خصوصیات نشت جرم سنگ شکستگی تحت اتصال چند منظوره

مقاله تحقیق |دسترسی آزاد جلد 2023 |شناسه مقاله 1743305 |https://doi. org/10. 1155/2023/1743305 استناد

مکانیسم انتشار امواج ضربه ای در آب های عمیق تولید شده توسط زمین لغزش در کانال های رودخانه V شکل از دره های کوهستان: مدل فیزیکی بلوک سفت و سخت منظم

روبین وانگ ، 1،2 Yunzi Wang ، 1 Jianxin Wan ، 2 Weiya Xu ، 1 Yue Yang ، 2 و Huanling Wang بیشتر نشان بده، اطلاعات بیشتر سردبیر دانشگاهی: Yiding Bao 30 سپتامبر 2022 دریافت کرد اصلاح شده 01 نوامبر 2022 پذیرفته شده 24 نوامبر 2022 منتشر شده 08 فوریه 2023

خلاصه

امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش در دره های آلپ خطر مهمی برای پروژه های مهندسی سد و مخزن در مقیاس بزرگ در مناطق اطراف است. در این مطالعه ، یک مدل فیزیکی 1: 200 از امواج تکانه ناشی از زمین لغزش در یک کانال رودخانه V شکل ایجاد شد و 18 گروه از آزمایش برای ارزیابی تأثیر پارامترهای مختلف مانند حجم و شکل و شکل انجام شدبدنه زمین لغزش ، سرعت ورود آب و عمق آب مخزن. بر اساس نتایج آزمون ، یک فرمول بدون بعد برای اولین بار موج موج های ضربه ای ناشی از یک زمین لغزش آب عمیق در یک کانال V شکل ایجاد شد. قانون تبدیل انرژی برای تأثیر امواج تکانه ای ناشی از زمین لغزش در بانک مخزن تعیین شد. سرانجام ، قانون توزیع برای حداکثر فشار اولیه ناشی از امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش در طول عمق آب در بانک مقابل بدست آمد. پیش بینی های نظری فرمول بدون بعد توافق خوبی با نتایج آزمایشی نشان داد و میزان تبدیل انرژی امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش در ابتدا افزایش یافته و سپس با افزایش تعداد فروید کاهش می یابد. حداکثر فشار آب پویا با افزایش عمق آب در زیر سطح بدن هنوز آب ، توزیع مثلثی را نشان داد. فشار ضربه امواج ضربه ای در شیب در بانک مقابل با سرعت ورود آب افزایش یافته است. این مطالعه یک مبنای علمی برای پیشگیری از خطر و کنترل امواج تکانه ناشی از زمین لغزش در کانال های رودخانه ای که به مخازن تغذیه می شوند ، فراهم می کند.

1. معرفی

زمین لغزش با سرعت بالا در مناطق آلپ و دره ها امواج تکانه بزرگی ایجاد می کند که دارای زمان کوتاه و زمان انتشار ، سرعت سریع و دامنه فاجعه گسترده است. در اطراف پروژه های مهم برق ، آنها نه تنها می توانند ساختارهای هیدرولیک را از بین ببرند و کانال های رودخانه را مسدود کنند بلکه ممکن است باعث بروز حوادث جدی مانند خرابی سد شوند. در سال 1963 ، زمین لغزش در سد واجونت در ایتالیا باعث ایجاد موج عظیمی با ارتفاع تا 175 متر شد که یک سد بتونی ارتفاع 70 متری را از بین برد ، شهر لانگارونی و پنج روستای مجاور را شسته و تقریباً 2000 نفر جان خود را از دست داد. در سال 1985 ، زمین لغزش در Xintan ، Zigui ، در نزدیکی سد سه Gorges چین ، امواج تکانه ای را ایجاد کرد که تا ارتفاع 54 متر صعود کرد. امواج ضربه ای چهار قایق ماهیگیری را 2 کیلومتری بالادست واژگون کرده و 42 کیلومتری بالادست و پایین دست را گسترش داده اند تا بیش از ده کشته شود. بنابراین ، تحقیقات در مورد امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش در مناطق آلپ می تواند مرجع مهمی برای هشدار زودهنگام و جلوگیری از خطر از بلایا در سدهای بالا و مخازن بزرگ باشد.

روشهای مختلفی در تحقیق و تجزیه و تحلیل امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش ، به عنوان مثال ، راه حل های تحلیلی [1-4] ، شبیه سازی های عددی [5-8] ، مدل های فیزیکی [9 14] و تجزیه و تحلیل داده های میدانی استفاده شده است. 16]از آنجا که مکان و زمانی که یک زمین لغزش وارد آب می شود ، نمی تواند از قبل به طور دقیق پیش بینی شود ، به دست آوردن داده های اصلی در امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش دشوار است. بنابراین ، از مدل های فیزیکی برای شبیه سازی امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش و به دست آوردن پارامترهای مشخصه مانند ارتفاع موج اول ، فرآیند انتشار و فشار ضربه استفاده می شود. این روش به طور گسترده ای برای تحقیق در مورد امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش در مناطق آلپ استفاده می شود.

مدل های قبلی امواج تکانه ناشی از زمین لغزش تأثیر سرعت ، حجم ، زاویه و چگالی بدن زمین لغزش را در نظر گرفته اند. با این حال ، این مدل ها بیشتر از کانال های مستطیل یا ذوزنقه ای برای نشان دادن رودخانه ها استفاده می کنند. مطالعات کمی روند انتشار و توزیع فشار تأثیر موج های تکانه ای ناشی از زمین لغزش را در کانال های رودخانه V شکل ، که در مناطق آلپ رایج است ، در نظر گرفته اند. دامنه بانکها در دو طرف یک کانال V شکل به طور قابل توجهی بر شکل گیری و انتشار امواج تکانه ای ناشی از زمین لغزش تأثیر می گذارد. در مقایسه با رودخانه های موجود در دشت ها و اراضی مسطح ، امواج ضربه ای در کانال های رودخانه V شکل در مناطق آلپین دارای زنجیره فاجعه بارزتری هستند. کانال رودخانه باریک بدان معنی است که بدنه زمین لغزش می تواند به راحتی آن را مسدود کند ، که باعث افزایش عمق کلی آب می شود و حتی ممکن است سدی را تشکیل دهد که منطقه پایین دست را تهدید کند. علاوه بر این ، بانک مقابل انرژی جنبشی عظیم تولید شده توسط امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش را محدود می کند و اجازه نمی دهد که از بین برود. این باعث افزایش فشار تأثیر بر روی بانک ها و نهادهای سد می شود که این امر بر ثبات و ایمنی تسهیلات تأثیر می گذارد. از این بدتر ، امواج ضربه ای ممکن است مستقیماً به بانک مقابل حمله کنند ، که به زیرساخت ها در کنار رودخانه آسیب می رساند و امنیت مردم و دارایی را تهدید می کند.

در این مطالعه ، یک مدل فیزیکی در مقیاس 1: 200 برای آشکار کردن ویژگی های امواج ناشی از زمین لغزش عمیق در کانال های رودخانه V شکل ایجاد شده است. آزمایشات برای در نظر گرفتن تأثیر حجم ، شکل و سرعت بدن زمین لغزش و عمق آب مخزن انجام شد. یک فرمول بدون بعد برای اولین ارتفاع موج در کانال V شکل گرفته شد. یک قانون تبدیل انرژی برای امواج ضربه ای به دست آمد و یک قانون توزیع برای حداکثر فشار اولیه پویا آب در بانک مقابل در طول عمق آب بدست آمد. این مطالعه یک مرجع علمی برای پیشگیری از خطر و کنترل امواج ضربه ای ناشی از زمین لغزش در مناطق آلپ از پروژه های اصلی نیروگاه برق ارائه می دهد.

2. مواد و روشها

یک مدل فیزیکی در مقیاس 1: 200 بر اساس معیار شباهت گرانش و معیار شباهت Froude ایجاد شد ، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. یک دوربین با کیفیت بالا در یک طرف مخزن نصب شده است تا بدنه زمین لغزش را ضبط کند تا به داخل آن بکشد. آب و امواج ضربه ای حاصل. سنجهای ارتفاع موج n. 1 ، n. 2 و n. 3 در فاصله 1. 2 متر در کانال تنظیم شدند. سنج سنج موج N. 4 در بانک مقابل نصب شد تا ظهور امواج ضربه ای را ثبت کند. سنجهای ارتفاع موج ارتفاع موج را در فرکانس 50 هرتز و وضوح 0. 1 میلی متر اندازه گیری کردند. هشت سنسور فشار آب (P 1-P8) برای اندازه گیری فشار ضربه امواج ضربه ای در فرکانس جمع آوری 50 هرتز و وضوح 0. 01 کیلو پاسکال در بانک مقابل ترتیب داده شد. سنسور فشار P1 ، که از پایین کانال رودخانه 73 سانتی متر فاصله داشت ، در محور مرکزی بانک مقابل قرار گرفت. موقعیت سنسورهای دیگر در شکل 1 نشان داده شده است. < pan> یک مدل فیزیکی در مقیاس 1: 200 بر اساس معیار شباهت گرانش و معیار شباهت Froude ایجاد شده است ، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. یک دوربین با کیفیت بالا روی یک نصب شده استطرف مخزن برای گرفتن بدنه زمین لغزش در حالی که به داخل آب می خورد و امواج ضربه ای حاصل می شود. سنجهای ارتفاع موج n. 1 ، n. 2 و n. 3 در فاصله 1. 2 متر در کانال تنظیم شدند. سنج سنج موج N. 4 در بانک مقابل نصب شد تا ظهور امواج ضربه ای را ثبت کند. سنجهای ارتفاع موج ارتفاع موج را در فرکانس 50 هرتز و وضوح 0. 1 میلی متر اندازه گیری کردند. هشت سنسور فشار آب (P 1-P8) برای اندازه گیری فشار ضربه امواج ضربه ای در فرکانس جمع آوری 50 هرتز و وضوح 0. 01 کیلو پاسکال در بانک مقابل ترتیب داده شد. سنسور فشار P1 ، که از پایین کانال رودخانه 73 سانتی متر فاصله داشت ، در محور مرکزی بانک مقابل قرار گرفت. موقعیت سنسورهای دیگر در شکل 1 نشان داده شده است. مدل فیزیکی مقیاس 1: 200 بر اساس معیار شباهت گرانش و معیار شباهت Froude ایجاد شده است ، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. یک دوربین با کیفیت بالا در یک طرف نصب شده استمخزن برای تصرف بدن زمین لغزش در حالی که به داخل آب می خورد و امواج ضربه ای حاصل می شود. سنجهای ارتفاع موج n. 1 ، n. 2 و n. 3 در فاصله 1. 2 متر در کانال تنظیم شدند. سنج سنج موج N. 4 در بانک مقابل نصب شد تا ظهور امواج ضربه ای را ثبت کند. سنجهای ارتفاع موج ارتفاع موج را در فرکانس 50 هرتز و وضوح 0. 1 میلی متر اندازه گیری کردند. هشت سنسور فشار آب (P 1-P8) برای اندازه گیری فشار ضربه امواج ضربه ای در فرکانس جمع آوری 50 هرتز و وضوح 0. 01 کیلو پاسکال در بانک مقابل ترتیب داده شد. سنسور فشار P1 ، که از پایین کانال رودخانه 73 سانتی متر فاصله داشت ، در محور مرکزی بانک مقابل قرار گرفت. موقعیت سنسورهای دیگر در شکل 1 نشان داده شده است.