Improved design criteria for extending bridge-like intakes into open channels

العناوين الأخرى

معايير تصميم محسنة لمد مآخذ المياه الشبيهة بالكباري داخل القنوات المكشوفة

المؤلف

Haykal, Nasr

المصدر

Journal of Engineering Sciences

العدد

المجلد 48، العدد 5 (30 سبتمبر/أيلول 2020)، ص ص. 783-804، 22ص.

الناشر

جامعة أسيوط كلية الهندسة

تاريخ النشر

2020-09-30

دولة النشر

مصر

عدد الصفحات

22

التخصصات الرئيسية

الهندسة المدنية

الموضوعات

الملخص AR

تعتبر مآخذ محطات المياه الممتدة هي منشآت تقام على ضفاف النهر لتحويل وسحب المياه لاستخدامات وأغراض متعددة.

وقد ركزت الدراسات السابقة فقط على مد مأخذ المياه إلى عمق كاف من المياه لضمان السحب الدائم.

وتم استخدام نماذج فيزيائية ورقمية للتنبؤ بشكل التغيرات المورفولوجية في قاع النهر أو المجرى المائي لإيجاد أعمق نقطة لمد المأخذ إليها.

ومع ذلك، فق د أغفلت هذه الدراسات العوامل الأخرى التي تحكم هذا المد.

ويهدف هذا البحث إلى مناقشة وتقديم تلك العوامل، وإدخال أساس عملي وعلمي يساعد في حساب أقل مسافة لمد المأخذ داخل النهر من أجل سح ب المياه.

هذه المسافة هي المسافة بين النقطة التي يلتقي فيها أقل منسوب سنوي للمياه مع ضفة القناة المكشوفة والنقطة التي يكون فيها عمق المياه الحرج كافي ا لغمر فوهة ماسورة السحب دون إحداث دوامات قد تؤثر على كل من نظام الضخ وقاع المجرى المائي.

واستنادا إلى تعريف مسافة الامتداد، يجب أن يحس بعمق المياه الحرج تحت أقل منسوب لسطح المياه عن د المقطع العرضي للقناة المكشوفة المراد مد المأخذ عنده.

وبتحليل أقل منسوب مطلوب للمياه، وجد أنه يجب أن يساوي مجموع عمق الغمر، وقطر فوهة ماسورة السحب أو طول المصفاة (فانوس الفلتر)، وعمق خلوص فوق قاع مجرى القناة.

وبإجراء مزيد من التحليل، وجد أن قيمة عمق الغمر المطلوب تعتمد على الاحتياجات المائية لمحطة المياه، وسرعة شفط أو سحب المياه عند فوهة الماسورة، وأقصى ارتفاع لموجة مائية ناتجة عن مركب ملاحي متحرك بالقرب من المأخذ، وكذلك شكل سطح قاع المجرى المائي.

أيضا، وجد أن قيمة عمق الخلوص بين قاع المجرى وفوهة الماسورة هو عبارة عن دالة في (يتناسب مع) قطر ماسورة السحب أو طول المصفاة (فانوس الفلتر).

ولحساب مسافة أقل امتداد للمأخذ، تم تطوير نموذج رياضي (جدول بيانات) لربط جميع العوامل المذكورة أعلاه، والمساعدة في دراسة أكبر عدد ممكن من السيناريوهات المختلفة لإيجاد المسافة الآمنة والأكثر اقتصادية.

وأخيرا، خلص البحث إلى أن حساب أقل مسافة لمد المأخذ داخل المجرى المائي يتحكم فيه تحديد ومعرفة عدة عوامل مثل أقل منسوب لسطح المياه، والاحتياجات المائية لمحطة المياه وسرعة شفط (سحب) الماء عن د فوهة ماسورة السحب وأقصى ارتفاع لموجة المياه المتولدة عن قارب ملاحي متحرك بالقرب من فوهة ماسورة المأخذ.

الملخص EN

Extended water intakes are structures established at river sides to divert water for multiple uses and purposes.

previous studies have only focused on extending the intake to a sufficient water depth for ensuring permanent abstraction.

they used physical and numerical models to predict the trend of the site riverbed morphological changes for identifying the lowest bed levels and biggest depths to which intakes could be extended.

however, they have ignored other parameters that govern the extension.

this paper aims to investigate those parameters and introduce a practical and scientific basis that helps estimate the minimum (min) offshore extension distance of a water intake.

it is the distance between the point where the annual min water stage meets the channel bank and the point where a critical water depth is sufficient to submerge the suction pipe inlet without producing vortices that affect both the pumping system and channel bed.

based on the definition of the extension distance, the critical water depth under the min water stage at the channel cross section concerned has to be computed.

by analyzing the min water stage, it was found that it is equal to the sum of a submergence depth, the diameter of the suction pipe inlet or (the strainer length), and a clearance distance above the channel bed.

doing further analysis, it was found that the submergence depth value depends on the water station discharge requirements, the water suction velocity at the pipe inlet, and the maximum height of a water wave generated by a moving navigation boat near the intake as well as the channel bed morphology.

also, the value of the clearance distance above the bed was found to be a function of the suction pipe diameter or (the strainer length).

to compute the min extension distance, a spreadsheet model was developed to correlate all the concerned parameters and help study as many scenarios as possible to find the most economical and safest distance.

finally, the research concluded that the computation of the min extension distance is governed by a number of factors such as the min water stage, water station discharge requirements, water suction velocity at the pipe inlet, and maximum water wave height generated by a moving boat near the intake.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Haykal, Nasr. 2020. Improved design criteria for extending bridge-like intakes into open channels. Journal of Engineering Sciences،Vol. 48, no. 5, pp.783-804.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000318

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Haykal, Nasr. Improved design criteria for extending bridge-like intakes into open channels. Journal of Engineering Sciences Vol. 48, no. 5 (Sep. 2020), pp.783-804.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000318

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Haykal, Nasr. Improved design criteria for extending bridge-like intakes into open channels. Journal of Engineering Sciences. 2020. Vol. 48, no. 5, pp.783-804.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000318

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references: p. 802-803

رقم السجل

BIM-1000318