ارزیابی اثر پایه‌های قائم بر کاهش خطر ناشی از جریان واریزه‌ای با استفاده از یک مدل عددی

اهداف: یکی از پدیده‌های مخرب طبیعی که اغلب به صورت ناگهانی رخ می‌دهد و باعث خسارت‌های شدید مالی و جانی می‌شود، جریان واریزه‌ای است. روش‌های مختلفی به منظور کنترل جریان واریزه‌ای پیشنهاد شده است اما تحلیل جریان واریزه‌ای با وجود معادلات پیچیده حاکم بر آن بسیار دشوار و تقریباً غیرممکن است. هدف اصلی پژوهش حاضر ارزیابی تاثیر پایه‌های عمودی بر کنترل جریان واریزه‌ای است.روش‌شناسی: این پژوهش از نوع تجربی-محاسباتی بوده و در سال 1402 در منطق سولقان واقع در شمال غرب شهر تهران که یکی از مناطق مستعد وقوع پدیده جریان واریزه‌ای بود انجام شد. در این پژوهش اثر پایه‌های کوتاه بتنی بر کاهش سرعت جریان و متوقف‌نمودن آن با استفاده از مدل عددی ramms و از طریق شبیه‌سازی و نحوه کنترل جریان‌های واریزه‌ای بررسی شد. سپس چیدمان مختلفی از پایه‌ها در محل‌های مختلف مسیر حرکت جریان در نظر گرفته شد و نتایج مدل‌سازی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: قرارگیری پایه‌ها به صورت ترکیب مثلثی با راس به سمت پایین‌دست، موثرترین حالت بود و نقش مهمی در کاهش اندازه حرکت، پهنه تاثیر و طول جابه‌جایی جریان داشت. همچنین در حالتی که این پایه‌ها در قسمت پایین دامنه قرار داده شدند، عملکرد بسیار مناسب‌تری در توقف جریان داشتند. نتیجه‌گیری: به‌کارگیری پایه های قائم در مسیر جریان واریزه‌ای می‌تواند باعث کاهش چشمگیر اندازه حرکت، پهنه تاثیر و فاصله جابجایی جریان واریزه‌ای گردد. میزان تاثیر گروه پایه‌ها بر جریان، بستگی به نحوه آرایش پایه‌ها، ابعاد و فاصله بین آنها دارد. با استفاده از مدل عددی، می‌توان بهترین گزینه را انتخاب نمود.

evaluation of the vertical piers impact on debris flow hazard mitigation using a numerical model

aims: debris flow is a natural hazard phenomenon that frequently manifests suddenly, inflicting substantial economic and human losses. to date, numerous methodologies have been proposed to manage debris flow; however, the intricate nature of the governing equations renders the analysis of debris flow an exceedingly arduous and nearly unattainable task. the principal objective of this investigation was to assess the efficacy of vertical piers in mitigating debris flow.methodology: this particular study, characterized as an empirical-computational endeavor, transpired between the months of april and august in 2023. its focus was centered on the solqan region, situated in the northwestern vicinity of tehran, an area notably susceptible to debris flow. within this study, the influence of truncated concrete piers on the reduction of flow velocity and blockage was explored and replicated through employment of the ramms numerical model. to accomplish this, a variety of pier arrangements were considered at different junctures along the pathway of flow, with subsequent assessment of the modeling outcomes.findings: among all the simulated scenarios, the scenario in which the piers were organized in a triangular shape pointing downwards exhibited the most noticeable impact on the reduction of momentum, inundation area, and run-out distance. additionally, it is worth noting that if these piers were positioned in the lower section of the hill slope, their efficacy in halting the flow would be significantly enhanced.conclusion: the utilization of vertical piers along the course of the debris flow can yield a substantial decrease in the momentum, inundation area, and run-out distance associated with the debris flow phenomenon. the influence exerted by the collective presence of piers on the flow is contingent upon the configuration of the piers, their dimensions, as well as the spacing between them. by employing numerical models the optimal scenario can be determined and implemented.