Содержание
Поток - это мера того, сколько воды течет в потоке в любой момент времени. Измерение стока - сложный процесс, предпринимаемый командами ученых-водников по всему миру.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Для определения расхода воды ученые проводят непрерывные измерения высоты ступени потока и периодические измерения расхода. Взаимосвязь между этими данными, которую они визуализируют с помощью графика и кривой наилучшего соответствия, представляет поток данных.
Измерение на этапе потока
Специалисты по водным ресурсам измеряют уровень потока, который равен высоте этапа или высоте датчика, используя нулевую ступень (установленную высоту возле русла) и штатный датчик, отмеченный в 1/100.го и 1/10го футовые интервалы для измерения высоты поверхности воды. Постоянные измерения позволяют экспертам проводить мониторинг в исследовательских и рекреационных целях, а также принимать решения о строительстве, эксплуатации плотин и распределении воды. Геологическая служба США (USGS) впервые начала измерять этот способ в 1889 году, что означает, что у них есть большой объем собранных данных, чтобы помочь в достижении этих целей.
Конечно, многие инструменты контроля USGS являются более сложными, чем простой инструмент для сотрудников. Один из наиболее распространенных методов основан на спокойном колодце. Эта скважина позволяет воде из потока поступать в скважину, где поплавок или датчик измеряет свою стадию (обычно каждые 15 минут) и сохраняет эти данные.
Измерение разряда
В дополнение к измерению стадии течения, ученые-водники также периодически (обычно каждые 6-8 недель) измеряют количество воды, которая движется вниз по течению в определенном месте, называемом сбросом. Это измерение требует, чтобы они умножили площадь воды в поперечном сечении потока на среднюю скорость воды в том же поперечном сечении.
Для этого ученые-водники используют кабель или стержень, чтобы исследовать участок потока, измерить его глубину и ширину и вычислить площадь (глубина х ширина). Это измерение особенно сложно в районах с быстро движущейся водой или потоками, покрытыми льдом.
Затем они используют измеритель тока, который выглядит как стержень, прикрепленный к колесу, чтобы измерить, насколько быстро вода движется, записывая, сколько оборотов колесо совершает с течением времени при погружении в поток. Для очень глубокой воды ученые-исследователи воды иногда используют акустический доплеровский измеритель тока, который использует частоту звука для проведения измерений.
Расчет потока
Используя эти две части информации, стадию потока и расход, ученые по водным ресурсам могут использовать соотношение между стадией и сбросом для оценки потока. Для этого они строят измерения высоты и расхода сцены с течением времени, а затем строят кривую наилучшего соответствия для точек данных. Уравнением этой кривой является соотношение между стадией потока и расходом, или потоком потока. Ученые, занимающиеся водными ресурсами, должны постоянно корректировать свои расчеты, принимая во внимание то, как изменяется сам канал потока в результате эрозии, осаждения, роста растений, мусора и льда.
USGS проводит измерения и передает эти данные через спутник, а затем передает информацию для общественности на своем веб-сайте. Благодаря этой технологии вы можете в реальном времени видеть высоту, расход и расход для любого объекта в США.