Removal efficiency of sediment by self-cleaning of combined rectangular weir with three ectangular bottom openings by using ANN

Joint Authors

al-Suhaili, Rafi Hashim Shakir
al-Baydani, Jabbar H.
al-Mansuri, Nisrin Jasim Husayn

Source

Journal of University of Babylon for Engineering Sciences

Issue

Vol. 23, Issue 2 (30 Jun. 2015)14 p.

Publisher

University of Babylon

Publication Date

2015-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

14

Main Subjects

Earth Sciences, Water and Environment

Topics

Abstract AR

تم في هذا البحث اعتماد التجارب المختبرية لدراسة النحر الحاصل في مقدم و مؤخرالهدارالمستطيل ذو ثلاث فتحات مستطلة الشكل فى اسفله،(متساوية الابعاد).

تم عمل (33) نموذج مختلف من هذا المنشأ بأختلاف الابعاد لكل من الهدار و الفتحات لثلاث حالات مختلفة (للهدار بدون الفتحات السفلية و للهدار بفتحة واحدة و للهدار بثلاث فتحات) لاغراض المقارنة.

وضعت هذه النماذج في القناة المختبرية تحت ظروف الجريان الهادئ ( subcritical) و الخالي من حمل الرسوبيات (condition-water clear)، و بأستخدام تربة رملية ذات جزيئات منتظمة و غير متماسكة كمادة للقاع.

تم اجراء تحليل بعدى لأيجاد علاقة لا بعدية بين (أعلى قيمة لعمق و طول و عرض حفرة النحر عند مقدم و مؤخر الهدار) و متغيرات تمثل ابعاد النموذج و أخرى تمثل الجريان لكل حالة جريان.

و تم دراسة نمط توزيع السرع بأستخدام برنامج (RMA2) لتمثيل محاكاة التنظيف الذاتي لنماذج النحر.

كما أن قيم معامل التغيير لكل حالات الجريان في تخمين كفاءة الازالة لكلا الجانبين من الهدار كانت (465.0- ll3.l) مما يشير إلى ضرورة الحصول على نموذج لوصف هذا التغيير.

من تحليل النتائج المختبرية تبين أن فرق الارتفاع، منسوب المياه أعلى الهدار، الوقت، عدد و حجم الفتحات، من العوامل المؤثرة في حجم حفرة النحر في كلا الجانبين من الهدار.

يقوم نموذج ANN)) بأيجاد كفاءة الازالة للرسوبيات في مقدم و مؤخر الهدار كدالة لمختلف المتغيرات المتعلقة بالابعاد الهندسية الخاصة بالنموذج و المتغيرات التي تمثل الجريان بقيم معامل ارتباط لكل الشبكات يتراوح بين (803.0-989.0=r) لكفاءة الازالة المحسوبة و المقاسة.

تشيرالقيم العالية للارتباط إلى إمكانية التنبؤ العالي للموديل كما تم بناء نموذج (Visual Studio 20l0,Net) لغرض استخدامه من قبل المهندسين لأيجاد كفاءة الازالة للرسوبيات لجميع النماذج.

Abstract EN

This research was based on laboratory experiments for obtaining the sediment removal efficiency for a rectangular weir with three rectangular bottom openings.

Thirty-three physical models were made for weir without openings, weir with one opening, weir with three openings, for purpose of comparison.

These models were operated under clear-water condition and by using the uniform cohesion less sand as bed material.

Dimensional analysis was made to relate the maximum scour depth, width and length of the scour holes created at the upstream and downstream sides of the weir, with different geometrical and flow variables for each flow case.

The SMS Software-RMA2 Model was used to obtain the velocity distribution to be related to the simulation of the self-cleaning efficiency for the proposed weir models.

The coefficients of variation for the estimated removal efficiency of sediments at both sides were (1.113-0.465), which indicate the necessity of obtaining a model to describe this variation.

Experimental data analysis had shown the flow conditions such as the head difference ,the head over the weir, time, dimensions of openings, number of openings have considerable effect on the scour holes volume at both sides of the weir.

ANN models were developed herein using the (SPSS software, version 19) to express the removal efficiencies of sediment both at the upstream and downstream sides of the weir as a function of the different geometrical and flow variables.

These obtained ANN models were found to have correlation coefficients range (r = 0.989-0.803) between the observed and predicted removal efficiencies.

These high correlations indicate the capability of these models for a very good predictions.

These models were used in a Visual Stuido Net, 2010 program in order to be used by engineers to find the removal efficiency of such structure.

American Psychological Association (APA)

al-Suhaili, Rafi Hashim Shakir& al-Baydani, Jabbar H.& al-Mansuri, Nisrin Jasim Husayn. 2015. Removal efficiency of sediment by self-cleaning of combined rectangular weir with three ectangular bottom openings by using ANN. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences،Vol. 23, no. 2.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-597972

Modern Language Association (MLA)

al-Suhaili, Rafi Hashim Shakir…[et al.]. Removal efficiency of sediment by self-cleaning of combined rectangular weir with three ectangular bottom openings by using ANN. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences Vol. 23, no. 2 (2015).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-597972

American Medical Association (AMA)

al-Suhaili, Rafi Hashim Shakir& al-Baydani, Jabbar H.& al-Mansuri, Nisrin Jasim Husayn. Removal efficiency of sediment by self-cleaning of combined rectangular weir with three ectangular bottom openings by using ANN. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences. 2015. Vol. 23, no. 2.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-597972

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices.

Record ID

BIM-597972