مدلسازی تغییر مورفولوژی زمین لغزش با استفاده از مدل فلوئنت (مطالعه موردی دامنه شمالی الوند همدان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه ملایر

چکیده

با بررسی تغییر مورفولوژی و سرعت جابجایی زمین لغزش ها می‌توان میزان ناپایداری دامنه‌ها را مشخص نمود. هدف از این بررسی، مدلسازی سرعت جابجایی و تغییر مورفولوژی زمین لغزش مریانج در دامنه های شمالی الوند همدان با استفاده از شاخص های مورفومتری،  مدل پیش پردازندهGAMBIT   و مدل محاسبه گر FLUENT است. ابتدا  ابعاد لغزش ها اندازه گیری و ضریب تغییر شکل عرضی، طولی و تغییر شکل زمین لغزش ها بررسی و سپس خواص سیال شامل مقدار چگالی و ویسکوزیته مواد لغزشی با نمونه گیری و انجام آزمایشات مکانیک خاک محاسبه و بر اساس شیب و  اعداد رینولدز سرعت و نحوه تغییر مورفولوژی زمین لغزش برای زمان‌های 0، 50 و 100 ثانیه  اندازه گیری و محاسبه شد. نتایج بررسی شاخص های مورفومتری نشان داد که زاویه شیب و آب بر گسترش جانبی و تغییر شکل عرضی مواد لغزش یافته تأثیر فراوان دارد. بررسی های مربوط به تحول مورفولوژی لغزش نشان می‌ دهد که در لغزش ابتدا تغییرشکل طولی خیلی ضعیف و سپس تغییر شکل عرضی ضعیف رخ داده است. نتایج حاصل از محاسبه معادلات رینولدز در مدل فلوئنت نشان می دهد که نحوه حرکت اولیه و جداسازی توده لغزشی تحت تأثیر  نیروی ثقل و شیب در نخستین ثانیه های حرکت به شکل طولی  و در ثانیه 50 به شکل نه چندان عرضی و بعد از گذشت زمان و با کاهش اثر نیروی ثقل و شیب در ثانیه 100 به شکل  کاملا عرضی و جانبی می باشد. نتایج حاصله نشان داد که هر چقدر ویسکوزیته توده لغزشی بیشتر باشد تشکیل پیشانی قارچی شکل با شدت بیشتری را می دهد و با افزایش نرخ جریان ورودی سیال حجم توده لغزشی و تغییر مورفولوژی آن افزایش وگسترش جانبی توده نیز در پایین دست بیشتر می شود. همچنین نتایج حاصل از بررسی مدل فلوئنت و میدانی با نتایج حاصل از شاخص ها کاملا منطبق می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling of landslide morphological change using Fluent model (Northwest Alvand Hamadan Field Study

نویسندگان [English]

  • Alireza ildoromi
  • Mehran mohammadpanah moghadam
چکیده [English]

The Study of Morphological Change and Speed of Landslide Displacement. The extent of instability can be determined., The extent of instability can be determined. The aim of this study was to model the speed of displacement and change the morphology of the marshland landslide in the northern slopes of Alvand, Hamadan, using morphometric indices, the GAMBIT pre-processor model, and the FLUENT computing model. First, The coefficient of transverse, longitudinal and deformation of landslides was investigated. Then the fluid properties were measured and calculated based on the slope and Reynolds numbers, speed and how to change the landslide morphology for 0, 50 and 100 seconds. The results of morphometric indices showed that the slope and water angle has a significant effect on lateral expansion and transverse Landslide shape variation. Studies on Landslide morphology evolution show that the Landslide of the longitudinal deformation is very weak and then a weak transverse deformation has occurred. Results of calculation of Reynolds equations. In the Fluent model, it shows that the initial motion and deceleration of the Landslide mass under the influence of the gravity and the velocity of the first seconds of motion in the longitudinal shape and in seconds 50 in the form of not too transverse and after the time and with the reduction of the gravity and the effect of 100 in the shape of It is completely transverse and lateral. The results show that the higher the viscosity of the Landslide mass, the more intense the formation of fungal fossils forms, and with increasing the flow rate of the fluid volume and the change in its morphology, the increase of the lateral mass also in the pine increase. Also, the results of the Fluent and Field model and the results of the indicators are completely consistent with the results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Landslide
  • Morphometric Indices
  • morphology
  • Fluent model
  • امینی زاده، محمد، 1377، بررسی پایداری شیبها و نحوه‌ی کنترل آنها در حوضه‌ی آبخیز سد جیرفت، رساله‌ی کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
  • انصاری، محمد رضا؛ اسماعیل پور، مهدی ،1396، مقایسه مدل های دو سیالی و حجم سیال در شبیهسازی عددی جریان دوفازی سرریزهای پلکانی در شرایط باهوادهی و بدون هوادهی،  مجله مهندسی مکانیک مدرس، اسفند 1396 ، دوره 17 ، شماره 12 ، صص 265-255.
  • بیاتی، خطیبی، مریم، 1379، بررسی نقش عوامل مورفودینامیک در ناپایداری دامنه‌های شمالی داغ (از اهر تا مشکین‌شهر) رساله‌ی دکتری، دانشگاه تبریز.
  • بیرانوند و همکاران (1395)، برآورد شاخص های مورفومتری زمین لغزش کبیرکوه،نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال شانزدهم، شماره 41 تابستان95، صص53-31.
  • حسینی، نرگس؛ پرورش، عاطفه؛ رستمی، محمد؛ فرهودی، جواد ،1394، شبیه سازی سه بعدی الگوی جریان در مجاورت ورودی کانال آبگیر سد انحرافی، مجله پژوهش آب ایران، جلد9،شماره3، صص 98-89.
  • روستائی، شهرام،1380، پژوهشی در دینامیک لغزش های زمین و علل وقوع آنها با استفاده از روش های مورفومتری در حوضة اهر چای، رساله دکتری دانشگاه تبریز. 320 ص.
  • روستایی، شهرام؛ علیزاده، راحله،1391، پهنه بندی خطرزمین لغزش در حوزه صوفی چای (مراغه) با استفاده از روش آنبلاگان. فصلنامه علمی-پژوهشی فضای جغرافیایی، سال دوازدهم، شماره 39، صص 17-35
  • سلطانی، مجید؛ رحیمی، روح ا...، 1385، دینامیک سیالات محاسباتی به کمک نرم افزار .FLUENT نشر طراح، 446ص.
  • عباسی، بهرام؛ اسماعیلی، کاظم ،1389، مدل سازی شکست هیدرولیکی سد ناشی ازسیلاب ناگهانی با نرم افزار فلوئنت، پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران14  تا 16 اردیبهشت 1389 ، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد ، ایران.
  • شریعت جعفری، محسن، 1375، زمین لغزش، مبانی و اصول پایداری شیبهای طبیعی، انتشارات سازه تهران. 160 ص.
  • لطیفی، محمد؛ صانعی، مجتبی؛ امین نژاد، بابک ،1395، شبیه سازی جریان روی سرریز اوجی با استفاده از نرم افزار FLUENT. اولین همایش سراسری مباحث کلیدی در مهندسی عمران، معماری و شهرسازی ایران، صص13-1.
  • FLUENT Inc., 2006. FLUENT 6.3. User s and Tutorial Guide Manual , Lebanon, USA.
  • the International Association of Engineering Geology, 41, 5–12.
  •    Zhao, Q., S. Misra.,  I.Svendsen, & J.Kirby., 2004. Numerical study of a turbulent hydraulic jump , proc. 17th ASCE Engineering Mechanics Conference, University of Delaware, Newmark, 2004.
  • Almasian, M., Roshanbakht, K., Tavakolizadeh, M., 2011. Young and active tectonics in the area of Kashan, Qom fault system Zefreh. Journal of Sciences, Islamic Azad University, Year 21, No. 81, Autumn 90.
  • Cruden, D., and Varnes, D., 1996. Landslide Types and Processes, in: Landslides: Investigation and Mitigation, Transportation ResearchBoard, edited by: Turner, A. K. and Schuster, R. L., Special Report 247, National Research Council, National Academy Press, Washington D. C., 36–75.
  • Dewitte, O.,  Demoulin, A., 2005. Morphometry and kinematics of landslides inferred from precise DTMs in West Belgium, Natural Hazards and Earth System Sciences (2005) 5: 259–265.
  • El-Hamdouni, R., C. Irigaray, T. Fernández, J. Chacón and E.A. Keller., 2008. Assessment of relative active tectonics, southwest border of the Sierra Nevada (southern Spain). Geomorphology, 96: 150–173.
  • Garfi, G., and Bruno, D.E., 2007. Fan morfodynamics and slop instsbility in the Mucone River basin (Sila Massif, southern Italy): significant of wealthering and role of land use changes. Catena, 50: 181-196.
  • Khatib, M., 2009. Influence of Nehbandan Fault System on Nehbandan City Morphology. Geography and Development, 12: 5-24.
  • Ling Peng, A.B., Ruiqing Niu, A., Bo Huang, C., Xueling Wu,A., Yannan Zhao,A., Runqing Ye, D., 2014. Landslide susceptibility mapping based on rough set theory and support vector machines: A case of the  Three Gorges area, China, Geomorphology, No. 204, Pp. 287–301.
  • Pourghasemi, H.R., Mohammady, M., Pradhan, B., 2012. Landslide susceptibility mapping using indexof entropy and conditional probability models in GIS: Safarood Basin, Iran, Catena, No. 97, Pp. 71–84.
  • Sharifi, R., M. Poorkermini, A. Salgi, N. Jamaliyan., 2013. Evaluating the trend of active tectonic zonation of landslide affected smf index. National Conference of Iranian Tectonics. Tehran.
  • WP/WLI., 1990. A suggested method for reporting a landslide. Bulletin of
  • Yamani, M.B.S. and M. Jafari Aghdam., 2011. Impact Neo tectonic in the morphology Drainage basin Western Zagros. Geographical environment, 1: 68-82
  • Zare-Mehrjerdi, A.A., 2012. Zonation of west Alborz zone based on geomorphic indices. Geography and Environmental Planning, 45: 49-51.
  • Zêzere, J.L., Garcia, R.A., Oliverita, S.C., Reis, E., 2008. Probabilitistic landslide risk analysis considering direct costs in the area north of Lisbon, Geomorphology94, 467-495.