Innhold
Strømning er målet for hvor mye vann som strømmer i en bekk til enhver tid. Måling av strømning er en komplisert prosess som er utført av team av vannforskere over hele verden.
TL; DR (for lang; ikke lest)
For å bestemme strømningsstrømmen, foretar vannforskere kontinuerlige målinger av en strømningsstadiehøyde og periodiske målinger av utslipp. Forholdet mellom disse dataene, som de visualiserer ved hjelp av en graf og en best tilpasset kurve, representerer strømning.
Måling av strømfase
Vannforskere måler bekketrinn, som er det samme som scenehøyde eller meterhøyde, ved bruk av trinn null (en angitt høyde nær bekkebunnen) og en stabsmåler markert i 1/100th og 1/10th fotintervaller for å måle høyden på vannoverflaten. Ved å ta kontinuerlige målinger, kan eksperter overvåke for forsknings- og rekreasjonsformål, så vel som å ta beslutninger om bygging, damdrift og vannfordeling. Den amerikanske geologiske undersøkelsen (USGS) begynte først å måle på denne måten i 1889, noe som betyr at de har et stort antall sammensatte data for å hjelpe med disse målene.
Selvfølgelig er mange av USGS-gaging-verktøyene mer kompliserte enn en enkel personalmåler. En av de vanligste metodene er avhengig av en stillingsbrønn. Denne brønnen gjør at vann fra strømmen kan komme inn i brønnen der en flottør eller sensor måler etappen (vanligvis hvert 15. minutt) og lagrer disse dataene.
Måling av utslipp
I tillegg til å måle strømningsstadiet, måler også forskere med jevne mellomrom (vanligvis 6 til 8 uker) mengden vann som beveger seg nedover strømmen på et bestemt sted, kalt utslipp. Denne målingen krever at de multipliserer vannområdet i et tverrsnitt av bekken med gjennomsnittlig hastighet på vannet i det samme tverrsnittet.
For å gjøre dette bruker vannforskere en kabel eller vadestang for å undersøke en del av en bekk og måle dens dybde og bredde og beregne areal (dybde x bredde). Denne målingen er spesielt vanskelig i områder med raskt bevegelig vann eller bekker dekket med is.
Deretter bruker de en strømmåler, som ser ut som en stang festet til et hjul, for å måle hvor raskt vannet beveger seg ved å registrere hvor mange omdreininger hjulet gjør over tid når det er nedsenket i bekken. For veldig dypt vann bruker vannforskere noen ganger en akustisk doppler-strømmeter, som bruker lydfrekvens for å utføre målinger.
Beregning av strømning
Ved å bruke disse to informasjonsdelene, strømningsstadium og utslipp, kan vannforskere bruke forholdet mellom trinn og utslipp for å estimere strømmen. For å gjøre dette plotter de scenehøyden og utladningsmålingene over tid, og konstruerer deretter en kurve som passer best for datapunktene. Ligningen på den kurven er forholdet mellom strømtrinn og utslipp, eller strømningsstrøm. Vannforskere må gjøre konstante justeringer av beregningene sine som tar hensyn til måtene som selve strømkanalen endres på som et resultat av erosjon, avsetting, plantevekst, rusk og is.
USGS tar målinger og overfører disse dataene via satellitt og strømmer deretter informasjonen for publikum på sin hjemmeside. Takket være denne teknologien kan du se gagehøyden, utladningen og strømmen for ethvert sted i USA i sanntid.