ǂThe ǂapplication of numerical methods in debris flows modeling with a focus on different rheological conditions

[Ј. Крушић]

132 стр.

Геолошко инжењерство - Инжењерска геологија, геомеханика и геотехничко инжењерство / Geological engineering - Engineering geology, geomechanics, and geotechnical engineering

Тецишта су комплексне појаве нестабилности које захтјевају истраживања и испитивања која до сада нису рађена код нас у области геотехнике. По механизму, начину активирања и понашању покренутог материјала се знатно разликују од клизишта. Циљ ове дисертације је била примјена нумеричких модела пропагације тецишта на примјеру двије појаве које су се десиле у Србији као посљедица дјеловања циклона Тамара. Детаљно истраживање тецишта подразумијева теренско картирање, теренска истраживања и лабораторијска испитивања одабраних узорака са терена. Од теренских истраживања на примјеру тецишта Селанац урађена су геофизичка истраживања Електричне томографије док је за оба тецишта урађено снимање терена беспилотном летилицом. Лабораторијска испитивања су имала за циљ анализу гранулометријског састава и утврђивање граница консистеницје. Добијени резултати су поређени са литературним вриједностима а неки од параматера су коришћени као улазни подаци у SPH geoflow софтверу. Израда нумеричких модела пропагације је урађена примјеном софтвера који су базирани на различитим аналитичким приступима, RAMMS базиран на методу коначних запремина и SPH geoflow метод моделовања флуидних дјелића. Коначни резултати више параметра: висина, максималних брзина кретања и приноса материјала усљед еродовања подлоге добијени повратном анализом примјеном оба програма. Коришћен је исти конститутивни модел односно Воелмијев реолошки модел. Модели су валидирани поређењем са теренским истраживањима и анализираним дигиталним моделима терена двије епохе.

Debris flows are complex phenomena that require research and investigations that have not been conducted in the field of geotechnics in our country so far. In terms of mechanism, activation, and behavior of the moving material, they significantly differ from landslides. The goal of this dissertation was the application of numerical models of debris flows propagation using the example of two events that occurred in Serbia because of the action of cyclone Tamara. Detailed research on debris flows involves field mapping, field investigations, and laboratory testing of selected samples from the field. Geophysical investigations using Electrical Tomography were carried out for the Selanac debris flow based on field research, while drone surveys were conducted for both debris flows. Laboratory tests aimed to analyze the granulometric composition and determine the consistency limits. The obtained results were compared with literature values, and some parameters were used as input data in the SPH Geoflow software. The development of numerical propagation models was done using software based on different analytical approaches, RAMMS based on the Finite Volume Method, and SPH Geoflow method for modeling fluid particles. The results include parameters such as height, maximum velocities, and material yield due to substrate erosion, obtained through a backward analysis using both programs. The same constitutive model, Voellmy's rheological model, was used. The models were validated by comparing them with field investigations and analyzed digital terrain models from two epochs.

тециште, нумерички модели пропагације, циклон Тамара, геофизичка истраживања, лабораторијска испитивања, Селанац, Лева река, RAMMS, SPH geoflow, реолошки модел

debris flow, numerical propagation models, cyclone Tamara, geophysical investigations, laboratory testing, Selanac, Leva River, RAMMS, SPH geoflow, rheological model

624.131.537(043.3)

Tekst