Debris-flow velocities and superelevation in a curved laboratory channel
Notice bibliographique
Résumé
The vortex equation is often used to estimate the front velocity of debris flows using the lateral slope of the flow surface through a channel bend of a given radius. Here we report on laboratory experiments evaluating the application of the vortex equation to channelized debris flows. Systematic laboratory experiments were conducted in a 8 m long laboratory flume with a roughened bed, semi-circular cross section (top width 17 cm), and two different bend radii (1.0 and 1.5 m) with a common bend angle of 60°, and two channel inclinations (15° and 20°). Four sediment mixtures were used with systematic variations in the amount of fine sediment. In the experiments, 12 kg of water-saturated debris were released in a dam-break fashion, and multiple experiments were conducted to verify the repeatability for a given sediment mixture. Data are available for 69 experimental releases at a channel inclination of 20° and 16 releases at an inclination of 15°. Flow velocity was determined with high-speed video, and flow depth and the lateral inclination of the flow surface (superelevation) were measured using laser sensors. In general, the results from an individual sediment mixture are repeatable. We found that the channel slope as well as centerline radius have a significant influence on the correction factor k used in the vortex equation. Relatively coarse-grained sediment mixtures have larger superelevation angles than finer-grained mixtures. We found a statistically significant relation between the correction factor and Froude number. Correction factors of 1 < k < 5 were found for supercritical flow conditions. However, for subcritical flow conditions the correction factor shows a larger value as a function of the Froude number, which leads to an adaption of the forced vortex formula considering active and passive earth pressures. Finally, based on our experimental results, we present a forced vortex equation for debris-flow velocity estimation without a correction factor.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».