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7.5: Hochwasser - Geowissenschaften

7.5: Hochwasser - Geowissenschaften


Überschwemmungen sind ein natürlicher Teil des Wasserkreislaufs, aber sie können furchterregende Zerstörungskräfte sein. Einfach ausgedrückt ist eine Überschwemmung ein Überlaufen von Wasser an einer Stelle. Überschwemmungen können aus verschiedenen Gründen auftreten und ihre Auswirkungen können auf verschiedene Weise minimiert werden. Es überrascht vielleicht nicht, dass Überschwemmungen die tief liegenden Gebiete am stärksten treffen.

Überschwemmungen treten in der Regel auf, wenn der Niederschlag schneller fällt, als das Wasser in den Boden aufgenommen oder von Flüssen oder Bächen abtransportiert werden kann. Wasser kann sich über einen Zeitraum von Wochen allmählich aufbauen, wenn eine lange Regenperiode oder Schneeschmelze den Boden mit Wasser füllt und den Bachspiegel anhebt.

Sturzfluten sind plötzlich und unerwartet und treten auf, wenn sehr intensiver Regen über einen sehr kurzen Zeitraum fällt. Eine Sturzflut kann ihren Schaden kilometerweit von dem Ort aus anrichten, an dem der Regen tatsächlich fällt, wenn das Wasser weit in einem trockenen Bachbett fließt, so dass die Sturzflut weit entfernt vom Ort des ursprünglichen Sturms auftritt.


Stark bewachsene Flächen sind seltener von Überschwemmungen betroffen. Pflanzen verlangsamen das Wasser, wenn es über das Land fließt, und geben ihm Zeit, in den Boden zu gelangen. Auch wenn der Boden zu nass ist, um mehr Wasser aufzunehmen, verlangsamen Pflanzen den Wasserdurchgang und verlängern die Zeit zwischen Niederschlag und dem Eintreffen des Wassers in einem Bach; Dies könnte dazu führen, dass das gesamte Wasser über eine Region fällt, um auf einmal in den Bach zu fallen. Feuchtgebiete fungieren als Puffer zwischen Land und Hochwasser und spielen eine Schlüsselrolle bei der Minimierung der Auswirkungen von Überschwemmungen. Überschwemmungen sind in Gebieten, die kürzlich gerodet wurden, oft schwerwiegender.

Wenn ein Damm entlang eines Stausees bricht, können Überschwemmungen katastrophale Folgen haben. Hohe Wasserstände haben auch dazu geführt, dass kleine Dämme brechen und flussabwärts verheerende Schäden anrichten. Die Menschen versuchen, Gebiete zu schützen, die mit Dämmen überflutet werden könnten, und Dämme sind normalerweise sehr effektiv. Die Menschen können auch ein Flussufer mit Deichen auskleiden, hohen Mauern, die den Bach bei Hochwasser an seinen Ufern halten. Ein Damm an einer Stelle kann das Hochwasser nur flussauf- oder flussabwärts zwingen und dort Überschwemmungen verursachen. Der New Madrid Overflow im obigen Bild wurde mit der Erkenntnis geschaffen, dass der Mississippi manchmal einfach nicht durch Deiche aufgehalten werden kann und überflutet werden muss.

Nicht alle Folgen von Überschwemmungen sind negativ. Flüsse lagern bei Überschwemmungen neue nährstoffreiche Sedimente ab und so waren Auen traditionell gut für die Landwirtschaft. Hochwasser als Nährstoffquelle war für die Ägypter entlang des Nils bis zum Bau des Assuan-Staudamms in den 1960er Jahren wichtig. Obwohl der Damm Ernten und Siedlungen vor den alljährlichen Überschwemmungen schützt, müssen die Bauern jetzt Düngemittel verwenden, um ihre Ernten zu füttern.

Überschwemmungen sind auch dafür verantwortlich, große Mengen von Sedimenten in Bächen zu bewegen. Diese Sedimente bieten Lebensräumen für Tiere, und die periodische Bewegung von Sedimenten ist für das Leben verschiedener Arten von Organismen von entscheidender Bedeutung. Pflanzen und Fische entlang des Colorado River zum Beispiel sind auf saisonale Überschwemmungen angewiesen, um Sandbänke neu anzuordnen.


7.5: Hochwasser - Geowissenschaften

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Topografische Karten

Topografische Karten wurden zu einem charakteristischen Produkt des USGS, weil die Öffentlichkeit sie – damals wie heute – als wichtiges und vielseitiges Werkzeug zur Betrachtung der riesigen Landschaft des Landes betrachtete.

Aktuelle und historische Topo-Karten der USA.

Links

Der USGS wurde 1879 die Verantwortung für die Kartierung des Landes übertragen und ist seitdem die wichtigste zivile Kartierungsbehörde der Vereinigten Staaten. Die bekanntesten USGS-Karten sind die topografischen Karten im Maßstab 1:24.000, auch als 7,5-Minuten-Vierecke bekannt. Von ungefähr 1947 bis 1992 wurden mehr als 55.000 7,5-Minuten-Karten erstellt, um die 48 angrenzenden Staaten abzudecken. Ähnliche Karten in unterschiedlichen Maßstäben wurden im gleichen Zeitraum für Alaska, Hawaii und die US-Territorien erstellt. Die 7,5-minütige Serie wurde 1992 für abgeschlossen erklärt und war zu dieser Zeit die einzige einheitliche Kartenserie, die die Vereinigten Staaten detailliert abdeckte.

Die Kartenrevision wurde, wenn auch in abnehmenden Mengen, bis in die 1990er Jahre fortgesetzt. Die letzten gedruckten topografischen USGS-Karten wurden 2006 veröffentlicht.

Im Jahr 2009 wurde eine neue topografische Kartenserie des USGS-Vierecks definiert. Diese Karten mit dem Namen "US Topo" sind der 7,5-Minuten-Serie nachempfunden, werden jedoch aus GIS-Daten abgeleitet. Ungefähr zur gleichen Zeit wurde ein eigenes Projekt gestartet, um die gesamte historische Bibliothek traditioneller topographischer Karten zu durchsuchen.

Heute werden topografische Viereckskarten der USGS in zwei Produkttypen unterteilt:

1. US Topo ist das aktuelle topografische Kartenwerk. Diese sind den alten 7,5-Minuten-Karten nachempfunden, werden jedoch in Massenproduktion aus GIS-Datenbanken hergestellt und als digitale Dokumente veröffentlicht.

2. Die Historical Topographic Map Collection (HTMC) ist ein Satz gescannter Bilder von topografischen Viereckskarten der USGS, die ursprünglich als Papierdokumente im Zeitraum 1884-2006 veröffentlicht wurden.

Sowohl US-Topo- als auch HTMC-Karten können über mehrere USGS-Schnittstellen kostenlos heruntergeladen werden.

Neben topografischen Vierecken veröffentlicht das USGS viele andere Arten von Geodaten und Bildern. Weitere Informationen finden Sie unter Die Landeskarte Startseite.


VON B. A. MORGAN, G. IOVINE, P. CHIRICO UND G. F. WIECZOREK

Dieser Bericht ist vorläufig und wurde nicht auf Übereinstimmung mit den redaktionellen Standards des U. S. Geological Survey (oder mit dem nordamerikanischen stratigraphischen Code) überprüft. Jegliche Verwendung von Handels-, Produkt- oder Firmennamen dient nur zu beschreibenden Zwecken und bedeutet keine Billigung durch die US-Regierung.

In der Nacht vom 19. auf den 20. August 1969 kamen die Überreste des Hurrikans Camille, der von der Golfküste nach Osten über die Appalachen zog, gegen ein Hochdrucksystem in Zentral-Virginia zum Stillstand. Innerhalb eines Zeitraums von 8 Stunden fielen mindestens 71 cm (28 Zoll) Regen, was zu einer der schlimmsten Naturkatastrophen im Bundesstaat in fast 400 Jahren aufgezeichneter Geschichte führte. Der starke Regen führte zu Murgängen und schweren Überschwemmungen, die 150 Menschenleben forderten, die meisten davon in Nelson County. Die Murgänge und Überschwemmungen haben Straßen, Brücken, Kommunikationssysteme, Häuser, Bauernhöfe und Vieh stark beschädigt. Der weit verbreitete Tod und die Zerstörung sowie die Bemühungen einzelner Bürger und Organisationen, auf das Unglück zu reagieren, werden in Torn Land grafisch festgehalten (Simpson und Simpson, 1970).

Unmittelbar nach dem Ereignis begannen meteorologische und hydrologische Untersuchungen und eine Bestandsaufnahme von Sturmschäden einschließlich Erdrutschen (VDMR, 1969 Webb u. a., 1970 DeAngelis und Nelson, 1969 Camp und Miller, 1970), um die Verteilung der Erdrutsche und die Niederschlagsmenge und Reaktion von Bächen und Flüssen bis hin zur Sintflut sind mäßig bekannt. Erosions- und Ablagerungseigenschaften (Williams und Guy, 1973), Studien zum Wiederauftreten von Murgangaktivitäten anhand des C14-Zeitalters alter Murgangablagerungen (Kochel, 1987) und Verbindungen der Murgangaktivität mit der Geologie des Grundgesteins (Gryta und Bartholomew, 1989) wurden in den folgenden Jahrzehnten veröffentlicht. Während dieser Zeit lieferten Murganguntersuchungen an anderen Orten (Campbell, 1975, Costa und Wieczorek, 1987) einen Rahmen für die weitere Analyse der Katastrophe von Nelson County und eine Grundlage für ihren Vergleich mit ähnlichen Ereignissen in anderen Gebieten.

Seit 1969 haben die Virginianer zusätzliche Möglichkeiten, die Gefahren von Murgängen in ihrem Bundesstaat kennenzulernen und zu erleben. 1985 führten Stürme und starke Regenfälle zu Murgängen und weit verbreiteten Schäden in den Upper Potomac und Cheat River Basins von West Virginia und Virginia (Jacobson und andere, 1989) und erneut 1995 führte eine Reihe von Stürmen während einer einzigen Woche zu Schutt Flüsse und Schäden in Zentral-Virginia einschließlich Madison County (Wieczorek und andere, 1996 im Druck), im westlichen Albemarle County (Morgan und Wieczorek, 1996) und in der Nähe der Städte Buena Vista und Front Royal. Wieczorek und andere (1996) und Morgan und andere (1997) haben GIS-Techniken verwendet, um Murganggefahren im Gebiet von Madison, Virginia, zu modellieren.

Dieser Bericht präsentiert eine digital basierte Bestandsaufnahme von Murgängen und Überschwemmungen in den 7,5-Zoll-Vierecksformen Lovingston, Virginia, und Horseshoe Mountain, Virginia, in Nelson County, Virginia, die aus dem Hurrikan Camille resultieren und auf Geländeaufnahmen vom 25. August 1969 basieren, und 27. April 1971. Diese Studie wurde durchgeführt, um eine Grundlage für eine detaillierte Analyse sowohl des Geländes als auch der Bruchstellen unter Verwendung von GIS-Techniken zu schaffen, die für frühere Studien nicht verfügbar waren. Die zu sammelnden und zu untersuchenden Daten umfassen Geländeneigung, Ausrichtung und Höhe sowie Entwässerungsmerkmale , Boden- und Gesteinsarten und geschätzte Durchlässigkeit von Böden und Gesteinen.Die Analyse wird Daten für ein Modell für die Appalachen in Zentral-Virginia liefern, das sich mit Lageproblemen, Wiederauftreten und Bedingungen befasst, die zur Auslösung von Murgängen führen.

Die Autoren danken Professor Allen Howard, University of Virginia für die Verwendung seiner Sammlung von Luftbildern des Gebiets Nelson County, die zur Erstellung der beigefügten Karte verwendet wurden, und Thomas Gathright, Virginia Division of Mines, für die Erlaubnis, seine Sammlung von Fotos von Nelson County, die mehrere Wochen nach dem Sturm von 1969 aufgenommen wurden. Diese Arbeit wurde teilweise durch ein internationales Stipendium des CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) (20.05.18-1996) an Giulio Iovine, einen der Autoren, unterstützt.

Das vom Sturm vom August 1969 betroffene Gebiet liegt innerhalb der Blue Ridge Geological Province und wird von Gesteinen aus der Grenville-Zeit (1,0 bis 1,1 Milliarden Jahre alt) im Kern des Blue Ridge Antiklinoriums unterlagert. Die gesamte Region, die auf der beiliegenden Karte der Lovingston and Horseshoe Mountain, Virginia, 7,5'-Vierecke gezeigt wird, ist zerklüftet und intensiv zergliedert mit steilen Hängen und schlecht definierten Graten. Es gibt nur wenige Hügel über 2.500 Fuß, was in deutlichem Kontrast zum höher gelegenen Blue Ridge etwa 8 km westlich mit durchgehenden Erhebungen über 3.500 Fuß steht. Das Gebiet ist dünn besiedelt, die Landwirtschaft beschränkt sich auf Bachtäler, Obstplantagen sind auf sanftere Hänge beschränkt und ein Großteil der gesamten Region ist dicht bewaldet.

Die Geologie des Grundgesteins der Region wurde von Sinha und Bartholomew (1984), Gryta und Bartholomew (1989) und Evans (1991) zusammengefasst. Die wichtigste geologische Einheit in den beiden Vierecken ist das Lovingston-Massiv, Grenville-Zeitalter (1,0 bis 1,1 Ga) gneisisches Gestein, das in der unteren Granulit-Amphibolit-Fazies mit einem starken paläozoischen Grünschiefer-Fazies-Überdruck metamorphisiert wurde. Viele der Gesteine ​​sind mit reichlich Biotit und/oder Amphibolen geschichtet oder beblättert. Massiver Granulit-Gneis und Charnockit sind in kleineren isolierten Körpern im Gelände vorhanden. Das Lovingston-Massiv steht dem Pedlar-Massiv entlang der Rockfish Valley-Verwerfung gegenüber, einer Hauptzone der proterozoischen und paläozoischen Deformation. Diese Verwerfung hat eine Spur nordwestlich des Horseshoe Mountain entlang des allgemeinen Trends von Cub Creek. Das Pedlar-Massiv, ebenfalls aus dem Grenville-Zeitalter, ist ein Terran aus metamorphem Gestein der oberen Granulitfazies und ist im Allgemeinen massiv. Es wird von der Catoctin-Formation des späten Proterozoikums überlagert, die hauptsächlich aus Metabasalten besteht, und der unteren Kambrium-Chilhowie-Gruppe, die hauptsächlich aus siliklastischen Gesteinen besteht, die beide sehr widerstandsfähig gegen Erosion sind und die Hauptgesteine ​​des höher gelegenen Blue Ridge bilden.

Die Oberflächengeologie der Region wurde nicht im Detail kartiert, obwohl sie von Kochel (1987) gut charakterisiert wurde. Die längere Exposition gegenüber einem warmen, feuchten Klima während der 10.000 Jahre seit der letzten A-Eiszeit @ hat einen dünnen Regolith aus Saprolit und Kolluvium erzeugt, der die meisten Berggipfel und Hänge bedeckt. Das dicke Kolluvium, einschließlich geschichteter Hangwaschung und Schutt, das den höheren Blue Ridge charakterisiert (Whittecar und Ryter, 1992, Morgan, 1998), scheint in den Lovingston- und Horseshoe-Mountain-Vierecks nicht weit verbreitet zu sein. Während des Sturms vom August 1969 kam es an steilen Hängen am häufigsten an der Grenzfläche zwischen Kolluvium und Festgestein, was zu steilen Oberflächen des freigelegten Festgesteins führte, die nach fast 30 Jahren noch gut sichtbar sind. Die Ablagerungen sowohl aus prähistorischen als auch aus Murgängen von 1969 haben viele kleine Fächer gebildet, deren Draufsicht aufgrund der Enge in den Talwänden unregelmäßig ist. Die Ventilatoren sind im Allgemeinen weniger als 20 m (66 ft) dick und sind nicht dicker, weil (1) eine begrenzte Menge an Schutt aus Becken mit begrenztem Kolluvium zugeführt wird, (2) Material durch vorherige Strömungsbewegungen entfernt wird und (3) die Häufigkeit von Murgangaktivität, die alle 3.000 bis 4.000 Jahre auftritt (Kochel, 1987). Der einzige große Verbundfächer befindet sich im Lesene State Forest, in der nordwestlichen Ecke des Horseshoe Mountain, Va-Vierecks, einem Gebiet, das während des Sturms 1969 fast nicht von Murgängen betroffen war.

METEOROLOGIE DES STURMS 1969 1969

Hurrikan Camille, einer der stärksten Stürme, die vom US-Wetterdienst aufgezeichnet wurden, traf in der Nacht des 17. August 1969 auf die Golfküste. In Bay St. Louis, Mississippi, wurden Winde von bis zu 290 Meilen pro Stunde und Winde von 250 Meilen pro Stunde erlebt oder mehr waren in einem größeren Gebiet östlich von Biloxi, Mississippi, zu spüren. Der Hurrikan schwächte sich ab, als er sich vom 17. bis 19. August landeinwärts über Mississippi, Tennessee, Kentucky und West Virginia bewegte. Der Regen, der über dieses Gebiet fiel, nahm von etwa 8 Zoll im südlichen Mississippi auf weniger als 5 Zoll in Kentucky ab. Der Sturm verstärkte sich jedoch erneut, als er am 19. August die Appalachen nach Virginia überquerte und sich mit einer Bande heftiger Schauer und Gewitter verschmolz, die früher am Tag aus dem Norden und Nordwesten in das Gebiet gezogen waren. Gegen 19 Uhr setzte in Montebello, Nelson County, heftiger Dauerregen ein. Der Dauerregen hielt an vielen Orten 8 Stunden lang an. Um 22 Uhr EDT erstreckte sich ein etwa 40 bis 80 Meilen breites Regenband von White Sulphur Springs, West Virginia, bis Fredericksburg, Virginia. Gegen Mitternacht verstärkte sich der Regen an den Osthängen des Blue Ridge weiter und erreichte katastrophale Wolkenbruchausmaße @ (Camp und Miller, 1970). Im Nelson County und im südlichen Teil des Albemarle County waren Regenfälle von 12 bis 14 Zoll weit verbreitet. Zuverlässige Beweise für 27-28 Zoll Regen fielen im zentralen Teil von Nelson County mit einem unbestätigten Bericht von 31 Zoll Regen (Camp und Miller, 1970), und das alles über einen Zeitraum von 8 Stunden.

Isohyetale Niederschlagsdiagramme in kleinem Maßstab (Camp und Miller, 1970) und in viel größerem Maßstab von Kochel (1987), basierend auf Daten des National Weather Service (DeAngelis und Nelson, 1969, Schwarz, 1970) und gesammelten Felddaten and und berichtet von Camp und Miller (1970)

weisen darauf hin, dass die Niederschlagsmaxima des Sturms vom 19. bis 20. August in der Nähe von Tyro und im südlichen Teil des Horseshoe Mountain-Vierecks fielen, beide weit westlich der maximalen Murgangaktivität. Gryta und Bartholomew (1989) haben die von Kochel berichteten Isohyetalmuster ausführlich analysiert und diese mit der Geologie des Grundgesteins und mit Murgangvorkommen in Verbindung gebracht. Eine erneute Untersuchung der Daten von Camp und Miller (1970) zeigt jedoch, dass keine eindeutige Lösung für die Konturierung der Isohyets für den Sturm in Nelson County erhalten werden kann, da viele der Gesamtniederschlagsbestimmungen Minimum sind. Die Eimer, Milcheimer und andere offene Behälter, mit denen der Niederschlag gemessen wurde, sind übergelaufen und der Gesamtniederschlag ist nicht bekannt. Alle kritischen Messungen im Bereich von Davis Creek sind minimale Mengen, ein Gebiet mit starkem Bodenversagen und Überschwemmungen. Abbildung 1 ist ein Replot der Isohyeten unter Verwendung von Daten von Camp und Miller (1970) und zeigt Konturen, die aus den verfügbaren Daten zulässig, aber nicht eindeutig bestimmt sind. Die 10-Zoll-Isohyet ist mäßig gut definiert, und die 20- und 25-Zoll-Isohyet ahmen die Form der 10-Zoll-Isohyet nach und verletzen keine der Mindestniederschlagsbestimmungen. Das Ergebnis ist eine plausible Interpretation, die den Vorteil hat, das Davis-Creek-Gebiet in der Mitte des Niederschlagsmaximums und nicht östlich des Maximums zu platzieren.

Abbildung 1. Isohyets für den Gesamtniederschlag des Hurrikans Camille, 19. und 20. August 1969 in Nelson County, Virginia. Die Niederschlagsmessungen sind in Zoll angegeben und stammen aus Camp und Miller (1970). Pluszeichen weisen darauf hin, dass Regenmesser übergelaufen sind und nur minimale Niederschläge bekannt sind.

INVENTAR DER STURMEFFEKTE

Die beiliegende Karte zeigt Gebiete, die von Murgängen und Überschwemmungen infolge des Sturms im August 1969 in Nelson County betroffen waren. Stereoskopische Luftbildpaare wurden verwendet, um Strichzeichnungen von Murgang- und Hochwassereffekten zu erstellen. Diese wurden auf Mylar übertragen, die über den stabilen Basiskarten der topographischen Vierecke von Lovingston, Virginia, und Horseshoe Mountain, Virginia, lagen. Die Linien wurden dann gescannt, in ARCINFO importiert und digital in Schichten von Murgängen und Fluteffekten bearbeitet. Da für beide Vierecke keine digitalen Liniendiagramme (DLG = s) im Maßstab 1:24.000 verfügbar sind, wurden für diese Vierecke digitale Rastergrafiken (DRG = s) als Basiskarte für die Plots der Murgänge und Hochwassereffekte verwendet. DRG = s sind abgetastete topographische 7,5'-Vierecke, die dann digital in eine spezifische Kartenprojektion projiziert werden. Für dieses Projekt werden sowohl die DRG = s als auch die Murgang- und Fluteffekt-Plots in UTM Zone 17, NAD 83 projiziert. Die exakte Überlagerung der beiden Datensätze ist im Bereich der beiden Vierecke gut bis ausgezeichnet.

Ein Blick auf die beiliegende Karte zeigt, dass der Fluss zwischen Tye und Rockfish River, etwa 65 Quadratmeilen, vollständig durch Murgänge und Überschwemmungen verwüstet wurde. Tausende von Störstellen sind auf Flächenfotos zu erkennen und fast jede Entwässerungsrinne erster Ordnung wurde zum Fallschacht eines Murgangs. Die meisten Ausfälle führten zu kurzen Rutschungen oder Murgängen mit kurzen Wegstrecken, aber es gibt mehrere große Ausnahmen. Davis Creek und Freshwater Cove erlebten viele Murgänge in ihren Einzugsgebieten, die im Bachtal mit Auslaufstrecken von mehr als 2 Meilen zusammenflossen. In Anbetracht der Größe und des Verlaufs des Hurrikans Camille ist es bemerkenswert, dass die in Tafel 1 dargestellte Verwüstung so vollständig und in ihrer Gesamtfläche so begrenzt ist. Innerhalb des am stärksten betroffenen Gebiets beeinflussten Böschungswinkel und Abfluss die Verteilung der Bruchstellen stärker als andere Faktoren wie die Geologie des Grundgesteins.

VERGLEICH MIT ANDEREN Stürmen IN VIRGINIA, DIE ZU SCHMUTZFLUSS FÜHREN

Stürme, die Murgänge in Virginia verursachten, traten im letzten halben Jahrhundert etwa alle 15 Jahre auf. Es ist ungewiss, ob dieses durchschnittliche Wiederauftreten über längere Zeiträume typisch ist. Die meisten Murgänge treten in dünn besiedelten Bergregionen auf, und es liegen keine Aufzeichnungen vor. Überschwemmungen, die größere Gebiete und viele Menschen flussabwärts betreffen, wurden häufiger gemeldet. Es ist auch schwierig, die Auswirkungen des Klimawandels vom späten Pleistozän bis zur Gegenwart auf die Häufigkeit und Stärke von Stürmen zu bestimmen, die den Blue Ridge betreffen. Lokale durchschnittliche Rezidive (wo die lokale A-Stelle @ ungefähr 50 Quadratmeilen groß ist), basierend auf der C14-Datierung prähistorischer Murgänge (Kochel, 1987, Eaton und McGeehin, 1997), liegen in der Größenordnung von 2.000 bis 3.500 Jahren. Im 20. Jahrhundert kam es in den Appalachen von Virginia, einem viel größeren Gebiet von über 18.000 Quadratmeilen, in der Größenordnung von ein oder zwei Jahrzehnten zu einem Wiederauftreten von Stürmen, die Murgänge erzeugten.

Der Sturm von Nelson County im August 1969 ähnelt in vielerlei Hinsicht dem verheerenden Sturm, der Madison County im Juni 1995 heimsuchte. Die Größe des betroffenen Gebiets, die Gesamtniederschlagsmenge, die Dauer und die Intensität der Niederschläge sind alle ähnlich. Die Meteorologie des Sturms vom Juni 1995 wurde von Smith und anderen (1996) beschrieben, Karten mit den Murgängen, Überschwemmungen, Isohyets und Gefahren wurden von Morgan und anderen (1999) erstellt und eine Analyse des Sturms von Wieczorek und andere (im Druck). Obwohl die Zahl der betroffenen Gebiete in Madison County mit über 1.000 Ausfällen und zahlreichen Murgängen groß war, scheint die Verwüstung nicht so vollständig gewesen zu sein wie im zentralen Gebiet, das vom Sturm Nelson County betroffen war. Trümmerströme im Gebiet von Madison scheinen zwar weniger zahlreich, aber mit längeren durchschnittlichen Ausläufen größer zu sein. Feine Unterschiede in der Topographie dürften dabei eine große Rolle gespielt haben. Vergleicht man beispielsweise die beiden Gebiete, weist das Gebiet von Nelson County steilere Hänge auf und ist stärker zergliedert, aber das topografische Relief ist viel geringer.

MINDIGUNG VON SCHMUTZFLUSSGEFAHREN

Obwohl Murgänge aufgrund übermäßiger Regenfälle an einem bestimmten Ort relativ selten zu sein scheinen, betragen die öffentlichen und privaten Gesamtkosten jährlich durchschnittlich Millionen Dollar. Der Sturm im August 1969 tötete 150 Menschen, darunter etwa 1 Prozent der Einwohner von Nelson County, einem ländlichen und dünn besiedelten Gebiet. Obwohl weder Stürme noch Murgänge verhindert werden können, können wirksame Minderungsmaßnahmen ergriffen werden, um Risiken für Menschen und Sachschäden zu reduzieren.

Die erste Maßnahme besteht in der Aufklärung und breiten Informationsverbreitung über die Ursachen und Gefahren von Hochwasser und Murgängen infolge von Starkregen. Ein gewisses Wissen über den zu erwartenden Weg von Murgängen würde zu besser informierten Evakuierungsplänen führen und den Bürgern ein gewisses Wissen über sichere Zufluchtsgebiete vermitteln. Ohne angemessene öffentliche Aufklärung werden weder weitere Maßnahmen ergriffen noch Warnungen beachtet.

Die zweite Maßnahme beinhaltet die Einführung von informierten und eingehaltenen Zoneneinteilungsbeschränkungen für Land, das Murgang- und Hochwassergefahren ausgesetzt ist. Diese Beschränkungen könnten den Verlust von Menschenleben und Eigentum verringern, indem erkannt wird, dass Murgänge an steilen Hängen ausgelöst werden und schnell in bestehende Bachrinnen gelangen. Obwohl die Ausfälle an den Auslösestellen bescheiden sein können, wird Material in den abfallenden Fluss mitgerissen, so dass der Murgang größer und gefährlicher wird, wenn er sich bergab in Ströme höherer Ordnung bewegt. Kenntnisse über das Verhalten von Murgängen, ihre erwarteten Pfade und Gebiete, die durch Murgangaktivitäten gefährdet sind, sind das wichtigste Instrument für die Festlegung von Zoneneinschränkungen. Andere Minderungsmaßnahmen im Zusammenhang mit der Landnutzung sollten eine sorgfältige Untersuchung der Anordnung von Straßen, Brücken und Stromleitungen umfassen, damit beim Wiederaufbau oder der Umleitung dieser Strukturen Kommunikations- und Transportunterbrechungen während und nach größeren Stürmen minimiert werden können.

Die dritte Maßnahme beinhaltet eine Frühwarnung basierend auf vorhergesagten Niederschlägen und eine stromaufwärts liegende Messung von starken Regenfällen von mehr als 2 Zoll/pro Stunde für mehr als 4 Stunden. Wenn 1969 in Nelson County sowohl Evakuierungspläne als auch ein Warnsystem vorhanden gewesen wären, wäre den Bürgern entlang des Davis Creek kurz vor Mitternacht des 19. wie die Oak Hill Church. Hätten alle Bürger diese Warnung gehört und befolgt, hätten die meisten oder alle der 50 Todesopfer in diesem einen Bereich vermieden werden können.


Überschwemmungen

Überschwemmungen sind die häufigste und teuerste Naturgefahr für die Vereinigten Staaten. Jedes Jahr verursachen Überschwemmungen landesweit Schäden in Milliardenhöhe und Dutzende von Todesfällen.

Grundlagen

Überschwemmungen haben viele Ursachen, darunter starke Regenfälle, zu schnelle Schneeschmelze und das Brechen von Dämmen oder Deichen. Küstenüberschwemmungen treten während Hurrikans durch starke Regenfälle und Sturmfluten auf, die dazu führen, dass der Meeresspiegel an der Küste vorübergehend ansteigt. Weiterlesen

Häufig gestellte Fragen

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Schlüsselwörter: Hochwasser, Bodenstruktur, Landmanagement, Kurvenzahl, Abfluss, Landwirtschaft


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Im Jahr 2012 wurde die Stadt verschont, als Hurrikan Sandy nach Westen drehte und stattdessen New York erreichte. Aber der enge Anruf löste eine Mai-Konferenz von Experten und Interessenvertretern aus, um zu überlegen, was passiert wäre, wenn Sandy Boston getroffen hätte. Was sie entdeckten, war, dass historische Stätten wie Faneuil Hall und der Blackstone Block der Kolonialstraßen &mdash die innerhalb der 100-jährigen Gezeitenflutzone der Stadt liegen &mdash seit Sandy bereits dreimal überflutet worden wären, wenn Stürme während der Flut getroffen worden wären statt niedrig. Ein Bericht der Union of Concerned Scientists vom Mai stellte fest, dass beide Standorte dank zunehmender Überschwemmungen aufgrund des Klimawandels und des Anstiegs des Meeresspiegels zu den am stärksten gefährdeten im ganzen Land gehören.

Die Gruppe berichtete auch, dass Boston seit 1921 20 Fälle von Flut mit Wellen, die 3,5 Fuß höher als normal sind, hat. Die Hälfte dieser Instanzen traf innerhalb des letzten Jahrzehnts.

&bdquoWenn man anfängt, darüber nachzudenken, wo der Ozean ins Wasser fließen wird und wie groß der Ozean ist, und wenn man anfängt, darüber nachzudenken, wie das Wasser fließen wird, stellt man fest, dass diese wunderschönen alten Gebäude ganz vorne mit dabei sind&ldquo, sagte Boston Umweltkommissarin Nancy Girard.

The Boston Harbor Association, which provided the May conference with many of its numbers, also released a report with an interactive map that tracks flooding in the city according to 5-foot and 7.5 foot coastal floods.

Flooded BostonAn interactive map shows the impact of 5-foot and 7.5-foot coastal floods in Metro Boston that could be caused by a&hellipprojects.wgbhnews.org Nor does the problem end with the historic sites themselves the ground under Faneuil Hall was once a wharf that was filled in with trash and covered with dirt to extend the land. That buried garbage is now an archaeological goldmine providing insight into life in 1700s Boston. Now it&rsquos in danger of being covered by water. Boston&rsquos city archaeologist Joe Bagely told WGBH News that at least 100 other lesser-known archaeological sites across Boston are also in danger of being washed away, including troves of Native American artifacts out on the Boston Harbor islands.

A Boston symposium in April, co-hosted by Sasaki Associates and Boston Architectural College, addressed many of the same issues. The gathering occurred in conjunction with a museum exhibit that produced a similar interactive map, and focused on the need to address sea level rise and flooding as a risk management issue, especially over the longer time scales faced by property owners and their insurers. (Property Entwickler, by contrast, tend to get their money back over a relatively short period and move on to the next project.) That means building infrastructure in anticipation of storms that will hit once every 100 years or even once every 1,000 years.

Elizabeth S. Padjen over at Landscape Architecture Magazine reported that the symposium addressed ideas ranging from rebuilding certain streets and alleys to function as ad hoc canals when the floods come &mdash an idea also considered by the May conference &mdash to underground cisterns, flood-able parks, floating buildings and absorbent streets.

Nor does the threat of floods in Boston come solely from the ocean. According to the National Climate Assessment, the northeast of the country is one area where climate change is likely to significantly increase precipitation. The area has already seen a 71 percent rise since 1958.

Along with New York City and Philadelphia, Boston also has some of the oldest water infrastructure ion the country. As a result, the city&rsquos stormwater and wastewater is all still handled by the same pipe network, meaning downpours threaten the city&rsquos health with backed up sewage as well as with the damage from flooding.

A 2013 study in Nature ranked Boston the eighth most at-risk for flooding of all the country&rsquos major coastal metropolitan areas, facing $237 million worth of possible damage.


7.5: Floods - Geosciences

Since the 1800s, the USGS and its partners, the State Geological Surveys, have been producing high quality, standardized geologic maps of the Nation. Check out the National Geologic Map Database (NGMDB), which is the National archive of these maps and related geoscience reports.

Jezero crater coloring activity

This is a coloring activity of the landing site, Jezero crater, where the Mars 2020 Perseverance rover landed on February 18, 2021. In the field, scientists often take paper maps with them and color different types of rocks and soils on the map, so they can remember where they found them. Jetzt bist du dran!

Third River - Lower Passaic River Basin 2020

Lower Passic River - Third River Basin 2020

Second River - Lower Passaic River Basin 2020

Lower Passaic River - Second River Basin 2020

Second and Third Rivers - Lower Passaic River Basin 2020

Lower Passaic River Basin 2020

California Seafloor Mapping Program

The California Seafloor Mapping Program (CSMP) is a cooperative program to create a comprehensive coastal and marine geologic and habitat base map series for California's State waters. Initiated in 2008, the CSMP has collected bathymetry and backscatter data that are being turned into habitat and geologic base maps.

Midcontinent 2002 Nutrient Loading in Canada and the United States

SPARROW model results of long-term mean-annual total nitrogen and total phosphorus in streams of the Midcontinental Region of North America. The simulated loads represent source inputs similar to 2002 and normalized to long-term average hydrologic conditions for the period from 1970 to through 2012.

National Geologic Map Database (NGMDB)

The U.S. National Geologic Map Database (NGMDB) serves as the authoritative, comprehensive resource for information about paper and digital geoscience maps and reports on the Nation's geology and stratigraphy, by all publishers.

MRCTR Products

The USGS Astrogeology Mapping, Remote-sensing, Cartography, Technology, and Research (MRCTR, pronounced "Mercator") GIS Lab provides web-based resources aimed at the planetary research community. The lab supports Geographic Information Systems (GIS) graphical, statistical, and spatial tools for analyses of planetary data, including the distribution of planetary GIS tutorials, tools, programs.

Meteor Crater Sample Collection Interactive Map

Meteor Crater is a 180 m deep, 1.2 km diameter bowl-shaped impact crater in Northern Arizona, and has long been a terrestrial analog site for planetary exploration. During the 1960’s, Eugene Shoemaker trained NASA astronauts at the crater to prepare for the Apollo missions to the Moon. The Meteor Crater Sample Collection consists of geologic samples from the Meteor Crater ejecta blanket.

Planetary Geologic Mapping Program

The goals for this website are to catalog completed geologic maps and to help track the progress of currently funded maps. If you would like to propose for a mapping investigation, check the appropriate planetary body in the map index or refer to the various mapping pages (linked under Maps above) to see which geologic maps may have already been published or are currently in progress.

Geologic Map and Digital Database of the Yucaipa 7.5’ Quadrangle, San Bernardino and Riverside Counties, California

This geologic database of the Yucaipa 7.5' quadrangle was prepared by the Southern California Areal Mapping Project (SCAMP), a regional geologic-mapping project sponsored jointly by the U.S. Geological Survey and the California Geological Survey. The database was developed as a contribution to the National Cooperative Geologic Mapping Program's National Geologic Map Database, and is intended to provide a general geologic setting of the Yucaipa quadrangle. The database and map provide information about earth materials and geologic structures, including faults and folds that have developed in the quadrangle due to complexities in the San Andreas Fault system.

The Yucaipa 7.5' quadrangle contains materials and structures that provide unique insight into the Mesozoic and Cenozoic geologic evolution of southern California. Stratigraphic and structural elements include: (1) strands of the San Andreas Fault that bound far-traveled terranes of crystalline and sedimentary rock (2) Mesozoic crystalline rocks that form lower and upper plates of the regionwide Vincent-Orocopia Thrust system and (3) late Tertiary and Quaternary sedimentary materials and geologic structures that formed during the last million years or so and that record complex geologic interactions within the San Andreas Fault system. These materials and the structures that deform them provide the geologic framework for investigations of geologic hazards and ground-water recharge and subsurface flow.

Geologic information contained in the Yucaipa database is general-purpose data that is applicable to land-related investigations in the earth and biological sciences. The term "generalpurpose" means that all geologic-feature classes have minimal information content adequate to characterize their general geologic characteristics and to interpret their general geologic history. However, no single feature class has enough information to definitively characterize its properties and origin. For this reason the database cannot be used for site-specific geologic evaluations, although it can be used to plan and guide investigations at the site-specific level.

Flynn Creek Crater Sample Collection Interactive Map

Flynn Creek crater is a 3.8 km diameter, 360-million-year-old impact structure located in north central Tennessee, and is an invaluable terrestrial analog for the study of impact cratering dynamics. The Flynn Creek Crater Sample Collection consists of over two thousand boxes of drill core from 18 drill holes in the crater’s central uplift, floor, and rim.


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7.5: Floods - Geosciences

The Lukanga Swamp is a major wetland situated in the Central Province of Zambia. It is Zambia’s fifth largest wetland whose flood boundary fluctuates with rainfall. Despite one of their many uses being that of flood control, they are no exceptions to this natural phenomenon - flooding. Hence, this study aimed at determining the most probable flood boundary of Lukanga swamps using Landsat images and rainfall data. Seasonal rainfall amounts received over the study area for the period 1972 – 2002, as well as the water level data of the swamp was used to determine wettest years as a means of selecting Landsat imagery which depicted flooding. Rainfall was determined by interpolating rainfall from adjacent meteorological stations as there is no such station in the study area. The selected Landsat imagery was used for delineation of the swamp’s likely maximum flood extent using Remote Sensing and GIS software. The most likely maximum flood extent was found to be 11,891 km 2 at peak flooding.

1. Einleitung

Flood monitoring using Remote Sensing and Geographical Information Systems technologies have become a need in the world. These technologies give quick and timely results. Knowing the extent of flooding and affected areas yields better risk estimates and preparedness for mitigation measures because despite floods claiming lives and causing property damage, humans have continued inhabiting areas threatened by floods. This has continued to be so because of the many benefits that the wetlands offer such as being very important livelihood sources and being habitats for a variety of flora and fauna.

The Lukanga swamps of Central Zambia with the Kafue River passing a distance away from the main swamp experiences considerable flooding during which time the swamps and the river become one water body. Hydrological studies carried out in the area have cited lack of data on the spatial extent of the swamps especially during floods as a drawback in accurate studies. Hence the need to contribute knowledge about the most probable maximum flood boundary of the Lukanga swamps by employing remote sensing, image processing and GIS technologies to feed into other studies such as climate change and variability, hydrological modeling, environmental modeling and socio-economic studies.

The study commenced with the collection and analysis of rainfall and water level data for the period 1972 to 2002, from which the wettest years were ascertained. Landsat images 1, 2 closely corresponding to the determined wettest seasons and months were then selected. But owing to the sparse availability of the Landsat imagery for the period of study only images for the years 1991, 2002 and 2005 were collected, hence used.

Thereafter, the most appropriate and relevant bands were identified that were used in the images for delineating the flood boundary. Flood boundary extents were extracted for each of the years 1991, 2002, and 2005 which were then merged to come up with the most probable maximum flood boundary for the Lukanga Swamp. Figure 1 shows the methodology as explained in the study disposition.

2. Data and Methods

Rainfall data 23 was collected for the period 1972 to 2002 for the study area and/or peripheral areas, information about when the swamp experienced floods, water level data of the swamps, a topographic map covering the entire swamps for reference, appropriate Landsat satellite images of the swamp and other adjuvant information useful in delineating the swamps’ maximum flood boundary were also collected.


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