Published January 1, 2022
| Version v1
Publication
Experimental study of bed morphology evolution under two-dimensional dam-break flow
Creators
- 1. University of Toronto
- 2. Zhengzhou University
- 3. Air Force Medical University
- 4. Tongji University
- 5. Fujian Medical University
- 6. Guangxi Medical University
- 7. Henan University
- 8. Nanchang University
- 9. Tianjin Medical University
- 10. The University of Texas Health Science Center at Houston
- 11. Dalian Ocean University
- 12. Qingdao University
- 13. Harbin Medical University
- 14. Guangxi University of Chinese Medicine
- 15. Guangzhou University of Chinese Medicine
- 16. North China University of Water Resources and Electric Power
- 17. Peking University
- 18. Peking University Cancer Hospital
- 19. Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College
- 20. Liaocheng People's Hospital
- 21. Institut Pasteur
- 22. Third Xiangya Hospital
- 23. Central South University
- 24. Zhejiang Center for Disease Control and Prevention
- 25. Affiliated Zhongshan Hospital of Dalian University
- 26. Hunan University
- 27. Zhejiang University
- 28. BC Cancer Agency
- 29. Shanghai Jiao Tong University
- 30. University of British Columbia
- 31. Shenzhen University
- 32. East China University of Science and Technology
- 33. Chengdu University
- 34. Renji Hospital
- 35. Jiangmen Central Hospital
- 36. Xiangya Hospital Central South University
- 37. Hangzhou Medical College
- 38. Shenzhen University Health Science Center
- 39. Sichuan University
- 40. Huazhong University of Science and Technology
- 41. Nanjing University of Chinese Medicine
- 42. Longhua Hospital Shanghai University of Traditional Chinese Medicine
- 43. Shanghai University of Traditional Chinese Medicine
- 44. Jiangxi Agricultural University
- 45. First Affiliated Hospital of Harbin Medical University
- 46. Guangzhou Medical University
- 47. Guangzhou First People's Hospital
- 48. Taizhou University
- 49. Gannan Medical University
- 50. Second Hospital of Anhui Medical University
- 51. Anhui Medical University
- 52. Second Affiliated Hospital of Dalian Medical University
- 53. Taizhou Central Hospital
- 54. Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
- 55. Sun Yat-sen University
- 56. Sun Yat-sen University Cancer Center
- 57. Peking Union Medical College Hospital
- 58. Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College
- 59. Tropical Bioscience and Biotechnology Research Institute
- 60. Fudan University
- 61. Nanjing Medical University
- 62. Chinese Academy of Sciences
Description
The present study discusses the evolution of bed morphology under 2D dam-break flow by conducting a set of laboratory experiments. The experiments were conducted in a 1.6 m × 28 m × 1.0 m glass flume with non-uniform fly ash as the bed material. Two scenarios were designed: no inflow (scenario 1) and nearly constant water level (scenario 2) in the upstream reservoir. During the experiment, the water levels were measured by pressure sensors which were buried under the sediment layer, and the bed morphology was measured by an ultrasonic ranging system. The results showed that: (1) in scenario 1, the range and depth of the scour pit continued to increase, but the location of the deepest scour point did not change significantly; (2) in scenario 2, the depth and range of scour increased after the dam break, but the growth rate slowed down obviously after t = 15 min. The data can be employed to understand the bed morphology evolution under a dam-break flow, validate numerical approaches, and test geomorphic flood models.
Translated Descriptions
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Translated Description (Arabic)
تناقش هذه الدراسة تطور مورفولوجيا السرير في ظل تدفق كسر السد ثنائي الأبعاد من خلال إجراء مجموعة من التجارب المعملية. أجريت التجارب في مسيل زجاجي 1.6 م × 28 م × 1.0 م مع رماد متطاير غير منتظم كمادة السرير. تم تصميم سيناريوهين: عدم وجود تدفق (السيناريو 1) ومستوى مياه ثابت تقريبًا (السيناريو 2) في خزان المنبع. خلال التجربة، تم قياس مستويات المياه بواسطة مستشعرات الضغط التي تم دفنها تحت طبقة الرواسب، وتم قياس مورفولوجيا الطبقة بواسطة نظام تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية. أظهرت النتائج ما يلي: (1) في السيناريو 1، استمر نطاق وعمق حفرة التنظيف في الزيادة، لكن موقع أعمق نقطة تنظيف لم يتغير بشكل كبير ؛ (2) في السيناريو 2، زاد عمق ونطاق التنظيف بعد انهيار السد، لكن معدل النمو تباطأ بشكل واضح بعد 15 دقيقة. يمكن استخدام البيانات لفهم تطور مورفولوجيا الطبقة تحت تدفق كسر السد، والتحقق من الأساليب العددية، واختبار نماذج الفيضانات الجيومورفية.Translated Description (French)
La présente étude discute de l'évolution de la morphologie du lit sous un écoulement de rupture de barrage 2D en menant un ensemble d'expériences de laboratoire. Les expériences ont été menées dans un conduit en verre de 1,6 m × 28 m × 1,0 m avec des cendres volantes non uniformes comme matériau de lit. Deux scénarios ont été conçus : pas d'afflux (scénario 1) et niveau d'eau quasi constant (scénario 2) dans le réservoir amont. Au cours de l'expérience, les niveaux d'eau ont été mesurés par des capteurs de pression qui ont été enterrés sous la couche de sédiments, et la morphologie du lit a été mesurée par un système de télémétrie par ultrasons. Les résultats ont montré que : (1) dans le scénario 1, la portée et la profondeur de la fosse d'affouillement ont continué d'augmenter, mais l'emplacement du point d'affouillement le plus profond n'a pas changé de manière significative ; (2) dans le scénario 2, la profondeur et la portée de l'affouillement ont augmenté après la rupture du barrage, mais le taux de croissance a ralenti de manière évidente après t = 15 min. Les données peuvent être utilisées pour comprendre l'évolution de la morphologie du lit sous un écoulement de rupture de barrage, valider des approches numériques et tester des modèles d'inondation géomorphologiques.Translated Description (Spanish)
El presente estudio analiza la evolución de la morfología del lecho bajo flujo de ruptura de presa 2D mediante la realización de un conjunto de experimentos de laboratorio. Los experimentos se llevaron a cabo en un canal de vidrio de 1.6 m × 28 m × 1.0 m con cenizas volantes no uniformes como material de lecho. Se diseñaron dos escenarios: sin entrada (escenario 1) y nivel de agua casi constante (escenario 2) en el embalse aguas arriba. Durante el experimento, los niveles de agua se midieron mediante sensores de presión que se enterraron debajo de la capa de sedimento, y la morfología del lecho se midió mediante un sistema de medición por ultrasonidos. Los resultados mostraron que: (1) en el escenario 1, el rango y la profundidad del pozo de socavación continuaron aumentando, pero la ubicación del punto de socavación más profundo no cambió significativamente; (2) en el escenario 2, la profundidad y el rango de socavación aumentaron después de la ruptura de la presa, pero la tasa de crecimiento se desaceleró obviamente después de t = 15 min. Los datos se pueden emplear para comprender la evolución de la morfología del lecho bajo un flujo de ruptura de presa, validar enfoques numéricos y probar modelos de inundación geomórficos.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة تجريبية لتطور مورفولوجيا السرير في ظل تدفق كسر السد ثنائي الأبعاد
- Translated title (French)
- Étude expérimentale de l'évolution de la morphologie du lit sous écoulement bidimensionnel de rupture de barrage
- Translated title (Spanish)
- Estudio experimental de la evolución de la morfología del lecho bajo flujo bidimensional de rotura de presa
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4394518710
- DOI
- 10.6084/m9.figshare.19097118