This study aims to investigate the effects of applying the direction diverting blocks, (DDBs),fixed on an ogee spillway surface with different slope on energy dissipation. Three ogee spillway models were prepared with slope of 1:1, 0.85:1, and 0.75:1. All models were constructed with a scale ratio of 50:1. Six sizes of DDBs of triangular shapes were used. These blocks were arranged in eighteen configurations for slope 1:1, fourteen configurations for each spillway models with slope 0.85:1 and 0.75:1. The configurations differ in spacing between rows of blocks and the number of rows. Eight hundred and forty six test runs were carried out to investigate the energy dissipation downstream the three spillway models with and without using DDBs in different configurations. Froude Number and the distance of the hydraulic jump, measured from the toe of the weir, were used as a measure of flow energy and to provide a base for comparisons.When DDBs were used, the maximum reduction in Froude Number was 36%, 89%, and 93% for spillway models with slopes 1:1, 0.85:1, and 0.75:1, respectively. A full reduction in the values of hydraulic jump distance was achieved in the three spillway models. The DDBs were efficient in reducing the distance of the hydraulic jump, and as a result, if the DDBs are used, then the stilling basin will be much shorter or may be eliminated.

هدفت هذه الدراسة الى اختبار تاثير استخدام كتل تغيير الاتجاه المثبتة على سطوح نماذج لمسيل مائي من نوعogee في تشتيت الطاقة الحركية للمياه الجارية.استخدمت ثلاثة نماذج للمسيل بميول مختلفة في اسطحها وهي 1:1 و1:0.85 و1:0.75.وكل النماذج تم عملها بمقياس 50:1. اختبرت ستة انواع من كتل تغيير الاتجاهات اشكال مثلثية وباحجام مختلفة. ثبتت هذه الكتل على سطوح نماذج المسيل المائي بتشكيلات تختلف بعدد صفوف الكتل والمسافة بين الصفوف،منها تسعة عشر تشكيلا على سطح المسيل ذو الميل 1:1وخمسة عشر تشكيلا لكل نموذج من نماذج المسيل المائي ذات الميول 1:0.85 و1:0.75.بلغ مجموع التجارب التي اجريت لتحديد مقدار تشتت طاقة الجريان بوجود هذه الكتل بالتشكيلات المختلفة وعدمها ولنماذج للمسيل المائي الثلاثة ثمنمائة وستة واربعون تجربة. استخدمت قيم رقم فرود ومسافة تشكل القفزة الهيدروليكية كمؤشر لقياس وكأساس لمقارنة طاقة الجريان. بينت نتائج التجارب التي اجريت على نماذج المسيل المائي بدون استخدام الكتل بان الطاقة الحركية للجريان عالية مسببة أزدياد رقم فرود وابتعاد مسافة تشكيل القفزة الهيدروليكية عن مؤخر المسيل وكلما كان ميلان السطح اكثر انبساطا عندها يكون كل من رقم فرود ومسافة القفزة الهيدروليكية اقل قيمة. تشابهت هذه الكتل في سلوكها في تقليل قيمة رقم فرود ومسافة تشكل القفزة الهيدروليكية عند تثبيتها على اسطح نماذج المسيل فكانت اعلى نسبة انخفاض في قيم رقم فرود 36% و89% و93% لنماذج المسيل ذات الميول1:1 و1:0.85 و1:0.75 على التوالي. وامكن منع تشكل القفزة الهيدروليكية بشكل كامل في جميع نماذج المسيل الثلاثة . اثبتت هذه الدراسة كفاءة هذه الكتل في تقليل مسافة تشكل القفزة الهيدروليكية الى درجة كبيرة وكذلك الحال بالنسبة الى قيم رقم فرود الى الحد الذي يمكن معه تقليل حجم حوض التهدئة او الاستغناء عنه.

Energy Dissipation --- DDBs Sizes And Configurations --- Spillways --- تبديد الطاقة، DDBS مقاسات ، وتكوينات ، مخرات.

This paper presented nonlinear finite element analysis to predict the load deflection behavior of circular cell cofferdam under lateral load by using ANSYS (Analysis System) (version 12.1) computer program. Eight-node solid element (SOLID 45) has been used to model filling soil, and the same element by using overlap and glue technique to model steel sheet pile of cofferdam. The bond between steel sheet pile and filling soil has been modeled by using nodes merge. The full Newton-Raphson method is used for the nonlinear solution algorithm. Single circular cell of width to height ratio b/H (1.00) has been analyzed and their results are compared with experimental data including the following factors: the effect of berm ratio (backfill of cell) (0.4 of the cell height), embedment depth ratios (0.2 and 0.4 of the cell height), Wet subbase soil was used as filling material. The results obtained using the finite element models represented by the load applied at one third of the cell cofferdam height deflection curves show good agreement (small differences) with the experimental data that based on experimental study done by Al-Kassar, (2011) for the case that considered in this study.The difference between the numerical ultimate loads and the corresponding experimental ultimate loads is in the range between (0-5.56)%. Only in the case of circular cell cofferdam on ground with width to height ratio b/H=1 the difference was 25%. For the numerical analysis at used berm ratio of (0.4 of the cell height) has increase the cell resistance (50%), while in experimental study the increase in cell resistance was (33%). For numerical analysis of using embedment depth ratio of (0.2 of the cell height) the resistance of the cell has increased to (39.02%), compared with the ratio (0.4 of the cell height) the cell resistance increased to (53.13%). While in experimental study when the embedment depth ratio was (0.2 of the cell height) the resistance of the cell increased to (23.8%), compared with the ratio (0.4 of the cell height) the cell resistance increased to (40.72%).

في هذه الدراسة تم استخدام التحليل اللاخطي بطريقة العناصر المحددة للتنبؤ بعلاقة الحمل باالازاحة بالنسبة لسدود الإنضاب الخلوية تحت تأثير الأحمال الجانبية وذلك باستخدام برنامج ANSYS V.12.1، وقد تم استخدام العناصر ((solid 45 لتمثيل املائيات التربة والأساس كذلك تم استخدامها لتمثل الركائز الحديدية للسد بأستخدم تقنية التداخل واللصق، وتم استخدام تقنية الدمج بين العقد لتمثيل الترابط بين الركائز الحديدية والتربة. تم استخدام طريقة (Full Newton-Raphson) لحل معادلات التوازن اللاخطية. تم تحليل نوع من انواع سدود الانضاب الخلوية وهي الدائرية بنسبة (القطر الى الارتفاع =1.0) وتم مقارنة هذه النتائج مع النتائج العملية. هذه الدراسة تضمنت تحليل تأثير العوامل التالية: الاملائيات خلف السد بنسبة (0.4) من ارتفاع الخلية , وتأثيرعمق الدفن تحت سطح الأرض بنسب مختلفة (0.4, 0.2) من ارتفاع الخلية , حيث تم استخدام الحصى الخابط الرطب كمادة املائية.النتائج التي تم الوصول اليها بأستخدام طريقة العناصر المحددة نتيجة لتسليط قوة في ثلث ارتفاع الخلية قد اظهرت أن التحليل باستخدام طريقة العناصر المحددة يعطي نتائج متقاربة مع النتائج العملية. الفرق بين القوة التي تم تسليطها بالتحليل العددي والقوه التي تم تسليطها مختبريا كان يترواح من (0-5.56)% ماعدا الحالة الاولى بالنسبة لسد الانضاب الخلوي على سطح التربه بنسبة( العرض الى الارتفاع= 1.0) كان الفرق 25% السبب في ذلك هو ان الزيادة الكبيرة بين حمل مسلط واخر عمليا بينما الزيادة بالاحمال المسلطة في برنامج ANSYS يجب ان تكون قليلة. بالنسبة للخلية الدائرية ان استعمال نسبة الاملائيات الخلفية (0.4H) تزيد مقاومة الخلية بنسبة (50%) بالنسبة للتحليل العددي اما مختبريا فكانت الزيادة في مقاومة الخلية (33%) اما بالنسبة لزيادة عمق الدفن (0.4, 0.2) من ارتفاع الخلية كانت الزيادة في مقاومة الخلية (39.02,53.13)% على التوالي اما مختبريا فكانت الزيادة (23.8, 40.72)% .

Finite Element --- Soil --- Circular Cell Cofferdam