research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Study of Using Gabion to Protect Downstream Slope of Stone Weirs
دراسة لاستخدام السلال الصخرية لحماية سفح المؤخر للهدارات الحجرية

Loading...
Loading...
Abstract

In the present research, the stability of stone weirs protected by gabions and subjected to overtopping flow rates under the effect of high flow rates has been studied experimentally. Four weir models with different downstream slopes [1V:2.5H, 1V:3H, 1V:4H, 1V:5H, 1V:7.5H ] were constructed and tested. sixty experiments were carried out for four cases of gabions laying on the downstream slope, laying gabions with one layer and no connections (M-1), laying gabions with lateral connections (M-H), laying gabions with longitudinal connections (M-V), laying gabions with two layers (M-2] using three gravel diameters (11.11,15.9 and 22.25)mm. From the data analysis, many equations were obtained for the estimation of failure unit discharge in terms of equivalent gravel diameter, relative submerged intensity of gabions, gabions layer solidity, and tangent of internal friction angle of gabions, for each case of gabions laying. A simple method was presented for the design of stone weirs protected by gabions in terms of maximum failure discharge with the help of design charts obtained from the present study. Comparing results of the present study with those of other investigations show that stone weirs protected by gabions stand higher failure unit discharge than rockfill and earth weirs protected by gabions.

تم في هذا البحث دراسة مدى ثباتية واستقرار سفح المؤخر للهدارات الحجرية المعرضة للجريان الفوقي باستخدام السلال الصخرية وذلك بإنشاء خمسة نماذج من الهدارات بميول مختلفة لسفح المؤخر [1V:2.5H,1V:3H,1V:4H,1V:5H,1V:7.5H] وأجريت ستون تجربة، نفذت لاربع حالات لوضع السلال الصخرية على سفح المؤخر ]وضع السلال الصخرية بطبقة واحدة بدون ربط (M-1)، ربط السلال الصخرية أفقيا (M-H)، ربط السلال الصخرية رأسيا (M-V)، وضع السلال الصخرية بطبقتين بدون ربط (M-2) ، لثلاثة أقطار من الحصى [11.11,15.9,22.25] ملم. من تحليل النتائج تم الحصول على معادلات لحساب تصريف الفشل بدلالة معدل قطر الحصى ، الكثافة النسبية للسلال الصخرية المغمورة، صلادة طبقة السلال الصخرية ، وميل زاوية الوضع للسلال الصخرية لكل حالة من حالات وضع السلال الصخرية على السفح. وتم تقديم طريقة مبسطة لتصميم الهدارات الحجرية المحمية بالسلال الصخرية بدلالة أكبر تصريف فشل يمر فوق الهدار وبالاستعانة بمنحنيات تصميمية لكل حالة. عند مقارنة نتائج الدراسة الحالية مع نتائج الدراسات السابقة تبين بان الهدارات الحجرية المحمية بالسلال الصخرية تعطي تصاريف فشل أكبر من الهدارات الركامية والترابية المحمية بالسلال الصخرية .


Article
FLOW THROUGH AND OVER GRAVEL GABION WEIRS
الجريان من خلال وفوق هدارات السلال الحصوية

Authors: 1Fadhil Mohamed Al- Mohammed --- 2Saad Hassan Mohammed
Journal: journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء ISSN: 18130410 Year: 2015 Volume: 13 Issue: 2 Pages: 193-205
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Loading...
Loading...
Abstract

Gravel and Rockfill gabions are commonly used in hydraulic structures such as self-spillway dams, cofferdams, and head regulators for water distribution or other purposes. A laboratory experiments were conducted to study the influence of gravel mean size, which consists of gabion, length and height of gabion on its upstream water depth. The present study included two cases of flow regimes, through and transient flow. In this study, different gravel gabion weir models were tested in horizontal laboratory flumes of 10m length, 0.3m width, and 0.5m depth, for various weir lengths and heights using a wide range of discharges. Monosized gravel was used as filling material for the weir models. The gravel samples used in this study were three monosized gravel samples with diameters (-14+10), (-20+14), and (-25+20) mm. The results showed that for throughflow regime; upstream water depth of the gabion weir increases by decreasing the gravel mean size for the same weir length. In addition, for same gravel size, upstream water depth of the gabion increases by increasing the weir length. The results indicated that the relation between upstream water depth and unit discharge passing through gabion weir is linear for through and transient flow regimes. A positive and significant correlation was found between upstream water depth and unit discharge with an average R2of 0.99 and 0.97 for through and transient flow regimes respectively. Based on dimensional analysis concept, multiple regression analysis equations were developed for computing the upstream water depth of the gabion weir at throughflow and transition flow regimes.

تستخدم هدارات السلال الحصوية والركامية بشكل شائع في المنشات الهيدروليكية كسدود ذاتية المطفح او كسدود تحويل او كنواظم رأسية لتحويل وتوزيع مياه الري او لاغراض اخرى.اجريت التجارب المختبرية لدراسة تاثير معدل قطر الحصى المكون للسلة الحصوية وطول وارتفاع السلة على عمق الماء في مقدم السلة تحت تأثير جريان الماء .يتضمن البحث حالتين لانظمة الجريان خلال الهدارات الحصوية هما الجريان الخلالي والجريان الانتقالي.تم في هذا البحث فحص نماذج سلال حصوية باستخدام مواد حصوية مالئة احادية التدرج باحجام مختلفة.لانجاز البحث تم استخدام قناة مختبرية افقية بطول 10m وعرض 0.3m وعمق 0.5m ،حيث كونت النماذج المفحوصة باطوال وارتفاعات مختلفة وفقا لحالة الجريان مع استخدام مدى واسع للتصاريف المارة من خلالها وفوقها.تم انجاز التجارب المختبرية باختيار ثلاث نماذج من الحصى النهري الاحادي التدرج هي (-14+10)mm و (-20+14)mm و (-25+20)mm . بينت نتائج الجريان الخلالي بانه لنفس وحدة التصريف وطول الهدار الحصوي فان ارتفاع الماء في مقدم الهدار يزداد كلما قل القطر الممثل للحصى المستخدم .كما اظهرت نتائج الجريان الخلالي بانه لنفس التصريف وقطر الحصى فان ارتفاع الماء مقدم الهدار يزداد بزيادة طول الهدار. بينت نتائج البحث بانه لحالتي الجريان فان العلاقة بين عمق الماء في مقدم الهدار الحصوي ووحدة التصريف المار خلاله وفوقه لجميع احجام الحصى والابعاد المستخدمة هي علاقة خطية بقيم معامل ارتباط R2 هي 0.99 و0.97 لنظامي الجريان الخلالي والانتقالي على التوالي.وباستخدام اسلوب الانحدار الخطي والمتعدد واعتمادا على نظرية التحليل البعدي تم التوصل الى معادلات خاصة لحساب عمق الماء في مقدم الهدار الحصوي للجريانين الخلالي والانتقالي اعتمادا على التصريف المار عبر السلة الحصوية والقطر الممثل للمواد الحصوية والابعاد الهندسية للهدار.


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.


Article
Effect of Gravel Size and Weir Height on Flow Properties of Gabions

Authors: Shaker A. Jalil --- Sarhan A. Sarhan --- Bshkoj S. Hussein --- Jihan M. Qasim
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2019 Volume: 27 Issue: 2 Pages: 214-222
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

The variation between flow depth generated in front of gabion barrier and flow rate has been studied in open laboratory flume. Flow profiles have been observed for each of "Transition Flow" and "Overflow" regimes. Effects of gabion height and material coarseness on the upstream flow depth are studied by testing four different gabion heights and four different medium aggregate sizes. The analysis of experimental results showed that the relative decrease in flow depth varies between 38% and 17% for "Through Flow" type when material coarseness and discharge increase. In "Transition Flow" regime, increasing material coarseness and discharge causes an average decreases in relative flow depth of 7.6% and 4.4% for gabion heights 15cm and 30cm, respectively. Gabion begins to operate as an overflow weir when the average water depth to the gabion height (H/P) is 1.19. While the overall average increase in discharge relative to solid weir is 15%. Prediction relationships for flow depth upstream the gabion for each of the three flow regimes is suggested. Also, dimensionless relation to predict discharge coefficient are proposed with good accuracy.

لقد تم دراست العلاقة بين عمق الماء المتجمع امام السداد الحجرية والتصريف القادم من اعالي المجاري المائية في قناة مختبرية. حيث تم دراسة السطح الحر للماء في حالة التدفق الانتقالي وفي حالة الفيضان فوقه. تضمنتالدراسةتأثيرارتفاعجسمالسدادالحجريةوخشونةالموادالمستخدمهفيالانشاءعلىعمقتدفقالمنبععنطريقاختبارأربعةارتفاعاتمختلفةمنالهداراتوأربعةأحجاممختلفةمنالحصى. أظهرتحليلالنتائجالمختبريةأنالانخفاضالنسبيفيعمقالماء المتجمع امام الهدارات يتراوحمابين 38٪ و17٪ لنوع الجريان " التدفق خلال " عندمايزدادكل من خشونةالمادةوالتصريف، وفينظام "التدفقالانتقالي"،تؤديزيادةخشونةالمواد والتصريفإلىانخفاضمتوسطفيعمقالتدفقالنسبيبين 7.6٪ و4.4٪ لارتفاعالهدارات الحجرية 15 سمو30 سم،علىالتوالي. يبدأالسداد الجريةفيالعملكهدار يفيض الماء من فوقهعندمايكونمتوسطعمقالماءإلىارتفاعالسداد (H / P) هو 1.19، فيحينأنمتوسطالزيادةالإجماليةفيالتصريفنسبةإلى تصريفالسدالصلبهو 15 ٪. كما تم أقتراحعلاقات تجريبيةللتنبؤبعمقالماء المتجمعأمامالسداد الحجريةلكلمنأنظمةالتدفقالثلاثة. كماتم اقتراحعلاقةتجريبية عديمة الابعاد للتنبؤبمعاملالتصريف لهذة السدادوبدقةجيدة.


Article
Properties of Flow through and over Gravel Basket Weir

Authors: Shaker A. Jalil --- Sarhan A. Sarhan --- Jihan M. Qasim --- Bshkoj S. Hussein
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2019 Volume: 27 Issue: 3 Pages: 127-136
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Construction of gravel basket weir in waterways causes water accumulationin frontof this porous structure less than solid weir. In the present study the upstream flow depth, water surface profile and discharge coefficient are investigated through laboratoryexperiments. Four different weir lengths (15, 20, 25 and 30 cm) and four different degrees of gravel coarseness (1.13, 1.58, 2.19 and 2.27) are studied. Accordingly, sixteen models are tested under different free flow conditions. Analysis of the results show that in "through flow" regime the increase in weir length raises the generated upstream depth for all coarseness degrees by 30% while coarseness lowers the depth by 28%.In "transition flow", however,doublingthe length increasesthe flow depth by 7%, but increasing coarseness from 1.13 to 2.72 cm mean diameter causes 7% reduction in flow depth. The "overflow" regime begins to appear when the depth to length ratio equals0.75 for long weir, and about1.54 for shortest weir. A comparison between gravel basket weir and corresponding solid weir indicates that average depth reduction is 7.5% for coarseness of 1.13 cm and 9% for coarseness of 2.72 cm. Mathematical models for water depth prediction for the three flow regimes are presented. For "overflow" an empirical formula is proposed to estimate the coefficient of discharge with acceptable accuracy.

يؤديإنشاءهدارات منسلالالحصىفيالمجاريالمائيةإلىتراكمالمياهأمامهذهالمشأتالمسامية،ويكون فيها منسوب المياهأقلمن تلك التي تتجمع مقدمة الهدارات الصلبة.تتضمنهذهالدراسة،تقديرعمقالماء المتجمع امام هذه الهدارات مع قياس شكل السطح الحر للجريان والتنبؤ بقيمة معاملالتصريفمنخلالالتجاربالمختبرية.كماتمتدراسةأربعةأطوالمختلفةمنالهدارات (15 ، 20 ، 25 و 30 سم) وأربعخشونات مختلفةمن الحصى (1.13 ، 1.58 ، 2.19 و 2.27). وفقًالذلك، فقد تماختبارستةعشرنموذجاًفيظروفمختلفة منالتدفقالحر. أظهرتحليلنتائجنظامالجريان "التدفق النافذ" أنالزيادةفيعرضالسدتسبب في زيادة عمق الماء المتجمع امام الهدارات ولجميعدرجاتالخشونةبنسبة 30٪ بينماتقللالخشونةمنالعمقبنسبة 28٪. وفي "التدفقالانتقالي"،يؤديمضاعفةالطولإلىزيادةعمقالتدفقبنسبة 7٪،بينما تؤدي زيادةالخشونةمن 1.13 إلى 2.72 سمفيانخفاض عمق الجريانبنسبة 7٪. يبدأنظام "التدفقالفائض" بالظهورعندماتساوينسبةعمقالماءإلىعرض السد حوالي 0.75 للعرض الكبيرو1.54 للعرض القليل. تشيرالمقارنةبينهدارات سلالالحصىوالهداراتالصلبةإلىأنمتوسطتقليلعمق الماء هو 7.5٪ للصلابةالبالغة 1.13 سمو9٪ للصلابةالبالغة 2.72 سم. تماقتراحنماذجرياضيةللتنبؤبعمقالمياهلأنظمةالتدفقالثلاثة،أما بالنسبةلنظام "التدفق الفائض"،فقد اقتُرِحَتصيغةتجريبيةلتقديرمعاملالتصريفبدقةمقبولة.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (4)

Arabic (1)


Year
From To Submit

2019 (2)

2017 (1)

2015 (1)

2013 (1)