research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Two – Dimensional Mathematical Model to Study Erosion Problem of Tigris River Banks at Nu’maniyah
النموذج الهيدروليكي لدراسة مشكلة النحر والمعالجات اللازمة في ضفاف نهر دجلة عند النعمانية

Authors: Taymaa Maziad AbdulAzeez --- Hayder AbdulAmeer. K. AL-Thamiry
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2017 Volume: 23 Issue: 1 Pages: 112-135
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The high and low water levels in Tigris River threaten the banks of the river. The study area is located on the main stream of Tigris River at Nu’maniyah City and the length of the considered reach is 5.4 km, especially the region from 400 m upstream Nu’maniyah Bridge and downstream of the bridge up to 1250 m which increased the risk of the problem that it heading towards the street and causing danger to nearby areas. The aim of this research is to identify the reason of slope collapse and find proper treatments for erosion problem in the river banks with the least cost. The modeling approach consisted of several steps, the first of which is by using “mini” JET (Jet Erosion Test) device provides a simple method of measuring scour depth with the time for the riverbank and finding values of critical shear stress and erodibility factor for ten soil samples taken from right bank and bottom of Tigris River; the second of which involved setting up a static BSTEM software for two models (with and without treatment), then calculating the erosion amounts and factor of safety for the ten soil samples; the third approach involved implementing a two dimensional RMA2 to simulate four scenarios to find the velocity, water depth, and water surface elevation distributions for two models (with and without treatment). Therefore, observed erosion in other discharges in natural case near the right bank [especially at cross section that are located in Tigris River at Nu’maniyah City from 500 m upstream Nu’maniyah Bridge and cross section that are located from 1800 m downstream Nu’maniyah Bridge] is high because of high erodibility coefficient in those cross sections that causes high erosion. Also, failure occurs in natural case of Tigris River at Nu’maniyah City because of erosion near the right bank and does not occur because of slope stability failure for right bank where the range of the velocities near the right bank for the study area for most discharges is between 0.67 and 0.91 m/s. In addition to experimental work using "mini" JET device shows high erodibility coefficient in those cross sections and (2+900) which confirms that this device is very good indicator for the possibility of bank scour. The velocities upstream of the island and near the right bank in the study area are between 0.64 and 1.47 m/s, while downstream of the island is between 0.64 and 1.04 m/s. In addition to soil of Tigris River right bank at Nu’maniyah is silty soil, the scour velocity is higher than 0.5 m/s, therefore the right bank is safe against scour only when the discharges of Tigris River are less than 500 m3/s. Thus, vegetation is unsafe treatment on right bank of Tigris River at Nu’maniyah City. The velocity causes removal of plants since treatment for river bank is 0.61 m/s where velocities near bank at most discharges are higher than this limit. Thus, treatment by riprap is the proper choice on the right bank of Tigris River at Nu’maniyah City because its cost with maintenance is 2 billion IQD less than gabion treatment in addition to velocity reduction ratio along the right bank by riprap ranges from 15% to 85%, while velocity reduction ratio along the right bank by gabion ranges from 8% to 25%, respectively.

ان مستويات المياه العالية والمنخفضة في نهر دجلة تهدد ضفاف النهر من خلال ظهور تشققات كبيرة وانهيارات في ضفاف النهر الناجمة عن تدفقات المياه المضطربة. تقع منطقة الدراسة على نهر دجلة في مدينة النعمانية بطول 5.4 كم, خصوصا في المنطقة الممتدة من 400 متر مقدم جسر النعمانية وحتى مؤخره لمسافة تصل الى 1250 متر, ومما يزيد من خطر المشكلة أن التآكل يتجه نحو الشارع ويسبب خطرا على المناطق القريبة منها بالإضافة إلى تراكم الترسبات في النهر و على الضفة اليسرى منه وزيادة السرع في الجانب الآخر.ان الهدف من هذا البحث هو لتحديد سبب انهيار الجوانب، والتوصل الى أفضل السبل لمعالجة مشكلة تآكل ضفة النهر بأقل كلفة. ممكنة. تم استخدام نموذج رياضي هيدروليكي لدراسة تآكل الضفاف ومقارنة سبل المعالجة المتاحة التي تلبي المتطلبات الهيدروليكية وبأقل كلفة ممكنة. يتضمن البحث عدة خطوات, أولها استخدام جهاز الميني جت الذي يوفر طريقة بسيطة لقياس عمق التآكل مع الزمن لضفة النهر وايجاد قيمة اجهاد القص الحرج ومعامل التعرية لعشر عينات من التربة, والثانية اعداد نموذجين (احدهما بدون استخدام معالجة والآخر باستخدام نوعين من المعالجة وهما تكسية حجرية وغطاء نباتي) باستخدام برنامج استقرارية الضفة وتآكل بداية النهر وحساب كميات التآكل ومعامل الامان للعينات العشرة, والثالثة اعداد نموذجين (احدهما بدون استخدام معالجة والآخر باستخدام ثلاثة أنواع من المعالجة وهي تكسية حجرية وقفة صخرية وغطاء نباتي) باستخدام برنامج نمذجة المياه السطحية الثنائي البعد وحساب سرعة وعمق ومنسوب الماء متمثلة بأربعة سيناريوهات, ولهذا لوحظ حدوث تآكل في تصريفات اخرى في الحالة الطبيعية بالقرب من الضفة اليمنى وخصوصا في المقطعين العرضيين (2 + 600) و (4 + 000) بنسبة عالية بسبب معامل التعرية العالي في هذين المقطعين. كما يحدث الفشل في الحالة الطبيعية لنهر دجلة في مدينة النعمانية وخصوصا في المقاطع العرضية (2 + 600) و (4 + 000) بسبب تآكل بالقرب من الضفة اليمنى ولا تحدث بسبب فشل ثبات الميول للضفة اليمنى حيث أن قيم السرع بالقرب من الضفة اليمنى لمنطقة الدراسة بالنسبة لمعظم التصاريف ما بين0.67 و0.91 م / ثا. اضافة الى أن العمل المختبري باستخدام جهاز الميني جت أظهر ارتفاع معامل التعرية للمقاطع العرضية (2+600), (2+900) و(4+000) مما يؤكد احتمالية تآكل ضفة النهر حيث أن السرعة في مقدم الجزرة وبالقرب من الضفة اليمنى لمنطقة الدراسة تتراوح ما بين 64‚0 و47‚1 م / ثا, في حين تتراوح السرعة في مؤخر الجزرة ما بين 64‚0 و04‚1 م / ثا, بالاضافة الى أن التربة للضفة اليمنى لنهر دجلة في النعمانية هي تربة غرينية، وسرعة التآكل فيها أعلى من 0.5 م / ثا، وبالتالي فإن الضفة اليمنى سوف تكون آمنة ضد التآكلات فقط عندما يكون تصريف نهر دجلة أقل من 500 م3 / ثا. ان الغطاء النباتي هو من سبل المعالجة غير الآمنة على الضفة اليمنى من نهر دجلة في مدينة النعمانية حيث ان سرعة إزالة النباتات تبلغ 0.61 م / ثا بينما كانت نتائج السرع بالقرب من ضفة النهر اليمنى في معظم التصاريف هي أعلى من هذا الحد. ان علاج ضفة النهر اليمنى باستخدام التكسية الحجرية هو الخيار الافضل في مدينة النعمانية لأنه أقل كلفة بحوالي 2 مليار دينار من العلاج بواسطة القفة الصخرية بالإضافة إلى أن معدل نسبة تخفيض السرع على طول الضفة اليمنى باستخدام التكسية الحجرية يتراوح بين 15٪ الى 85 ٪، في حين أن معدل نسبة تخفيض السرع على طول الضفة اليمنى باستخدام الكابيون يتراوح بين 8 ٪ الى 25 ٪ على التوالي.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2017 (1)