Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Geologi

Sådan fungerer sandsække

Sandsække holder en masse oversvømmelser tilbage. Se flere billeder af naturkatastrofer. © iStockphoto.com/Tony Campbell

På en søndag i marts 2010, byens embedsmænd i Fargo, N.D., tændte cigarer for at fejre deres sejr over Red River. I weekenden, beboerne havde ventet på at se, om de sandsække de havde placeret og ler digerne, komplimenter fra US Army Corps of Engineers, ville holde. De vidste, at hvis dette forsvar mislykkedes, den røde flod, hævet med smeltet sne, ville haste ind i deres hjem.

Fargo var stadig lidt arret fra 2009, da Red River oversvømmede før. Tusinder af beboere kæmpede for at beskytte deres hjem, og mange blev tvunget til at evakuere. Det følgende år, de var klar med millioner af sandsække, og heldigvis, floden aftog. En beboer fortalte The Christian Science Monitor, at han var i stand til at slappe af og se NCAA Men's Division I Basketball Championship (også kaldet "March Madness"), vel vidende, at vægge af sandsække holdt hans baggård sikker [kilde:Kolpack].

Jeannene og Denis Kerkman fra Tilden, Neb., havde boet i deres hjem i 20 år. I juni 2010, de fandt sig selv ved at holde vejret for at se, om fæstningen af ​​sandsække omkring deres hus ville holde de 1,2 meter vand tilbage, der løb gennem deres baggård. Kerkmans havde aldrig oplevet noget lignende det indtrængende vand, den nærmeste tidligere oversvømmelsesfare er omkring 400 fod (121 meter) væk. Den sommer, de befandt sig afhængige af frivillige og sandsække til beskyttelse [kilde:Myers].

Hvis du slår sandsække op i ordbogen, finder du en definition, der taler om en pose fyldt til sømmene med sand. Du vil også lære, at disse kraftige poser kan tjene som våben, give stabilitet eller måske mest relevant for frygtindgydende husejere, beskytte mod virkningerne af en rasende flod.

Hvordan blev en simpel pose sand en af ​​de bedste måder, vi har til at redde vores hjem fra orkaner og oversvømmelser? I det næste afsnit, vi vil tale om, hvordan en sandsæk ser ud, og hvorfor den gør, hvad den gør.

Indhold
  1. Anatomi af en sandsæk, Et korn ad gangen
  2. Hvorfor sandsække?
  3. Solid som en sten
  4. Leg i sandet:Fill'er Up
  5. Opbygning af sandslottet:Placering af poserne
  6. Ingen er perfekt

Anatomi af en sandsæk, Et korn ad gangen

Sandsække, der beskytter en virksomhed mod oversvømmelser i England. © iStockphoto.com/Pete Draper

Inden du begynder at øse sand fra den lokale legeplads sandkasse i en plastpose, vi burde fortælle dig et par ting om, hvordan sandsække er sat sammen. Først, sandsække ændrer sig med tiden. Burlap var engang et populært materiale at bruge, men dagens valgpose er polypropylenplast. Denne slags plast ligner den slags, du måske ser i en gødningspose. Polypropylenposer vinder over andet materiale, fordi de ikke nedbrydes så let, når de udsættes for misbrug af elementerne.

Sekund, de almindelige størrelser for nutidens sandsække måler omkring 14 tommer brede og 26 tommer lange (36 centimeter ved 66 centimeter), 13 tommer med 30 tommer (33 centimeter ved 76 centimeter) eller noget i nærheden af ​​disse målinger. Hvis du ikke helt kan forestille dig det, en avis fra USA Today, foldet ud, måler 12 tommer med 22 tommer (30 centimeter med 56 centimeter). Tasker med andre dimensioner fungerer, men du vil ikke have, at de skal være for store. En optimalt fyldt sandsæk bør veje omkring 40 pund (18 kg). En overfyldt sandsæk har ikke nok give, og du vil have den fyldte pose til at forme sig ind i hullerne i sandsækvæggen.

Sommetider, du får ikke adgang til sand - især hvis resten af ​​befolkningen i din by kæmper efter det, også. I en nødsituation, som når en overfyldt flod er ved at konvertere din hule til en swimmingpool, du kan vende dig til ler og grus, men disse materialer foretrækkes ikke. Hvorfor? Husk, at du får frivillige til at fylde disse poser så hurtigt som muligt. Ler og grus er sværere at manipulere og håndtere, så det kommer til at tage de frivillige længere tid at gøre deres arbejde. Når floden banker på din dør, tid er bestemt afgørende.

Når vi diskuterer mere om, hvordan sandsække gør deres job, du vil lære, hvorfor sand fungerer så godt som det gør.

Hvorfor sandsække?

Ukontrolleret oversvømmelse i det amerikanske Midtvesten. © iStockphoto.com/Tony Campbell

Folk har brugt sandsække i flere hundrede år, helt tilbage til revolutionskrigen [kilde:Leibenluft]. Med videnskaben fremskridt på så mange områder, hvorfor bruger vi stadig denne lavteknologiske løsning til at kontrollere oversvømmelser? Her er tre enkle grunde:

Først, sandsække er lette at bruge. For at forberede sandsække, det tager kun et par frivillige med skovle, handsker og en vis viden om sikkerhedsforanstaltninger. Når en oversvømmelse er forestående, alle skal arbejde hurtigt, så du ikke har mulighed for at hente eksperter og ingeniører, lad dem klø sig i hagen og finde ud af, hvad det bedste er at gøre. Du har brug for hurtig handling; du vil have alle hænder på dæk og forsyninger, der er lette at få. Det er hårdt arbejde at lave sandsække, men det er ikke raketvidenskab.

Sekund, sandsække er billige. Poserne og sandet er billige at købe, så de fleste mennesker kan bruge disse. Du kan købe de faktiske poser i mængder fra 10 til tusinder pr. Æske. Den gennemsnitlige person, der er ved at være knæledykket i vandet i sin stue, har måske ikke tænkt på at bestille sandsække på forhånd, men dette er ikke en grund til bekymring. Du finder poserne i et Home Depot eller en lignende butik. For eksempel, du kan få 500 sandsække på et Home Depot for $ 179, eller 36 cent en pose [kilde:Home Depot]. Når du skal købe dit sand, ideelt set, du vil købe en grovkornet sandart. Tænk på sandkasse eller legeplads sand som høj kvalitet og skaler ned derfra. Hvis du har brug for en bedre retningslinje, Prøv denne:Ubrugt sand fra sandsække ender i haver som jord eller fyld. Folk gemmer det også på sandkolde veje om vinteren. Det er den slags sand, du leder efter; imidlertid, i en nødsituation, sand er sand. Brug hvad der er tilgængeligt.

Tredje, sandsække virker. De har arbejdet i årevis, og hvis den ikke er ødelagt, ikke ordne det. Så nu ved vi, hvorfor vi stoler på sandsække, men hvordan fungerer de?

Solid som en sten

Sandets fysiske egenskaber varierer mere, end man skulle tro. © iStockphoto.com/vig64

Hvis du nogensinde har gået til stranden og ladet en håndfuld sand flyde gennem dine fingre, du har sikkert bemærket, at sand består af masser af små stenstykker, der er blevet nedbrudt over tid, takket være elementerne. Og hvis du har været på mere end én strand, du har måske observeret, at det sand, du stødte på ved hver forskellige strand, var anderledes. Det er ikke overraskende, at sammensætningen af ​​sand varierer i forskellige geografiske områder, men der findes visse almindelige mineraler i det meste sand, såsom kvarts , et meget hårdt og holdbart mineral.

Mineralsk hårdhed måles ved en standard kaldet Mohs skala . Kvarts har en Mohs -rating på 7, hvor 1 er den blødeste og 10 er et mineral af perfekt hårdhed, som en diamant. Kvarts er kemisk inert, hvilket betyder, at den bevarer sin oprindelige form og ikke reagerer med de fleste stoffer, så det ændrer sig lidt med tid og forvitring (herunder spærringer af oversvømmelsesvand).

Porøsitet er en anden vigtig egenskab af sand. Egenskaben refererer til et stofs evne til at lade lys, luft eller vand strømmer igennem det. Jo mere porøst noget er, jo mere vand kan passere igennem det. Sand er et groft struktureret materiale, og den grovere tekstur af materialet, jo mindre porøs er den. Ikke en dårlig kvalitet, hvis du taler om et materiale, der bruges til at kontrollere oversvømmelser.

I en sandsæk, selve sandet holder ikke vandet tilbage; der sker flere forskellige ting inden for og omkring posen. Oversvømmelse, fyldt med fine partikler som silt og ler, flyder ind i sandsækkene. Sandet "fanger" dybest set disse partikler. Leret og siltet fylder hullerne i sandet, faktisk gør sandet til en bedre barriere. Når mere vand strømmer igennem, sandet bliver mere og mere mudret, hvilket er en god cyklus, da det tillader mindre og mindre vand at sive gennem posen. Ud over, sandsækken bliver tungere og tungere, så hvis det er placeret i det rigtige område, oversvømmelserne vil ikke vaske posen væk.

Det kan have været tilfældighed og bekvemmelighed, der fik os til at skabe sandsække i begyndelsen, men sammensætning og en smule geologi har holdt dette værktøj rundt.

Leg i sandet:Fill'er Up

Klar til at begynde at bekæmpe oversvømmelser? Først, du vil gerne have en idé om, hvor mange sandsække du har brug for. Ved hjælp af specifikationer oprettet af U.S. Army Corps of Engineers, forestil dig dette. Du vil bygge en væg, der er 1,2 meter høj og 3 meter bred. Væggen skal have en pyramideform - vi diskuterer årsagen til, at du bygger en pyramide i det næste afsnit. Det, der er vigtigt at vide her, er, at du skal bruge 78 sandsække til hver fod på væggen [kilde:Leibenluft].

Nu, lad os få fyld. Sandsække bør kun fyldes en halv til to tredjedele fuld, så der bliver plads til at binde posen eller folde den over. Igen, du vil have, at din taske vejer omkring 18 kilo, så sandet har plads til at flytte rundt. Dette er nøglen, når poserne lægges ned, som du vil have dem til at forme sammen til en sømløs væg. Hold på to til tre frivillige kan let fylde sandsække, tager enkle sikkerhedsforanstaltninger, såsom at bære handsker til håndtering af de kemisk behandlede poser. Beskyttelsesbriller er nyttige, også, især hvis det er en blæsende dag. Efter det, det er bare sund fornuft - en person holder posen åben med den anden person, der tilføjer sandet til posen. Hvis der er tre personer på holdet, den tredje person kan bunke de fyldte sandsække.

Du kan undre dig over, hvor mange sandkorn, der skal til for at lave en 40-pund sandsæk. Det afhænger af, hvor fint eller groft sandet er. Men for at få en idé, en målebæger rummer ca. 12,5 ounces (0,35 kg) sand, Giv eller tag. Du skal øse omkring 51 kopper sand for at fylde din taske. Heldigvis, frivillige bruger skovle, ikke målekopper!

Selvom manuel påfyldning af sandsække er den nemmeste og billigste metode, det er også det mest tidskrævende. Der findes automatiserede muligheder på tidspunkter, hvor du hurtigt skal producere et betydeligt antal sandsække. Tasker, der holder tragte på bagsiden af ​​dumper, og andet kommercielt udstyr kan fremskynde processen. Dette udstyr er ikke altid tilgængeligt - især i nødsituationer eller områder, der er svære at nå. Mange virksomheder sælger fyldte sandsække, og en online søgning giver flere muligheder for at købe dem, hvis du bor i et område, der er udsat for oversvømmelser, og vil stable nogle væk til en regnvejrsdag.

Gem dine kvitteringer

Hvis du har en oversvømmelsesforsikring, National Flood Insurance Program (NFIP) vil give penge tilbage på mange af dine oversvømmelsesbekæmpelsesudgifter. Emner som sandsække, tømmer og vandpumper kan refunderes op til $ 1, 000.

Opbygning af sandslottet:Placering af poserne

Sandsække stablet i en pyramideformation. © iStockphoto.com/Sergey Lavrentev

Når du tænker på at forberede dig på en oversvømmelse og lægge ned ad lugerne, du kan forestille dig bunker og bunker af de sandsække, du lige har trukket sammen stablet foran dit hjem - jo større jo bedre. Forkert. Du vil ikke have, at din væg skal være for høj, ellers mister den effektiviteten og tåler ikke vandet. Her er de trin, du måske vil følge, når du placerer sandsække:

  • Inden du overhovedet bygger, du vil fjerne området, hvor poserne skal hen. Flyt blade, grene og sten væk, så din sandsækbarriere vil være så jævn med jorden som muligt.
  • Næste, Det kan være en god idé at grave en skyttegrav ud, der er cirka en pose dybt og to poser bred; dette trin vil minimere mængden af ​​vand, der kommer under sandsækvæggen.
  • Når du har klargjort området, begynde at lægge poser. Din typiske sandsækvæg har en pyramideformet form; den har en bred base og bliver tyndere, efterhånden som den bliver højere. Dette giver væggen ekstra støtte i fundamentet. Læg sandsækkene, som du ville lægge mursten, hver pose overlapper halvdelen af ​​den under den. Sandet er fleksibelt nok til at det vil udfylde hullerne i væggen, ligner mørtel i en mur.
  • Sørg for, at posens foldede område vender opstrøms, eller den retning, hvorfra vandet kommer.
  • Du vil ikke have, at sandposevæggen er højere end to til fire lag. Hvis du stabler sandsækkene direkte mod en bygning, væggen kan være højere.
  • Når sandsækkene er lagt, stampe på dem for at udfylde eventuelle huller og pres poserne tæt sammen.
  • Hvis sandsækkene vil sidde ude i en længere periode, overvej at placere plastfolie over sandsækvæggen for at tjene som ekstra beskyttelse.

[kilder:Californien, Ressourcestyrelsen, Institut for Vandressourcer; FEMA]

Husk, at du også vil bruge sandsække i døråbninger og andre åbninger i et hjem.

Ingen er perfekt

Som de fleste ting, sandsække er ikke perfekte. De redder dig ikke under alle oversvømmelsesforhold. Du vil ikke placere dem i stående vand, så hvis et område allerede er oversvømmet, det er for sent til sandsække. I stedet, fokus på at få din familie og dine ejendele ud til et mere sikkert område. Sandsække er sat op til at hjælpe med det, der kaldes "lavstrømsbeskyttelse, "som beskytter mod farvande, der er kun få meter høje. Alt højere end det kræver en større, mere sofistikeret form for beskyttelse. Hvis igangværende oversvømmelser er problemet, sandsække vil kæmpe for at holde op over tid, fordi poserne selv nedbrydes. Sandposer kan være et godt redskab, men når man beskæftiger sig med Moder Natur, vores løsninger har deres grænser.

I en alvorlig oversvømmelsessituation, tusinder og tusinder af sandsække kan beklæde et sårbart område, nogle gange op på millioner. Hvad gør du med dem, når vandet er væk? En anden mangel ved sandsække er bortskaffelsesdilemmaet. At slippe af med sandsække udgør et problem af flere årsager. Våd eller på anden måde brugt, sandsække indeholder ofte forurenet sand, som flodvand er fyldt med masser af urene materialer, så sandet i disse poser kan ikke genbruges. Tit, byer opretter distributionssteder, som beboerne kan bringe deres sandsække til. Bortskaffelsesvirksomheder ønsker ofte ikke sandsække, fordi de fylder for meget på lossepladser [kilde:Santa Clara Valley Water District]. Ubrugte sandsække kan opbevares, eller sandet kan bruges til rutinemæssig brug som fyldning af sandkasser eller legeområder.

Fra midten af ​​maj til slutningen af ​​november, navne som Alex, Gustav og Katrina spreder sig over vejret, mens folk venter på at høre, hvilken der bliver den store. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) siger, at amerikanske oversvømmelser er den største alvorlige vejrdræber. Oversvømmelseskontrol er blevet en bekymring for mennesker overalt, og mens sandsække er en ufuldkommenhed, arbejdskrævende, lavteknologisk mulighed, de har stået tidstesten. Selvom folk har udviklet forskellige teknologier til at udføre sandposen, intet har erstattet det endnu, og måske sker der aldrig noget.

Fortsæt med at læse for flere links om oversvømmelseskontrol og katastrofehåndtering.

Sandposernes mange ansigter

Sandsække har længe været brugt i militære befæstninger, men deres ansøgninger stiger og forgrener sig til endnu flere discipliner. Personlige trænere bruger sandsække som en del af styrketræning og træningsregimer. Poserne er lette at gribe om, så selv en nybegynder kan arbejde med en sandsæk. Grønne husbyggere kan lægge sandsække i nye boliger som en del af deres konstruktion. I filmindustrien, sandsække tynger tungt udstyr, såsom kameraer og belysning.

Masser mere information

relaterede artikler

  • Sådan fungerer oversvømmelser
  • Everyday Science:Flood Quiz
  • Var der virkelig en stor oversvømmelse?

Kilder

  • Derusha, Jason. WCCO CBS tilknyttet Minneapolis/St. Paul, Minn. "Godt spørgsmål:Hvor går sandsække efter oversvømmelser?". 17. juni kl. 2008. (29. juli, 2010) http://wcco.com/local/sandbags.after.floods.2.750808.html
  • Desjardins, John. Meteorolog. Personlig korrespondance. 2. august, 2010.
  • Encyclopaedia Britannica. Encyclopaedia Britannica Online Library Edition. "Sand." (30. juli, 2010) http://library.eb.com/eb/article-9065435.
  • Miljøstyrelsen. "Sandsække og hvordan man bruger dem korrekt til beskyttelse mod oversvømmelser." Marts 2009. (27. juli, 2010) http://www.environment-agency.gov.uk.
  • FEMA. "Oversvømmelsessikring for ikke -boligbyggerier." 2. juli kl. 2009. (28. juli, 2010) http://www.fema.gov/library/viewRecord.do?id=3581
  • FEMA:National Flood Insurance Program. "Vil skaderforebyggende foranstaltninger, jeg har truffet i mit hjem, blive refunderet af min standard oversvømmelsesforsikring?" (27. juli, 2010) http://www.floodsmart.gov
  • Geology.com "Kvarts:Mineralske anvendelser og egenskaber." (30. juli, 2010) http://geology.com/minerals/quartz.shtml.
  • Hellevang, Kenneth. "Sandbagging til beskyttelse mod oversvømmelser." Marts 2010. (28. juli, 2010) http://www.ag.ndsu.edu/pubs/ageng/safety/ae626w.htm
  • Home Depot. "Hercules sandposer (500-tæller)." 2010. (4. august, 2010) http://www.homedepot.com/buy/outdoors/garden-center/hercules/500-count-sand-bags-20641.html
  • Hupston, Fleur. "Bygger et hus ved hjælp af sandsække." 2. maj kl. 2009. (4. august, 2010) http://www.house-architecture.suite.101.com
  • Jones, Brian. "Sandbag -træning." Crossfit Journal artikler. Udgave 65. januar 2008. (27. august, 2010) http://journal.crossfit.com/2008/01/sandbag-training-by-brian-jone.tpl
  • Kolpack, Dave. "Miles med sandsække står klar til at bekæmpe oversvømmelser i Red River." Christian Science Monitor. Marts, 21, 2010. (29. juli, 2010) http://www.csmonitor.com/From-the-news-wires/2010/0321/Miles-of-sandbags-stand-ready-to-fight-Red-River-floods
  • Leibenluft, Jacob. "25-cent oversvømmelsesbeskyttelsesenheden:Hvorfor bruger vi stadig sandsække til at forhindre floder i at flyde over?" Skifer. 20. juni kl. 2008. (28. juli, 2010) http://www.slate.com/id/2193944
  • Lewis County Emergency Management. "Sandposer Ofte stillede spørgsmål." (27. juli, 2010) http://lewiscountywa.gov/sandbags-frequently-asked-questions
  • Merriam-Webster Online. "Porøs." (3. august kl. 2010) http://www.merriam-webster.com/dictionary/porous
  • Merriam-Webster Online. "Sandpose." (25. juli, 2010) http://www.merriam-webster.com/dictionary/sandbag
  • Myers, Alicia. KOLN/KFIN CBS tilknyttet Lincoln/Grand Island, NE. "Sandposer arbejder for at redde hjem tæt på Tilden." 15. juni kl. 2010. (29. juli, 2010) http://www.1011now.com/home/headlines/96350239.html
  • New World Encyclopedia.org. "Sand." (30. juli, 2010) http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Sand
  • Oakland County, CA. "Sandposer." (27. juli, 2010) http://www.oc.ca.gov/pfrd/programs/elnino/SandBagUse.html
  • Santa Clara Valley Water District. "Sandbag -websteder." 2010. (31. juli, 2010) http://www.valleywater.org/services/sandbagsites.aspx
  • Delstaten Californien, Division of Flood Management. "Metoder til bekæmpelse af oversvømmelser." August 2003. (27. august, 2010) http://www.water.ca.gov/floodmgmt/docs/flood_fight_methods.pdf
  • University of Southern Mississippi Department of Polymer Science. "Polypropylen." 2005. (10. august, 2010) http://pslc.ws/macrog/pp.htm
  • US Army Corps of Engineers. "Sådan fyldes sandsække." (27. juli, 2010) http://www.mvs.usace.army.mil/conops/emergency/sandbag.htm
  • U.S. Army Corp of Engineers Northwestern Division. "Sandbagging -teknikker." 2004. (28. juli, 2010) http://www.nwk.usace.army.mil/Flood/NWD_Sandbag_Pamphlet.pdf
  • U.S. Army Corps of Engineers Northwestern Division. "Oversvømmelsesbekæmpelse:Sådan bruges sandsække." (29. juli kl. 2010) http://www.nww.usace.army.mil/html/offices/op/em/HowToBag.htm
  • Det amerikanske handelsministerium, NOAA's National Weather Service. "Oversvømmelser:Den fantastiske kraft." Marts 2005. (25. juli, 2010) http://www.floodsafety.noaa.gov/resources/FloodsTheAwesomePower_NSC.pdf
  • Wyoming Office of Homeland Security. "Nyttige tip:Rengøring af sandsæk efter en oversvømmelse." (11. august, 2010) http://wyohomelandsecurity.state.wy.us/