Valuma-alue -Drainage basin
Valuma-allas on mikä tahansa maa-alue, jolle sade kerääntyy ja valuu yhteiseen ulostuloon, kuten jokeen , lahteen tai muuhun vesistöihin . Valuma-allas sisältää kaikki pintavedet sadevalumasta , lumen sulamisesta , rakeesta, räntäsateesta ja läheisistä puroista, jotka laskevat alas kohti yhteistä poistoa, sekä maanpinnan alla olevan pohjaveden . Viemärialtaat yhdistyvät muihin valuma-altaisiin alemmilla korkeuksilla hierarkkisen mallin mukaisesti pienempien viemärialtaiden kanssa , jotka puolestaan valuvat toiseen yhteiseen poistoaukkoon.
Muita valuma-alueen termejä ovat valuma - alue , valuma - alue , valuma-alue , valuma - alue , vesistöalue ja impluvium . Pohjois -Amerikassa termiä vedenjakaja käytetään yleisesti tarkoittamaan valuma-allasta, vaikka muissa englanninkielisissä maissa sitä käytetään vain alkuperäisessä merkityksessään, salaojitusjaolla .
Suljetussa valuma-altaassa eli endorheisessa altaassa vesi konvergoi yhteen altaan sisällä olevaan pisteeseen, joka tunnetaan nimellä nielu , joka voi olla pysyvä järvi, kuivajärvi tai paikka, jossa pintavettä katoaa maan alle .
Viemäriallas toimii suppilona keräämällä kaiken veden altaan peittämältä alueelta ja ohjaamalla sen yhteen pisteeseen. Jokainen valuma-allas on erotettu topografisesti viereisistä altaista kehällä, salaojitusjaolla , joka muodostaa peräkkäisen korkeamman maantieteellisen osan (kuten harjanteen , kukkulan tai vuoret ) muodostaen esteen.
Viemärialtaat ovat samanlaisia, mutta eivät identtisiä hydrologisten yksiköiden kanssa , jotka ovat kuivatusalueita, jotka on rajattu niin, että ne pesivät monitasoiseksi hierarkkiseksi viemärijärjestelmäksi . Hydrologiset yksiköt on määritelty sallimaan useita tulo-, poistoaukkoja tai nieluja. Tarkkaan ottaen kaikki valuma-altaat ovat hydrologisia yksiköitä, mutta kaikki hydrologiset yksiköt eivät ole valuma-altaita.
Maailman suurimmat valuma-altaat
Valtameren altaat
Seuraavassa on luettelo suurimmista valtamerten altaista:
- Noin 48,71 % maailman maasta valuu Atlantin valtamerelle . Pohjois -Amerikassa pintavesi valuu Atlantille Saint Lawrence-joen ja Suurten järvien altaiden, Yhdysvaltojen itäisen merenrannan , Canadian Maritimesin sekä suurimman osan Newfoundlandista ja Labradorista kautta . Lähes koko Etelä-Amerikka Andien itäpuolella valuu myös Atlantille, samoin kuin suurin osa Länsi- ja Keski-Euroopasta ja suurin osa läntisestä Saharan eteläpuolisesta Afrikasta sekä Länsi-Sahara ja osa Marokosta . Myös maailman kaksi suurta Välimerta virtaavat Atlantille:
- Karibianmeren ja Meksikonlahden vesistöalue sisältää suurimman osan Yhdysvaltain sisäalueista Appalakkien ja Kalliovuorten välissä , pienen osan Kanadan Albertan ja Saskatchewanin maakunnista , itäisen Keski-Amerikan , Karibian ja Persianlahden saaret sekä pienen osan Pohjois-Etelä-Amerikasta.
- Välimeren altaaseen kuuluu suuri osa Pohjois-Afrikasta , itä-Keski- Afrikasta (Niilijoen kautta ) , Etelä- , Keski- ja Itä-Euroopasta , Turkista sekä Israelin , Libanonin ja Syyrian rannikkoalueista .
- Jäämeri valuu suurimman osan Länsi- ja Pohjois -Kanadasta mannerjaon itään , Pohjois - Alaskan ja osia Pohjois-Dakotan , Etelä-Dakotan , Minnesotan ja Montanan osavaltioista Yhdysvalloissa, Skandinavian niemimaan pohjoisrannasta Euroopassa, Keski- ja Pohjois-Venäjältä , sekä osia Kazakstanista ja Mongoliasta Aasiassa , joka on yhteensä noin 17 % maailman maa-alasta.
- Hieman yli 13 % maailman maa-alasta valuu Tyynellemerelle . Sen altaaseen kuuluu suuri osa Kiinasta, Itä- ja Kaakkois-Venäjä, Japani, Korean niemimaa , suurin osa Indokiinasta, Indonesiasta ja Malesiasta, Filippiinit, kaikki Tyynenmeren saaret , Australian koillisrannikko sekä Kanadan ja Yhdysvaltojen länsipuolella. Mannerjako (mukaan lukien suurin osa Alaskasta), samoin kuin Länsi-Keski-Amerikka ja Etelä-Amerikka Andien länsipuolella.
- Intian valtameren valuma-allas käsittää myös noin 13 % maapallon pinta-alasta. Se valuttaa Afrikan itärannikon, Punaisenmeren ja Persianlahden rannikot , Intian niemimaan , Burman ja suurimman osan Australiasta.
- Eteläinen valtameri valuttaa Etelämannerta . Etelämanner muodostaa noin kahdeksan prosenttia maapallon pinta-alasta.
Suurimmat vesistöalueet
Viisi suurinta vesistöaluetta (pinta-alan mukaan), suurimmasta pienimpään, ovat Amazonin (7 milj. km 2 ), Kongon (4 milj. km 2 ), Niilin (3,4 milj. km 2 ), Mississippin (3,22 milj. km 2 ) valuma-alueet. 2 ) ja Río de la Plata (3,17 M km 2 ). Kolme jokea, jotka valuttavat eniten vettä, suurimmasta vähiten, ovat Amazon, Ganga ja Kongo.
Endorheiset valuma-altaat
Endorheiset valuma-altaat ovat sisävesialtaita, jotka eivät valu valtamereen. Noin 18 % kaikesta maasta valuu endorheisiin järviin tai meriin tai nieluihin. Suurin niistä koostuu suuresta osasta Aasian sisäosia , jotka valuvat Kaspianmereen , Aralmereen ja lukuisiin pienempiin järviin. Muita endorheisia alueita ovat Yhdysvaltojen suuri altaan , suuri osa Saharan autiomaasta , Okavango-joen valuma-alue ( Kalahari-allas ), ylängöt lähellä Afrikan suuria järviä , Australian ja Arabian niemimaan sisäosat sekä osia Meksikossa . ja Andit . Jotkut näistä, kuten Great Basin, eivät ole yksittäisiä valuma-altaita, vaan erillisiä vierekkäisiä suljettuja altaita.
Endorheisissa seisovassa vedessä, jossa haihtuminen on pääasiallinen vedenhäviön keino, vesi on tyypillisesti suolaisempaa kuin valtameret. Äärimmäinen esimerkki tästä on Kuollutmeri .
Merkitys
Geopoliittiset rajat
Valuma-altaat ovat olleet historiallisesti tärkeitä aluerajojen määrittämisessä erityisesti alueilla, joilla vesikauppa on ollut tärkeää. Esimerkiksi Englannin kruunu antoi Hudson's Bay Companylle monopolin turkiskaupassa koko Hudson Bayn altaalla, alueella nimeltä Rupert's Land . Bioalueellinen poliittinen organisaatio sisältää nykyään osavaltioiden sopimukset (esim. kansainväliset sopimukset ja USA:n sisällä valtioiden väliset sopimukset ) tai muiden poliittisten tahojen tietyssä valuma-alueella hallinnoidakseen vesistöä tai vesistöjä, joihin se valuu. Esimerkkejä tällaisista osavaltioiden välisistä sopimuksista ovat Great Lakes Commission ja Tahoe Regional Planning Agency .
Hydrologia
Hydrologiassa valuma -allas on looginen painopistealue veden liikkeen tutkimiselle hydrologisessa kierrossa , koska suurin osa altaan poistoaukosta purkautuvasta vedestä on peräisin altaalle putoavista sateista . Osa valuma-altaan alta pohjavesijärjestelmään tulevasta vedestä voi virrata toisen valuma-altaan poistoaukkoon, koska pohjaveden virtaussuunnat eivät aina vastaa niiden päällä olevan valuma-altaan suuntauksia. Altaan poistoaukon mittaus voidaan tehdä altaan poistoaukossa sijaitsevalla virtausmittarilla . Riippuen valuma-altaan olosuhteista, sateen sattuessa osa siitä tihkuu suoraan maahan. Tämä vesi joko jää maan alle, laskeutuen hitaasti alamäkeen ja saavuttaen lopulta altaan, tai se tunkeutuu syvemmälle maaperään ja tiivistyy pohjavesikerroksiksi.
Kun vesi virtaa altaan läpi, se voi muodostaa sivujokia, jotka muuttavat maan rakennetta. On olemassa kolme erilaista päätyyppiä, joihin vaikuttavat alla olevat kivet ja maaperä. Nopeasti kuluva kivi muodostaa dendriittikuvioita, ja niitä nähdään useimmiten. Kaksi muuta muotoutuvaa kuviotyyppiä ovat ristikkokuviot ja suorakaiteen muotoiset kuviot.
Sademittaritietoja käytetään laskemaan valuma-altaan kokonaissademäärää, ja tietoja voidaan tulkita eri tavoin. Jos mittareita on useita ja ne jakautuvat tasaisesti tasaisen sateen alueelle, aritmeettisen keskiarvon menetelmä antaa hyviä tuloksia. Thiessen - polygonimenetelmässä valuma-allas jaetaan monikulmioihin siten, että kunkin polygonin keskellä olevan sademittarin oletetaan edustavan sen monikulmioon kuuluvan maa-alueen sademäärää. Nämä monikulmiot tehdään vetämällä viivoja mittareiden väliin ja muodostamalla sitten kohtisuorat puolittajat näistä viivoista. Isohyetaalinen menetelmä sisältää yhtä suuren sademäärän ääriviivat, jotka piirretään mittareiden päälle kartalle. Näiden käyrien välisen alueen laskeminen ja vesimäärän laskeminen yhteen on aikaa vievää.
Isokronikarttojen avulla voidaan näyttää aika, joka valuma-altaan sisällä valumaveden saavuttamiseen järveen, altaaseen tai ulostuloon, olettaen jatkuvan ja tasaisen tehokkaan sateen.
Geomorfologia
Valuma-altaat ovat pääasiallinen hydrologinen yksikkö, jota tarkastellaan joen geomorfologiassa . Valuma-allas on veden ja sedimentin lähde, joka siirtyy korkeammalta jokijärjestelmän kautta alemmille korkeuksille, kun ne muokkaavat väylän muotoja.
Ekologia
Viemärialtaat ovat tärkeitä ekologiassa . Kun vesi virtaa maan päällä ja jokia pitkin, se voi kerätä ravinteita, sedimenttejä ja epäpuhtauksia . Veden mukana ne kulkeutuvat altaan ulostuloa kohti ja voivat vaikuttaa ekologisiin prosesseihin matkan varrella sekä vastaanottavassa vesilähteessä.
Nykyaikainen typpeä, fosforia ja kaliumia sisältävien keinolannoitteiden käyttö on vaikuttanut valuma-altaiden suuhun. Kivennäisaineet kulkeutuvat valuma-altaan kautta suuhun ja voivat kerääntyä sinne häiriten luonnollista mineraalitasapainoa. Tämä voi aiheuttaa rehevöitymistä , jossa lisämateriaali kiihdyttää kasvien kasvua.
Resurssienhallinta
Koska valuma-altaat ovat hydrologisessa mielessä yhtenäisiä kokonaisuuksia, on yleistynyt vesivarojen hallinta yksittäisten altaiden pohjalta. Yhdysvalloissa Minnesotan osavaltiossa tätä tehtävää suorittavia hallintoelimiä kutsutaan " vesistöalueiksi ". Uudessa-Seelannissa niitä kutsutaan valumalaudoiksi. Vastaavia yhteisöryhmiä, jotka sijaitsevat Ontariossa, Kanadassa, kutsutaan luonnonsuojeluviranomaisiksi . Pohjois-Amerikassa tätä toimintoa kutsutaan " vesialueen hallintaksi ". Brasiliassa National Policy of Water Resources, jota säännellään lailla nro 9.433 vuodelta 1997, perustaa valuma-altaan Brasilian vesihallinnon alueelliseksi jakoksi.
Kun vesistöalue ylittää vähintään yhden poliittisen rajan, joko kansallisen rajan tai kansainvälisen rajan, se tunnistetaan rajat ylittäväksi joeksi . Tällaisten altaiden hoidosta tulee niiden maiden vastuulla, jotka jakavat sen. Nile Basin Initiative , Senegal Riverin OMVS , Mekong River Commission ovat muutamia esimerkkejä järjestelyistä , joihin sisältyy yhteisten vesistöalueiden hoitoa.
Yhteisten valuma-altaiden hoito nähdään myös keinona rakentaa kestäviä rauhanomaisia suhteita maiden välille.
Tarttumistekijät
Valuma on merkittävin tulvan määrään tai todennäköisyyteen vaikuttava tekijä .
Valumatekijät ovat: topografia , muoto, koko, maaperän tyyppi ja maankäyttö (päällystetyt tai katetut alueet). Valuma-alueen topografia ja muoto määrittävät ajan, jonka kuluessa sade saapuu jokeen, kun taas valuma-alueen koko, maaperän tyyppi ja kehitys määräävät jokeen saapuvan veden määrän.
Topografia
Yleensä topografialla on suuri merkitys siihen, kuinka nopeasti valuma jokeen saavuttaa. Jyrkillä vuoristoisilla alueilla sade saavuttaa valuma-altaan ensisijaisen joen nopeammin kuin tasaisilla tai lievästi rinteillä alueilla (esim. > 1 % kaltevuus).
Muoto
Muoto vaikuttaa nopeuteen, jolla valuma saavuttaa joen. Pitkän ohuen valuma-alueen valuminen kestää kauemmin kuin pyöreän valuma-alueen.
Koko
Koko auttaa määrittämään jokeen pääsevän veden määrän, sillä mitä suurempi valuma-alue, sitä suurempi on tulvien mahdollisuus. Se määräytyy myös valuma-altaan pituuden ja leveyden perusteella.
Maaperän tyyppi
Maaperän tyyppi auttaa määrittämään, kuinka paljon vettä pääsee jokeen. Valuma valuma-alueelta riippuu maaperän tyypistä. Tietyt maaperätyypit, kuten hiekkamaat , ovat hyvin vapaasti valuvia, ja hiekkamaaperällä olevat sateet todennäköisesti imeytyvät maahan. Savea sisältävät maaperät voivat kuitenkin olla lähes läpäisemättömiä, ja siksi savimailla sademäärä valuu pois ja lisää tulvamääriä. Pitkän sateen jälkeen jopa vapaasti valuva maaperä voi kyllästyä , mikä tarkoittaa, että kaikki lisäsade saavuttaa joen sen sijaan, että se imeytyisi maahan. Jos pinta on läpäisemätön, sade aiheuttaa pintavuotoa, mikä lisää tulvariskiä; jos maaperä on läpäisevää, sade tunkeutuu maaperään.
Maankäyttö
Maankäyttö voi vaikuttaa jokeen päätyvän veden määrään samalla tavalla kuin savimailla. Esimerkiksi kattojen, jalkakäytävien ja teiden sateet keräävät joet, jotka eivät juuri imeydy pohjaveteen .
Katso myös
- Amerikan mannerjako – Pohjois- ja Etelä-Amerikan pääasiallinen hydrologinen jako
- Integroitu valuma-alueen hallinta
- Altaan välinen siirto
- International Journal of River Basin Management (JRBM)
- Kansainvälinen altaan organisaatioiden verkosto
- Päävarsi – Jokijärjestelmän viimeinen suuri kanava
- Vesistöalueen hoitosuunnitelmat
- Joen haarautuminen
- Tenaja
- Keskittymisen aika
- Valumavesien hydrologia
Viitteet
Lainaukset
Lähteet
- DeBarry, Paul A. (2004). Vedenjakaumat: prosessit, arviointi ja hallinta. John Wiley & Sons.
Ulkoiset linkit
- Opetusvideo: Manuaalinen vedenjakajan rajaaminen on viisivaiheinen prosessi
- Opetusvideo: Jotta voit rajata vedenjakajan, sinun on tunnistettava maan pinnan piirteet topografisista ääriviivoista
- Tiedeviikon keräilytietolehti
- Valumamallinnuksen työkalupakki
- Water Evaluation and Planning System (WEAP) - hydrologisten prosessien mallinnus valuma-altaan
- New Mexico State University - Vesityöryhmä
- Suositeltu vedenjakajaterminologia
- Watershed Kunnon luokitus Tekninen opas United States Forest Service
- Science in Your Watershed , USGS
- Vedenjakaja-alueiden tutkiminen: Tärkeiden ideoiden yhdistelmä
- Water Sustainability Project Kestävä vesihuolto kysynnän hallinnan ja ekologisen hallinnan avulla Victorian yliopiston POLIS-projektin avulla
- Kartta maapallon tärkeimmistä vedenjakajista , WRI
- Mikä on vedenjakaja ja miksi minun pitäisi välittää siitä?
- Cycleau - Hanke, jossa tarkastellaan lähestymistapoja valuma-alueiden hallintaan Luoteis-Euroopassa
- Flash-animaatio siitä, kuinka maisemaan putoava sade valuu jokeen maastosta riippuen
- StarHydro – ohjelmistotyökalu, joka kattaa fluviaalin geomorfologian ja vesistöjen hydrologian käsitteet
- EPA Surffaa vedenjakajaasi
- Floridan vesistöalueet ja jokien valuma-alueet - Florida DEP