הבנה של שיטפון בתוך נוף פיזי

המבולים מדורגים בין הסיכונים הטבעיים התכופים וההרסניים ביותר בעולם, מעצבים מחדש את ההתנחלויות האנושיות ואת הסביבה הטבעית.הם מתרחשים כאשר מים מגשם כבד, מלג מהיר, גלי סערה, או כשלי סכר עולים על יכולת לשאת נהרות, אגמים או אזורי חוף, גרימת על גדות על אדמות צמודות.חומרה והתנהגות של שיטפון תלויה במידה רבה על הנוף הפיזי שמסביב.

נופים פיזיים אינם רקעים פסיביים; הם ערוצים, חנות, ושחרור מי שיטפונות. a צר גורגה יכול להפוך סופת גשם מתונה לתוך שיטפון קטלני של הבזק, בעוד מבול רחב עלול לספוג ריצה משמעותית עם נזק מינימלי. בדומה, הרים יכולים ליירט אוויר לחות, ייצור גשמים אוגרפיים אשר מגבירים באופן משמעותי את הסיכון השיטפון המקומי.

תפקיד עמק הנהר בבולינג

עמק מורפולוגיה והתנהגויות מבול

עמקי הנהר הם קונפדרציה טבעית עבור ניקוז מים.צורתם, רוחב, עומק ו ⁇ השפעה ישירה על היקף הצפה ומהירות.עמקים רחב עם מבולרות רחבות יכולים לאחסן כמויות גדולות של מי שיטפון, הפחתת זרימת שיא במורד הזרם. בניגוד, עמקים צרים עם מצפות צללים תלולים כדי לעלות במהירות וזרימה עם מהירות גדולה יותר, להגביר את הפוטנציאל ההרסני.

עמק ⁇ משנה בדיוק כמו רוחב. עמק Steeper מאיץ מים, שחיקה מוגברת ואת התחבורה של סידמנט והריסות.זה יכול ליצור סיכונים משניים כגון מפולות אדמה או לוג'מים כי עוד חסימה זרימה להחמיר את הצפה. Gentle ⁇ s איטי מים, המאפשר יותר זמן להסתנן וצמצום רמות הצפה, אבל הם גם להאריך באזורים נמוכים.

ממזרים ו-Sdiment Dynamics

מבולנס הם שטוחים, אזורים נמוכים הסמוכים לנהרות כי הם מוצפות באופן טבעי במהלך אירועים בזרימה גבוהה.הם משמשים לאחסון מים זמני, צמצום שיאי השיטפון במורד הזרם.לאורך זמן, מדי תקופתיים של הפקדות המבולות וחומרים מזינים, יצירת אדמה חקלאית פורייה.פריון טבעי זה משך התיישבות אנושית במשך אלפי שנים, יצירת פרדוקס: אותן אדמות שהן גם גבוהות ביותר לשאת את הסיכון הגדול ביותר כאשר בני אדם מצפות, או מצפות, הם בעלי מגבלות, הם בעלי יכולת אחסון נמוכה יותר, או מחוספסים, הם בעלי יכולת אחסון נמוכה יותר, או נמוכה יותר, הם בעלי כוח חיים, הם בעליל, הם בעלי מגבלות, הם בעלי מגבלות, הם בעלי כוח חיים, הם בעלי כוח חיים, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות נמוכה יותר, עם מהירות מוגברת, ומהירות גבוהה יותר, או ירידה של מים, עם מהירות מוגברת, ומהירות חיים נמוכה יותר, ומהירות גבוהה יותר, עם מהירות מוגברת, או ירידה של מים, עם מהירות מוגברת, או ירידה של מים, ונזקים, או ירידה, או ירידה של מים פחמי אחסון, ונזקים, עם מהירות מוגברת, ומהירות מוגברת, ומהירות חיים, או ירידה של מים מאולצרית,

תחבורה סינדימנט היא היבט קריטי נוסף.מבולווטרס לשאת סידנציה מושעה שניתן להפקידה על פני השיטפון, לבנות את רצפת העמק במשך מאות שנים.עם זאת, כאשר בקרת הצפות מלכדת מלכודות, אזורים במורד הזרם עלולים לחוות שחיקה ואובדן של נחות.הבנת האיזון הזה הוא חיוני לניהול הנהר בר קיימא.

דוגמאות אמיתיות בעולם

נהר הריין באירופה מספק דוגמה קלאסית של השפעת עמק.העליון שלו זורם דרך עמקים תלולים שיוצרים ריצה מהירה מאלף שלג וגשמים. בעוד הנהר נכנס לרמה הרחבה, שטוחה Rhine Plain, מי שיטפונות התפשטו על פני מצפות נרחבות.התערבות אנושית - מעלים, דיודות וערוץ - הפחיתו את האחסון הטבעי, מה שמוביל לשיטפונות חמורים יותר בעשורים האחרונים למרות שיפור הצפה וגרם ל"מצפות"מצפות"מצפות"מצפות"מצפות"מצפות"מסלולאריים"מסלולאריים"מחלים"מחלימים" ב-1995.

באסיה, דלתא של גנגס-בראמאפוטורה היא אחד האזורים הבולחים ביותר על פני כדור הארץ.עמקים של נהרות מוהרים אלה רחבים מאוד שטוחים, המאפשרים לגשם מונסונים להתפשט על פני אלפי קילומטרים רבועים.שיטפונות שנתיים מציפים את הפוריות הקרקע אבל גם מקלקל מיליוני אנשים.

השפעת רכסי הרים על מבול

גשם אורגרפי ו- Runoff Generation

רכסי הרים פועלים כחסמים אשר מיירטים זרמי רוח דומיננטיים, מכריחים אוויר לעלות, מגניב, ו condense לעננים ומשקעים.תהליך זה, המכונה המעלית אוגרפית, יכול לייצר גשם קיצוני בצד הרוח של רכסי הרים.התוצאה זו זורם במהירות במורד מדרונות תלולים, לעתים קרובות מוביל להבזקים בעמקים וברגלות.

לדוגמה, ג'טס המערבי בהודו מקבלים יותר מ-5,000 מ"מ של גשם מדי שנה על המדרונות הרוחיים שלהם במהלך המונסון.ה ⁇ התלולים מייצרים שטף מהיר לנהרות כמו האלגורי ו קריששנה, אשר לאחר מכן מציפים אזורים נרחבים במורד הזרם. בדומה לכך, האלפים האירופיים מייצרים גשם אינטנסיבי או דמוגרפי המזין את הריין, רוון, ונהרות פו, עם פסגות המתרחשות לעתים קרובות בתוך שעות של משקעים כבדים.

שלג וגליסט מבוהלים

רכס הרים מאחסנים את המשקעים כמו שלג וקרח במהלך חודשים קרים.אביב וקיץ התחממות משחררת את המים בהדרגה, שמירה על זרימת הנהר.עם זאת, התחממות מהירה יוצאת דופן או גשם על-ידי אירועים עכשווי יכול לגרום להמיס פתאומי כי מעלים את ערוצי הזרם. באזורים הרריים גבוהים כמו סכרי ההימלאיה, ורוקי, הרי שלג הם סיכון עונתי.

בפרו, טווח קורדילירה בלאנקה חווה מספר רב של GLOFs במהלך המאה הקודמת, עם השלכות קטלניות על ערים כמו Huaraz. Efforts לנקז או לייצב אגמים קרחוניים הפחיתו אך לא מבטלו את הסיכון באופן דומה, בהמלאיה הנפאלית, בשנת 1985 דיאג'ו GLOF הרס מפעל כוח הידרואלקטרי וגרם נזק נרחב, תוך הדגשת פגיעת הקהילות ההרות.

פלאש מבולס Steep Terrain

מדרונות הרים עם אדמה דקה וצמחייה מוגבלת מייצרים במהירות מפלט במהלך סערות אינטנסיביות.חוסר יכולת חדירה פירושו מים מתרכזים במהירות לתוך נחלים קטנים שהופכים לחטים מתחוללים בתוך דקות. אלה מצפות פלאש מסוכנים במיוחד משום שהם מתרחשים עם אזהרה קטנה.אזור ההר הצחיח של דרום-מערב ארה"ב, כגון המדבר סונוראן, חווים גליפים תכופים תכופים תכופים תכופים תכופים במהלך הקיץ, כי הם יכולים להפוך את האזורים הר קדומים של 15 מטרוליים קטנופים קטנופים קטלניים, ליד קרקעית הים התחתון, קרוב לסלעים של הקרופים.

שינוי אנושי של נופים הרים, כגון מחיקה, בניית כבישים, וזריזות, יכול להגדיל עוד יותר את ההמראה ולהחריף את הסיכון להציף.כבישים בלתי מזוהים וגלישה ליצור ערוצים המזרזים את זרימת המים, בעוד הסרת כיסוי היער מפחיתה את הירוט וההפסקה.

בין עמק הנהר לבין רכסי הרים

נהרות הרים ועמק מבולינג

רוב הנהרות העיקריים מקורם רכסי הרים וזרימה דרך עמקים אל הים.האינטראקציה בין הידרולוגיה הרים גיאמורפולוגיה עמק הוא מורכב.הר לרוץ - בין אם מגשם, גרוב השלג, או התכת קרח - מספק את המים הממלאים עמקים.התזמון והגודל של ההר מתפתל לקבוע את השיא בעמקים במורד הזרם.

תלות הדדית זו פירושה כי ניהול הצפה באזורים נמוכים על הקרקע לשקול את תנאי ההר הזרם.לדוגמה, מחיקה בהמלאיה קשורה להציף מוגבר בחומרה הגנגס-באמהפוטורה דלה, כי ירידה מופחתת מובילה לריצה גבוהה ומהירה יותר.

יכולת אחסון והצלה טבעית

עמקי הרים מכילים לעתים קרובות אגמים טבעיים ומאגרים (טבעיים ומלאכותיים) שיכולים לאחסן מי שיטפון.אגמים ג'לוניים, אגמים אדים-מדומים, ואגן מבניים תורמים לשימור מים זמניים.היכולת של תכונות אלה יכולה להפחית באופן משמעותי את שיאי הצפות במורד הזרם.אבל, כאשר יכולת האחסון היא עלה, או כאשר סכרים נכשלים, התוצאות יכולות להיות חמורות.

ניהול הצפה המודרני משלב יותר ויותר את הרעיון של "תשומת לב ומעצר" בקליטים הרים.קדיונים קטנים, טרסות, ושיקום מסייע להאט את ההמראה ולהגביר את ההסתננות, צמצום זרימת השיא בעמקים במורד הזרם. פתרונות המבוססים על הטבע הם לעתים קרובות יותר יעילים מאשר עבודות מבניות גדולות ולספק הטבות נוספות כגון תשלום מים קרקעיים ושימור.

ניהול מבול בנוף הפיזי

מידות סטרקטיות

ניהול שיט מסורתי מסתמך רבות על מבנים הנדסיים כדי לשלוט על זרימת מים.לודרים ושיטפונות נהרות מוגבל לערוצים שלהם, הגנה על אדמה צמודה. Dams ומאגרים לאחסן מי שיטפונות לשחרור איטי. .ערוצים ולהעמיק נהרות כדי להעביר מים במהירות.בעוד יעיל לאירועים בינוניים, מבנים אלה יש מגבלות. Levees יכולים להיכשל באופן קטסטרופלי כאשר סכרים מסולפים; להפחית את אספקת הסיד טבעי, המוביל לשחיקה; מהירות; לחץ דם; מהירות שטף; ניתן להגדיל את המהירות והעברת;

בעמקי הרים, לבדוק סכרים והריסות מחסומים מלכודת מים איטיים, להפחית את אנרגיית השיטפון הבזק.האלפים השוויצריים יש מערכות נרחבות של עבודות בקרה טורנט, כולל מבנים של חטיבות ביניים שמפרקים אנרגיה. בארצות הברית, חיל האוויר של צבא ארה"ב של מהנדסים פועל מעל 700 סכרים לשליטה, רבים במערכות הרים, הזדקנות ותנאי תחזוקה משתנים.

מידות לא-Structural

לאט, ניהול הצפה עבר לכיוון גישות לא-הוראה שעובדות עם תהליכים טבעיים. מיפוי מבולסבר מזהה אזורים בסיכון גבוה ומדריכים ארגונומים. בניית קודים בעמקים הצפה עשוי לדרוש מבנים גבוהים או נטיעת שיטפון.מערכות התראה מוקדמת המשלבות נתונים בזמן אמת, מדדי הנהר, ותחזיות מזג אוויר יכולות לספק שעות לשעות של התראה, ומאפשרות פינויים וחול.

באזורים הרריים, תחנות מזג אוויר אוטומטיות וחיישנים זרימה הם קריטיים עבור אזהרת הצפה הבזק של שירות מזג האוויר הלאומי שיטפון ותוכנית נפילה גשם Intense משתמשת ברשתות מכ"ם ומדמוד כדי להטיל התראות על מערכות התראה מוקדמת של שיטפון קהילתי במקומות כמו נפאל ובנגלדש כרוכות במתנדבים מקומיים לפקח על נהרות ומעבירים באמצעות טלפונים סלולריים.

פתרונות מבוססי טבע

אחסון מחדש של תפקוד הצפה הטבעי הוא עיקרון מרכזי של ניהול הצפה המודרנית. הסרת של levees מיותרים, יצירת אזורי שימור, וחיבור מחדש של נהרות להצפות שלהם מאפשר מים להתפשט ולהאט למטה. בעמקי הרים, התחדשות של מדרונות להפחית את הצפות והשחיקה.Wetland שיקום מגביר את אחסון המים ואת יכולת סינון של האיחוד האירופי "Room for the" תוכנית אקולוגית, תוך כדי צמצום ערוצי הנשימה האקולוגית ולהפחית את התנועה האקולוגית.

בדומה לכך, הפילוסופיה "העבודה עם הטבע" שקודמה על ידי האגודה הבינלאומית להנדסה הידרוקולית ומחקר (IAHR) מנחה מנהלים לשלב תהליכים טבעיים בתכנון תשתיות.לדוגמה, המאפשרת נהרות להתלקח בתוך מסדרונות רחבים יותר להפחית את שיא הצטברות ולשפר את המגוון של בתי הגידול.בארה"ב, ההתאוששות של נהר אלוואה לאחר הסרת הסכר הראה כיצד שחזור דינמיות טבעיות יכול להפחית את הסיכון ואת הסיבול.

שינויי אקלים ועתיד מבולים סיכונים

שינויי האקלים מגבירים את המחזור ההידרולוגי, הגדלים את התדירות וההיקף של אירועי משקעים קיצוניים.אוויר Warmer מחזיק יותר לחות, המוביל למשקעים כבדים יותר. באופן סימולטי, מוקדם יותר שלג ונסיגת קרחוני משנים את דפוסי ההמראה עונתיים. אזורי הרים התחממות מהירים יותר מאשר שדות נמוכים, מאיץ את שיעור ההיתוך הקרחונים והגדלה של GLOFs בעמקים, ניצולי אדמה, וסיכוןים אלה, שינוי הקרקעי-לדרדרבן, המשתנים, וסיכון חקלאי - לסיכון חקלאי -.

תחזיות מצביעות על כך שעד סוף המאה, אזורים רבים יחוו עלייה של 20-30% בעוצמת אירוע השיטפון של 100 שנה.השפעת עמקי הנהר וטווחי ההר תישאר, אך הבסיס של הסיכון משתנה.אסטרטגיות הסתגלות חייבות להיות דינמיות.זה כולל שדרוג לתקני אחסון גבוהים יותר, שחזור אחסון טבעי ושיפור יכולות חיזוי מים משולבים, אשר מחשיבות את המערכת כולה - מימים חיוניים לעמקים.

מסקנה

עמקי הנהר וטווחי הרים אינם רק רקעים נופיים; הם סוכנים פעילים המעצבים הידרולוגיה מבולעת.עמקים קובעים כיצד מי שיטפונות מתפשטים, בעוד הרים מייצרים ומנוצבים את ההמולה של שליטה על הנוף הפיזי הזה חיוני להערכת הסיכון הצפה ועיצוב אסטרטגיות ניהול יעילות.הגישות המוצלחות ביותר משלבות צעדים מבניים עם תהליכים טבעיים, תוך שמירה על הדינמיקה הטבועית של מערכות.

  • (ב) כרך א':0) ,9
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ◄ [43]
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇