A legösszetettebb építőmérnöki problémák a víz és a talaj kölcsönhatásából erednek. Úgy hangzik, hétköznapi, de, van egy jó esély láttad víznyelő a hírekben. Hogyan lehetséges, hogy a föld egyszerűen kinyíljon, és válogatás nélkül lenyeljen bármit,vagy bárki, aki körül van?
mindannyian tudunk az erózióról. Ez az a folyamat, amely eltávolítja a talajt és a kőzetet a földkéregből, és máshol mozgatja. És ez sokféle módon történhet: szél, földcsuszamlás, kopás és kármentesítés., De itt van a dolog, egyik sem hasonlítható össze a víz mozgásával. A víz a nagy eroder. Ha valaha is azon tűnődsz, hogy hogyan jött létre a Föld ezen sajátossága, vagy miért van a talaj ilyen alakú, vagy csak miért vannak a dolgok úgy, ahogy vannak, gyakrabban, mint nem, a válasz nagyjából csak víz.
a víz talaj vagy kőzet mozgatásának képessége több tényezőtől függ. Minél gyorsabb és turbulensebb az áramlás, annál erozívabb. Nagyobb részecskék, mint a kavics, jobban ellenállnak az eróziónak, mint a kis részecskék, például az iszap vagy az agyag., Egy másik fontos talaj tulajdonság a kohézió, vagy az egyes részecskék képessége egymáshoz tapadni. Az agyagos talajok nagyobb kohézióval rendelkeznek, mint a homok, így jobban ellenállnak az eróziónak. Néhány agyagos talaj azonban diszperzív, ami azt jelenti, hogy természetesen vízzel mossák le őket, így különösen érzékenyek az erózióra. Szeretem a szóródó talajok standard tesztjét, ami szó szerint csak azért van, hogy egy talajréteget egy csésze vízbe dobjunk, hogy lássuk, mi történik., Végül, a fizikai erózió helyett, egyes anyagok vízben oldódnak, csakúgy, mint a cukor vagy a só, és csak idővel feloldódhatnak a felszín alatti vízbe.
A legtöbben gondol erózió a Föld felszínén, de az erózió is előfordulhat a felszín alatti is. Valójában a tudósoknak és a mérnököknek nagyon kreatív neve van egy ilyen folyamatnak: a belső eróziónak. Ha csak a megfelelő tényezők találkoznak a felszín alatt, akkor nagyon érdekes dolgok fordulhatnak elő, beleértve a víznyelőket is. De nézzük meg először a felszín alatti víz mozgásának nem eróziós példáját., Ez egy olyan videóból készült, amelyet még a csatorna gyakorlati mérnöki neve előtt készítettem. A demó bal oldaláról víz folyik egy akadály alatt, majd jobbra. Két fontos dolgot figyeljünk meg: először is, a víz mozgása lassú. Nincs sok szabad hely a homok között, így időbe telik, amíg a víz átfolyik rajta. Másodszor, a homok korlátozott. Még ha mozogni is akarna, nem lenne hová mennie.
Ha ez a két feltétel elmúlik, akkor a víznyelők történnek., A legtöbb természetes víznyelő olyan területeken fordul elő, ahol nagy karbonátos kőzetek vannak, mint a mészkő. A felszín alatti víz hosszú időn keresztül képes feloldani a sziklát, üregeket és nyitott alagutakat hozva létre. Valójában így alakul ki a legtöbb barlang. Ezek az alagutak és üregek jelentősen megváltoztatják a felszín alatti víz áramlását. Először is, lehetővé teszik, hogy a víz gyorsan áramoljon, csakúgy, mint egy csövön keresztül, ami eróziósabbá teszi. Másodszor, létrehoznak egy helyet a talaj elmosódásához., E két feltétel mellett minden olyan talaj, amely egy oldódási tulajdonságot fed le, azzal a kockázattal jár, hogy belülről erodálódik, végül víznyelőhöz vezet.
de nem minden mosogató lyuk alakul ki természetes folyamatokon keresztül. Valójában az utóbbi időben a leghíresebb víznyelők közül sok ember készült. Csakúgy, mint az alapkőzetbe oldott barlang, úgy viselkedhet, mint egy cső, amely lehetővé teszi a felszín alatti vizek számára a talaj elszállítását, a tényleges cső ugyanezt teheti. A tényleges csövek nem korlátozódnak olyan területekre, ahol egy adott geológia van., Ha belenézne bármelyik városi terület felszínébe, több kilométernyi víz, csatorna és csapadékvíz-elvezetővezetéket látna. Sajnos nem láthatunk a földbe, ezért építettem ezt a bemutatót, hogy magunk is láthassuk, hogyan működik ez.
csak egy kis település vagy váltás kell ahhoz, hogy az egyik csőben nyílást hozzon létre, és lehetővé tegye a belső erózió megkezdését. A csövön áthaladó víz képes a szomszédos talaj kioldására és elszállítására. Figyeljük meg, hogy nincs jel a felszínen, hogy bármi rossz., Ahogy több talaj elmosódik, a felszín alatti üresség növekszik. A talaj típusától és az erózió sebességétől függően ez a folyamat akár napokig is eltarthat, mielőtt bárki észrevenné. Sok felszín alatti közművünk közvetlenül az utak alatt helyezkedik el, a burkolat gyakran végső hídként működik a víznyelő felett, elrejtve az alatta lévő ürességet. Csak idő kérdése, hogy a fenti dolgokat lenyeljük.
A víznyelők nem az egyetlen probléma, amelyet a belső erózió okoz., A földszinti gátak és gátak, köztük az idahoi Teton-gát meghibásodásának leggyakoribb oka a csővezetéknek nevezett speciális belső erózió, amely 11 embert ölt meg, és több milliárd dolláros kárt okozott, amikor 1976-ban kudarcot vallott. Talán majd építek egy Csővezetékes demonstrációt egy külön videóra. A belső erózió természetes folyamat lehet, de néha a víznyelők rossz döntéseket hozhatnak, rossz építés, vagy csak rossz szerencse az emberi infrastruktúrával is., Ez csak az egyik összetett meghibásodási mód, amelyet a civil mérnököknek figyelembe kell venniük egy olyan szerkezet tervezésekor, amely kölcsönhatásba léphet a vízzel, a nagy eroderrel. Köszönöm, hogy figyeltél, és tudasd velem, mit gondolsz!