|
|
|
|
 |
از Quick تا Quicksand |
 |
|
| | تاریخ ارسال: 1396/8/16 | |
|
Q
QUICK FLOW- جریان سریع
هیدرولوژیستها به‌طورکلی، جریانهای آبراهه‌ای را به دو مؤلفه کاربردی تعریف کردهاند: جریانهای واقعی، که همان مقدار آب ورودی است(همچنین رواناب مستقیم، رواناب طغیانی یا جریان طغیانی خوانده میشود) و جریان پایهای، آبی است که از منابع دائمی تأمین‌شده و نوسانات کمی دارد و جریان آبراهه‌ای را از ورودی به سامانه تأمین میکند(به‌طور عمده از گردش آب زیرزمینی تأمین میشود). جریان سریع درواقع اصطلاح دیگری است که برای جریان واقعی به کار میرود. سازوکار این جریان می‌تواند یک یا ترکیبی از جریان زمینی هورتونی، جریان زمینی سیرشده و جریانهای توفانی نزدیک زیرسطحی در درون آب زیرزمینی دامنه‌ای باشد. درباره مورد دومی، دست‌کم برخی از آب‌هایی که با عنوان جریان سریع شناخته‌شده است،آب‌های فسیل است که از جریانهای قدیمی وارد حوضه شده و این نوع جریان را تشکیل میدهند. جریانهای سریع همچنین می‌توانند به سبب حرکت رواناب‌های طغیانی از منابع انتهایی که اغلب درراه‌های زیرسطحی است تأخیر داشته باشند.
SEE ALSO: runoff generation
MICHAEL SLATTERY (مترجم: امیر صادق اوسطی)
QUICKCLAY - دوغاب رسی
دوغاب رسی ( سریع رس‌ها، دوغاب_ رسی، به زبان سوئدی :kvicklera)به رسوبات دریایی به اندازه رس با حساسیت بسیار بالا گفته میشود که متعلق به پس از عصر یخبندان هستند (مراجعه شود به بخش رسهای حساس). این اصطلاح مربوط به کویک های قدیم (Nordic qveck) شمال اروپا به معنی زندگی است. این نوع رسوبات با داشتن حساسیت فراتر از 50 تعریف شده و در نروژ، سوئد،کانادا و به میزان کمتری در آلاسکا، فنلاند و روسیه وجود دارند. تعریف اصلی این نوع رسوب عبارت است از: نوعی خاک رسی که انسجام آن درنتیجه روانگرایی[1]از جامد به خمیری چسبناک تغییر پیداکرده است. این رسوبات حساسیت بسیار بالایی داشته که رس چامپلین شرق کانادا مقدار بیش از 200 تعیین‌شده است. پیشینه پژوهش‌های در این زمینه پراکنده است، بررسیهای توسط بنتلی واسمالی وجود دارد(1984)، کابرر و اسمالی (1973)، مرز و اسمالی (1985)، مک کی (1979، 1982 ) براند و برنر(1981) و لوکات (1995). ارزش حساسیت بالا یعنی که رس‌ها در جریان روانگرایی بیشتر توانشان را از دست می‌دهد و این می‌تواند به زمین‌لغزش‌های فاجعه انگیزی تبدیل شود،که به‌سرعت به‌مانند جریان لغزش روان پیش میرود. سودربرم (1974) دو نوع رس سریع را تعیین کرد: جریانهای دوغاب رسی روان و جریانهای دوغاب رسی کند. مواد سریع خیلی زود در طی دگرگونی‌ها توان خود را از دست می‌دهد، اما مواد کند پیش از تبدیل‌شدن به مایع نیازمند به مقدار بسیار زیادی انرژی ورودی‌اند. شاخص‌های استحکام رسهای روان شده بسیار سخت می‌تواند اندازه‌گیری شود.
تعریف کلاسیک دوغاب رسی بر پایه بالاآمدگی دوران پیش یخچالی و آبشویی توسط روسنکویست (1953) انجام شد. مواد رسی در دریاهای کم ژرف شور بلافاصله در دوران پس از عصر یخبندان رسوب کرد. هنگامی‌که بالاآمدگی‌های پس از عصر یخبندان رخداد این نهشته‌ها به زمین‌های خشک تبدیل شده‌اند و در معرض باران و جریانهای آب زیرزمینی قرارگرفته‌اند. این مسئله باعث شستشوی خاک و تغییر الکتروشیمیایی محیط‌زیست و مواد تشکیل‌دهنده خاک شد.
از دست دادن کاتیون خاک یعنی که سامانه خاک کم ثبات‌تر شده و دیگر در مقابل فشار وارده به ساختمان خاک زود فرومی‌ریزد، روانگرایی[2] و جریانهای لغزشی[3]. به نظر می‌رسد که نظریه روسنکویست[4]برای رسهای روان اسکاندیناویایی درست است اما برای جریانهای رسهای کند کانادایی چندان مناسب نیست.
ازآنجاکه تجزیه‌وتحلیل‌های کانی‌شناسی پیشرفته‌تر شده، درواقع روشن‌شده که مواد معدنی در بسیاری از دوغاب رسی‌ها بسیار پایین است که شاید بهتر باشد که به‌عنوان سیلت های بسیار ریز توصیف شوند. این به‌طور بسیار خوب در مناطق پراکنش مشاهده‌شده حاشیه یخچالی منطبق شده است.
عمل یخبندان می‌تواند مواد معدنی بسیار ریز اولیه موردنیاز برای ته‌نشست دوغاب رسی را فراهم کند. درواقع مشاهدات ژئومورفولوژیکی به رویکرد جدیدی از دوغاب رسی منجر شده که با عنوان ذرات غیرفعال٬ نظریه باند برد کوتاه شناخته‌شده است. این مسئله مستلزم این است که سامانه‌های دوغاب رسی چسبناک(به سبب اندازه کوچک ذرات) باشد نه پلاستیک(به خاطر تسلط ذرات مواد اولیه٬ مانند کوارتز و کمبود ذرات معدنی رس). ذرات ریز تیغه شکل ابتدایی در دریای کم ژرف رسوب میکند مانند روسنکویست٬ و یک ساختار سفت‌وسخت باز را شکل می‌دهد٬ اما باند درون‌ذره‌ای[5] گونه معدنی طیف بلند نیست، بلکه باند طیف کوتاه است که باسیمانی شدن سریع انجام‌شده است.
References
Bentley, S. P. and Smalley, I. J. (1984) Landslips in sensitive clays, in D. Brunsden and D. Prior (eds) Slope Instability, 457–490, Chichester: Wiley.
Brand, E. W. and Brenner, R. P. (eds) (1981) Soft Clay Engineering, Amsterdam: Elsevier.
Cabrera, J. G. and Smalley, I. J. (1973) Quickclays as products of glacial action: a new approach to their nature, geology and geotechnical properties,
Engineering Geology 7, 115–133.
Locat, J. (1995) On the development of microstructure in collapsible soils, in E. Derbyshire, T. Dijkstra and I. J. Smalley (eds) Genesis and Properties of
Collapsible Soils, 93–128, Dordrecht: Kluwer.
Maerz, N. H. and Smalley, I. J. (1985) The nature and properties of very sensitive clays: a descriptive bibliography, Waterloo, Ontario: University of Waterloo Press.
McKay, A. E. (1979, 1982) Compiled bibliography ofSensitive Clays, Ottawa, Ontario Ministry of NaturalResources.
Rosenqvist, I. Th. (1953) Considerations on the sensitivityof Norwegian quick-clays, Geotechnique 3, 195–200.
Soderblom, R. (1974) New lines in quick clay research,Swedish Geotechnical Institute: Reprints andPreliminary Reports 55, 1–17.
Further reading
Ter-Stepanian, G. (2000) Quick clay landslides: theirenigmatic features and mechanism, BulletinEngineering Geology Environment 59, 47–57.
SEE ALSO: liquefaction; sensitive clay.
IAN SMALLEY (مترجم: امیر صادق اوسطی)
QUICKSAND - دوغاب ماسه‌ای
دوغاب ماسه‌ای نیاز به جریان آب دارد. ازآنجاکه جریان آب در میان شن و گل‌ولای عبور میکند و فشار از دست می‌دهد انرژیاش به ذراتی که جریان از آنان گذشته منتقل میشود, که به‌نوبه خود براثر کشیدگی به روی ذرات تأثیر می‌گذارد. اگر جهت کشیدگی در جهت یکسان با نیروی جاذبه زمین باشد, فشار مؤثر بیشتر میشود و سامانه ثبات دارد. درواقع خاک / رسوبات تمایل به متراکم‌تر شدن دارند. در مقابل, اگر جریان آب در سطح روان شود،حال نیروی کششی علیه نیروی جاذبه عمل میکند و فشار مؤثر بین ذرات را کاهش می‌دهد. اگر شتاب جریان بالارونده کافی باشد می‌تواند ذرات را به بالا شناور کند تا اینکه فشار مؤثر تا صفر کاهش یابد. این نشانگر یک شرایط بحرانی است تا جایی که وزن خاک‌های زیرآب فرورفته توسط نیروی عملگر نشت به سمت بالا،متوازن میشود. این شرایط گاهی در شن و سیلت رخ می‌دهد. اگر شتاب رو به بالایی این جریان فراتر از حد بحرانی گرادیان هیدرولیکی رود یک وضعیت سریع توسعه می‌یابد.
دوغاب ماسه‌ای اگر در معرض تحولات یا دگردیسی قرار گیرند، قوتشان را از دست میدهند که باعث میشود مانند مایع چسبناک روان گردند. کارل ترزآگی[6] در 1925، پدیدی دوغاب ماسه‌ای را بدین شرح توضیح داد: نخست، شن و سیلت[7]باید اشباع‌شده به‌طور شلی به هم گرفته باشد. دوم، درآشفتگی سازنده‌های دانه‌ای جمع و جورتر می‌شوند که منجر به افزایش فشار منافذ آب[8]، کاهش نیروی عمل بین دانه‌ها می‌گردد. این باعث کاهش قدرت میشود اگر آب منافذ بتوانند خیلی سریع فرار کنند به آنی توانش را از دست می‌دهد. سوم اینکه آب منافذ نمی‌توانند به‌آسانی فرار کنند. هنگامی اتفاق می‌افتد که ماسه یا سیلت نفوذپذیری کمی داشته یا مسیر نفوذ بسیار طولانی باشد، یا هر دو.
کساگراند[9]، در 1936 اثبات کرد که یک بستر متخلخل بحرانی در بالاست که در شرایط سریع می‌تواند توسعه بیابد. او پیشنهاد کرد که بسیاری از ماسه‌های ناصاف، حتی هنگامی‌که شل به هم گرفته‌شده‌اند، همان نفوذپذیری برابر نفوذپذیری شرایط بحرانی را دارد، درحالی‌که ماسه‌های متوسط و ریز به‌خصوص اگر به‌طور یکنواخت درجه‌بندی‌شده باشند ( یک دامنه مشخص از اندازه ذرات) هنگامی‌که به‌طور شل و روان بسته شود، تخلخل بالای شرایط بحرانی در آن وجود دارد. بنابراین ماسه‌های ریز(مثلاً بین 60-150 میکرومتر) به‌طور بالقوه از ماسه‌های درشت‌بافت بی‌ثبات‌تر است. ماسه‌های ریزتر نفوذپذیری کمتری دارند.
Further reading
Bell, F. G. (1999) Geological Hazards: Their Assessment, Avoidance and Mitigation, London: Spon.
SEE ALSO: liquefaction; quickclay
IAN SMALLEY (مترجم: امیر صادق اوسطی)
[5] -Interparticle Bonding
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
