冰川下的水管道
在第8章我们使用方程(12.22)关闭冰川下的水管道。如上所述,出现问题,当一个人试图估计关闭半圆的管道,由于拖在了床上。更深刻的困难出现在试图估计广泛的低利率渠道关闭,在冰压力不再是对称分布的管道。
这里,我们考虑另一个感兴趣的问题:正常压力边界的在床上半圆的管道,特别是在这些压力梯度从管道向外(图12.6)。这个问题第一次被研究了Weertman (1972)。如果压力是
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- 图12.6。强调在一个半圆的管道:或者是扩展和ogg压在P(因此负号)。ogg远离隧道的变化示意图所示。为n > 2, ogg P压缩比低,反之。
更高的相邻的管道,水在电影ice-bed界面将被迫远离管道,相反。
这个问题的重要性在于它应用水流下极地冰盖。一些作者建议等渠道存在下冰质量没有水输入从冰川表面,必须有大量的水从床上的相邻部分(巷,1989;困境,1982;Weertman Birchfield, 1983;Ng, 2000)。这个问题的存在这样的渠道是基础;现在,可能明显低于其他冰川下的水压力。因此,任何试图解释,例如,快速流动的冰流取决于水流系统的性质的理解。
相关的压力在这个问题是ogg。因此,让我们先从ogg的表达式在方程(12.14)。请注意,这样做,我们默认假设床是平的,滑剪应力不妨碍运动向隧道内的冰。oa的适当值现在在冰压力之间的差异,在管道中的水,美联社,像之前一样,我们添加一个压力,- p,处处占冰的重量。重新排列,方程(12.14)因此成为:
ogg = - ap的r2 - P (12.14 b)
注意,ogg是负的,或压缩,P总是超过右边的第一项。
似乎从方程(12.14 b) ogg不会支持冰川的重量,当n > 2,然后ogg ^ - p r ^但ee > - p在管道附近。换句话说,ee足够抗压支持冰川远离管道而不是下面或附近。然而,(rr = R)压缩比(rr =)(方程(12.17)),这提供了额外的支持。换句话说,指图12.6,表面上的垂直力作用在半径R在床上的平衡,这是:2/0 (AP - P) + 2 / R博士(爱意- P)博士。
现在让我们考虑一个半圆的管道深度ho在水平均匀厚度的冰层下床和无限的水平程度。带着爱意的导数沿着床产量达对r ee 2 / n - 2 \ 2/-2,, \
- = - - - AP r - (2 + 1) (12.23)
如果n > 2,正如所料,daee /博士是负的。因此爱意减少,变得越来越消极,或者更抗压,离隧道(图12.6)。在这种情况下,水膜将被迫向管道,提高放电。然而,当我们考虑耦合应力,特别是有剪切应力在床上管道平行,情况并非如此简单。看来,在这种情况下水流可能远离隧道(Weertman, 1972年,页。299 - 300年)。
的物理原因行为的变化da ee / n博士是不明显的。我们可能会认为,如果一个腔介绍冰川的底部,压缩腔附近应力会增加为了支持这部分冰川的重量不再支持的床上腔。然而,对隧道u,因此e。r, 'rr增加,这就要求增加。修改的方式应力场满足这个要求,因此,压在床上重新分配,取决于n。更直观的解释这种影响是难以捉摸的。
继续阅读:使用一个力平衡计算基底剪切应力
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