Los investigadores de la Universidad Estatal de Oregón están allanando el camino hacia una mayor seguridad para los residentes costeros y la infraestructura mediante el desarrollo de mejores medios para modelar la fuerza destructiva de las olas de tsunami.
Raras pero potencialmente devastadoras, los tsunamis pueden causar grandes daños a la infraestructura costera, y parte del problema se debe a la inestabilidad del suelo alrededor de las estructuras.
Comprender los procesos a través de los cuales un tsunami desestabiliza el suelo es clave para desarrollar técnicas de ingeniería que puedan hacer que los edificios, carreteras y puentes sean más capaces de resistir las fuerzas complicadas en el trabajo dentro de un tsunami.
Los colaboradores dirigidos por Ben Mason y Harry Yeh del Colegio de Ingeniería de la OSU utilizaron una centrífuga que una vez probó la resistencia de los astronautas del Apolo a las fuerzas G, uniendo un aparato contenedor lleno de tierra y agua para una simulación escalable de los efectos de la inundación.
La técnica de centrífuga reproduce la física de inundación sobre una parcela de suelo de 21 metros de largo, casi 10 metros de profundidad y más de 14 metros de ancho, mucho más grande de lo que se puede simular en un tanque de olas tradicional.
"Esta es la primera vez que se hace algo así", dijo Mason. "El desafío de descubrir la logística y la ingeniería mecánica para diseñar el contenedor es un aspecto bastante sorprendente de esta investigación".
Los hallazgos fueron publicados en Nature Informes científicos .
Una centrífuga es un dispositivo que pone algo en rotación alrededor de un eje fijo, es decir, lo hace girar en círculo.
"Imagine sosteniendo un balde de 5 galones de agua con el que comienza a girar, y si gira lo suficientemente rápido, el agua permanecerá en el balde independientemente de su posición, y si disminuye la velocidad, se derramará"Mason dijo: "Ese es exactamente el concepto con el que estábamos trabajando".
La centrífuga en el estudio, ubicada en el Centro de Modelado Geotécnico de UC Davis después de ser originalmente parte del Centro de Investigación Ames de la NASA, tiene un radio de 9.1 metros. Unido al brazo estaba el aparato que construyeron Mason y sus colaboradores, parte del cual estaba llenocon agua, la otra parte con tierra, con compuertas para permitir el flujo simulando una ola de tsunami.
"Estamos tratando de imitar todo el proceso de un tsunami que llega a la costa y luego retrocede", dijo Mason. "Si estás poniendo tierra en un canal de olas para intentar hacerlo, se vuelve muy, muy costoso,y también debido a la gravedad de la Tierra, no se puede tener una capa de tierra muy profunda: las escalas espaciotemporales de los tsunamis dificultan los experimentos de laboratorio que se amplían. Esa es nuestra ventaja clave: podemos simular una extensión de tierra mucho más grande,y una vez que se construye la caja, es mucho más rápido construir modelos de suelo en la centrífuga "
"En la centrífuga, podemos usar videos de alta velocidad para aprender mucho sobre lo que está sucediendo en el suelo, como fregar y debajo de la superficie, cómo la presión del agua de los poros cambia con el tiempo a medida que el agua se mueve", dijo Mason"Todas estas cosas son importantes para comprender qué podemos esperar que haga el suelo alrededor de la infraestructura costera, y luego cómo protegemos esa infraestructura cuando ocurra el próximo tsunami".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Oregón . Original escrito por Steve Lundeberg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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