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Dieser Fluss kann ein- und ausgeschaltet werden

Dieser Fluss kann ein- und ausgeschaltet werden

Das Problem bei vielen Experimenten in der realen Welt ist, dass man keine Kontrollgruppe haben kann. Wenn man z. B. erforscht, wie sich die Erosion auf Flussufer auswirkt, muss man entweder die Erosion in der freien Natur beobachten, mit vielen unübersichtlichen Variablen wie Wetter, Klima und Tierwelt, oder man muss sich auf winzige Modelle oder Computersimulationen verlassen. Man kann nicht einen realen Fluss nehmen, ihn eine Zeit lang erodieren lassen, dann das Wasser stoppen, alles wieder aufbauen und ihn einfach wieder laufen lassen, ohne etwas zu ändern.

Es sei denn, Sie bauen Ihren eigenen Fluss, wie es die Universität von Sherbrooke in Kanada getan hat. Starten Sie bitte die Pumpen! - Ich habe also viele Studien in der Natur durchgeführt, an echten Flüssen. Man erhält hervorragende Informationen, aber man kann nicht bestimmte Variablen herausgreifen und mit ihnen spielen. Wir haben dies mit der Idee gebaut, dass wir den Sedimenttransport in einem Maßstab untersuchen können, der einem kleinen Fluss oder Bach nahe kommt. Das Wasser beginnt im Stausee.

Die Pumpen pumpen das Wasser aus dem Stausee und leiten es dann in den Zuflusskanal, der sehr groß ist, damit wir die Turbulenzen, die durch die Pumpen entstehen könnten, verringern können. Danach haben wir ein Wehr, und dann kommt es in den Fluss und fließt ab. Und dort machen wir unsere Experimente. Und der Fluss fällt über einen Überlauf in eine Sedimentfalle. Von der Sedimentfalle fließt er zurück in den Stausee. Es ist ein Kreislaufsystem.

Wahrscheinlich dauert es 2 oder 3 Minuten, bis das Wasser wieder zirkuliert. Es ist alles wiederholbar. Wir können die Pumpen auf ein bestimmtes Niveau einstellen, das an einem Tag erreicht wird, und eine Woche später wiederkommen und den gleichen Durchfluss durch das System haben. Wir haben zwei 70-kW-Pumpen. Im Moment haben wir 800 Liter pro Sekunde, und wir haben Platz für eine weitere Pumpe. - Okay, verglichen mit dem Mississippi sieht das nicht so groß aus. Aber hier sieht man, wie leistungsfähig sie ist.

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Wir ankerten eine GoPro-Kamera, um diese Aufnahmen in der Nähe des Wehrs zu machen, und das Wasser sprengte sie einfach weg. Einer aus dem Team musste sie retten, bevor sie ins Becken gespült wurde und nicht mehr zu retten war. "Danke, Basim!" Es ist also ein sehr gutes Beispiel für kleine Flüsse. Und die Prozesse, die hier ablaufen, haben viel mehr mit einem Fluss zu tun als mit kleinen Labors. In größeren Flüssen gibt es natürlich mehr Turbulenzskalen.

Aber diese Maßstäbe, die sollten in unserer Größe ähnlich sein. - Ich habe vor Jahren ein kleines Modell gesehen, als ich das Bay Model in Kalifornien besuchte. Es ist ein Abbild der Bucht von San Francisco im Maßstab 1:1000, das heißt, es ist so groß wie ein Fußballfeld. Aber die Ingenieure, die es in den 1960er Jahren gebaut haben, mussten eine Menge Kupferstreifen in den Sockel stecken, damit sich das Wasser so verhält wie in Originalgröße. Nach allem, was man hört, haben sie das sehr gut gemacht, vor allem, weil es damals noch keine Computer gab, aber das ist kein Vergleich zu einem Modell, das näher an der realen Größe ist. - In diesem Sommer haben wir uns mit der Erosion durch eine Bank befasst.

Eine künstliche Barriere, die wir eingebaut haben. Überall auf der Welt ist es ein Problem, zu verstehen, wie viel Erosion bei einem bestimmten Hochwasser auftreten wird. Als Ingenieur möchte man also in der Lage sein, ein Modell zu erstellen, das Auskunft darüber gibt, wie stark die Ufererosion in Zukunft sein wird. Im nächsten Jahr möchten wir uns auch mit der Eisbedeckung und den Auswirkungen von Eis auf Dinge wie Ufererosion und Überschwemmungen befassen. Denn eisbedingte Überschwemmungen sind ein großes Problem. Einen Fluss zu haben, in dem man Eis modellieren kann, wäre ziemlich einzigartig.

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- Ein großer Teil dieser Arbeit kann jetzt mit Computersimulationen erledigt werden, aber der Code für diese Simulationen muss immer noch an einem Ort wie diesem validiert und überprüft werden. Und manchmal arbeiten die Forscher hier an Dingen, für die es kein Computermodell gibt, was mich überrascht hat. Ich hatte angenommen, dass die Simulation von Wasser ein ziemlich gelöstes Problem sei, aber nein. Es gibt immer noch neue Technologien, die getestet werden müssen, und eine davon ist die Aufnahme der Luftbilder für dieses Video. - Um diesen Fluss mit einem Partikelinteraktionsmodell zu modellieren.

Die Durchführung würde viele Tage, Monate oder Jahre dauern. Wir haben Projekte, bei denen es um großflächige Teilchenbild-Velikometrie geht. Dabei handelt es sich um eine neue Technik mit einer Drohne. Man nimmt die Wasseroberfläche auf und erhält eine Geschwindigkeit, die man dann mit dem Abfluss in Beziehung setzen kann: Wie viel Wasser bewegt sich pro Sekunde durch einen Flussabschnitt. Eine Methode zur Messung des Abflusses, ohne tatsächlich in den Fluss zu gehen, ist sehr nützlich, da es sehr schwierig ist, bei hohem Wasserstand in diese Flüsse zu gehen. Es ist sogar sehr gefährlich. Die Wasseroberfläche kann allein durch den allgemeinen Wind beeinflusst werden.

Aber das kann die Ergebnisse des Flusses, den wir eigentlich messen wollen, beeinflussen oder verfälschen. - Sicherlich ist dies nicht der größte künstliche Fluss der Welt, gemessen an den Maßstäben von Wasserparks und Wildwasser-Rafting-Zentren, aber es ist einer, der für die Forschung gebaut wurde. Auch wenn das bedeutet, dass das Team hier mir nicht erlaubt hat, meinen eigenen aufblasbaren Schlauch mitzubringen, um ihn zu befahren. Niemand ist je mit einem aufblasbaren Schlauch gefahren. Es ist eine interessante Idee, aber ich glaube nicht, dass ich dazu raten würde.

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Ich glaube nicht, dass ich das empfehlen würde!

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3 Kommentare

  1. Ich habe versucht, ein kulturelles Äquivalent zu meiner Crystal Maze-Referenz für die französisch-kanadischen Untertitel zu finden, aber leider passte "den Kopf des Tigers drehen" nicht ganz...

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