小组观察在树林里的静水开口。

Hydrometry &水文学–下一代

At 水生信息学we are encouraged to take an active role 在 the  社区  因此,当我最近被要求为当地一所私立学校的全球管理会议做一次水文学短期课程时,我很快同意了。事实证明,这至少对我来说很有趣。

我在地图上看了一下,才意识到,由于学校坐落在小山的山顶上,并且在一个大型森林公园的边缘,因此提供了一个很好的机会来比较森林与城市水文学。森林中流淌着一条可爱的小溪,与完全用房屋盖起来的相邻溪流形成了鲜明的对比。

我们从课堂开始的第一天开始,回顾了我们将在现场讨论的一些概念。

我为他们提供了我们将要访问的森林溪流的流域,并让他们使用气候统计数据和我提供的拦截,蒸发,蒸腾作用和地下水补给造成的损失估算来计算2月份的总径流量。我们讨论了估计中隐含的假设以及假设产生的不确定性。

为了将2月份的总流量纳入有意义的背景,我们计算了房间所在的空间,并确定了这么小(1.3公里2)流在一个月内产生。我们的计算结果表明,整个月中,每天有足够的水将大教室的水填满十次。然后,我们将总体积除以一个月中的秒数,以获得对我们访问小溪时可以发现的瞬时流量的估计。我的希望是,由于一天中有很多秒的时间,所以学生们将逐渐了解每秒只有少量流量会产生大量水。

在步行中,穿过森林到溪流,我们停了好几次,以调查我们假设的可信度。

对森林冠层的随机检查证实了我们的拦截假设。对陡峭山坡脚下土壤水分变异性和死水的检查证实了我们对土壤水分过程的假设。自从上次降雨事件以来,水坑提供了一些有关蒸发速率的证据。

当我们到达溪流时,我们用米尺,卷尺,浮子(我们将彩色冰块作为浮子)和秒表进行了排放测量。我们计算了流量并估算了测量中的不确定性。我们对瞬时放电的预测中的不确定性与我们的放电测量不确定性重叠。预测和测量都不是很准确,但尽管存在不确定性,但通过将理论与观察相结合,我们仍然能够提高对森林水文学的认识和理解。我们讨论了可以做些什么来减少预测和测量中的不确定性。

这条溪流承载鲑鱼,我们能够利用我们新发现的森林水文学知识来更好地理解为什么即使是一条很小的溪流也能提供理想的水温,溶解氧,养分以及鲑鱼卵和鱼苗的避难所。

然后,我们走到市区的集水区,然后我们找到了一条小溪曾经穿过足球场的公园。从这一点开始,我们通过寻找当地地形中的低点来追踪溪流路线,如果所有水都未被拦截,该低点将收集水。当我们沿着灭绝的河道向学校走去时,我们看到了许多雨水拦截点。我们估计,如果没有在雨水排水渠中拦截掉这种不透水表面上的水,那么在街上积聚的水深。污水在合并的下水道溢流中的命运,因此,提供环境服务的可用性与几百米外的森林溪流形成了鲜明的对比。

报名参加本次会议的七名学生非常热情和投入。

通过在理论和观察之间进行迭代,可以最好地揭示水文之美。如果我们有一天在教室里学习水文学教科书,我相信他们不会记得很长的时间。但是,我怀疑其中一些学生在森林中散步时偶尔会抬头,并估计树冠密度以找出拦截率。我怀疑其中一些学生在雨中时会注意到雨水渠,并对水的来源,命运,质量和数量从水沟中消失感到好奇。如果他们这样做,甚至偶尔这样做,那对我来说就是成功的一天。

2条留言
  • Kraig Grubaugh
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    发表于2017年4月11日上午9:43

    您很幸运,感动那些孩子“real”世界是如此重要。作为工程师和地球科学家,“real”世界是唯一的世界。这个领域的很多事情都没有’尽力做到精确,但这并不意味着无法理解。

  • Douglas Lees
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    发表于2018年4月10日上午7:09

    谢谢您的愉快描述。使一个复杂的主题不是一件琐事,而是一件令人愉悦的事,是一门很少有人能够做到的艺术。我记得在大学里,我擅长的学科不是我最感兴趣的学科,而是那些教授能够吸引我的注意力和兴趣的学科。

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