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Efecto de la Orientación y la Vegetación sobre la Cresta del Terraplén para la Reducción de Energía en el Descenso

Autores: Dissanayaka, Kannangara D. C. R.; Tanaka, Norio; Hasan, Md. Kamrul

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Efecto de la Orientación y la Vegetación sobre la Cresta del Terraplén para la Reducción de Energía en el Descenso


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Diques costeros
Flujo de nappe
Canal de laboratorio
Profundidades de rebose
Condiciones de cresta
Modelo de vegetación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los diques costeros a menudo colapsan debido a la tremenda energía destructiva de un flujo de tsunami que rebasa, causado por una erosión profunda por flujo de nappe. Por lo tanto, para aclarar la condición de formación del flujo de nappe debido al desbordamiento, se llevaron a cabo una serie de pruebas dentro de un canal de laboratorio con configuraciones inmóviles, bajando el ángulo de la superficie aguas abajo de un modelo de dique mientras se mantenía constante la pendiente de la superficie aguas arriba (1:1) con cinco profundidades de desbordamiento no dimensionales y seis condiciones diferentes de cresta. Las condiciones impuestas en la cresta del dique en la dirección del flujo fueron sin vegetación; cresta horizontal, pendiente de cresta descendente del (-)4%, pendiente de cresta ascendente del (+)4%, y un modelo de vegetación con tres densidades diferentes a lo largo de la cresta horizontal para mejorar la resistencia al flujo. La resistencia aumentada proporcionada por los modelos de vegetación se categorizó según la relación de espaciamiento entre cilindros y diámetro: escasa, intermedia y densa. Un aumento en la densidad de la vegetación sobre la cresta resulta en una reducción significativa de la energía del flujo de aproximadamente 30-50% en el borde de la caída aguas abajo y 40-60% en la cuenca de caída aguas abajo. En contraste, la reducción máxima de energía se encontró en el modelo de vegetación densa. Además, debido a la pendiente pronunciada del perfil de la superficie del agua y al aumento de la densidad de la vegetación, el punto de impacto del chorro que incide se acercó más al pie del dique. Esto implica que la vegetación cubre un área más pequeña mientras aumenta la densidad para mitigar la intensidad destructiva del movimiento de inundación/tsunami. Mientras tanto, el escenario de cresta descendente resulta en una formación de flujo de nappe más rápida. En contraste, el escenario de cresta ascendente retrasa la formación de nappe mientras reduce el ángulo de la pendiente aguas abajo. Mantiene el flujo subcrítico en la cresta, excepto cerca del borde de caída aguas abajo.

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