Granular-fluid avalanches: the role of vertical structure and velocity shear
Notice bibliographique
Résumé
Field observations of debris flows often show that a deep dry granular front is followed by a progressively thinner and increasingly watery tail. These features have been captured in recent laboratory flume experiments (Taylor-Noonan et al., J. Geophys. Res.: Earth Surf., vol. 127, 2022, e2022JF006622). In these experiments different initial release volumes were used to investigate the dynamics of an undersaturated monodisperse grain–water mixture as it flowed downslope onto a horizontal run-out pad. Corresponding dry granular flows, with the same particle release volumes, were also studied to show the effect of the interstitial fluid. The inclusion of water makes debris flows much more mobile than equivalent volumes of dry grains. In the wet flows, the formation of a dry front is crucially dependent on the heterogeneous vertical structure of the flow and the velocity shear. These effects are included in the depth-averaged theory of Meng et al. (J. Fluid Mech., vol. 943, 2022, A19), which is used in this paper to quantitatively simulate both the wet and dry experimental flows using a high-resolution shock-capturing scheme. The results show that velocity shear causes dry grains (located near the free surface) to migrate forwards to create a dry front. The front is more resistant to motion than the more watery material behind, which reduces the overall computed run-out distance compared with debris-flow models that assume plug flow and develop only small dry snouts. Velocity shear also implies that there is a net transport of water to the back of the flow. This creates a thin oversaturated tail that is unstable to roll waves in agreement with experimental observations.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».