ناقشت كلية الهندسة-جامعة بغداد/ قسم هندسة الموارد المائية رسالة الماجستير الموسومة (دراسة سعة التصريف لهدار المتاهة الجانبي في قناة مستقيمة باستخدام ال CFD, منطقة الدراسة: مدخل مهرب فيضان نهر ديالى) لطالبة الماجستير زهراء مسلم هادي مطلوب وذلك يوم الثلاثاء المصادف 24/1/2023 في قاعة الأستاذ الدكتور نجيب خروفة في القسم.
تألفت لجنة المناقشة من الذوات :
أ.د. حيدر عبدالامير خضير – جامعة بغداد / كلية الهندسة – قسم هندسة الموارد المائية – رئيساً
أ.م. هيثم علاء الشامي – جامعة النهرين / كلية الهندسة-قسم الهندسة المدنية- عضواً
أ.م.د. أمين محمد صالح امين– جامعة بغداد / كلية الهندسة – قسم هندسة الموارد المائية – عضواً
م.د. حيدر قيس مجيد– جامعة بغداد / كلية الهندسة – قسم هندسة الموارد المائية – عضواً و مشرفاً
وبعد مناقشة الطالبة والاستماع لدفاعها وتقييم مستوى الرسالة، مُنحت الطالبة درجة الماجستير بهندسة الموارد المائية – الهيدروليك و بتقدير جيد جداً عالي.
اهداف الدراسة
1- دراسة تجريبية لقدرة هدار المتاهة الجانبي على التفريغ باستخدام زوايا جدار مختلفة لإيجاد التصميم الأفضل والأكثر كفاءة لهذا الهدار في المختبر.
2-محاكاة هدار المتاهة الجانبي ، والذي تم اختباره بالفعل في المختبر ، باستخدام تقنية CFD للتحقق من صلاحية وكفاءة البرنامج من خلال مقارنة النتائج مع المخرجات التي تم الحصول عليها من المختبر.
3- محاكاة التصميم الهندسي الأكثر كفاءة لهدار المتاهة الجانبي في مدخل المهرب الفيضاني المتفرع من نهر ديالى باستخدام برنامج CFD لدراسة تأثير هذا الهدار في هذه المنطقة.
مستخلص الرسالة
يعتبر نهر ديالى من أهم الأنهار في العراق وله دور كبير في توفير المياه لمحافظة ديالى. تم إنشاء سد حمرين على نهر ديالى، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في السيطرة على فيضان النهر، بالإضافة إلى العديد من الفوائد الأخرى، بما في ذلك توليد الطاقة الكهربائية وتوفير المياه اللازمة لري الأراضي الزراعية المجاورة للنهر. يقع سد حمرين على بعد 10 كم من منبع ديالى وير، حيث تشكل ديالى وير وسد حمرين نظام هيدروليكي متكامل. تعرض نهر ديالى لعدة فيضانات في الفترة الأخيرة بسبب وصول سد حمرين إلى الحد الأقصى للتخزين وبالتالي تصريف موجات كبيرة من السيول الى نهر ديالى و الذي بدوره غير قادر على استيعاب هذه السيول، بسبب التعديات المستمرة على ضفاف النهر وقلة عمليات الصيانة للعديد من أقسامه، كما حدث في فيضانات 1988 و 2019. لذلك اهتمت الدراسات السابقة بدراسة عدة حلول لمواجهة حالة الفيضان منها اقتراح مهرب فيضاني متفرع من نهر ديالى بسبب استحالة استخدام مهرب صلاح الدين بسبب تحول الاراضي المجاورة له لمناطق سكنية وبالتالي استخدامه سيؤدي الى اضرار مادية وبشرية. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو العثور على أفضل هدار متاهة جانبي من حيث سعة التصريف، وسهولة البناء، والأداء الهيدروليكي، لمحاكاة مدخل المهرب الفيضاني المتفرع من نهر ديالى. حيث تم تقسيم العمل في هذه الدراسة إلى ثلاثة أجزاء، يتضمن الأول العمل المختبري، ويشمل اختيار خمسة أنواع من هدارات المتاهة الجانبية شبه المنحرفة بزوايا جدار جانبية مختلفة (ᵒ15، 30ᵒ ، 45ᵒ ، 60ᵒ وᵒ75 (تم وضعها في الجدار الجانبي لقناة مستطيلة تحول المياه الزائدة من القناة الرئيسية إلى القناة الجانبية. تم حساب معامل تصريف هدارات المتاهة الجانبية باستخدام المعادلة التي تم استخلاصها من العلاقة بين التفريغ الداخل للقناة، والتي تم حسابها من خلال الهدار ذي القمة الحادة الموجود في منبع القناة الرئيسية مع قيمة الأرتفاع الكلي للماء Head)) فوق كل هدار. أظهرت النتائج أن هدار المتاهة الجانبي شبه المنحرف بزاوية جدار جانبية ᵒ75 له معامل تصريف أكبر من هدارات المتاهة شبه المنحرفة الأخرى، وهذا يعني أن زاوية الجدار الجانبية لها تأثير واضح على سعة تصريف الهدار. الجزء الثاني من هذه الدراسة هو التحقق من صحة العمل المخبري باستخدام تقنيةCFD ، حيث تمت محاكاة نفس القناة المختبرية بهدارات المتاهة الجانبية شبه المنحرفة باستخدام برنامج Ansys-Fluent. أعطت الدراسة العددية نتائج قريبة جدًا مقارنة بالنتائج التجريبية باستخدام MSE حيث تتراوح نسبة الخطأ من 3.3٪ الى 10٪. بعد استخلاص أفضل هدار متاهة جانبي شبه منحرف تجريبياً وعددياً تم الأنتقال الى الجزء الأخير من العمل وهو محاكاة هدار المتاهة الجانبي شبه المنحرف بزاوية جدار جانبية ᵒ75 عدديا عند مدخل المهرب الفيضاني المتفرع من نهر ديالى. أظهرت نتائج هذه المحاكاة أن هدار المتاهة الجانبي له قدرة تصريف أكبر بنسبة 4.8٪ من بقية الهدارات التقليدية المستخدمة في الدراسات السابقة وله دور أكثر فاعلية في معالجة الفيضانات.
توصي الدراسة بما يلي :
1- في العمل المختبري ، تمت دراسة تأثير زاوية الجدار الجانبي لهدار المتاهة الجانبي أحادي الدورة على قدرة تصريفه. في المستقبل ، من الممكن استخدام هدار المتاهة الجانبي متعدد الدورات ودراسة تأثير عدد الدورات على سعة التفريغ.
2-في هذه الدراسة ، تم محاكاة مدخل المهرب الفيضان المتفرع من نهر ديالى عدديًا بواسطة هدار المتاهة الجانبي بزاوية الجدار الجانبي 75 درجة فقط لأنه يحتوي على أعلى تصريف ولا يوجد وقت كافٍ لمحاكاة باقي الهدارات لأن هذه الدراسة أجريت مختبريًا وعدديًا باستخدام برنامج CFD ، والذي يستغرق وقتًا طويلاً لعملية المحاكاة في المستقبل ، يمكن محاكاة مدخل الهروب مع بقية هدارات المتاهة الجانبية شبه المنحرفة الأخرى.
