research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Distribution of Shear Stress in the Meanders of Tigris River Within Baghdad City
توزيع اجهاد القص في تعرجات نهر دجلة في بغداد

Author: Ala Hassan Nama الاء حسن نعمة
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2015 Volume: 18 Issue: 1 Pages: 26-40
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Distribution of bed and banks shear stress was studied considering the effect of bends on this distribution within the main three meanders, Al-Kadimiyah, Al-Atafiyah and Al-Jadiriyah in Tigris River within Baghdad City. A steady flow hydraulic model, using the HEC-RAS software, was used to simulate the flow in Tigris River within Baghdad City in order to obtain the flow characteristics in ten slices across the considered cross section along the river reach for the cases of 400, 800 and 1300 m3/s which represent the minimum, average and maximum discharge of the river flow during the period from 2000 to 2010. The calibration and verification process was carried out using two sets of discharge and stage measurements. These processes showed that the Manning’s n values were between 0.025 to 0.028 for the main channel and 0.038 to 0.042 for the left and right banks and the water surface slope was 7 cm/km. Application of the hydraulic model for the three cases of discharge (400, 800 and 1300 m3/s ) shows that the maximum and minimum flow velocity were (0.39, 1.11), (0.53, 1.13) and (0.57 and 1.37m/sec), respectively. While the water surface slopes varied from 6.5 to 8.5 cm/km for discharges between 400 and 1300 m3/s, respectively. These slopes increased at the bridges to about 9 cm/km. Results of applying the hydraulic model were used to compute the shear stress in each slice across all the considered cross sections for the three meanders using the reach-averaged boundary shear stress equation and the Federal Highway Administration guidance was used to estimate the shear stress within the high shear stress locations. The Arc-GIS software was used to process the data by making use of the available interference facilities between the HEC-RAS and Arc-GIS softwares. The estimated maximum shear stresses in the three bends for the discharges 400, 800 and 1300 m3/s showed that the meandering effect increase the maximum shear stress in Al-Kadimiyah, Al-Atafiyah and Al-Jadiriyah bends by about 16%, 22% and 31%, respectively. The locations and distribution of shear stress in the case of considering the meanders effect at the upstream and downstream of the bends does not affect. While it is changed in the bend and become coincident with the characteristics of flow and river geometry. The influence of disparity in the values of shear stress appears through upgrowth of the islands within the river at the locations of low shear stress with continuous changes in the geometry of the river to be coincident with the distribution of shear stress.

تم دراسة توزيع قيم اجهاد القص في قاع وضفاف النهر اخذين بنظر الاعتبار تاثير الانحناءات على هذا التوزيع في التعرجات الثلاثة الرئيسية الكاظمية والعطيفية والجادرية في نهر دجلة ضمن مدينة بغداد.استخدم نموذج هيدروليكي للجريان الثابت باستخدام برنامج الHEC-RAS لمحاكات الجريان في نهر دجلة ضمن مدينة بغداد لإيجاد خصائص الجريان في عشرة شرائح عمودية على عرض مقاطع النهر على طول مقطع النهر لحالات الجريان 400 و 800 و 1300م3/ثا والتي تمثل اقل ومعدل واعلى تصريف للنهر خلال الفترة من 2000 الى 2010م.تم اجراء عملية المعايرة والتحقق باستخدام مجموعتين من التصاريف والمناسيب المقاسة. بينت هاتين العمليتين ان قيم معامل ماننك تراوحت بين 0.025 و 0.028 للقناة الرئيسية و 0.038 الى 0.042 للضفاف الفيضانية وميل سطح الماء 7سم/كم.بينت نتائج تطبيق النموذج الهيدروليكي لحالات التصريف الثلاثة (400 و 800 و 1300م3/ثا) ان اعلى واقل سرعة جريان كانت (0.39 و 1.11) و (0.53 و 1.13) و (0.57 و 1.37م/ثا), على التوالي. بينما ميل سطح الماء تراوح بين 6.5 الى 8.5سم/كم للتصاريف 400 و 1300م3/ثا. هذهِ الميول تزداد عند الجسور لتصل الى حوالي 9 سم/كم.استخدمت نتائج تطبيق النموذج الهيدروليكي في حساب اجهاد القص في كل الشرائح ضمن القطع العرضي لكل المقاطع العرضية للتعرجات الثلاثية باستخدام معادلة متوسط إجهادِ قصِّ الحد المتاخم لمقطع القناة وتم اعتماد دليل الادارة الاتحادية للطرق السريعة في حساب اجهاد القص في مواقع اجهاد القص العالية. وتم استخدام الحقيبة البرمجية Arc-GIS في اجراء العمليات الحسابية وعرض وتحليل النتايج بالاستفادة من ميزات وامكانيات تبادل وتحليل البيانات المتوفرة في برنامج ال HEC-RAS و الحقيبة البرمجية Arc-GIS.ان اعلى قيم اجهاد القص التي حسبت في الانبعاجات الثلاثة للتصاريف 400 و800 و 1300م3/ثا بينت ان تأثير التعرج يزيد قيم اجهاد القص القصوى في تعرج الجادرية والعطيفية والجادرية بنسب تصل الى حوالي 16% و 22% و 31%, على التوالي.ان موقع وتوزيع اجهاد القص في حالة اخذ تأثير التعرج بنظر الاعتبار لاتتأثر في مقدم ومؤخر الانحناء. بينما تتغير هذهِ القيم والتوزيع في الانحناء وتصبح متوافقة مع خصائص الجريان وشكل النهر.ان تأثير التفاوت في قيم اجهاد القص تظهر من خلال نمو الجزرات في النهر عند مواقع اجهاد القص الواطىء مع استمرار تغير شكل النهر حتى تصبح متطابقة مع توزيع اجهاد القص.

Keywords

Shear stress --- Meander --- Tigris River

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2015 (1)