Morfodinámica del desarrollo de barrancos en el sistema plataforma-pendiente de los vertederos bajo flujo concentrado en la plataforma
Autores: Bai, Yun; Guo, Mingming; Kang, Hongliang; Wang, Wenlong; Su, Huan; Guo, Wenzhao; Ma, Chunyan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Morfodinámica del desarrollo de barrancos en el sistema plataforma-pendiente de los vertederos bajo flujo concentrado en la plataforma
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Erosión severa de barrancos
Vertederos de escombros
Desarrollo de barrancos
Hidráulica de flujo
Tensión de corte
Gestión de tierras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La erosión severa de barrancos en los vertederos, causada por un flujo denso y concentrado derivado de plataformas, representa una amenaza significativa para la gestión del suelo en áreas mineras. Sin embargo, se sabe poco sobre los procesos de desarrollo y los mecanismos de los barrancos en los vertederos. Se realizó un experimento de escurrimiento en un sistema de plataforma-pendiente establecido bajo un caudal de 3.6-5.04 m3 h-1. Los suelos del sistema consistían en una capa superficial de limo arenoso A y una capa subyacente de limo arcilloso B. Los resultados mostraron que la plataforma exhibió un proceso de desarrollo de barrancos de corte de cabeza-incisión-expansión-estabilización y la pendiente empinada experimentó un desarrollo de barrancos de incisión de la capa A-expansión de la capa A-incisión de la capa B-estabilización. Los resultados mostraron una disminución del 88.97-100% del Número de Froude (Fr) y un incremento del 47.90-88.97% del coeficiente de rugosidad de Darcy-Weisbach en las dos etapas de incisión en la pendiente empinada. La profundidad del barranco tiene la respuesta más sensible a la hidráulica del flujo. Existe una correlación lineal significativa entre la profundidad del barranco y el esfuerzo cortante, la potencia de escorrentía, Fr y el Número de Reynolds (R2 > 0.337). En general, el indicador hidráulico óptimo varía en diferentes etapas para describir el desarrollo de la morfología del barranco, ilustrando el diferente mecanismo de acción entre la hidráulica del flujo y la morfología del barranco. Nuestros hallazgos proporcionan un apoyo teórico para futuros estudios mecanicistas de la erosión de barrancos y la gestión del suelo en los vertederos.
Descripción
La erosión severa de barrancos en los vertederos, causada por un flujo denso y concentrado derivado de plataformas, representa una amenaza significativa para la gestión del suelo en áreas mineras. Sin embargo, se sabe poco sobre los procesos de desarrollo y los mecanismos de los barrancos en los vertederos. Se realizó un experimento de escurrimiento en un sistema de plataforma-pendiente establecido bajo un caudal de 3.6-5.04 m3 h-1. Los suelos del sistema consistían en una capa superficial de limo arenoso A y una capa subyacente de limo arcilloso B. Los resultados mostraron que la plataforma exhibió un proceso de desarrollo de barrancos de corte de cabeza-incisión-expansión-estabilización y la pendiente empinada experimentó un desarrollo de barrancos de incisión de la capa A-expansión de la capa A-incisión de la capa B-estabilización. Los resultados mostraron una disminución del 88.97-100% del Número de Froude (Fr) y un incremento del 47.90-88.97% del coeficiente de rugosidad de Darcy-Weisbach en las dos etapas de incisión en la pendiente empinada. La profundidad del barranco tiene la respuesta más sensible a la hidráulica del flujo. Existe una correlación lineal significativa entre la profundidad del barranco y el esfuerzo cortante, la potencia de escorrentía, Fr y el Número de Reynolds (R2 > 0.337). En general, el indicador hidráulico óptimo varía en diferentes etapas para describir el desarrollo de la morfología del barranco, ilustrando el diferente mecanismo de acción entre la hidráulica del flujo y la morfología del barranco. Nuestros hallazgos proporcionan un apoyo teórico para futuros estudios mecanicistas de la erosión de barrancos y la gestión del suelo en los vertederos.