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研究人员开发了一种数学模型 可以预测河水溢出时堤坝的失效

2019-07-08 15:38:52来源:

河堤是由地球制成的小型水坝,用于固定在河道的水中,而不会过多地影响路线。然而,当由于洪水导致水超过一定水平时,堤坝破裂,造成可能对人类生命造成破坏或造成巨大经济损失的灾害。

为这个问题提供解决方案并改善居住在河岸附近的人们的生活也是Hydraulics的工作。因此,来自科尔多瓦大学农学系的液压工程教授ÓscarCastroOrgaz和一个国际研究人员团队开发了一个物理方程系统,该系统可以模拟当地球堤坝上的水溢出时,堤坝是否断裂,从而导致结果河道溢出。

他们不是第一个这样做的人。这种研究已经在河流水力学领域已经发生了一段时间,但是迄今为止开发的大多数预测模型都假设堤坝始终是静止的,并且流动的水只是不断地侵蚀其表面。这并不总是发生。这就是科尔多瓦大学合并的变量。这个新模型考虑了地球床所经历的变形(堤坝所包含的变形),同时水溢出并侵蚀它。

为了预测在什么条件下以及堤坝将如何破裂,并因此依赖于预测和面对这个问题所需的工具,研究人员使用基于物理方程的混合分析来解决数学模型,同时,进行了一系列实验室实验,以验证方程和模型是否给出了与现实一致的结果。

缩小比例的堤防复制品使得可以测试模型以验证它。对该模型的测试使得能够使用诸如速度,压力,水位和与堤坝的摩擦等变量分析模型的预测能力。此外,还考虑了堤坝所构成的材料的性质。

这项工作是在VÁMONOS(CTM-2017-85171-C2-1-R)国家研究计划项目中进行的河流水力学研究的又一步,其中分析了河流动力学中的不同问题,例如阻碍河流的过程。