Zaplavit - Flood - Wikipedia
A zaplavit je přetok vody, která ponoří zemi, která je obvykle suchá.[1] Ve smyslu „tekoucí vody“ lze toto slovo použít také pro přítok vody slapy. Povodně jsou oblastí studia této disciplíny hydrologie a jsou v zemědělství, stavební inženýrství a veřejné zdraví. Lidské změny prostředí často zvyšují intenzitu a frekvenci záplav, například změny ve využívání půdy, jako je odlesňování a odstranění mokřadů, změny na vodních tocích jako např hráze a větší problémy životního prostředí, jako je klimatická změna a vzestup hladiny moře.
Povodně jsou považovány za druhé místo po požárech jako nejčastější přírodní katastrofa na Zemi.
Záplavy mohou nastat jako přetečení vody z vodních útvarů, například a řeka, jezero nebo oceán, ve kterém voda přesahuje nebo se láme hráze, což má za následek, že část vody unikne ze svých obvyklých hranic,[2] nebo k tomu může dojít v důsledku hromadění dešťové vody na nasycené zemi při plošné povodni. Zatímco velikost jezera nebo jiné vodní plochy se bude měnit se sezónními změnami v srážky a tání sněhu, je nepravděpodobné, že by tyto změny velikosti byly považovány za významné, pokud by nedošlo k zaplavení vlastnictví nebo utopit domácí zvířata.
Povodně se také mohou vyskytnout v řekách, když průtok přesahuje kapacitu říční kanál, zejména v zatáčkách nebo meandry v vodní cesta. Povodně často způsobují škody na domech a podnicích, pokud se nacházejí v přirozených záplavových oblastech řek. Zatímco poškození povodněmi lze odstranit odklonem od řek a jiných vodních ploch, lidé tradičně žili a pracovali v řekách, protože země je obvykle rovná a plodný a protože řeky poskytují snadné cestování a přístup k obchodu a průmyslu.
Etymologie
Slovo „povodeň“ pochází z Stará angličtina flodspolečné slovo Germánské jazyky (porovnej Němec Flut, holandský vloed ze stejného kořene, jak je vidět v průtok, plovák; také porovnat s latinský fluctus, flumen).
Hlavní typy
Areál
Povodně se mohou vyskytovat na plochých nebo nízko položených plochách, když je voda dodávána srážkami nebo táním sněhu rychleji, než může infiltrovat nebo utéct. Přebytek se hromadí na místě, někdy do nebezpečných hloubek. Povrch půda může být nasycen, což účinně zastaví infiltraci, kde vodní stůl je mělký, například a niva, nebo z intenzivního deště z jednoho nebo a série bouří. Infiltrace je také pomalá až zanedbatelná skrz zamrzlou půdu, skály, beton, dlažby nebo střechy. Plošné záplavy začínají v plochých oblastech, jako jsou nivy a v místních depresích, které nejsou spojeny s kanálem potoka, protože rychlost pozemní tok závisí na sklonu povrchu. Endorheic povodí může dojít k plošným záplavám v obdobích, kdy srážky převyšují odpařování.[3]
Riverine (Channel)
Povodně se vyskytují u všech typů řeka a proud kanály, od nejmenších pomíjivé proudy ve vlhkých zónách do normálně suché kanály v suchém podnebí k největší na světě řeky. Dojde-li k nadzemnímu toku na obdělávaných polích, může to mít za následek a kalná povodeň kde sedimenty jsou vyzvednout útěkem a přepravovány jako suspendované látky nebo zatížení postele. Lokalizované záplavy mohou být způsobeny nebo zhoršeny drenážními překážkami, jako jsou sesuvy půdy, led, trosky nebo bobr přehrady.
Pomalu stoupající povodně se nejčastěji vyskytují ve velkých řekách s velkými povodí. Zvýšení průtoku může být důsledkem trvalých srážek, rychlého tání sněhu, monzuny nebo tropické cyklóny. Velké řeky však mohou mít v oblastech se suchým podnebím rychlé záplavy, protože mohou mít velké povodí, ale malé říční kanály a srážky mohou být v menších oblastech těchto povodí velmi intenzivní.
Události rychlého zaplavení, včetně přívalové povodně, častěji se vyskytují na menších řekách, řekách se strmými údolími, řekách, které po velké délce protékají nepropustným terénem nebo normálně suchými kanály. Příčina může být lokalizována konvektivní srážky (intenzivní bouřky ) nebo náhlé uvolnění z protiproudého vzdouvání vytvořeného za a přehrada, sesuv půdy, nebo ledovec. V jednom případě blesková povodeň zabila v neděli odpoledne u populárního vodopádu v úzkém kaňonu osm lidí, kteří si užívali vodu. Bez pozorovaných srážek se průtok zvýšil z přibližně 50 na 1 500 kubických stop za sekundu (1,4 až 42 m)3/ s) za pouhou minutu.[4] Během týdne došlo na stejném místě ke dvěma větším povodním, ale v té době u vodopádu nikdo nebyl. Smrtící povodeň byla výsledkem bouřky nad částí povodí, kde jsou běžné strmé, holé skalní svahy a řídká půda byla již nasycená.
Bleskové povodně jsou nejběžnějším typem povodní v normálně suchých kanálech ve vyprahlých oblastech, známých jako arroyos na jihozápadě USA a mnoho dalších jmen jinde. V tomto prostředí je první přívalová voda, která dorazí, vyčerpána, protože smáčí písečné koryto potoka. Náběžná hrana povodně tak postupuje pomaleji než později a vyšší toky. Výsledkem je, že stoupající končetina hydrograf jak se povodeň pohybuje po proudu, je stále rychlejší, dokud průtok není tak velký, že vyčerpání smáčením půdy se stane nevýznamným.
Ústí a pobřežní
Zatopení ústí řek je obvykle způsobena kombinací bouřkových rázů způsobených větry a nízko barometrický tlak a velké vlny, které se setkávají vysoko proti proudu řeky.
Pobřežní oblasti mohou být zaplaveny přívalovými vlnami kombinovanými s přílivem a odlivem velkých vln na moři, což má za následek přehnanou vlnu protipovodňových zábran nebo v závažných případech tsunami nebo tropické cyklóny. A nárůst bouře, buď z a tropický cyklon nebo extratropický cyklón, spadá do této kategorie. Výzkum NHC (National Hurricane Center) vysvětluje: „Nárůst bouře je další vzestup vody generované bouří, nad rámec předpovězených přílivů a odlivů. Nárůst bouře by neměla být zaměňována s přílivem bouře, který je definován jako vzestup hladiny vody v důsledku kombinace nárůstu bouře a astronomického přílivu. Toto zvýšení hladiny vody může způsobit extrémní záplavy v pobřežních oblastech, zejména když se bouřkový náraz shoduje s jarním přílivem, což má za následek, že příliv bouře dosáhne v některých případech až 20 stop nebo více. “[5]
Městské záplavy
Městské záplavy jsou zaplavení půdy nebo majetku v a zastavěné prostředí, zejména v hustěji osídlených oblastech způsobených srážkami, které převažují nad kapacitou odvodňovacích systémů, jako jsou např bouřkové stoky. I když jsou někdy spouštěny událostmi, jako jsou záplavy nebo tání sněhu „městské záplavy jsou stav charakterizovaný opakujícími se a systémovými dopady na komunity, ke kterým může dojít bez ohledu na to, zda se postižené komunity nacházejí v určených záplavových oblastech nebo v blízkosti jakéhokoli vodního útvaru.[6] Kromě možného přetečení řek a jezer, tání sněhu, dešťová voda nebo voda uvolněná z poškozeného vodovody se mohou hromadit na majetku a na veřejných právech cesty, prosakovat stěnami a podlahami budov nebo zálohovat do budov kanalizačními potrubími, toaletami a umyvadly.
V městských oblastech mohou být povodňové účinky zhoršeny stávajícími zpevněnými ulicemi a silnicemi, které zvyšují rychlost tekoucí vody. Nepropustné povrchy zabraňte pronikání srážek do země, což způsobí vyšší povrchový odtok, který může přesahovat místní odvodňovací kapacitu.[7]
Povodňový tok v urbanizovaných oblastech představuje riziko pro obyvatelstvo i infrastrukturu. Některé nedávné katastrofy zahrnují záplavy Nîmes (Francie) v letech 1998 a 2006 Vaison-la-Romaine (Francie) v roce 1992, záplavy New Orleans (USA) v roce 2005 a záplavy v Rockhampton, Bundaberg, Brisbane během léta 2010–2011 v létě Queensland (Austrálie). Povodňové toky v městském prostředí byly studovány relativně nedávno navzdory mnoha staletím povodňových událostí.[8] Některé nedávné výzkumy zvažovaly kritéria pro bezpečnou evakuaci jednotlivců v zaplavených oblastech.[9]
Katastrofální
Katastrofické záplavy řek jsou obvykle spojeny s velkými poruchami infrastruktury, jako je zhroucení přehrady, ale mohou být také způsobeny úpravou odtokového kanálu z sesuv půdy, zemětřesení nebo sopečná erupce. Mezi příklady patří výbuchové povodně a lahars. Tsunami může způsobit katastrofu pobřežní záplavy, nejčastěji vyplývající z podmořských zemětřesení.
Příčiny
Faktory vzestupu
Množství, umístění a načasování vody, která se dostává do drenážního kanálu z přírodních srážek a řízených nebo nekontrolovaných úniků z nádrže, určuje tok v místech po proudu. Některé srážky se odpařují, jiné se pomalu prosakují půdou, některé mohou být dočasně izolovány jako sníh nebo led a některé mohou způsobit rychlý odtok z povrchů včetně skály, chodníku, střech a nasycené nebo zmrzlé půdy. Zlomek dopadajících srážek, které se rychle dostaly do odvodňovacího kanálu, byl pozorován od nuly pro slabý déšť na suchém, rovném povrchu až po 170 procent pro teplý déšť na nahromaděném sněhu.[10]
Většina záznamů o srážkách je založena na naměřené hloubce vody přijaté ve stanoveném časovém intervalu. Frekvence zájmové prahové hodnoty srážek lze určit z počtu měření překračujících tuto prahovou hodnotu v celkovém časovém období, pro které jsou k dispozici pozorování. Jednotlivé datové body jsou převedeny na intenzita dělením každé měřené hloubky časovým obdobím mezi pozorováními. Tato intenzita bude menší než skutečná špičková intenzita, pokud doba trvání srážkových událostí byla menší než stanovený časový interval, pro který jsou hlášena měření. Konvektivní srážkové události (bouřky) mají tendenci vytvářet bouřkové události s kratším trváním než orografické srážky. Pro predikci povodní je důležité trvání, intenzita a frekvence srážkových událostí. Krátké srážky jsou významnější pro zaplavení v malých povodích.[11]
Nejdůležitějším faktorem vzestupu při určování velikosti povodně je oblast pevniny povodí před zájmovou oblastí. Intenzita srážek je druhým nejdůležitějším faktorem pro povodí menší než přibližně 30 čtverečních mil nebo 80 čtverečních kilometrů. Druhým nejdůležitějším faktorem pro větší povodí je sklon hlavního kanálu. Sklon kanálu a intenzita srážek se stávají třetím nejdůležitějším faktorem pro malé a velké povodí.[12]
Čas koncentrace je čas potřebný k odtoku z nejvzdálenějšího bodu odtokové oblasti proti proudu k dosažení bodu odtokového kanálu, který řídí zaplavení zájmové oblasti. Čas koncentrace definuje kritické trvání špičkových srážek pro zájmovou oblast.[13] Kritické trvání intenzivních srážek může být u střešních a parkovacích odvodňovacích konstrukcí jen několik minut, zatímco kumulativní srážky během několika dní by byly kritické pro povodí.
Faktory klesání
Voda tekoucí z kopce nakonec narazí na podmínky po proudu zpomalující pohyb. Konečným omezením v pobřežních záplavových zemích je často oceán nebo některé pobřežní záplavy, které jsou přirozené jezera. V záplavách nízkých zemí jsou změny nadmořské výšky, jako jsou fluktuace přílivu a odlivu, významnými faktory ovlivňujícími záplavy na pobřeží a v ústí řek. Méně předvídatelné události, jako jsou tsunami a bouřkové vlny, mohou také způsobit změny nadmořské výšky u velkých vodních ploch. Nadmořská výška tekoucí vody je řízena geometrií průtokového kanálu a zejména hloubkou kanálu, rychlostí toku a množstvím sedimentů v něm[12] Omezení průtokového kanálu, jako jsou mosty a kaňony, mají tendenci kontrolovat nadmořskou výšku vody. Skutečný kontrolní bod pro jakýkoli daný dosah odtoku se může měnit s měnící se výškou vody, takže bližší bod může ovládat nižší hladiny vody, dokud vzdálenější bod nekontroluje vyšší hladiny vody.
Efektivní geometrii povodňových kanálů lze změnit růstem vegetace, hromaděním ledu nebo trosek nebo výstavbou mostů, budov nebo hrází v povodňovém kanálu.
Náhoda
Extrémní povodňové události často vyplývají z náhody, jako je neobvykle intenzivní, teplé srážky, které tají těžkou sněhovou pokrývku, vytvářejí překážky kanálu z plovoucího ledu a uvolňují malé nánosy, jako bobr přehrady.[14] Náhodné události mohou způsobit častější záplavy, než se očekávalo zjednodušující statistické predikční modely vzhledem k tomu, že pouze srážkový odtok proudí v nerušených drenážních kanálech.[15] Úpravy úlomků geometrie kanálu jsou běžné, když se těžké toky pohybují vykořeněnou dřevnatou vegetací a povodněmi poškozenými strukturami a vozidly, včetně lodí a železnice zařízení. Nedávná měření v terénu během Povodně v Queenslandu v letech 2010–11 ukázalo, že žádné kritérium založené pouze na rychlosti proudění, hloubce vody nebo specifické hybnosti nemůže odpovídat za rizika způsobená kolísáním rychlosti a hloubky vody.[8] Tyto úvahy dále ignorují rizika spojená s velkými úlomky unášenými pohybem toku.[9]
Někteří vědci zmínili efekt skladování v městských oblastech s dopravními koridory vytvořenými nakrájíme a naplníme. Culverted fills can be converted to impoundments if propustky ucpané nečistotami a tok může být odkloněn ulicemi. Několik studií zkoumalo proudění a přerozdělování v ulicích během bouřkových událostí a dopad na modelování povodní.[16]
Účinky
Primární účinky
Mezi hlavní účinky povodní patří ztráty na životech a poškození budov a jiných staveb, včetně mostů, kanalizace systémy, silnice a kanály.
Povodně také často poškozují přenos síly a někdy výroba elektřiny, který pak má vedlejší účinky způsobené ztrátou energie. To zahrnuje ztrátu pití úprava vody a zásobování vodou, což může mít za následek ztrátu pitné vody nebo silnou kontaminaci vody. Může to také způsobit ztrátu zařízení na odstraňování odpadních vod. Nedostatek čisté vody v kombinaci s lidské splašky v povodňových vodách zvyšuje riziko nemoci přenášené vodou, které mohou zahrnovat tyfus, Giardia, kryptosporidium, cholera a mnoho dalších nemocí v závislosti na místě povodně.
„Stalo se to v roce 2000, kdy stovky lidí v Mosambiku uprchly po uprchlických táborech do uprchlických táborů Řeka Limpopo zaplavily jejich domovy. Brzy onemocněli a zemřeli na choleru, která se šíří nehygienickými podmínkami, a malárii šířící se komáry, kterým se dařilo na oteklých březích řek. ““ [17]
Poškození silnic a dopravní infrastruktury může znesnadnit mobilizaci pomoci postiženým nebo poskytnout nouzové zdravotní ošetření.
Povodňové vody obvykle zaplavují zemědělskou půdu, což činí půdu nepoužitelnou a brání tomu, aby byly plodiny vysazovány nebo sklizeny, což může vést k nedostatku potravin jak pro lidi, tak pro hospodářská zvířata. Při extrémních povodňových podmínkách může dojít ke ztrátě celé úrody pro danou zemi. Některé druhy stromů nemusí přežít dlouhodobé zaplavení kořenových systémů.[18]
Sekundární a dlouhodobé účinky
Ekonomické potíže způsobené dočasným poklesem cestovního ruchu, náklady na přestavbu nebo nedostatkem potravin vedoucím ke zvýšení cen jsou běžným následkem závažných záplav. Dopad na postižené osoby může způsobit postiženým psychické škody, zejména v případě úmrtí, vážných zranění a ztráty majetku.
Městské záplavy mohou způsobovat chronicky mokré domy, což vede k nárůstu vnitřní forma a vedoucí k nepříznivým účinkům na zdraví, zejména respiračním příznakům.[19] Záplavy ve městech mají také významné hospodářské důsledky pro postižená sousedství. V Spojené státy, odborníci v oboru odhadují, že mokré sklepy mohou snížit hodnoty nemovitostí o 10–25 procent a jsou uváděny mezi hlavními důvody, proč si dům nekoupíte.[20] Podle USA Federální agentura pro nouzové řízení (FEMA), téměř 40 procent malých podniků po povodňové katastrofě nikdy neotevře své dveře.[21] Ve Spojených státech, pojištění je k dispozici proti škodám způsobeným povodněmi v domácnostech i firmách.[22]
Povodně mohou být také obrovskou ničivou silou. Když voda teče, má schopnost demolovat všechny druhy budov a předmětů, jako jsou mosty, stavby, domy, stromy, auta ... Například v Bangladéši v roce 2007 byla povodeň zodpovědná za zničení více než jednoho milion domů. A každoročně ve Spojených státech způsobují povodně škody přes 7 miliard dolarů. [1]
Výhody
Povodně (zejména častější nebo menší povodně) mohou také přinést mnoho výhod, například dobíjení spodní vody, což půdu více plodný a zvyšuje se živiny v některých půdách. Povodňové vody poskytují velmi potřebné vodní zdroje suchý a polosuché regiony, kde mohou být srážky velmi nerovnoměrně rozloženy po celý rok a ničí škůdce v zemědělské půdě. Při údržbě hrají důležitou roli zejména sladkovodní povodně ekosystémy v říčních koridorech a jsou klíčovým faktorem při udržování nivy biologická rozmanitost.[23] Záplavy mohou šířit živiny do jezer a řek, což může vést ke zvýšení biomasa a vylepšeno rybolov Na několik let.
U některých druhů ryb může být zaplavená niva velmi vhodným místem pro plodit s několika predátory a zvýšenou hladinou živin nebo jídla.[24] Ryby, jako je počasí ryby, využívat povodně k dosažení nových stanovišť. Populace ptáků mohou také těžit z podpory produkce potravin způsobené záplavami.[25]
Pravidelné záplavy byly nezbytné pro blaho starověkých komunit podél Tigris-Eufrat Řeky, řeka Nil, Řeka Indus, Ganges a Žlutá řeka mezi ostatními. Životaschopnost vodní síla, obnovitelný zdroj energie, je také vyšší v povodňových oblastech.
Plánování povodňové bezpečnosti
Ve Spojených státech Národní meteorologická služba rozdává pro povodně radu „Otoč se, neutop se“; to znamená, že doporučuje lidem dostat se z oblasti povodně, místo aby se ji pokoušeli překonat. Na nejzákladnější úrovni je nejlepší obranou před povodněmi hledání výhod pro vysoce hodnotné využití a vyvážení předvídatelných rizik s výhodami obsazení zón povodňových rizik.[26]:22–23 Kritická komunitní bezpečnostní zařízení, jako jsou nemocnice, pohotovostní operační střediska a policie, hasiči a zachránit služby by měly být postaveny v oblastech s minimálním rizikem záplav. Konstrukce, jako jsou mosty, které se nevyhnutelně musí nacházet v oblastech ohrožených povodněmi, by měly být navrženy tak, aby odolaly povodním. Oblasti nejvíce ohrožené povodněmi by mohly být využity k cennému využití, které by bylo možné dočasně opustit, protože by lidé v případě bezprostřední povodně ustoupili do bezpečnějších oblastí.
Plánování protipovodňové bezpečnosti zahrnuje mnoho aspektů analýzy a inženýrství, včetně:
- pozorování předchozích a současných výšek povodní a zaplavených oblastí,
- statistický, hydrologické a hydraulické analýzy modelu,
- mapování zaplavených oblastí a výšek povodní pro budoucí scénáře povodní,
- dlouhodobý územní plánování a regulace,
- inženýrský design a konstrukce konstrukcí k řízení nebo odolávání povodním,
- průběžné monitorování, předpovídání a plánování reakce na mimořádné události a
- krátkodobé monitorování, Varování a operace odezvy.
Každé téma představuje odlišné, ale související otázky s různým rozsahem a rozsahem v čase, prostoru a zúčastněných osob. Pokusy porozumět a řídit mechanismy, které fungují v nivách, se objevují nejméně po šest tisíciletí.[27][stránka potřebná ]
Ve Spojených státech pracuje Asociace státních správců lužních oblastí na podpoře vzdělávání, politik a aktivit, které snižují současné a budoucí ztráty, náklady a lidské utrpení způsobené povodněmi, a na ochraně přirozených a prospěšných funkcí niv - to vše bez toho, aby působilo nepříznivě dopady.[28] Portfolio nejlepší praxe příklady pro zmírňování katastrof ve Spojených státech je k dispozici u Federální agentury pro nouzové řízení.[29]
Řízení
V mnoha zemích po celém světě jsou vodní cesty náchylné k povodním často pečlivě spravovány. Obrany jako např zadržovací nádrže, hráze,[30] svazky, nádrže, a jezy slouží k zabránění přetékání vodních toků ze břehů. Když tyto obrany selžou, přijmou se nouzová opatření jako např pytle s pískem nebo přenosné nafukovací trubice se často používají k pokusu zastavit záplavy. Pobřežní záplavy byly řešeny v částech Evropy a Ameriky s pobřežní obrana, jako mořské stěny, plážová výživa, a bariérové ostrovy.
V pobřežní zóna v blízkosti řek a potoků, kontrola eroze mohou být přijata opatření, která se pokusí zpomalit nebo zvrátit přírodní síly, které způsobují, že se mnoho vodních cest po dlouhou dobu klikatí. Protipovodňové zábrany, jako jsou přehrady, lze budovat a udržovat v průběhu času, aby se také pokusil snížit výskyt a závažnost povodní. Ve Spojených státech US Army Corps of Engineers udržuje síť takových protipovodňových hrází.
V oblastech náchylných k městským záplavám je jedním z řešení oprava a rozšíření umělých kanalizací a infrastruktury dešťové vody. Další strategií je snížení nepropustných povrchů v ulicích, parkovištích a budovách pomocí přirozených odvodňovacích kanálů, porézní dlažba, a mokřady (souhrnně označováno jako zelená infrastruktura nebo udržitelné městské odvodňovací systémy (SUDS)). Oblasti označené jako oblasti náchylné k povodním lze přeměnit na parky a dětská hřiště, která tolerují občasné záplavy. Lze přijmout nařízení vyžadující od vývojářů, aby zadržovali dešťovou vodu na místě, a vyžadují, aby budovy byly zvýšeny a chráněny protipovodňové zdi a hráze, nebo navrženy tak, aby vydržely dočasné zaplavení. Majitelé nemovitostí mohou také sami investovat do řešení, jako je například úprava pozemků, aby odvedli vodu z jejich budovy a instalovali sudy na déšť, jímková čerpadla, a zpětné ventily.
V některých oblastech je přítomnost určitých druhů (např bobři ) může být přínosem z protipovodňových důvodů. Bobři staví a udržují bobří přehrady což sníží výšku povodňových vln pohybujících se po řece (v období silných dešťů) a sníží nebo eliminuje poškození lidských struktur,[31][32] za cenu drobných záplav poblíž přehrad (často na zemědělské půdě). Kromě toho také zvyšují populaci divokých zvířat a filtrují znečišťující látky (hnůj, hnojiva, kejda).[33]. Britská ministryně Rebecca Plough uvedla, že bobři by v budoucnu mohli být považováni za „veřejné statky“ a majitelům pozemků by bylo vypláceno, aby je měli na svých pozemcích.[34]
Analýza povodňových informací
Lze analyzovat řadu ročních maximálních průtoků v dosahu proudu statisticky odhadnout 100letá povodeň a povodně jiných intervaly opakování tam. Podobné odhady z mnoha lokalit v hydrologicky podobné oblasti mohou souviset s měřitelnými charakteristikami každé povodí povolit nepřímý odhad intervalů opakování povodně pro zásahy toku bez dostatečných údajů pro přímou analýzu.
Fyzikální procesní modely dosahů kanálů jsou obecně dobře pochopeny a budou vypočítávat hloubku a plochu inundace pro dané podmínky kanálu a specifikovaný průtok, například pro použití v mapování nivy povodňové pojištění. Naopak, vzhledem k pozorované inundační oblasti nedávné povodně a podmínkám kanálu může model vypočítat průtok. Při použití na různé konfigurace potenciálních kanálů a průtoky může model dosahu přispět k výběru optimálního designu pro upravený kanál. Od roku 2015 jsou k dispozici také různé modely dosahu 1D modely (úrovně povodně měřené v kanál ) nebo 2D modely (variabilní hloubky povodní měřené v rozsahu nivy). HEC-RAS,[35] model Hydraulic Engineering Center, patří mezi nejoblíbenější software, jen proto, že je k dispozici zdarma. Další modely, například TUFLOW[36] kombinovat 1D a 2D komponenty a odvodit hloubku povodní napříč jak říčními kanály, tak celou nivou.
Modely fyzikálních procesů kompletních povodí jsou ještě složitější. Ačkoli je mnoho procesů dobře pochopeno v určitém bodě nebo na malé ploše, jiným je ve všech měřítcích špatně porozuměno a interakce procesů za normálních nebo extrémních klimatických podmínek mohou být neznámé. Modely pánve obvykle kombinují komponenty procesu na pevnině (k odhadu, kolik srážek nebo tání sněhu dosáhne kanálu) s řadou modelů dosahu. Například model povodí může vypočítat odtok hydrograf které by mohly být výsledkem 100leté bouře, i když interval opakování bouře je zřídka stejný jako u související povodně. Modely povodí se běžně používají při předpovídání a varování před povodněmi, jakož i při analýze dopadů změn ve využívání půdy a klimatická změna.
Předpověď povodní
Předvídání povodní před jejich výskytem umožňuje přijmout preventivní opatření a varovat lidi[37] aby mohly být předem připraveny na povodňové podmínky. Například zemědělci mohou přemístit zvířata z nízko položených oblastí a veřejné služby mohou zavést nouzová opatření, aby v případě potřeby mohly přesměrovat služby. Pohotovostní služby mohou také učinit opatření, aby měl včas k dispozici dostatek zdrojů, aby mohly reagovat na mimořádné události, jakmile nastanou. Lidé mohou evakuovat oblasti, které mají být zaplaveny.
S cílem vytvořit co nejpřesnější předpovědi povodní pro vodní cesty, je nejlepší mít k dispozici dlouhou časovou řadu historických dat proud teče měřit minulé srážkové události.[38] Spojení těchto historických informací s znalosti v reálném čase o objemové kapacitě v povodích, jako je volná kapacita v nádržích, hladiny podzemní vody a stupeň nasycení oblasti vodonosné vrstvy je také nutná pro co nejpřesnější předpovědi povodní.
Radar odhady srážek a obecné předpověď počasí techniky jsou také důležitou součástí dobré předpovědi povodní. V oblastech, kde jsou k dispozici kvalitní data, lze intenzitu a výšku povodně předpovědět s poměrně dobrou přesností a dostatečným časovým předstihem. Výstupem povodňové předpovědi je obvykle maximální očekávaná hladina vody a pravděpodobná doba jejího příjezdu na klíčová místa podél vodní cesty,[39] a také to může umožnit výpočet pravděpodobné doby statistického návratu povodně. V mnoha vyspělých zemích jsou městské oblasti ohrožené povodněmi chráněny před 100letou povodeň - to je povodeň, u níž je pravděpodobnost výskytu 63% v jakémkoli 100letém období.
Podle USA Národní meteorologická služba (NWS) Northeast River Forecast Center (RFC) v Taunton, Massachusetts, pravidlem pro předpovídání povodní v městských oblastech je, že za přibližně 1 hodinu (25 mm) dešťové srážky, aby se začalo významně rybaření vody nepropustné povrchy. Mnoho RFC NWS běžně vydává Flash Flood Guidance a Headwater Guidance, které označují obecné množství srážek, které by musely spadnout v krátkém časovém období, aby způsobily bleskové povodně nebo záplavy na větších vodní nádrže.[40]
Ve Spojených státech využívá integrovaný přístup k hydrologickému počítačovému modelování v reálném čase pozorovaná data z Americký geologický průzkum (USGS),[41] rozličný kooperativní pozorovací sítě,[42] rozličný automatizované snímače počasí, NOAA Národní operační hydrologické středisko dálkového průzkumu Země (NOHRSC),[43] rozličný hydroelektrický společnosti atd. v kombinaci s kvantitativní předpovědi srážek (QPF) očekávaných srážek a / nebo tání sněhu pro generování denních nebo podle potřeby hydrologických předpovědí.[39] NWS také spolupracuje Prostředí Kanada o hydrologických předpovědích, které ovlivňují USA i Kanadu, například v oblasti EU Svatý Vavřinec Seaway.
K dispozici je globální povodňový monitorovací systém „GFMS“, počítačový nástroj, který mapuje povodňové podmínky po celém světě online. Uživatelé kdekoli na světě mohou pomocí GFMS určit, kdy v jejich oblasti může dojít k povodním. GFMS používá data srážek z NASA Země pozoruje satelity a Satelitní satelit pro měření srážek „GPM.“ Údaje o srážkách z GPM jsou kombinovány s modelem povrchu země, který zahrnuje vegetační kryt, typ půdy a terén, aby určil, kolik vody vsakuje do země a kolik vody do ní proudí streamflow.
Uživatelé si mohou zobrazit statistiky srážek, průtoků, hloubky vody a povodní každé 3 hodiny, každých 12 hodin kilometr gridpoint na globální mapě. Předpovědi pro tyto parametry jsou 5 dní do budoucnosti. Uživatelé si mohou přiblížit zobrazení mapy zaplavení (oblasti odhadované na pokryté vodou) v rozlišení 1 kilometr.[44][45]
Nejsmrtelnější povodně
Níže je uveden seznam nejsmrtelnějších povodní na celém světě, které ukazují události se počtem obětí na 100 000 nebo více.
Počet obětí | událost | Umístění | Rok |
---|---|---|---|
2,500,000–3,700,000[46] | 1931 Čína povodně | Čína | 1931 |
900,000–2,000,000 | 1887 Žlutá řeka povodeň | Čína | 1887 |
500,000–700,000 | 1938 Žlutá řeka povodeň | Čína | 1938 |
231,000 | Přehrada Banqiao selhání, výsledek Typhoon Nina. Přibližně 86 000 lidí zemřelo na záplavy a dalších 145 000 zemřelo během následné nemoci. | Čína | 1975 |
230,000 | 2004 tsunami v Indickém oceánu | Indonésie | 2004 |
145,000 | 1935 Yangtze říční povodeň | Čína | 1935 |
100,000+ | Povodeň sv. Felixe, nárůst bouře | Holandsko | 1530 |
100,000 | Hanoi a Red River Delta zaplavit | Severní Vietnam | 1971 |
100,000 | 1911 Yangtze říční povodeň | Čína | 1911 |
V mýtu a náboženství
Povodňové mýty (velké civilizační záplavy) jsou rozšířené v mnoha kulturách.
Povodňové události v podobě božská odplata byly také popsány v náboženských textech. Jako ukázkový příklad lze uvést Genesis povodeň příběh hraje prominentní roli v judaismus, křesťanství a islám.
Viz také
- Studená kapka
- Průtrž mračen
- Odkloněná přehrada
- Nouzové řízení: Připravenost na katastrofy a reakce na katastrofu.
- Bleskový naváděcí systém
- Povodňová výstraha
- Povodňový impuls koncept
- Posouzení povodňových rizik (FRA)
- Mezinárodní záchranný sbor
- Život zachraňující
- Seznam povodní
- Mudflow
- Najdi a zachraň
- SMS (hydrologický software)
- Odtok bouře
- Vymytí
- Povodně po zemi:
Reference
- ^ Slovník MSN Encarta, Zaplavit Citováno 2006-12-28, Archivováno dne 31. 10. 2009
- ^ Glosář meteorologie (červen 2000) Zaplavit Archivováno 2007-08-24 na Wayback Machine, Citováno 2009-01-09
- ^ Jones, Myrtle (2000). „Záplavy podzemní vody v ledovcovém terénu jižního Puget Sound ve Washingtonu“. Citováno 2015-07-23.
- ^ Hjalmarson, Hjalmar W. (prosinec 1984). „Blesková povodeň v Tanque Verde Creek, Tucson, Arizona“. Journal of Hydraulic Engineering. 110 (12): 1841–1852. doi:10.1061 / (ASCE) 0733-9429 (1984) 110: 12 (1841).
- ^ "Storm Surge Overview". noaa.gov. Citováno 3. prosince 2015.
- ^ Center for Neighborhood Technology, Chicago IL, „Prevalence a náklady na městské záplavy“, Květen 2013
- ^ Přizpůsobení měst změně klimatu v Evropě - EHP
- ^ A b Brown, Richard; Chanson, Hubert; McIntosh, Dave; Madhani, Jay (2011). Turbulentní rychlost a měření koncentrace suspendovaného sedimentu v městském prostředí povodňové nížiny řeky Brisbane v Gardens Point ve dnech 12. – 13. Ledna 2011. Zpráva o hydraulickém modelu č. CH83 / 11. p. 120. ISBN 978-1-74272-027-2.
- ^ A b Chanson, H., Brown, R., McIntosh, D. (26. června 2014). „Stabilita lidského těla v povodňových vodách: povodeň v Brisbane CBD z roku 2011“. V L. Toombes (ed.). Hydraulické konstrukce a společnost - technické výzvy a extrémy. Brisbane, Austrálie: Proceedings of the 5th IAHR International Symposium on Hydraulic Structures (ISHS2014). s. 1–9. doi:10.14264 / uql.2014.48. ISBN 978-1-74272-115-6.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ Babbitt, Harold E. & Doland, James J., Vodárenství, McGraw-Hill Book Company, 1949
- ^ Simon, Andrew L., Základní hydraulikaJohn Wiley & Sons, 1981, ISBN 0-471-07965-0
- ^ A b Simon, Andrew L., Praktická hydraulikaJohn Wiley & Sons, 1981, ISBN 0-471-05381-3
- ^ Urquhart, Leonardův kostel, Příručka pro stavební inženýrství, McGraw-Hill Book Company, 1959
- ^ Abbett, Robert W., American Civil Engineering Practice, John Wiley & Sons, 1956
- ^ Ministerstvo vnitra Spojených států, Úřad pro rekultivaci, Návrh malých přehrad, Vládní tisková kancelář Spojených států, 1973
- ^ Werner, MGF; Hunter, NM; Bates, PD (2006). "Identifikovatelnost distribuovaných hodnot hrubosti nivy v odhadu rozsahu povodní". Journal of Hydrology. 314 (1–4): 139–157. Bibcode:2005JHyd..314..139W. doi:10.1016 / j.jhydrol.2005.03.012.
- ^ Společnost, National Geographic (2011-11-07). "zaplavit". National Geographic Society. Citováno 2020-11-30.
- ^ Stephen Bratkovich, Lisa Burban a kol., „Povodeň a její vliv na stromy“, USDA Forest Service, Northeastern Area State and Private Forestry, St. Paul, MN, září 1993
- ^ Bank pro zdroje vědeckých poznatků o kvalitě vnitřního ovzduší (IAQ) (IAQ-SFRB), „Zdravotní rizika nebo vlhkost nebo plíseň v domech“ Archivováno 04.10.2013 na Wayback Machine
- ^ Center for Neighborhood Technology, Chicago IL „Prevalence a náklady na městské záplavy“, Květen 2013
- ^ „Ochrana vašeho podnikání“, naposledy aktualizováno v březnu 2013
- ^ „Národní program povodňového pojištění“. FloodSmart.gov. Citováno 2015-07-06.
- ^ WMO / GWP Associated Program on Flood Management, "Environmentální aspekty integrovaného povodňového managementu", 2007
- ^ Rozšíření konceptu Flood Pulse Citováno 2012-06-12
- ^ Ptačí život stoupá nad nivy Botswany Archivováno 09.02.2011 na Wayback Machine (2010-10-15), Citováno 2012-06-12
- ^ Eychaner, J.H. (2015) Poučení z 500letého záznamu povodňových výšek, Sdružení státních správců lužních území, technická zpráva 7, Přístup 2015-06-27
- ^ Dyhouse, G., „Flood modeling using HEC-RAS (First Edition)“, Haestad Press, Waterbury (USA) 2003
- ^ „Sdružení státních správců lužních území“. Citováno 2015-07-13.
- ^ „Portfolio osvědčených postupů“. Federální agentura pro nouzové řízení. Citováno 2015-07-06.
- ^ Henry Petroski (2006). Hráze a další vyvýšená půda. 94. Americký vědec. s. 7–11.
- ^ Bobři omezují záplavy a znečištění a zvyšují populaci volně žijících živočichů
- ^ Zkouška říční vydry: Zpráva o vědě a důkazech
- ^ Bobři omezují záplavy a znečištění a zvyšují populaci volně žijících živočichů
- ^ Rodiny bobrů získávají zákonné právo zůstat
- ^ United States Army Corps of Engineers, Davis, CA, Centrum hydrologického inženýrství
- ^ BMT WBM Pty Ltd., Brisbane, Queensland, „TUFLOW Flood and Tide Simulation Software“ Archivováno 2008-06-27 na Wayback Machine
- ^ „Povodňová varování“. Agentura pro životní prostředí. 2013-04-30. Citováno 2013-06-17.
- ^ „Australské srážky a říční podmínky“. Bom.gov.au. Citováno 2013-06-17.
- ^ A b Connelly, Brian A; Braatz, Dean T; Halquist, John B; Deweese, Michael M; Larson, Lee; Ingram, John J (1999). „Pokročilý hydrologický predikční systém“. Journal of Geophysical Research. 104 (D16): 19, 655. Bibcode:1999JGR ... 10419655C. doi:10.1029 / 1999JD900051. Citováno 4. února 2013.
- ^ "FFG". Citováno 29. ledna 2013.
- ^ "WaterWatch". 4. února 2013. Citováno 4. února 2013.
- ^ „Komunitní síť pro déšť, krupobití a sníh“. Citováno 4. února 2013.
- ^ „NOHRSC“. 2. května 2012. Citováno 4. února 2013.
- ^ „Předpovídání povodní“. science.nasa.gov. Citováno 2015-07-22.
- ^ ScienceCasts: Předpovídání povodní. Youtube. 21. července 2015. Citováno 13. ledna 2016 - přes YouTube.
- ^ Nejhorší přírodní katastrofy v historii Archivováno 2008-04-21 na Wayback Machine (06.06.2012), Citováno 2012-06-12
Bibliografie
- O'Connor, Jim E. a John E. Costa (2004) Největší povodně na světě, minulost a současnost: jejich příčiny a rozsahy [Circular 1254], Washington, DC: Americké ministerstvo vnitra, Americký geologický průzkum.
- Thompson, M. T., (1964). Historické povodně v Nová Anglie [Papír pro zásobování vodou geologického průzkumu 1779-M]. Washington DC: Vládní tisková kancelář Spojených států.
- Powell, W. Gabe, 2009, Identification Land Use / Land Cover (LULC) using National Agriculture Imagery Programme (NAIP) Data as a Hydrologic Model Input for Local Flood Plain Management, Applied Research Project, [http://ecommons.txstate.edu/arp/296/ Texaská státní univerzita - San Marcos