Hydraulic Engineering Commons^™

Operation Procedures Of Mid-Barataria Sediment Diversion Model To Reproduce Hydraulics And Sediment Transport, Chase Holston

LSU Master's Theses

The Lower Mississippi River Physical Model (LMRPM) is a distorted, movable bed model that simulates the hydraulics and sediment transport in the lower 195 miles of the Mississippi River. Carved into the model are both existing hydraulic structures, such as the Bonnet Carré Spillway, and proposed structures, such as the Mid-Barataria Sediment Diversion (MBSD). The MBSD will be the first sediment diversion built as part of Louisiana’s Coastal Master Plan, so incorporating the diversion in the LMRPM will be a useful tool to understanding how the diversion can impact the river hydraulics and bedload transport. The objective of this thesis …

Renewable Energy Generation And Ghg Emission Reduction Potential Of A Satellitewater Reuse Plant By Using Solar Photovoltaics And Anaerobic Digestion, Jonathan R. Bailey, Saria Bukhary, Jacimaria R. Batista, Sajjad Ahmad

Civil and Environmental Engineering and Construction Faculty Research

Wastewater treatment is a very energy-intensive process. The growing population, increased demands for energy and water, and rising pollution levels caused by fossil-fuel-based energy generation, warrants the transition from fossil fuels to renewable energy. This research explored the energy consumption offset of a satellite water reuse plant (WRP) by using solar photovoltaics (PVs) and anaerobic digestion. The analysis was performed for two types of WRPs: conventional (conventional activated sludge system (CAS) bioreactor with secondary clarifiers and dual media filtration) and advanced (bioreactor with membrane filtration (MBR)) treatment satellite WRPs. The associated greenhouse gas (GHG) emissions were also evaluated. For conventional …

Flood Hazard Assessment For The Tori Levee Breach Of The Indus River Basin, Pakistan, Babar Naeem, Muhammad Azmat, Hui Tao, Shakil Ahmad, Muhammad Umar Khattak, Sajjad Haider, Sajjad Ahmad, Zarif Khero, Christopher R. Goodell

Civil and Environmental Engineering and Construction Faculty Research

Levee breaches are some of the most common hazards in the world and cause the loss of lives, livelihoods, and property destruction. During the 2010 flood in Pakistan, the most devastating breach occurred at Tori Levee on the right bank of the Indus River, downstream of the Guddu Barrage, which caused residual floods in northern Sindh and the adjoining regions of the Balochistan province. In this study, 2D unsteady flow modeling performed for Tori Levee breach computed residual flood inundation by coupling a HEC-RAS (Hydrological Engineering Centre-River Analysis System) 2D hydraulic model with remote sensing and Geographic Information System techniques. …

Moving Beyond ‘More Crop Per Drop’: Insights From Two Decades Of Research On Agricultural Water Productivity, Meredith Giordano, Susanne M. Scheierling, David O. Tréguer, Hugh Turral, Peter G. Mccornick

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

Concern over increasing water scarcity has led to the introduction of the concept of agricultural water productivity and an emphasis on interventions to achieve ‘more crop per drop’. Yet, a strong debate continues on how the concept is to be defined and used. Drawing largely from the irrigation literature, the origins of the concept and its methodological developments are reviewed, and its use in applied work over two decades is discussed. Based on this analysis of conceptual and applied research, key insights into the concept’s contributions and limitations are presented, as well as opportunities for further refinements.

Asset Management Framework For The United States Army Corps Of Engineers Lock And Dam Electrical Equipment, Megan Elizabeth Bates

Theses, Dissertations and Capstones

The focus of this thesis is to design an efficient and effective preventative maintenance program for the electrical equipment that the United States Army Corps of Engineers (USACE) operates at the locks and dams. This thesis presents the concept of asset management and designs a framework to manage the electrical assets at USACE. The methodology was tested, and the results validated the framework proposed in this thesis. The framework was tested on two separate projects and the results were the same optimized strategies, which shows that the framework is robust and can be implemented into each project and can give …

Nebraska Water Center Annual Report 2019-2020

Nebraska Water Center: Administrative Materials

Contents

Introduction: Foreword • Director’s Letter • Nebraska Water Center (NWC) Overview and Timeline • In Memoriam: Kyle Hoagland

Research • Water Sciences Laboratory • Nebraska Vadose Zone Program • Ogallala Water Coordinated Agriculture Project • Water for Agriculture Project • Greeley Award • U.S. Geological Survey 104b Projects

Extension & Outreach: NWC Events • Nebraska Nitrate Initiative • Bazile Groundwater Management Area • Water and Integrated Crops Hub • Water Faculty Directory • State Legislative Funding • Water Resources Advisory Panel

Teaching: Know Your Well • Sorab Panday Spotlight • NWC Postdoc Profiles • NWC Student Intern Profiles • …

Hydraulic Balsa Wood Rising Bridge, Kaitlyn Greenfield

All Undergraduate Projects

What is the solution to allowing tall vessels to navigate past a vehicle bridge that is less than 10 [ft] above the water? To answer this question, a balsa wood bridge was designed, constructed, and tested. The bridge needed to articulate by mechanical means, allow for travel through the bridge, and be able to withstand ample force while the main structure only being constructed of balsa wood and glue. The project was analyzed in sections. These sections include: the bridge structure and its members, the hydraulic lift, and the pins needed for the bridge and hydraulic lift to operate. The …

The Roles Of Groundwater Table In Catchment Hydrology, Lili Yao

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

The main goal of this dissertation research is to investigate catchment hydrological processes including infiltration and saturation excess runoff generation with consideration of groundwater table. For the infiltration process, an infiltration Péclet number was proposed to quantify the relative effects of gravity and capillary force on the evolution of infiltration capacity in the special case of the presence of a shallow water table, and a power law functional form of Time Compression Approximation was developed whose exponent was found to vary with the Péclet number. For the saturation excess runoff process, a new probability distribution model based on the SCS …

Pesticide Occurrence And Persistence Entering Recreational Lakes In Watersheds Of Varying Land Uses, Jessica Satiroff, Tiffany Messer, Aaron R. Mittelstet, Daniel D. Snow

Nebraska Water Center: Faculty Publications

Currently little is known of newer pesticide classes and their occurrence and persistence in recreational lakes. Therefore, the objectives of this study were to (1) assess average pesticide concentrations and loadings entering recreational lakes in three mixed land use watersheds throughout the growing season, (2) evaluate pesticide persistence longitudinally within the lakes, and (3) perform an ecotoxicity assessment. Six sampling campaigns were conducted at three lakes from April through October 2018 to measure the occurrence and persistence during pre, middle, and post growing season. Polar organic chemical integrative samplers (POCIS) were placed in streams near lake inlets and monthly samples …

Occurrence Of Arsenite In Surface And Groundwater Associated With A Perennial Stream Located In Western Nebraska, Usa, Arindam Malakar, Rajesh Singh, Jeffrey Westrop, Karrie A. Weber, Christopher N. Elofson, Manish Kumar, Daniel D. Snow

Nebraska Water Center: Faculty Publications

Dissolved arsenic typically results from chemical weathering of arsenic rich sediments and is most often found in oxidized forms in surface water. The mobility of arsenic is controlled by its valence state and also by its association with iron oxides minerals, the forms of which are both influenced by abiotic and biotic processes in aqueous environment. In this study, speciation methods were used to measure and confirm the presence of reduced arsenic species in the surface water of Frenchman creek, a gaining stream that crosses the Colorado- Nebraska border. Selective extraction analysis of aquifer and stream bed sediments shows that …

Optimal Multi-Reservoir System Operations Under Inflow Scenarios In Nam Ngum River Basin, Lao Pdr, Bounhome Kimmany

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The Nam Ngum River is one of the main rivers in Lao PDR. Many hydropower projects are currently operated, under construction, and in the planning stage within the Nam Ngum River Basin (NNRB). These hydropower projects are managed by different organizations which could lead to conflict in operation and hinder the achievement of national developments. The main objective of this research is therefore to develop an optimization model for maximizing hydropower production in the NNRB through optimal reservoir operation under the impact of climate change. The potential consequence of maximizing hydropower production that could lead to flooding was also considered …

Low-Flow Assessment For Ungauged Sub-Basin In Upper Ping River Basin, Thailand, Sokseyla Man

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Water scarcity has become one of the most remarkable problems in Thailand. An assessment of low-flow may lead to better water resources management and reduce the risk of water scarcity. The assessment of low-flow in gauged basins where the flow time series are available is straightforward. The challenge exists in ungauged or poorly-gauged basins where the flow data are unavailable or of low quality. Due to the studies of low-flow assessment in ungauged basins are of limited, this study aims to address the low-flow assessment in 25 sub-basins in the Upper Ping River basin in Thailand with available data from …

Case Study Of Gravity-Fed Mountain Spring Tap System In Ha Leronti, Lesotho, Africa, Sarah Peterson

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Water security has been declining rapidly in Lesotho, Africa in recent years. Lack of water has led to food insecurity, livestock deaths, and the spread of disease. Rural Basotho depend on rainfall to sustain their livelihoods; however, precipitation variability has recently increased due to climate change. For those who reside in the highlands of Lesotho, mountain springs can be a clean source of water. The tap system in the village of Ha Leronti relies on gravity to distribute water from two mountain springs to the ten village taps and nearby school campus. However, it is incapable of transporting the basic …

Laboratory Measurements Of Bed Shear Stress In Open Channel Flow And Soil Erosion Rate In Cohesive Soils, Gunnar Schurmann Kern

Electronic Theses and Dissertations

The relationship between soil erosion rate and bed shear stress is an important problem in sediment transport and scour. However, reliable measurements of the soil erosion function are challenging, both in the field and in the laboratory. The objective of this study is to investigate an experimental setup for conducting bed shear stress and soil erosion rate measurements using an open channel flume with a rough bed. These experiments were performed in an A-8 Hydraulic Channel with a fixed gravel bed. The flow discharge was kept constant at 0.158 ft.3/s, and bed shear stress was varied by changing the channel …

การไหลผ่านประตูระบายน้ำแบบบานเลื่อนตรงของทางน้ำที่มีขยะ, ธีรภัทร ล้อมลาย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษานี้เป็นการศึกษาในห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาถึงการไหลลอดผ่านประตูระบายน้ำแบบบานเลื่อนตรงของทางน้ำที่มีขยะในทางน้ำ ภายใต้เงื่อนไขการไหลผ่านประตูแบบไหลออกอิสระ และ ไหลออกแบบท่วมจม การศึกษานี้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการแบบจำลองชลศาสตร์และชายฝั่งทะเล ภาควิชาวิศวกรรมแหล่งน้ำ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยดำเนินการทดลองในรางน้ำเปิดหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดกว้าง 0.60 เมตร ยาว 18.0 เมตร สูง 0.75 เมตร ที่มีการไหลเวียนของน้ำ การศึกษานี้ได้จำลองขยะที่ลอยอยู่บนผิวน้ำด้วยเศษวัสดุภัณฑ์ขวดน้ำพลาสติก เศษกิ่งไม้ และ อิฐมวลเบา โดยมีอัตราการไหลชองน้ำที่ใช้ในการทดลองอยู่ในช่วง 17.7 ลิตรต่อวินาที ถึง 23.5 ลิตรต่อวินาที สำหรับการทดลองภายใต้เงื่อนไขการไหลออกอิสระ และ 12.3 ลิตรต่อวินาที ถึง 18.6 ลิตรต่อวินาที สำหรับการทดลองภายใต้เงื่อนไขการไหลออกท่วมจม ตามลำดับ การทดลองทั้งสิ้นมีทั้งหมด 160 การทดลอง ที่ประกอบด้วย การทดลองภายใต้เงื่อนไขการไหลออกอิสระ 40 การทดลอง และ การทดลองภายใต้เงื่อนไขการไหลออกท่วมจม 120 การทดลอง ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์อัตราการไหลของประตูระบายแบบบานเลื่อนตรง (Cd) ซึ่งเป็นดัชนีใช้ชี้วัดการไหลลอดผ่านประตูนั้น ของทางน้ำมีขยะปนจะมีค่าน้อยกว่าทางน้ำที่ไม่มีขยะปน นอกจากนี้ยังพบว่า ค่าสัมประสิทธิ์อัตราการไหล จะลดลงเมื่อปริมาณขยะเพิ่มมากขึ้น ทั้งสองเงื่อนไขของการไหลผ่านประตูระบายดังกล่าว

Local Watershed Analysis For Hubbell And Lake Linden, Michigan, Brittany Hubbard

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

This report analyzes flood frequency risk, examines drainage, and delineates local level watershed characteristics for the Site located in western HUC 12-040201 030304 Torch Lake Subwatershed. Specifically, unnamed catchments in need of HUC-14 or HUC-16 local level delineation are evaluated to determine the effects of excess runoff on the cities of Hubbell and Lake Linden, Michigan. Further, this report aims to identify the location of known or suspected historical and current drainage infrastructure, and to prioritize locations for low-impact sustainable designs that reduce excess runoff and provide flood protection for these lakeshore communities.

การติดตามวัดผลของโครงสร้างป้องกันชายฝั่งตามแนวชายฝั่งตะวันออกของปากแม่น้ำเจ้าพระยา, วริทธิ์ เจริญฤกษ์ถวิล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวิจัยครั้งนี้ มุ่งศึกษา 1) การเปลี่ยนแปลงชายฝั่งตะวันออกของปากแม่น้ำเจ้าพระยา ยาว 42 กม. ในช่วง 7 ทศวรรษที่ผ่านมา 2) การตอบสนองของแนวชายฝั่งหาดเลน ต่อการมีอยู่ของโครงสร้างป้องกันชายฝั่ง และ 3) การวัดผลเขื่อนกันคลื่นในการป้องกันพื้นที่ศึกษา การเปลี่ยนแปลงชายฝั่ง ถูกประเมินจากภาพถ่ายทางอากาศและภาพดาวเทียม ที่บันทึกในช่วงปี 2549–2564 มีการสร้างข้อมูลแบบจำลองภูมิประเทศ จากการสำรวจด้วยแสงเลเซอร์แบบติดตั้งกับโดรน (UAV-LiDAR) โดยข้อมูลทั้งสองกลุ่มถูกนำมาใช้ในการประเมินประสิทธิผลป้องกันชายฝั่ง และใช้ในการสร้างเกณฑ์การออกแบบเขื่อนกันคลื่น สำหรับพื้นที่ศึกษา ผลการศึกษาพบว่าในช่วงปี 2497–2539 มากกว่า 50% ของแนวชายฝั่งที่ศึกษาเกิดการถอยร่นอย่างต่อเนื่องและรุนแรง เสียพื้นที่ไปราว 700 เฮกตาร์ ในปี 2537 กำแพงกันตลิ่งถูกสร้างตามแนวชายฝั่งเป็นระยะทาง 10 กม. ใกล้ปากแม่น้ำเจ้าพระยา ทำให้ 23% ของแนวชายฝั่ง ที่ศึกษามีเสถียรภาพจนถึงปัจจุบัน แต่อีก 70% ที่เหลือ เกิดการถดถอยอย่างรุนแรง ด้วยอัตราเฉลี่ย -15 ม./ปี ในปี 2548 เขื่อนกันคลื่นจมน้ำด้วยไส้กรอกทราย ถูกติดตั้งตามแนวชายฝั่งที่ถูกกัดเซาะ เป็นระยะทาง 25 กม ส่งผลให้ 35% ของชายฝั่งมีเสถียรภาพ อีก 56% ที่เหลือยังคงเกิดการถดถอย แต่อัตราการกัดเซาะเฉลี่ยลดลงเหลือเพียง -8 ม./ปี เนื่องจากไส้กรอกทรายมีอายุการใช้งานเพียง 4–5 ปี เขื่อนกันคลื่นด้วยหินทิ้งจึงถูกนำมาแทนที่ ในปี 2558 ทำให้แนวชายฝั่งที่เกิดการถดถอยลดลงเหลือเพียง 28% ด้วยอัตราเฉลี่ย -2 ม./ปี และมีอัตราการทับถมตะกอนด้านหลังเขื่อนเฉลี่ย 4–12 ซม./ปี ตั้งแต่ปี 2558 เขื่อนกันคลื่นใกล้ฝั่ง ถูกสร้างตามปากคลองสายหลักที่ยังคงเกิดการถอยร่นชายฝั่ง เขื่อนทุกตัวประสบความสำเร็จในการรักษาเสถียรภาพแนวชายฝั่ง และการฟื้นฟูพื้นที่ชายฝั่ง โดยมีอัตราการงอกชายฝั่งเฉลี่ย 11 ม./ปี และมีอัตราการทับถมตะกอนด้านหลังโครงสร้าง 16–32 ซม./ปี นอกจากโครงสร้างวิศวกรรมแล้ว ไม้ไผ่ชะลอคลื่น ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ใช้วัสดุธรรมชาติ ถูกนำมาติดตั้งด้านหลังเขื่อนกันคลื่นจมน้ำ ตามแนวชายฝั่งแนวชายฝั่งพื้นที่ศึกษาตั้งแต่ปี 2545 แม้ว่าส่วนใหญ่ …

An Accurate And Efficient Methodology To Obtain Surges For Risk Analyses For The Coast Of Bangladesh, A S M Alauddin Al Azad

UNF Graduate Theses and Dissertations

Bangladesh is one of the worst affected countries in the world in terms of tropical cyclone and storm surge effects. Until now, most of the research on annual exceedance of flood elevation for the coast of Bangladesh was based upon historical cyclone tracks along the coast. One of the major constraints of using historical tracks or tide gauge data to determine the annual exceedance of surge elevation is that the available sample size is often inadequate to capture the broad range of storm characteristics over the geographic region of interest. Over the years, several methods have been developed to increase …

Wave Climate Associated With Changing Water Level And Ice Cover In Lake Michigan, Chenfu Huang, Longhuan Zhu, Gangfeng Ma, Guy A. Meadows, Pengfei Xue

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

Detailed knowledge of wave climate change is essential for understanding coastal geomorphological processes, ecosystem resilience, the design of offshore and coastal engineering structures and aquaculture systems. In Lake Michigan, the in-situ wave observations suitable for long-term analysis are limited to two offshore MetOcean buoys. Since this distribution is inadequate to fully represent spatial patterns of wave climate across the lake, a series of high-resolution SWAN model simulations were performed for the analysis of long-term wave climate change for the entirety of Lake Michigan from 1979 to 2020. Model results were validated against observations from two offshore buoys and 16 coastal …

A Study Of Geographic Information System-Based Watershed Processing For Hydrologic Analysis Of Ungauged Watersheds, Philip Adanbe Adalikwu

Electronic Theses and Dissertations

The increasing application of geographic information system (GIS) technology in watershed modeling makes is necessary to further evaluate its impacts on runoff characteristics as a basis for improved hydrologic analysis in ungauged watersheds. Experts in the field of water resources and hydrology have recommended the practice of subdivision when modeling a watershed, and the use of observed data from hydrologically similar watershed to calibrate and validate an ungauged watershed’s model. However, previous studies have failed to adequately address the issues of watershed heterogeneity, spatial and temporal variability in physical parameters, GIS data resolution issues, including artifacts in automated extraction of …