers —de hydrostatische druk meten om de waterdiepte te berekenen.
  • Manometers, vlottersensoren, staafmeters en waterfaserecorders —elk biedt een andere balans tussen nauwkeurigheid en implementatiegemak.

Omdat de overstromingsdrempels per locatie verschillen, zorgt een combinatie van apparatuur voor nauwkeurige metingen op verschillende terreinen.

Alternatieve methoden voor dieptemeting

Wanneer geautomatiseerde metingen niet beschikbaar zijn, maken onderzoekers gebruik van veldobservaties. Hoogwatersporen op gebouwen, boomstronken of vegetatie dienen, samen met de diepte van modder- of puinlagen, als proxy-indicatoren voor de hoogte van de overstroming. Deze kwalitatieve markers worden vervolgens vergeleken met nabijgelegen meetgegevens om schattingen te verfijnen.

Aanvullende waardevolle overstromingsgegevens verzamelen

Met een bekende peilhoogte kunnen hydrologen de piekstroom (afvoer) van een overstroming extrapoleren en het herhalingsinterval berekenen – in wezen de waarschijnlijkheid dat een vergelijkbare gebeurtenis zich opnieuw voordoet. Landmeetkundige hulpmiddelen helpen veldmarkeringen uit te lijnen met gevestigde meetstations, zodat de afgeleide statistieken nauwkeurig de omvang van de gebeurtenis weerspiegelen.

De watersnelheid bepalen

De watersnelheid is een sleutelfactor bij overstromingsschade. Tracers, zoals gekleurde kleurstoffen, radio-isotopen of chemische indicatoren, worden stroomopwaarts geïntroduceerd en hun stroomafwaartse aankomsttijden worden geregistreerd. Stroommeters, vaak neergelaten vanaf bruggen of opgehangen aan bovengrondse kabels, bieden directe snelheidsmetingen, vooral over grote rivieren waar visuele signalen onvoldoende zijn.

Deze methodologieën samen geven noodmanagers, planners en onderzoekers een alomvattend beeld van de intensiteit van overstromingen, waardoor weloverwogen beslissingen mogelijk worden gemaakt die levens en infrastructuur beschermen.