Цю річку можна вмикати та вимикати

Проблема багатьох реальних експериментів полягає в тому, що у вас не може бути контрольної групи. Якщо ви досліджуєте, скажімо, вплив ерозії на береги річок, то вам доведеться або спостерігати за ерозією в природних умовах, з безліччю складних змінних, таких як погода, клімат і дика природа, або покладатися на крихітні масштабні моделі чи комп'ютерні симуляції. Ви не можете взяти реальну річку, дозволити їй розмити свої береги на деякий час, потім зупинити воду, відбудувати все і запустити її знову з однією лише зміною.

Хіба що ви побудуєте власну річку, що і зробив Університет Шербрука в Канаді. Запустіть насоси, будь ласка! - Тому я провів багато досліджень у природі, на реальних річках. Ви отримуєте чудову інформацію, але ви не можете вибрати конкретні змінні і грати з ними. Ми створили цю програму з ідеєю, що ми можемо вивчати перенесення наносів у масштабі, близькому до невеликої річки або струмка. Вода починається у водосховищі.

Насоси качають воду з водосховища, а потім вона потрапляє в підхідний канал, який зроблено дуже великим, щоб зменшити турбулентність, яка може бути спричинена насосами. Після цього у нас є гребля, і тоді вона потрапляє в річку і спускається вниз. І там ми проводимо наші експерименти. І річка потрапляє через водозлив у відстійник. З відстійника вона повертається назад у водосховище. Це рециркуляційна система.

Напевно, потрібно 2-3 хвилини, щоб вода рециркулювала. Це все повторюється. Ми можемо налаштувати насоси на певний рівень, зробити це одного дня, повернутися через тиждень і мати той самий потік, що проходить через систему. У нас два насоси по 70 кВт. На даний момент ми маємо 800 літрів на секунду, і у нас є місце для ще одного насоса. - Гаразд, порівняно з Міссісіпі, він не виглядає таким великим. Але ось наскільки вона потужна.

Ми кинули якір з камерою GoPro, щоб зняти ці кадри біля дамби, але вода просто змила її. Одному з членів команди довелося піти вбрід, щоб врятувати камеру, перш ніж її змило в басейн, і вона вже не підлягала відновленню. "Дякую, Басиме!" Тож він дуже добре показує малі річки. І процеси, які там відбуваються, набагато більше пов'язані, скажімо, з річкою, ніж з маленькими лабораторіями. Очевидно, що у великих річках ви маєте більше масштабів турбулентності.

Але ці масштаби, вони повинні бути схожими на наш розмір. - Я бачив невелику модель багато років тому, коли відвідував модель затоки в Каліфорнії. Це копія затоки Сан-Франциско в масштабі 1:1000, тобто розміром з футбольне поле. Але інженерам 1960-х років, які будували її, довелося вставити в основу безліч мідних смужок, щоб вода поводилася так, як і в натуральну величину. На загальну думку, вони зробили це дуже добре, особливо для докомп'ютерних часів, але це не йде ні в яке порівняння з моделлю, наближеною до реальних розмірів. - Цього літа ми досліджували ерозію, спричинену банком.

Штучний бар'єр, який ми поставили. В усьому світі існує проблема з розумінням того, наскільки сильна ерозія може статися під час певної повені. Тому, як інженер, ви хочете мати можливість запустити модель, яка покаже вам, наскільки сильно буде ерозія берегів у майбутньому. Наступного року ми також хотіли б почати вивчати крижаний покрив і вплив льоду на такі явища, як ерозія берегів і повені. Тому що повені, пов'язані з льодоходом, є величезною проблемою. Мати річку, на якій можна моделювати лід, було б досить унікально.

- Зараз багато з цієї роботи можна виконати за допомогою комп'ютерних симуляцій, але код для цих симуляцій все одно треба десь так само перевіряти і затверджувати. І іноді дослідники тут працюють над речами, для яких не існує комп'ютерних моделей, що мене здивувало. Я припускав, що моделювання води - це майже вирішена проблема, але ні. Є ще нові технології, які потрібно випробувати, і одна з них - це аерофотозйомка для цього відео. - Щоб змоделювати цю річку за допомогою моделі взаємодії частинок.

Це займе багато днів, місяців, років. У нас є проекти, пов'язані з великомасштабною велікометрією зображень частинок. Це нова технологія з дроном, який знімає водну поверхню, а потім вимірює швидкість, яку можна пов'язати зі швидкістю течії: скільки води рухається через ділянку річки за секунду. І мати метод вимірювання стоку, не входячи в річку, дуже корисно, тому що дуже складно входити в ці річки під час високої течії. Насправді це дуже небезпечно. На водну поверхню може впливати лише загальний вітер.

Але це може вплинути на результати потоку, який ми насправді хочемо виміряти. - Звичайно, якщо порівнювати з великими аквапарками та центрами рафтингу, це не найбільша штучна річка у світі, але вона створена для досліджень. Навіть якщо це означає, що тутешня команда не дозволила мені принести власний надувний човен, щоб спуститися по ній. Ніхто ще не спускався на надувній трубі. Це цікава ідея, але не думаю, що я б радив її.

Не думаю, що я б радив це робити!