شبیه سازی عددی زمین لغزش در اثر بارش های با شدت های متفاوت

هر ساله وقوع باران­ های شدید باعث ایجاد شکست در تعداد زیادی از شیب های خاکی می­شود .در طول این باران ها، سطح آب زیرزمینی بالا آمده و باعث افزایش فشار آب منفذی و کاهش پایداری شیب می­گردد. هدف از این تحقیق، بررسی تغییرات فشار آب منفذی و ضریب اطمینان پایداری شیب است. جریان آب درون خاک، به صورت دو بعدی، اشباع- غیراشباع و غیردائمی مدلسازی عددی می­شود. از روش اجزای محدود برای محاسبه فشار آب منفذی و از روش تعادل حدی برای  تعیین ضریب اطمینان پایداری شیب استفاده می­شود. برای شبیه­سازی جریان غیردائمی، زمان برابر ۴ روز، با گام ۱/۰ روز استفاده می­شود. مدت بارش ۲۴ ساعت فرض شد. شدت بارش­های مختلف به صورت شار ورودی روی سطح خاک، معرف یکی از شرایط مرزی استفاده شد. منحنی رطوبتی خاک که نشان دهنده رابطه مکش – محتوی رطوبتی و مکش- هدایت هیدرولیکی است، استفاده شد. نتایج نشان داد که شدت بارش­های مختلف، اثرات متفاوتی روی پروفیل رطوبتی خاک دارند. با افزایش شدت بارش، ضریب اطمینان پایداری شیب کاهش یافت.  این کاهش برای ۲۴ ساعت اول بارندگی شیب بیشتری داشت و در سه روز بعدی بعد از قطع بارش، شیب آن کمتر شد. به عنوان مثال، برای شدت بارش ۰۴/۲ میلی­متر بر ساعت و تدوام یک روز، نتایج نشان داد که در شروع بارش روی سطح خاک، ضریب اطمینان پایداری شیب برابر ۸۵۳/۱ بود که در پایان روز چهارم، به مقدار ۷۴۳/۱ کاهش یافت. به بیان دیگر، ضریب اطمینان پایداری شیب حدود ۹/۵ درصد کاهش یافت.

کلیدواژه ها:

Pore water pressure ، soil slope stability ، factor of safety ، rainfall intensity ، unsteady flow ، unsaturated flow ، فشار آب منفذی ، پایداری شیب ، ضریب اطمینان ، شدت بارش ، جریان غیردائمی ، جریان غیراشباع