Sel ya doğal olarak ya da insanların çevreyi nasıl değiştirdiği nedeniyle meydana gelecektir. Bu ikisi açıklanmadan önce, suyun izlediği yolun ayrıntılarını vermek muhtemelen en iyisidir. Herkes bilir ki yağmur gökten yağar ama ondan sonra nereye gider?
Taşkın temelleri
Su, nehirlere veya daha büyük su kütlelerine girmeden önce, genellikle uzun bir yolculuğa çıkar ve yolu boyunca engellenir. Yağış önce su kütlelerine, toprağa veya ağaçlara ve diğer bitki yaşamına çarpar. Ağaçların ve bitkilerin yaprakları yağışı engelleyebilir ve su yaprak yüzeyinde kalır. Su ya yaprak tarafından emilecek, daha sonra yapraktan düşecek ya da atmosfere geri buharlaşacaktır. Aynı zamanda, yere çarpan yağmur, zemin yüzeyinde uzun süre koşabilir, zemine sızabilir ve hatta düz veya içbükey alanlarda birikmeye başlayabilir.
Yere sızan su, ancak toprak doygun hale gelene kadar bunu yapacaktır. Topraktaki boşluklar dolmadan toprağa ancak belirli bir miktar su girebilir ve zemin artık su tutamaz. Bundan sonra, herhangi bir ekstra su ya havuzlanacak ya da başka bir yere gidecektir. Doygun zemindeki su, zemin fırtınadan önceki orijinal durumuna dönene kadar yavaş yavaş yerel su yollarına sızar.
Buharlaşmayan veya toprağa sızmayan su, ya yüzeyde giderek daha büyük su kütlelerine gidecek ve sonunda okyanusa yol açabilecek ya da gitmeyecek. Yüzeydeki ağaçlar, çimenler ve diğer bitkiler de topraktaki kökleri aracılığıyla suyu emer.
Bu açıklandığında, kesilmeyen, buharlaşmayan veya toprağa sızmayan suya akış denir ve sele neden olma potansiyeli vardır. Taşkınların doğal olarak meydana geldiği üç yöntem vardır. Birincisi yağıştan, ikincisi erimeden (kar ve buzun erimesinden), üçüncüsü ise doğal afetlerden.
1- Yağış
Fırtına, ani sel olarak adlandırılan çok kısa sürede çok miktarda su üretirse veya yağış çok uzun sürerse, yağış doğal olarak sele neden olabilir. Yağış ne kadar uzun olursa, o kadar fazla su tutulur ve belirli bir noktada daha fazla su tutulamaz ve yağışın tamamı akış haline gelir. Akış, nehirleri ve akarsuları taşkın ovasına veya belki de ötesine taşana kadar dolduracaktır. Bir taşkın ovası, yeterince büyük bir fırtına meydana gelirse sele eğilimli olan bir su kütlesinin etrafındaki bir alandır. Sellere neden olacak yağış miktarı, birçok farklı faktöre bağlı olarak farklı alanlar için belirlenebilir.
Vadilere inen yüksek dağlarda aşırı yağışlar da ani sellere neden olabilir. Bir dağdan aşağı inen su çok hızlı birikebilir ve çoğu su yolundan tamamen taşabilir. Vadiye ulaştığında, bir su seli ve kısa bir süre için bölgeyi sular altında bırakabilir.
2- Eriyen kar
Kar ve buzun erimesi sele neden olma potansiyeline sahiptir. Bunun nedeni, kış aylarında biriken ve ilkbahar ve yaz aylarında çözülmeye başlayan kar ve buz olabilir. Bunun gibi sel, genellikle dağlar gibi daha yüksek rakımlı bölgelerde meydana gelir. Mevsimseldir ve kar birikimine ve sıcaklığa bağlıdır. Eriyen kar/buz dağdan aşağı inecek ve nehirleri ve akarsuları sular altında bırakabilir.
Artan sıcaklıklar nedeniyle son derece hızlı eriyen büyük miktarda kar, taşmaya yetecek kadar su üretebilir. Bu, karın belirli bir süre içinde ne kadar hızlı eridiğine bağlıdır. Buz ayrıca nehirleri ve akarsuları tıkayabilir veya su baskınlarına neden olabilir.
3- Doğal afet
Doğal taşkınlar, kasırga ve tsunami gibi afetler nedeniyle de meydana gelebilir. Etkilenen alanın çoğu kıyı boyuncadır, ancak bu afetler fırtınaların dalgalarına ve boyutuna bağlı olarak oldukça iç kesimlerde su basabilir. Kasırgalar önceden izlenir ve etkilenen alanlar çizilirken, bir tsunami kıyıya yakın yaşayanlar için çok az uyarıda bulunabilir ve çok ani meydana gelebilir.
İnsanlar tarafından yapılan değişiklikler nedeniyle sel
İnsanların çevrelerinde yaptıkları değişiklikler nedeniyle de sel meydana gelecektir. Bir şehirde veya hatta banliyö manzarasında su çok farklı davranır. Geçirimsiz yapılar insanlar tarafından her zaman oluşturulur ve topraktan veya ağaçtan farklı olarak herhangi bir suyun sızmasına veya onlar tarafından emilmesine izin vermezler. Binaların ve evlerin çatıları, sokaklar, otoparklar ve hatta zeminin (muhtemelen inşaattan kaynaklanan) rahatsız edilmesi veya sıkıştırılması, yakalanan su miktarını sınırlayacak yarı geçirimsiz bir alana neden olacaktır. Bu yüzeyler su ememezler ve hatta zeminden daha az pürüzlü ve pürüzsüz yüzeyler oldukları için suyun daha hızlı hareket etmesine yardımcı olurlar.
Bu yüzeylerle ilgili sorun, yalnızca belirli bir alanda daha fazla akış oluşturmaları değil, aynı zamanda akışın hızını da artırmalarıdır. Böylece su hacmi sadece daha büyük olmakla kalmayacak, aynı zamanda yine su kütleleri olacak olan hedefine daha hızlı gidecektir. Bu, fırtına kanalizasyonları ve suyu daha hızlı dışarı çıkaran diğer özellikler gibi yapay taşıtların inşasıyla daha da artırıldı. Bu taşıtlar, pek çok yüzey su geçirmez olduğundan ve hiç kimse suyun bir otoparkta veya yollarda havuzlanmaya başlamasını istemediği için yaratılmıştır. Sorun şu ki, bir alan iyi olabilirken, akıştaki artış ve seyahat etmek için daha az zaman gerektiğinden hemen akış aşağısında sel meydana gelebilir. Akış yukarı olanlar iyi durumdayken, akış aşağı olanlar sel yaşar.
Su nakil yapıları yalnızca belirli bir fırtınaya uyum sağlamak için inşa edilmiştir. Su verileri toplanır ve fırtınaların boyutları belirlenir. Bu verilere dayanarak, belirli bir fırtınayı idare etmek için yağmur drenajları, barajlar, hendekler, menfezler ve diğer su nakil yapıları gibi yapılar oluşturulur. Mümkün olan en büyük fırtınayla neden başa çıkmalarını sağlamadıklarını merak ediyor olabilirsiniz ve bu maliyetle ilgili. Çok büyük bir fırtına ve o kadar büyük veya genellikle çok nadir fırtınalar inşa etmek giderek daha pahalıya mal oluyor. Böyle bir şeyin meydana gelme olasılığı çok düşükse ve mühendisler o kadar büyük tasarım yapmayacaklarsa, insanlar bu tür bir parayı ödemek istemezler. Fırtınaların boyutu ve tasarımı, bölgedeki yağışların tarihsel verilerinin yanı sıra hesaplamalara dayanmaktadır. Yeterince büyük bir fırtına veya kısa sürede çok fazla akıntıya neden olan bir fırtına ile,
Bir baraj veya set sistemi gibi yapılar bile, yeterince büyük bir fırtına veya sürekli yağmur nedeniyle başarısız olma potansiyeline sahiptir. Barajlar çok hızlı doldukları ve suyun tamamını tutamadıkları için kırılır. Bir baraj tarafından tutulan suyun ani tahliyesi, mansap bölgesinde büyük hasara ve taşkınlara neden olabilir ve o kadar hızlı gerçekleşir ki kimse buna hazırlanamaz. Bir set sistemi, arkasındaki tüm suyu artık tutamadığı veya suyun yapının altına sızıp set temelini tahrip ettiği ve bunun sonucunda çökmesine neden olacağı için başarısız olabilir.
Bu nedenle, sel birçok farklı şekilde meydana gelir. İnsanların çevrelerinde yaptıkları değişiklikler nedeniyle meydana geldiği gibi, arazinin özelliklerinden ve bir alanın yaşadığı yağıştan doğal olarak oluşur. Sel tamamen önleyecek bir çözüm olmadığı için sorun olmaya devam edecek. Yeterince büyük bir fırtına, yeterince kar veya buz, doğal afet, hatta çok kısa bir süre içinde yeterince yağmur yağdığında, her zaman bir sel olasılığı olacaktır.