تمت مناقشة رسالة الماجستير للطالبة (ايمان عبد السلام علوان) في قسم هندسة الموارد المائية تحت اشراف الاستاذ الدكتور رياض زهير الزبيدي في يوم الاثنين الموافق ٢٨/٩/٢٠٢٠ عن رسالتها الموسومة:
الأثر الهيدروليكي لأستخدام وحدات خشونة ذات حجم هندسي كبير في القنوات المفتوحة
وقد تألفت لجنة المناقشة من الذوات المدرجة اسماءهم ادناه:
أ.م.د. حيدر عبد الامير الثامري رئيسا
أ.م.د. باسم شبع عبد عضوا
أ.م.د. شيماء عبد المطلب الهاشمي عضوا
أ.د.رياض زهير الزبيدي مشرفا
تناولت الدراسة الحلول المستخدمة لحماية القنوات المفتوحة من التعرية والترسيب في مقاطع محددة على امتداد المجاري المائية وذلك عن طريق زيادة خشونة سطح قعر القنوات من خلال استخدام احجاراً كبيرة أو كتلاً خرسانية والتي تعمل على زيادة خشونة القعر وينتج عنها اضافة مقاومة للجريان وبالتالي تغيير الخصائص الهيدروليكية لمقطع الجريان. يمكن الاستفادة من احداث هذا التغيير في خواص الجريان في السيطرة على التعرية أو الترسبات في مناطق محددة في القنوات. يعد كل من الشكل الهندسي لعناصر الخشونة والعدد المستخدم وترتيبها عوامل رئيسية مؤثرة في احداث التغيير في الخصائص الهيدروليكية للجريان.
تم تحري توزيع سرع الجريان على طول القناة بأستخدام سلسلة من الاختبارات وذلك لايجاد أفضل شكل وارتفاع وترتيب لعناصر الخشونة. استخدم برنامج ANSYS APDLوبرنامج ANSYS FLUENT لمحاكاة جريان الماء خلال القناة المفتوحة بوجود عناصر الخشونة. تم أعداد نموذج رياضي بالاعتماد على شروط حدودية مختلفة من تصريف وعمق الماء في مقدم ومؤخر القناة . أستخدمت ثلاثة أشكال مختلفة لعناصر الخشونة وهيBlock T-shape و Standard Baffle BlockوCurved Baffle Block وبثلاثة ارتفاعات مختلفة وهي ٣سم و٤.٥سم و٦سم. تم ترتيب عناصر الخشونة بثلاثة توزيعات مختلفة وهي التوزيع بسطرين على جزء من عرض القناة وباربعة أسطر أيضا على جزء من عرض القناة والتوزيع الكامل على عرض القناة.
أظهرت النتائج ان تأثير عناصر الخشونة على تغاير السرعة ضمن مقطع القناة يزداد بزيادة تصريف الماء وتتأثر قيم السرعة بزيادة ارتفاع عناصر الخشونة وزيادة عدد أسطر عناصر الخشونة. كان الاداء الهيدروليكي في حالة توزيع عناصر الخشونة على عرض القناة والتوزيع بالاربعة أسطر لهما متقارب تقريبا في حالة الحد الاعلى للتصريف البالغ ٢٤.٤٨ لتر/ثانية وأن الفرق في التأثير للتوزيع ذو الاربعة أسطر يكون في جزء من مقطع الاختبار بحسب مكان تواجدها. وبينت النتائج ان تأثير التوزيع بالاربعة أسطر يكون أكثر بنسبة ٣٣% من ذلك باستخدام سطرين من عناصر الخشونة وبنسبة ١٠% من التوزيع الكامل على عرض القناة في حالة التصريف ٥.٨ لتر /ثانية.
تزداد قيم السرعة قرب سطح الماء في حالة أستخدام ارتفاع عنصر الخشونة ٦سم أو في حالة توزيع عناصر الخشونة على عرض القناة أكثر من باقي الحالات الاخرى وذلك بنسبة ١٠% -٣٠% بالاضافة الى ان السرعة تزداد في حالة التصريف ٥.٨لتر/ثانية أكثر من حالة التصريف ٢٤.٤٨لتر /ثانية بنسبة ٣-٧٢% . تأثير ارتفاع عنصر الخشونة ٦سم يكون أكبر في معدل نقصان السرعة بالقرب من القعر عن باقي أرتفاعات عناصر الخشونة وذلك بنسبة ١٠%-٣٠%.
كما أظهرت النتائج أن في حالة التصريف ٥.٨ لتر /ثانية تكون Standard Baffle Block هي الافضل في نقصان قيم السرعة في حالة أرتفاع عناصر الخشونة ٣سم بنسبة ١٠% مقارنة مع الاشكال T-shape Blockو Curved Baffle Block. أما بالنسبة لباقي الارتفاعات فكانت Curved Baffle Block هي الافضل حيث تناقصت السرعة بنسبة ١٠% و ٥% مقارنة مع Block T-shape و Baffle Block Standard. في حالة التصريف ٢٤.٤٨ لتر /ثانية فأن جميع أشكال عناصر الخشونة لها نفس التأثير لنفس خصائص الجريان.
