Sådan beregnes strømningshastighed

Streamflow er målet for, hvor meget vand der strømmer i en strøm på et givet tidspunkt. Måling af strømning er en kompliceret proces, der udføres af teams af vandforskere over hele verden.

TL; DR (for lang; læste ikke)

For at bestemme strømmen, foretager vandforskere kontinuerlige målinger af en strømens scenehøjde og periodiske målinger af udledningen. Forholdet mellem disse data, som de visualiserer ved hjælp af en graf og en kurve, der passer bedst tilpas, repræsenterer strømmen.
Strømstadiemåling

Vandforskere måler strømstadiet, som er det samme som scenehøjde eller meterhøjde, ved hjælp af trin nul (en indstillet højde nær strømbeden) og en stabsmåler markeret i 1/100 ^{th og 1/10 th fodintervaller for at måle højden af vandoverfladen. Ved at foretage kontinuerlige målinger tillader eksperter at overvåge for forsknings- og rekreative formål såvel som at tage beslutninger om bygning, dæmning af drift og tildeling af vand. Den amerikanske geologiske undersøgelse (USGS) begyndte først at måle denne måde i 1889, hvilket betyder, at de har en lang række sammensatte data til at hjælpe med disse mål.}

Naturligvis er mange af USGS-gaging-værktøjer mere komplicerede end en enkel personale gage. En af de mest almindelige metoder er afhængig af en stillingsbrønd. Denne brønd gør det muligt for vand fra strømmen at komme ind i brønden, hvor en svømmer eller sensor måler sin fase (normalt hvert 15. minut) og lagrer disse data.
Udledningsmåling

Ud over at måle strømstadiet, vandforskere måler også periodisk (normalt nogensinde 6 til 8 uger) mængden af vand, der bevæger sig ned ad vandløbet på et bestemt sted, kaldet udledning. Denne måling kræver, at de multiplicerer vandområdet i et tværsnit af strømmen med den gennemsnitlige hastighed af vandet i det samme tværsnit.

For at gøre dette bruger vandforskere et kabel eller en vadestang til at undersøge et afsnit af en strøm og måle dens dybde og bredde og beregne areal (dybde x bredde). Denne måling er især vanskelig i områder med hurtigt bevægende vand eller vandløb, der er dækket af is.

Derefter bruger de en strømmåler, der ligner en stang fastgjort til et hjul, til at måle, hvor hurtigt vandet bevæger sig ved registrering af hvor mange omdrejninger hjulet foretager over tid, når det nedsænkes i strømmen. For meget dybt vand bruger vandforskere sommetider en akustisk doppler-strømmåler, der bruger lydfrekvens til at foretage målinger.
Beregning af strømning

Brug af disse to oplysninger, strømfase og udledning, kan vandforskere bruge forholdet mellem fase og udledning for at estimere strømning. For at gøre dette planlægger de scenehøjde og afladningsmålinger over tid og konstruerer derefter en kurve med den bedste pasform til datapunkterne. Ligningen af denne kurve er forholdet mellem strømtrin og udledning eller strømning. Vandforskere skal foretage konstante justeringer af deres beregninger, der tager hensyn til måderne, som selve strømkanalen ændrer sig som følge af erosion, afsætning, plantevækst, affald og is.

USGS foretager målinger og overfører disse data via satellit streamer derefter informationerne for offentligheden på sit websted. Takket være denne teknologi kan du se gagehøjden, udladningen og strømmen for ethvert sted i USA i realtid.