الفهرس 
Chapter I : IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 151 |  |  |
| | | from | 151 | | |
Abstract
تعتبر دراسة النحر حول المنشآت الهيدروليكيه من الأهميه بمكان نظرا لخطورة النحر حولها والذي يسبب في كثير من الأحيان إنهيار هذه المنشآت. ولقد تعرضت دعائم الكباري أي الجسور ( أكتاف- بغال- خوازيق) لمثل هذا الإنهيار مرارا وتكرارا. وتعتبرمثل هذه المنشآت في غاية الأهمية لأن إنهيار تلك المنشآت يعرض المجتمع لخسائر في الأرواح البشرية وكذلك خسائر إقتصادية نتيجة الخلل في الحركة المرورية مما يؤثر سلبا علي إنتقال السلع والبضائع بالإضافه الي التكلفة الباهظه نتيجة إعادة الإنشاء والصيانة لمثل هذه المنشأت. ويكون الإنهيار بسبب سرعة حركة المياه حول الأدعامات حيث تزداد عند التدفقات العاليه مع زيادة قوة الإضطراب التي تعمل علي رفع ونقل الرواسب من منطقة الأساسات إلي مناطق اخري. هذا وقد تعرضت بغال كوبري دمياط لمشاكل نحر عام1950 وتقرر علاجها بإلقاء كتل حجرية حول أساسات هذه البغال. وفي نيويورك عام 1987 حدث إنهيار للعديد من الكباري مخلفا عشرات من الضحايا، وفي ولاية كاليفورنيا عام 1995 حدث إنهيار5 جسور وذلك بسبب الفيضان مما أدي الي العديد من الوفيات (44). ونادي إتحاد الطرق السريعه باليونان كل دوله لتقييم الكباري القائمه وتحديد مواقع النحر المحتمل ظهورها وكيفية مواجهتها قبل أن ينهار الكوبري أو يصبح غير أمن. لذا وجب طرح العديد من الأبحاث والدراسات التي تتناول كيفية تحجيم وتقليل النحر لدعائم الكباري عن طريق دراسة سلوك سريان المياه أمام هذه المنشآت وكيفية التحكم في الإضطرابات الناتجة عن سرعة إرتطام المياه بدعامات الكباري المتمثله في الأكتاف والبغال وكذلك الخوازيق.
أهداف البحث
يهدف البحث إلي تحجيم وتقليل النحر حول (بجانب) أكتاف الكباري بغرض الوصول إلي أدني قيمة ممكنه للنحر حول تلك الأكتاف وذلك للعمل علي زيادة تأمين الكباري ضد المشاكل المترتبه عن تآكل وتحات التربه وإنهيارها الذي يسبب في غالب الأحيان الي إنهيار هذه المنشآت ومن هنا كان لزاما علينا عمل مثل هذه الدراسه وللوصول إلي هذا الهدف يتم عمل زوايا في مقدمة الأكتاف و أطواق حمايه ذات أبعاد مختلفه وتدوير مقدمة الأكتاف وكذلك عمل أكتاف غير نمطيه علي هيئة أجزاء من دائره كامله او جزء منها وبقية الكتف مستقيم يمثل المماس لهذا الجزء من الدائره.
طريقة البحث
ولتحقيق أهداف البحث لزم عمل دراستين الأولي نظريه والأخري معمليه.
الدراسه النظريه
تم عمل دراسه نظريه بإستخدام برنامج محاكاه ثلاثي الأبعاد (SSIIM) لنمذجة النحر المتولد حول أكتاف الكباري لمختلف النماذج المستخدمة في الدراسة المعملية. إستخدامت أيضا نظرية التحليل البعدي لربط عمق النحر النسبي بالمتغيرات المختلفه التي تؤثر علي النحر أمام أكتاف الكباري مثل رقم فرويد , وأبعاد أطواق الحمايه وأشكال وأبعاد الأكتاف بالإضافة إلي زوايا المدخل.
الدراسه المعمليه
أجريت الدراسه المعمليه في معمل هندسة المياه و الهيدروليكا بكلية الهندسة – جامعة الزقازيق في الفتره ما بين 1/8/2012م حتي 31/1/2013م بإستخدام قناة مستطيلة ذات جوانب من البلاستيك وقاع من الألومنيوم المضغوط وأبعاد القناة 5,7 متر طول و 0,4 متر عرض و 0,20 متر عمق. وقد تم إستخدام نماذج مختلفة لأكتاف الكباري مصنوعة من الخشب المعالج ضد المياه ذوات عروض 3,75 , 5 , 7,5 سم وطول الكتف 40 سم وإرتفاع 20 سم , وزوايا في الأكتاف عند دخول المياه 90 , 60 ، 45 ، 30 ، 15 ، 10 درجة . كما تم إستخدام أطواق حمايه ذات شكل مستطيل بعروض 4,5 , 6 , 7,5 سم وأطوال 12 , 13,5 , 15 ، 20,5 , 29 , 37,5 , 46 ، 52 سم, كما إشتملت التجارب المعمليه علي دراسة تأثير تدويرمقدمة الأكتاف بأنصاف أقطار 1.5 , 3 , 4,5 , 6 ، 7,5 ، 0,51 , 18,15 , 30,5 , 100 سم. كل هذا للتحكم في عمق وشكل حفرة النحرحول أكتاف الكباري. وبالنسبه لعينة التربه المستخدمه فهي من الرمل ذو قطر متوسط 1,78 مم وعمق هذه الطبقة 6 سم. أجريت التجارب المعمليه لدراسة خصائص السريان و حفرة النحر بجانب أكتاف الكباري.كما تم إستخدام رقم فرويد من 0,23 إلي 0,53
وتحتوي الدراسه علي العناصر الآتيه :
- الدراسة المعملية للعلاقة التي تربط عمق النحر الموضعي حول الأكتاف بالزمن.
- الدراسة المعملية والنظريه للنحر حول الأبعاد المختلفة لعروض أكتاف الكباري .
- الدراسة المعملية والنظرية للنحر المتكون نتيجة تغيير زوايا المدخل للأكتاف في الامام.
- الدراسة المعملية والنظريه لمحاولة التحكم وتقليل النحر حول اكتاف الكباري بإستخدام أبعاد مختلفة من عروض طوق الحماية.
- الدراسة المعملية والنظريه لدراسة تأثير إستخدام أبعاد مختلفة من أطوال طوق الحمايه علي النحر أمام أكتاف الكباري.
- الدراسة المعملية والنظرية لدراسة تأثير شكل حافة كتف الكوبري (تأخذ الشكل الدائري وبأنصف أقطار مختلفة) علي النحر الموضعي.
- ربط عمق النحر النسبي بباقي المتغيرات المختلفه للسريان وأطواق الحمايه وشكل حافة الكتف وذلك بإستخدام التحليل الإحصائي .
الخلاصه
من خلال تحليل النتائج تم التوصل إلي النتائج التاليه :
1- يزداد العمق النسبي للنحر بزيادة قيمة رقم فرود لجميع الحالات.
2- يزداد عمق النحر بزيادة عرض أكتاف الكباري (أي بزيادة نسب الإختناق).
3- كلما قلت زاوية مقدمة الأكتاف كلما زادت كفاءته في تحجيم النحربمقدار 37% ,51% , 74% , 92% , 93 % للزاويا o60 , o45 , o30 , o15 , o10 علي التولي.
4- إستخدام أطواق حماية ذو الشكل المستطيلي بعروض نسبية 0,6 ، 0,8 ، 1 يعمل علي تقليل عمق حفرة النحر بمقدار 31% ، 38% ، 44% علي التوالي.
5- إستخدام أطواق حمايه حول الأكتاف بأطوال مختلفة يعمل علي تقليل وتحجيم حفرة النحر بقدار 38% ، 56% ، 69% ، 62% ، 65% ، 59% لأطوال نسبية لأطواق الحمايه 0,34 ،0,51 ،0,73 ، 0,94 ، 1,15 ، 1,3 علي التوالي وذلك لعرض نسبي لطوق الحمايه 0,8.
6- تدوير مقدمة أكتاف الكباري بأنصاف أقطار مختلفة تعمل علي تقليل النحر بمقدار 87% ، 88% ، 90% ، 92% ، 93% ، 94% ، 95% ، 96% ، 95.5% لأنصاف أقطار نسبية 0,2 ، 0,4 ، 0,6 ، 0,8 ، 1 ، 1,4 ، 2,4 ، 4,1 ، 13,3 علي التوالي مع وجود طوق حمايه بعرض نسبي 0,8 وطول نسبي 0,73.
7- كلما زاد طول طوق الحماية خلف أكتاف الكباري كلما قلت حفرة النحر بمقدار 94% ، 95% ، 97% ، 100% لأطوال نسبية لأطواق الحمايه 1,3 ، 1,35 ، 1,4 ، 1,45 علي التوالي وذلك لعرض نسبي 0,8 وطول نسبي لطوق الحمايه 0,73 و نصف قطرنسبي لكتف الكوبري 4,1.
التوصيات
1- تغير القطر المتوسط لحبيبات التربه واعادة البحث من جديد.
2- دراسة تأثير وجود حشائش غاطسه بكثافات مختلفة علي خصائص حفرة النحر لنفس البحث، دراسة تاثير وجود المخلفات العائمه علي النحر حول الاكتاف لنفس البحث. دراسة تأثير وجود الحشائش العائمه علي خصائص النحر لنفس البحث.
5- إعادة نفس البحث لكوبري متعدد الفتحات. محتويات الرساله
تتكون الرساله من سبعة أبواب وقائمه بالمراجع بالإضافه إلي الملخص العربي وملحق والرساله مرتبه علي النحو التالي:-
الباب الأول
يحتوي علي مقدمة للدراسة مع عرض الأهداف و دواعي و إسلوب إجراء الدراسة.
الباب الثاني
يعرض مجموعة من أهم الأبحاث السابقة والمتعلقة بالنحر حول اكتاف الكباري.
الباب الثالث
يحتوي علي دراسه نظريه بإستخدام برنامج محاكاه ثلاثي الأبعاد لنمذجة حركة الرسوبيات في المياه (SSIIM) وأيضا إستخدام نظرية التحليل البعدي لدراسة المتغيرات المختلفه التي تؤثر علي خصائص النحر حول اكتاف الكباري.
الباب الرابع
يشمل هذا الباب وصف تفصيلي وتوضيحي لجميع عناصر الدراسة المعملية وطرق القياس وكذلك كافة النماذج المستخدمه في الدراسة المعملية وشرح لطريقة إجراء التجارب المعملية .
الباب الخامس
يشمل عرض لبيانات ونتائج جميع القياسات والتجارب التي أجريت بالمعمل.
الباب السادس
يشمل مناقشة وتحليل البيانات المعملية والنظرية ومقارنتها لإستخلاص النتائج كما يشمل التحليل رسم العلاقات المختلفه للبيانات المعملية والنظرية التي تم الحصول عليها و ذلك لإستنتاج تأثير نسب التضييق لعرض الكوبري نتيجة وجود الكتف وتحديد أفضل زاوية للكتف وأفضل عرض وطول لأطواق الحماية وأفضل نصف قطر لحافة الكتف المستخدم للحصول علي أقل قيمة للنحر الموضعي حول أكتاف الكباري.
الباب السابع
يحتوى علي ملخص لأهم النتائج التي تم التوصل إليها وعرض أهم الاستنتاجات وكذلك أهم التوصيات للدراسات المستقبلية.