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

• Published in: JES. Journal of engineering sciences 2020-09, Vol.48 (5), p.783-804
• Main Author: Haykal, Nasr
• Format: Article
• Language: ara ; eng
• Subjects: التصميم الإنشائي; الجسور; القنوات المائية
• ISSN: 1687-0530; 2356-8550
• DOI: 10.21608/jesaun.2020.111400

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. 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 int