Experimento de Flume sobre la Transición de Flujo y la Formación de Cojines de Agua por Vegetación Óptima en un Montículo Detrás de una Dique Costera y su Impacto en la Reducción de la Energía del Flujo
Autores: Rashedunnabi, A H M; Tanaka, Norio; Rahman, Md Abedur
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Experimento de Flume sobre la Transición de Flujo y la Formación de Cojines de Agua por Vegetación Óptima en un Montículo Detrás de una Dique Costera y su Impacto en la Reducción de la Energía del Flujo
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Tsunami
Mitigación
Estructuras
Dique
Múltiples contramedidas
Experimento en canal de agua
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras de defensa contra tsunamis independientes han demostrado limitaciones para mitigar la energía de las olas durante el tsunami de Japón en 2011. Para mitigar futuros tsunamis en Japón, se han sugerido o implementado mecanismos de protección de múltiples capas después del incidente. Estos incluyen elevar el terraplén destruido o existente con concreto o piedras, proteger los terraplenes con bloques de concreto, compactar el suelo hacia el interior, elevar el terreno siguiendo el terraplén costero e incorporar cinturones verdes. A pesar de la extensa investigación sobre los efectos de mitigación de tales múltiples contramedidas, la configuración estructural óptima sigue siendo incierta. En este estudio, evaluamos el rendimiento de un sistema de mitigación múltiple que consiste en un bosque hacia el interior (F) sobre un montículo elevado (M) siguiendo un terraplén hacia el mar (E) bajo una variedad de condiciones de flujo supercrítico utilizando un experimento en canal. Se seleccionaron varias alturas y longitudes de montículos para determinar el montículo óptimo para instalar el bosque. La combinación de E y F de 12 filas de árboles en M con una altura mínima de 1.8 cm (Caso EMF) creó la mayor profundidad de colchón de agua entre E y M. Cuando M se posicionó sin F, el colchón de agua entre E y M se creó elevando la altura del montículo en lugar de su longitud. Por el contrario, se encontró que un montículo con una altura y longitud mínimas con un bosque era efectivo para crear el colchón de agua más grande y la máxima reducción de la energía del flujo. La mayor reducción de energía fue entre el 45 y el 70% en este experimento. Estos hallazgos proporcionan información útil para desarrollar múltiples estrategias de mitigación de tsunamis que combinen enfoques artificiales y naturales.
Descripción
Las estructuras de defensa contra tsunamis independientes han demostrado limitaciones para mitigar la energía de las olas durante el tsunami de Japón en 2011. Para mitigar futuros tsunamis en Japón, se han sugerido o implementado mecanismos de protección de múltiples capas después del incidente. Estos incluyen elevar el terraplén destruido o existente con concreto o piedras, proteger los terraplenes con bloques de concreto, compactar el suelo hacia el interior, elevar el terreno siguiendo el terraplén costero e incorporar cinturones verdes. A pesar de la extensa investigación sobre los efectos de mitigación de tales múltiples contramedidas, la configuración estructural óptima sigue siendo incierta. En este estudio, evaluamos el rendimiento de un sistema de mitigación múltiple que consiste en un bosque hacia el interior (F) sobre un montículo elevado (M) siguiendo un terraplén hacia el mar (E) bajo una variedad de condiciones de flujo supercrítico utilizando un experimento en canal. Se seleccionaron varias alturas y longitudes de montículos para determinar el montículo óptimo para instalar el bosque. La combinación de E y F de 12 filas de árboles en M con una altura mínima de 1.8 cm (Caso EMF) creó la mayor profundidad de colchón de agua entre E y M. Cuando M se posicionó sin F, el colchón de agua entre E y M se creó elevando la altura del montículo en lugar de su longitud. Por el contrario, se encontró que un montículo con una altura y longitud mínimas con un bosque era efectivo para crear el colchón de agua más grande y la máxima reducción de la energía del flujo. La mayor reducción de energía fue entre el 45 y el 70% en este experimento. Estos hallazgos proporcionan información útil para desarrollar múltiples estrategias de mitigación de tsunamis que combinen enfoques artificiales y naturales.