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Abfluss: Oberflächen- und Überlandwasserabfluss
Wenn Regen auf die Erde fällt, sitzt er einfach nicht da, er beginnt sich nach den Gesetzen der Schwerkraft zu bewegen. Ein Teil des Niederschlags sickert in den Boden, um das Grundwasser der Erde aufzufüllen. Das meiste davon fließt als Abfluss bergab. Der Abfluss ist äußerst wichtig, da er nicht nur Flüsse und Seen voller Wasser hält, sondern auch die Landschaft durch Erosion verändert. Fließendes Wasser hat eine enorme Kraft – es kann Felsbrocken bewegen und Schluchten herausschneiden; Schauen Sie sich den Grand Canyon an!
Abfluss tritt natürlich bei Stürmen auf, und viel mehr Wasser fließt in Flüssen (und als Abfluss) bei Stürmen. Zum Beispiel betrug 2001 während eines großen Sturms am Peachtree Creek in Atlanta, Georgia, die Wassermenge, die an einem Tag in den Fluss floss, 7 Prozent des gesamten Stromflusses des Jahres.
Einige Definitionen des Abflusses:
1. Der Teil des Niederschlags, der Schneeschmelze oder des Bewässerungswassers, der in unkontrollierten (nicht durch einen Damm stromaufwärts regulierten) Oberflächenbächen, Flüssen, Abflüssen oder Abwasserkanälen auftritt. Der Abfluss kann nach der Geschwindigkeit des Auftretens nach Niederschlag oder schmelzendem Schnee als direkter Abfluss oder Grundabfluss und nach Quelle als Oberflächenabfluss, Sturmzwischenfluss oder Grundwasserabfluss klassifiziert werden.
2. Die Summe der in (1) beschriebenen Gesamtentladungen während eines bestimmten Zeitraums.
3. Die Tiefe, bis zu der eine Wasserscheide (Entwässerungsgebiet) bedeckt wäre, wenn der gesamte Abfluss für einen bestimmten Zeitraum gleichmäßig darüber verteilt wäre.
Meteorologische Faktoren, die den Abfluss beeinflussen:
- Art des Niederschlags (Regen, Schnee, Graupel usw.)
- Niederschlagsintensität
- Niederschlagsmenge
- Niederschlagsdauer
- Verteilung des Niederschlags über die Wasserscheiden
- Richtung der Sturmbewegung
- Vorniederschlag und daraus resultierende Bodenfeuchtigkeit
- Andere meteorologische und klimatische Bedingungen, die die Evapotranspiration beeinflussen, wie wie Temperatur, Wind, relative Luftfeuchtigkeit und Jahreszeit.
Physikalische Eigenschaften, die den Abfluss beeinflussen:
- Flächennutzung
- Vegetation
- Bodenart
- Einzugsgebiet
- Beckenform
- Höhe
- Neigung
- Topographie
- Orientierungsrichtung
- Entwässerungsnetzmuster
- Teiche, Seen, Stauseen, Senken usw.
Abfluss und Wasserqualität
Ein erheblicher Teil der Niederschläge in bewaldeten Wassereinzugsgebieten wird in Böden aufgenommen (Infiltration), als Grundwasser gespeichert und langsam über Sickerstellen und Quellen in Bäche abgeleitet. Überschwemmungen sind unter diesen natürlicheren Bedingungen weniger bedeutsam, da ein Teil des Abflusses während eines Sturms in den Boden absorbiert wird, wodurch die Menge des Abflusses in einen Strom während des Sturms verringert wird.
Mit der Urbanisierung von Wassereinzugsgebieten wird ein Großteil der Vegetation durch undurchlässige Oberflächen ersetzt, wodurch die Fläche verringert wird, in der das Grundwasser eindringen kann. Somit tritt mehr Regenwasserabfluss auf – Abfluss, der durch umfangreiche Entwässerungssysteme gesammelt werden muss, die Bordsteine, Regenwasserkanäle (wie in diesem Bild gezeigt) und Gräben kombinieren, um Regenwasserabfluss direkt zu Bächen zu leiten. Einfacher gesagt, in einer entwickelten Wasserscheide gelangt viel mehr Wasser viel schneller in einen Bach, was zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit häufigerer und schwererer Überschwemmungen führt.
Gutschrift: Robert Lawton
Ein Regenwasserkanaleinlass wie der auf diesem Bild ist an fast allen Straßen üblich. Regenabfluss und manchmal kleines Kinderspielzeug, das im Regen zurückgelassen wird, werden von diesen Abflüssen gesammelt und das Wasser wird über den Straßenrand oder den Entwässerungsgraben entlang der Straße zum Regenwasserkanalabfluss zu Rohren geleitet, die helfen, Abfluss zu nahe gelegenen Bächen und Bächen zu bewegen. ; Regenwasserkanäle helfen, Überschwemmungen auf Nachbarschaftsstraßen zu verhindern.
Entwässerungsgräben, um Regenwasserabfluss zu Speicherteichen zu führen, werden oft gebaut, um Abfluss zu halten und überschüssiges Sediment zu sammeln, um es aus Bächen fernzuhalten.
Abflüsse von landwirtschaftlichen Flächen (und sogar von unseren eigenen Höfen) können überschüssige Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor in Bäche, Seen und Grundwasservorräte befördern. Diese überschüssigen Nährstoffe haben das Potenzial, die Wasserqualität zu verschlechtern.
Warum könnte Regenwasserabfluss ein Problem sein?
Während es über die Landoberfläche fließt, nimmt Regenwasser potenzielle Schadstoffe auf, darunter Sedimente, Nährstoffe (aus Rasendünger), Bakterien (aus tierischen und menschlichen Abfällen), Pestizide (aus Rasen- und Gartenchemikalien), Metalle (von Dächern und Straßen) und Erdölnebenprodukte (aus undichten Fahrzeugen). Verschmutzung, die über eine große Landfläche ohne einen einzigen Ursprungspunkt entsteht und im Allgemeinen durch Regenwasser verursacht wird, gilt als nicht punktuelle Verschmutzung. Im Gegensatz dazu stammen Punktquellen der Verschmutzung von einem einzigen Punkt, wie einer kommunalen oder industriellen Abflussleitung. Verschmutzter Regenwasserabfluss kann für Pflanzen, Tiere und Menschen schädlich sein.
Abfluss kann viel Sediment tragen
Wenn Stürme auftreten und die Abflüsse zunehmen, kann das Sediment, das durch Abfluss in den Fluss gelangt ist, von Satelliten aus Hunderten von Kilometern gesehen werden. Das rechte Bild zeigt die Folgen des Hurrikans Irene in Florida im Oktober 1999. Sedimentgefüllte Flüsse Dumping enorme Mengen an Schwebstoffen in den Atlantischen Ozean. Das Sediment, das in die Ozeane geworfen wird, wirkt sich auf die Ökologie der Ozeane aus, sowohl auf gute als auch auf schlechte Weise. Und das ist eine der Möglichkeiten, wie die Ozeane zu dem geworden sind, was sie sind: salzig.
Gutschrift: NASA Sichtbare Erde
Kredit: NASA Sichtbare Erde