Bewegungsdurchschnittliche Hydrologie

Stream Hydrologie Streams entstehen, wenn sich überschüssiges Wasser aus Regen, Schneeschmelz oder oberflächennahen Grundwässern auf der Bodenoberfläche ansammelt und abzufahren beginnt. Dieses überschüssige Wasser von Regen oder Schneeschmelze tritt im allgemeinen auf, wenn das Wasser sich schneller ansammelt als der Boden und organische Materie (z. B. tote und abklingende Vegetation) können das Wasser absorbieren, Pflanzen können es verwenden oder das Wasser kann in die Luft verdampft werden. Grundwasser kann auch einen Strom zu erzeugen, oder kann zu seinem Fluss hinzuzufügen. Zum Beispiel kann Wasser als eine Feder aus dem Boden austreten. Die das Oberwasser eines Stromes bilden. Weiteres Absenken, flaches Grundwasser angrenzend an einen Strom (z. B. in angrenzenden Strombänken) oder unter dem Bachbett kann ebenfalls Wasser zum Strom beitragen. Unabhängig von seiner Wasserquelle, ein Strom folgt den niedrigsten Stellen in der Landschaft, die andere Bäche von anderen niedrigen Flecken auf der Landschaft. Diese kleinen Ströme erster Ordnung und zweiter Ordnung können wiederum größere Ströme dritter Ordnung verbinden und so weiter, um ein dendritisches Drainage-Netzwerk innerhalb der Wasserscheide zu erzeugen. Wenn sich die kleineren Bäche aneinander anschließen, steigt die angesammelte Wassermenge und Geschwindigkeit an, und das Wasser beginnt, in die Erdoberfläche zu schneiden und einen eigenen Weg zu schaffen. Mit Zeit und unterschiedlichen Strömungen modifiziert der Strom seinen Weg. Dies kann zu Problemen für Personen führen, die davon ausgegangen sind, dass der Stream seinen ursprünglichen Pfad beibehalten wird. Aber der Strom spielt einen Balanceakt zwischen der Menge des Wassers, die es trägt, die Menge des verfügbaren Sediments und den Boden, den es durchqueren muss. Streamflow (Discharge) Das Volumen von Wasser in einem Strom, der sich zu einer vorgegebenen Zeit abwärts senkt, bekannt als Stromfluss oder Stromabfluss, ist eine Kombination aus Oberflächenwasserabfluss und Basisstrom. Streamflow variiert, da diese Komponentenmengen variieren. Oberflächenabfluss. Wenn der Boden gesättigt wird (entweder von Regen oder Schneeschmelze), läuft etwas Wasser von der Oberfläche als gesättigte Überlandströmung. Dies tritt in der Regel als Folge von Regenschauern oder hohen Frühling schneien, wenn das verfügbare Wasser überschreitet die soilx0027s Infiltration. Ein Oberflächenabfluss kann auch auftreten, wenn der Niederschlag relativ undurchlässige Oberflächen, wie gehärtete Böden, Oberflächengrundgestein oder menschlich hergestellte Strukturen, wie beispielsweise Pflaster oder Gebäude, erfährt. Der Oberflächenabfluss tritt schneller in den Strom ein als das Grundwasser und führt zu einer spürbareren Reaktion im Stromfluss (siehe Abbildung auf Seite 126). Berggebiete haben eine zusätzliche Komponente zum Stromfluss: nämlich das Schmelzwasser aus Schnee und Eis. In der Regel Abfluss von Schneeschmelze Ein typischer Fluss Hydrograph veranschaulicht die Reaktion des Stroms auf Niederschläge Ereignisse: Stream Ausstoß Spitzen nach starken Regenfällen, dann nachlässt schnell bei trockenem Wetter. Im Gegensatz dazu reagiert der Basisstrom (die Menge des durch das Grundwasser bereitgestellten Stromflusses) allmählicher. In diesem Beispiel macht das Grundwasser mehr als die Hälfte des jährlichen Stroms aus. Gipfel im Frühjahr oder Frühsommer und bewirkt, dass sich die Ströme allmählich über Tage oder Wochen hinziehen und sinken. Die Strömungsreaktion eines Niederschlagsereignisses ist schneller und kann sogar innerhalb weniger Stunden (oder weniger) in kleinen Becken und in Becken mit einem geringen Grad an Permeabilität beobachtet werden. Grundwasser und Grundwasser. Niederschlag und Schneeschmelze einweichen in den Boden, wo ein Teil des Wassers wird dann durch den Boden gehalten. Aber über einen gewissen Punkt hinaus, bekannt als Sättigung, beginnt der Boden, das Wasser zu übertragen, das es durch den Boden und den Felsen unten erhält. Wenn diese tiefer geologischen Materialien gesättigt sind, wird das Wasser, das in diesen tieferen geologischen Materialien getragen wird, Grundwasser genannt. Grundwasser kann sich durch geologische Materialien als Reaktion auf die Schwerkraft oder andere äußere Kräfte bewegen. Wo dieses unterirdische Wasser natürlich die Landoberfläche schneidet, kann es direkt oder indirekt Wasser zu einem vorhandenen Strom oder See hinzufügen. Wo es Wasser zu einem Fluss oder Strom beiträgt, wird es als baseflow. Diese Wasserbewegung, manchmal über eine lange Strecke als Grundwasser, ist in der Regel ein langsamer Prozess, kann aber eine ständige Versorgung mit Wasser zu einem Strom. Im Durchschnitt liefert das Grundwasser 30 bis 40 Prozent des Wassers, das in Strömen fließt, aber selbstverständlich wird diese Menge von Strom zu Strom und über verschiedene geographische Regionen stark variieren. Fluss im Fluss Als das Wasser über eine Oberfläche fließt, schafft die Oberfläche einen gewissen Widerstand, und Wasser am nächsten zum Boden wird verlangsamt. Wenn die Tiefe des Wassers vertieft, wird diese Verlangsamung in der Nähe des Bodens und zunehmend weg von der Bachbett mehr bemerkbar. Messungen, die in einer Vielzahl von Strömen durchgeführt werden, zeigen, dass die Geschwindigkeit als Logarithmus der Entfernung von der Unterseite des Stromkanals zunimmt. Wo der Boden genügend Kohäsivität (entweder angeboren oder wegen der Wurzelsysteme) hat, um Wände entlang der streamx0027s Bank zu schaffen, erzeugen diese Wände auch einen gewissen Widerstand, so dass die Geschwindigkeit an den Seiten des Kanals verlangsamt wird. Die allgemeine Wirkung dieser Verlangsamung an den Rändern ist, dass das Wasser in der Mitte bewegt sich am schnellsten. Messen des Stromflusses. Der Fluss im Fluss wird als Volumen pro Zeiteinheit gemessen. Die traditionelle Maßeinheit in den Vereinigten Staaten ist kubische Füße pro Sekunde (cfs), obwohl Messungen heute sind oft in Kubikmetern pro Sekunde. Um die Strömung (Entladung) eines Flusses zu einem gegebenen Zeitpunkt zu berechnen, wird die Querschnittsfläche eines Flusses in Segmente gleicher Breite unterteilt. Dann wird die Tiefe und die mittlere Geschwindigkeit jedes Segments gemessen. Die mittlere Geschwindigkeit beträgt etwa 0,6 der Tiefengeschwindigkeit und kann direkt durch ein Strom - oder Durchflussmessgerät gemessen werden. Die Breite multipliziert mit der Tiefe und der mittleren Geschwindigkeit jedes Segments erzeugt die Entladung (in Volumen pro Zeit) für dieses Segment. Die Summe der Entladungen der einzelnen Segmente ist die Entladung des Flusses. Flood Events Floods treten auf, wenn ein Stream über seine Banken fließt. Studien haben die Beziehung zwischen Hochwasserfrequenz und Volumen in einem Stromkanal identifiziert. Schätzungen zufolge erreicht ein Fluss diese im Durchschnitt alle 1 bis 2 Jahre. Hochwasserereignisse, insbesondere Sturzfluten, treten häufig als Folge eines Sturmes mit starkem oder anhaltendem Niederschlag auf. Statistische und mathematische Methoden wurden entwickelt, um Volumen, Verzögerungszeit und Dauer einer Überschwemmung basierend auf der Größe (Größe) eines Niederschlagsereignisses abzuschätzen. Diese Schätzungen hängen von den Eigenschaften eines einzelnen Beckens ab. Das Volumen eines gegebenen Ereignisses kann als die Menge des Niederschlags geschätzt werden, abzüglich der Wassermenge, die beim Sättigen des Bodens verloren gegangen ist, abzüglich der Menge, die durch eine Kombination von Verdampfung zur Atmosphäre und Transpiration von Pflanzen verloren geht. (Die Kombination von Verdunstung und Transpiration wird zusammenfassend als Evapotranspiration bezeichnet.) Die Verzögerungszeit zwischen der Spitze eines Sturmereignisses und der Hochwasserschneise beruht auf Entwässerungsbeckencharakteristiken, wie Größe, Form, Gradient, Vorhandensein von Feuchtgebieten oder Seen und der Menge von (ZB Beton und Asphalt). Die Nachlaufzeit ist bei kleineren, steileren Drainagen mit undurchlässiger Oberfläche und in größeren Becken mit Wäldern, Feuchtgebieten und Seen kürzer. Auch die Dauer der Überschwemmung ist länger als der Sturm selbst, weil es Zeit braucht, bis Wasser in das Becken fällt, um über Land zu fließen, um Ströme und Flüsse zu erreichen. Es dauert auch Zeit für Wasser im Kanal selbst, um dieses Wasser zum basinx0027s Abfluss Punkt, wie ein Zusammenfluss mit einem größeren Fluss zu tragen. Wenn Ströme im Hochwasserstadium sind, bewegt sich etwas Wasser vom Strom in die Strombank. Ein Teil dieses Wassers tritt als Bank-Speicher, der direkt zurück in den Strom fließt, wie sein Wasserstand sinkt. Wenn der Strom hydraulisch mit einem Grundwasserleiter verbunden ist, bewegt sich jedoch eine beträchtliche Menge des Wassers in den Grundwasserleiter. Stream-Interaktion mit seiner Umgebung Da der Fluss sich abwärtsbewegt (bergab), interagiert er mit seiner Umgebung, sowohl geologisch (d. h. Gesteine ​​und Boden) als auch organisch (wie Baumwurzeln und große waldige Ablagerungen). Wenn der Strom flach ist und die Trümmer groß sind, bewegt sich das Wasser um die Hindernisse herum. Wenn das Volumen des Wassers zunimmt und der Fluss tiefer wird, hat es eine größere Fähigkeit zu erodieren und beginnt, in die darunter liegenden Böden zu schneiden und kleinere Partikel aufzunehmen. Wann und wo dies geschieht, hängt von Faktoren wie der Gesteinsart (Gesteinsart), der Gesteins - oder Sedimentgröße und der Kohäsivität der Bachbankmaterialien (oft durch die Wurzelstruktur der Strömungsvegetation) ab. Kanalisation eines Flusses ändert seine Hydrologie, manchmal nachteilig. In den 1800er Jahren wurde der einst schlängelnde Kankakee-Fluss in Indiana in einen fast geraden Graben (rechts und Mitte des Fotos), um die landwirtschaftliche Entwicklung zu ermöglichen. Restliche oxbow cutoffs sind sichtbar (Mitte). Ein unkanalisiertes Segment in Illinois (links) behält seine natürlich schlängelnde Form. Wie ein Fluss fließt über und um Hindernisse, manchmal abholen Materialien und andere Zeiten fallen, ist der Fluss fast immer turbulent. Die mögliche Ausnahme ist sehr nahe an den Grenzen eines sich langsam bewegenden Flusses mit relativ glatten Kanalgrenzen. Menschlich induzierte Änderungen an Stromkanälen können die Stromflusscharakteristika stark verändern. Kanalisieren oder Richten eines Flusses durch Baggerarbeiten können effizienter Flut Entladungen durch das gerichtete Segment passieren, aber die schnellere Wassergeschwindigkeit kann mehr Sediment erodieren. Die Beschränkung eines Stroms in künstlichen Dämmen, wie zB Flutwänden, verhindert, dass er von Natur aus schlängeln kann und neue Probleme schaffen kann. Jede menschliche Veränderung der Stream-Kanäle und Überschwemmungen sollte die Physik, Biologie und Ökologie eines Stroms berücksichtigen. Hyporheische Zone. Vor kurzem wurde zunehmend Interesse auf hyporheischen Fluss konzentriert. Das ist das Wasser, das unter und neben dem Fluss fließt und mit dem Wasser im Bach und dem Grundwasser zusammenwirkt. Das Ergebnis ist ein Austausch von Wasser mit verschiedenen Eigenschaften (wie Temperatur), die Schaffung von Mikroklimaten im Fluss, und die Bereitstellung von erweiterten Schutz vor dem Kanal für kleine Organismen, die alle als Teil eines größeren Strom-System. Stream Form. Die Wechselwirkung zwischen Wasser und Earthx0027s Oberfläche führt zu einigen ziemlich häufig beobachteten Strömungsformen. In den Bergen, wenn das Wasser ist flach und die Felsen groß, bewegt sich das Wasser um und über die Hindernisse. Dies wird als Kaskade bezeichnet. Noch weiter abwärts, wo Sediment vorhanden ist und Wasser genug Energie hat, um das Sediment durch das Flusssystem zu bewegen, können sich Mäander (Kurven) bilden. Dies ist wahrscheinlich die Form am häufigsten mit Flüssen verbunden. Viele Studien haben stattgefunden und viele Theorien entwickelt, um zu versuchen, die Ursache und Eigenschaften der Mäander, mit Mathematik, Physik und Theorien der Erhaltung der Energie zu erklären. Am Ende des Systems, wo die Entwässerung weiter entwickelt wird, wo die Sedimentversorgung hoch ist, und wo der Strom weniger Energie hat (vielleicht infolge eines niedrigeren Gradienten), kann der Fluss geflochten werden (verflochten). Ihr Browser unterstützt nicht Javascript daher das Menü oben funktioniert nicht. Bitte verwenden Sie die Links unten statt. Jährliche Wasserdaten Reports Wasser Ressourcen Datenberichte wurden jährlich für viele Jahrzehnte für den Einsatz von Ingenieuren, Wissenschaftlern, Führungskräften, Pädagogen und der Öffentlichkeit veröffentlicht. Diese statischen Archivprodukte ergänzten den direkten Zugriff auf aktuelle und historische Wasserdaten, die von der National Water Information System-Webschnittstelle (NWISWeb) bereitgestellt wurden, die maßgebliche Quelle für USGS-Wasserdaten. Beginnend mit dem Wasserjahr 2006 und endend mit dem Wasserjahr 2013 wurden jährliche Wasserdatenberichte als individuelle elektronische Standortdatenblätter für die gesamte Nation zum Abrufen, Herunterladen und lokalisierten Drucken auf Anforderung zur Verfügung gestellt. In dieser Zeit wurden NWISWeb-Funktionen umfassender. Aufbauend auf diesen Fähigkeiten hat USGS die Site Data Sheet-Funktionen in NWISWeb verschoben. Ab 2014 stellt NWISWeb nun eine auf Wunsch druckfertige Wasser-Jahres-Zusammenfassung als jährliches Wasserdatenprodukt zur Verfügung. 2014-present: Water Year Zusammenfassungen Jede Standorte Water-Year Summary wird auf Anfrage verfügbar sein, sobald die Wasser-Jahres-Daten überprüft und als endgültig genehmigt werden. Um Wasserjahr-Zusammenfassungen abzurufen Ihr Browser unterstützt keine Javascript daher das Menü oben funktioniert nicht. Bitte verwenden Sie die Links unten statt. Dies führt Sie auf die NWIS Web-Homepage für den Staat. Mehrere Suchoptionen sind von dort aus verfügbar, einschließlich einer aktuellen Bedingungen Liste der aktiven Echtzeit-Sites und der NWIS-Mapper. Die verschiedenen Suchoptionen helfen Ihnen, einzelne Seiten zu finden. Wählen Sie auf der Website-Seite die Wasser-Jahres-Zusammenfassung aus dem Pulldown-Menü Verfügbare Daten für diese Site aus. Zum Beispiel Site 07300000 Wasser-Jahres-Zusammenfassung 2006-2013: Site Datenblätter Abrufen von Website-Datenblätter nach Station Number oder Staat vor 2005: Water Resource Data Berichte Von 1962 bis 2005 wurden Berichte von Staat als Papier-Dokumente veröffentlicht, obwohl die meisten Berichte Seit Mitte der 90er Jahre auch in elektronischer Form über diese Webseite zur Verfügung. Berichte vor dem Wasser Jahr 1961 wurden in gelegentlichen USGS Water-Supply Papers und anderen Berichten veröffentlicht. Documentation mdash Einführungsmaterial: Einzelheiten und Erläuterungen zur Site-Nummerierung, Datenerfassung und Datengenauigkeit Zugehörige Informationen und Publikationen mdash Links zu USGS-Daten, Methoden (TWRIs), speziellen Programmen und Netzwerken sowie vergangenen jährlichen Berichten