Non-Linear Wave-Induced Transient Response of Soil Around a Trenched Pipeline

Submarine pipelines are always trenched within a seabed for reducing wave loads and thereby enhancing their stability. Based on Biot’s poroelastic theory, a two-dimensional finite element model is developed to investigate non-linear wave-induced responses of soil around a trenched pipeline, which is verified with the flume test results by Sudhan et al. [Sudhan, C.M., Sundar, V., Rao, S.N., 2002. Wave induced forces around buried pipeline. Ocean Engineering, 29, 533–544] and Turcotte et al. [Turcotte, B.R., Liu, P.L.F., Kulhawy, F.H., 1984. Laboratory evaluation of wave tank parameters for wave-sediment interaction. Joseph H. Defree Hydraulic Laboratory Report 84-1, School of Civil and Environmental Engineering, Cornell University]. Non-linear wave-induced transient pore pressure around pipeline at various phases of wave loading is examined firstly. Unlike most previous investigations, in which only a single sediment layer and linear wave loading were concerned, in this study, the influences of the non-linearity of wave loading, the physical properties of backfill materials and the geometry profile of trenches on the excess pore pressures within the soil around pipeline, respectively, were explored, taking into account the in situ conditions of buried pipeline in the shallow ocean zones. Based on the parametric study, it is concluded that the shear modulus and permeability of backfill soils significantly affect the wave-induced excess pore pressures around trenched pipeline, and that the effect of wave non-linearity becomes more pronounced and comparable with that of trench depth, especially at high wave steepness in shallow water.

The instability analysis of saturated soil under shear load

A theoretical description of shear instability is presented in a system of equations. It is shown that two types of instability may exist. One of them is dominated by pore pressure softening while the other by strain softening. A criterion combining pore pressure softening, strain hardening, and volume strain coefficient is obtained and practical implications are discussed.

Stochastic Structural Model of Rock and Soil Aggregates by Continuum-Based Discrete Element Method

This paper first presents a stochastic structural model to describe the random geometrical features of rock and soil aggregates. The stochastic structural model uses mixture ratio, rock size and rock shape to construct the microstructures of aggregates,and introduces two types of structural elements (block element and jointed element) and three types of material elements (rock element, soil element, and weaker jointed element)for this microstructure. Then, continuum-based discrete element method is used to study the deformation and failure mechanism of rock and soil aggregate through a series of loading tests. It is found that the stress-strain curve of rock and soil aggregates is nonlinear, and the failure is usually initialized from weaker jointed elements. Finally, some factors such as mixture ratio, rock size and rock shape are studied in detail. The numerical results are in good agreement with in situ test. Therefore, current model is effective for simulating the mechanical behaviors of rock and soil aggregates.

Influences of slope gradient on soil erosion

The main factors influencing soil erosion include the net rain excess, the water depth, the velocity, the shear stress of overland flows, and the erosion-resisting capacity of soil. The laws of these factors varying with the slope gradient were investigated by using the kinematic wave theory. Furthermore, the critical slope gradient of erosion was driven. The analysis shows that the critical slope gradient of soil erosion is dependent on grain size, soil bulk density, surface roughness, runoff length, net rain excess, and the friction coefficient of soil, etc. The critical slope gradient has been estimated theoretically with its range between 41.5 degrees similar to 50 degrees.

The effect of inclined soil layers on surface vibration from underground railways using a semi-analytical approach

Ground vibration due to underground railways is a significant source of disturbance for people living or working near the subways. The numerical models used to predict vibration levels have inherent uncertainty which must be understood to give confidence in the predictions. A semi-analytical approach is developed herein to investigate the effect of soil layering on the surface vibration of a halfspace where both soil properties and layer inclination angles are varied. The study suggests that both material properties and inclination angle of the layers have significant effect ( ± 10dB) on the surface vibration response. © 2009 IOP Publishing Ltd.

The Influence of Strain Gradient on the shear Band in a Saturated Soil

The dynamic localization of saturated soil is investigated by considering the influence of higher strain gradient. It is shown that the strain gradient has a significant influence on the evolution of shear band in saturated soil and that the width of shear band is proportional to the square root of the strain gradient softening coefficient. The numerical simulation is processed to investigate the influences of shear strain gradient and other factors on the evolution of shear band.

Estudio de (helminthosporium oryzae L) en areas foliares y de panojas en arroz (Oryza sativa L) y su efecto en el rendimiento

Con el objeto de estudiar el comportamiento de (Helminthoporium oryzae L ) en áreas foliares y de panoja en arroz, (Oryza satyva ) se establecieron ensayos donde se estudiaron comportamiento de (Helminthoporium oryzae L ) , organismos asociados al manchado del grano de arroz, la influencia de las condiciones ambientales ante el desarrollo de las enfermedades y su efecto en el rendimiento. Se seleccionaron 2 parcelas en una finca ubicada en el municipio de Sébaco, una parcela con tecnología propia del productor llamada parcela “a” y otra parcela con tres tipos de tratamientos y un testigo, llamada parcela “b”. En la parcela con condiciones del productor se seleccionaron cinco sitios con un área de un metro cuadrado cada sitio donde se realizaron lecturas visuales de severidad. En esta parcela se dio un manejo propio del productor que consistió en aplicar Benlate mas Mancozeb. una aplicación a la semilla ant es de la siembra(pre germinación) y tres aplicaciones cada 30 días en el cultivo ya establecido y una aplicación de Mancozeb 93 días después de la siembra. En la parcela “b” se establecieron cuatro tratamientos con diferentes mezclas de fungicidas y diferentes momentos de aplicación, siendo estos tratamientos Mancozeb más Benlate, aplicado cada 30 días (tratamiento bajo), Mancozeb más Benlate aplicado cada 15 días (tratamiento medio), Hinosan y Mancozeb, aplicado de forma alterna cada10 días (tratamiento alto) y un testigo con cero aplicación. Al igual que el tratamiento productor en cada uno de estos tratamientos se estableció cinco sitios cada sitio con un área de 1m 2 , en las cuales se realizaron lecturas visuales de severidad. En cada una de los Tratamientos se realizaron trece lecturas visuales de severidad a partir de los l4 días después de la siembra, trece lecturas realizadas en hojas y cuatro lecturas en panojas a un intervalo de una vez por semana, además se recolectó información concerniente al nivel tecnológico y manejo agronómico. Al momento de aparecer los síntomas de la enfermedad se tomaron muestras y se estudió el comportamiento de (Helminthosporium oryzae L ) y en condiciones de laboratorio se diagnosticó el agente patógeno asociado al manchado de grano.. Este ensayo se realizó bajo condiciones de riego y con la tecnología de preparación de suelo en fangueo directo, la siembra se hizo con semilla pregerminada con la modalidad de siembra al voleo con semilla de variedad Altamira 9. Las variables estudiadas fueron: Promedio de severidad de la enfermedad en hojas y panojas, determinación del patógeno asociado al manchado del grano, crecimiento del patógeno en condiciones de laboratorio, porcentaje de germinación y producción total. Los resultados obtenidos a partir de las variables estudiadas fueron analizados por el sistema de análisis estadístico (SAS) y los resultados económicos se obtuvieron a través de un presupuesto parcial. El análisis estadístico realizado en lecturas de severidad muestran que hay diferencia significativa en hoja no siendo así para panoja. El análisis estadístico para rendimiento da no significativo y el análisis del presupuesto parcial da al tratamiento testigo, como el único tratamiento no dominado.

Peligro aviario: Caracterización de la vegetación y determinación de las especies que son atractivas para la fauna silvestre en las areas verdes del Aeropuerto Internacional Augusto C. Sandino, Managua, Nicaragua

Se evaluó la diversidad, estructura y fenología de la flora en las áreas verdes del Aeropuerto Internacional Augusto C. Sandino con el fin de determinar las especies que son atractivas para fauna silvestre de peligro para la aviación, sea por que les provee de alimento o de refugio y hábitat. Y por otro lado, brindar recomendaciones sobre especies con potencial para formar parte de las áreas verdes del aeropuerto. Para ello, se establecieron parcelas anidadas de 2 x 2 m, 5 x 5 m y 10 x 10 m en las cuales se tomaron los datos en los estratos herbáceos, arbustivos y arbóreos respectivamente. Las parcelas se establecieron aleatoriamente en tres sitios dentro del aeropuerto: en el bosque seco al oeste del aeropuerto (BSO), en la Fuerza Aérea (FA) y en el área verde alrededor de la pista de aterrizaje (AVP). Dentro de las parcelas se contaron 117 árboles en todos los sitios, los cuales estaban agrupados en 11 especies, 10 géneros, 8 familias y 4 órdenes. Las especies arbóreas de mayor densidad fueron: Calycophyllum candidissimum(450 individuos/ ha), Albizia niopides (344), Azadirachta indica (289) y Senna siamea (261) y el sitio que presento mayor diversidad y densidad de árboles fue FA. Fueron contados 36 individuos de arbustos, pertenecientes a las especiesCapsicum annum (1) yLantana camara (35). En cuanto a especies herbáceas se contaron 11,845 individuos dentro de las unidades de muestreo, agrupados en 28 especies, 23 géneros, 14 familias y 13 órdenes, siendo el AVP el sitio que registró mayor diversidad y densidad de las mismas. Las especies herbáceas con mayores densidades fueron Cenchrus brownii (256,282.05 individuos/ha), Cynodon dactylon (141,538.46), Digitaria decumbens(106,794.87), Bothriochloa pertusa(51,282.05), Elytaria imbricada (38,846.15) y Panicum maximum (30,192.31). De las 41 especies vegetales, se determinó la fenología completa para 3�, de estas, 6 (�9.35%) florecen y fructifican todo el año:Cordia dentata, Boerhavia erecta, Chamaesyce hyssopifolia, Eleucine indica, Melanthera nivea y Rhynchosia minima. Entre las especies arbóreas mayormente atractivas para la fauna silvestre se determinaron: Albizia niopoides, Manguifera indica, Spondias mombin, Cordia dentata, Guazuma ulmifoliay Calycophyllum candidissimum al ser considerados proveedores de alimentos y refugio a la fauna silvestre, por sus frutos, flores con abundante néctar, copas con poca obstrucción visual (alta densidad de hojas) y ramificaciones horizontales propias para el perchaje de las aves de alto tamaño. Dentro de la vegetación herbáceas se determinaron especies como Tridax procumbensy Tribulus terrestis formando densos tapetes de vegetación con flores atractivas para insectos en el período seco, los cuales a la vez eran focos de atracción para aves insectívoras como: Hirundus rustica (Golondrinas), Quiscalus mexicanus (Zanate), Molotrus aeneus (Tordos), Egretta thula (Garza blanca) que permanecen en las áreas verdes alrededor de la pista de aterrizaje y que peligran colisionar con los aviones. Por otra parte, las especies de la familia Poaceae fueron registradas como proveedoras de granos a las aves del grupo de las Columbidae (Palomas). Especies de gramíneas de gran porte como Panicum maximum, P. antidotale, Sorgum halapensis, además de poseer semillas grandes (>0.3 cm), formaban corredores por donde se desplazan mamífero medianos, reptiles y aves. Dentro del mismo áreas se determinaron dos especies (B. pertusay C. dactylon) que por su baja estatura (menos de 0.3 m), reproducción vegetativa y semillas muy pequeña o ausentes, son ideales para establecer en los alrededores de la pista de aterrizaje. Mediante un ensayo se evaluó su establecimiento, el cual resulto satisfactorio al competir y ganar espacio ante otras monocotiledones y dicotiledonesas, principalmente C. dactylon