Hydraulic Engineering Commons^™

การเปลี่ยนแปลงชายฝั่งและประสิทธิผลของโครงการเขื่อนกันทรายและคลื่น บริเวณปากแม่น้ำปราณบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์, ณฐมน พนมพงศ์ไพศาล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวิจัยในครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาและติดตามผลของโครงการเขื่อนกันทรายและคลื่นที่ร่องน้ำปราณบุรี จ.ประจวบคีรีขันธ์ ต่อการเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งปราณบุรี 2) ประเมินความถูกต้องของแบบจำลอง One-Line Model ในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงชายฝั่ง และ 3) ศึกษาแนวทางปรับปรุงการพิจารณาตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ ที่ใช้ในขั้นตอนศึกษาและออกแบบโครงสร้างวิศวกรรมชายฝั่ง โดยมีพื้นที่ศึกษาครอบคลุมชายฝั่งตั้งแต่บริเวณเขาตะเกียบ ถึง เขากะโหลก จ.ประจวบคีรีขันธ์ ในการศึกษาครั้งนี้ใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์ GENESIS ในการศึกษาประสิทธิผลการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่ง อันเนื่องจากเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ รวมถึงใช้ในการทดสอบอิทธิพลของตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ อันได้แก่ ชนิดของข้อมูลคลื่น ระดับน้ำขึ้นลง และปริมาณตะกอนแม่น้ำ ที่มีผลต่อความแม่นยำของการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งปราณบุรีด้วยแบบจำลองคณิตศาสตร์ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ก่อนการก่อสร้างเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ แนวชายฝั่งของพื้นที่ศึกษา ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ระบบกลุ่มหาด (Z1 ถึง Z4) ค่อนข้างมีเสถียรภาพ (อัตราการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งมีค่าน้อยกว่า ±1.0 ม./ปี) ยกเว้นบริเวณปากน้ำปราณบุรี (Z3 และ Z4) ที่มีการงอกเพิ่มของชายฝั่งเฉลี่ยประมาณ 0.6 และ 0.33 เฮกตาร์/ปี ที่ด้านเหนือและด้านใต้ของปากน้ำปราณบุรีตามลำดับ จากผลการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่ง ช่วงปี 2541-2561 พบว่าเขื่อนกันทรายและคลื่นฯ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฉพาะกลุ่มหาด Z3 และ Z4 โดยทำให้เกิดการสะสมตัวของแนวชายฝั่งด้านเหนือและด้านใต้ของปากน้ำปราณบุรี ส่งผลให้มีพื้นที่เพิ่มขึ้นประมาณ 0.48 และ 0.28 เฮกตาร์/ปี ตามลำดับ ซึ่งไม่สอดคล้องกับผลการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่งด้วยแบบจำลอง ในขั้นตอนการศึกษาและออกแบบโครงการ โดยมีความคลาดเคลื่อนของแนวชายฝั่งทำนายอยู่ระหว่าง 2-13,000% สำหรับผลการศึกษาอิทธิพลของตัวแปรทางสมุทรศาสตร์ ต่อผลการทำนายแนวชายฝั่งปราณบุรีด้วยแบบจำลอง GENESIS พบว่าการใช้ข้อมูลคลื่นลมจากการตรวจวัด ทำให้ผลการทำนายแนวชายฝั่งด้านเหนือของปากแม่น้ำ มีความถูกต้องเพิ่มขึ้น 93% ส่วนชายฝั่งด้านใต้ของปากแม่น้ำมีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 3,800% ในขณะที่ลักษณะระดับน้ำขึ้นน้ำลงและตะกอนแม่น้ำปราณบุรี ส่งผลต่อรูปร่างแนวชายฝั่งคาดการณ์อย่างไม่มีนัยสำคัญ เนื่องจากชายฝั่งปราณบุรีมีพิสัยของน้ำขึ้นน้ำลงน้อย (เฉลี่ย 1.2 ม.) แต่ความลาดชันชายหาดสูง (1:4) รวมถึงปริมาณตะกอนแม่น้ำมีน้อยเมื่อเทียบกับปริมาณตะกอนชายฝั่ง (น้อยกว่า 10%)

Analytical And Field Verification Of A 3d Hydrodynamic And Water Quality Numerical Scheme Based On The 2d Formulation In Ce-Qual-W2, Hussein Ali Mahdi Al-Zubaidi, Scott A. Wells

Civil and Environmental Engineering Faculty Publications and Presentations

A new 3D hydrodynamic model was developed to simulate water quality transport in surface waterbodies. The governing equations are the continuity equation, free surface equation, momentum equation and transport equation. The 2D numerical scheme of CE-QUAL-W2 was expanded in three dimensions and modified to solve for the free surface elevation. A time splitting technique was employed to solve the momentum and transport equation. The numerical formulation of the 3D scheme used a novel solution, which resulted in a tri-diagonal matrix form for solving the free surface equation rather than a more computationally intensive penta-diagonal matrix solution. In addition, the hydrodynamic …

Applied Injected Air Into Subsurface Drip Irrigation: Plant Uptake Of Pharmaceuticals And Soil Microbial Communities, Matteo D'Alessio, Lisa M. Durso, Clinton Williams, Christopher A. Olson, Chittaranjan Ray, Ellen Paparozzi

Nebraska Water Center: Faculty Publications

The growing global food security crisis is complicated by the need for increased crop production with less arable land and limited water resources. Reuse of treated wastewater for agricultural irrigation is becoming more common, often paired with other conservation measures such as subsurface drip irrigation (SDI). Passively injecting air into SDI systems increases crop yields and overcomes root zone wetting issues. However, when used with treated irrigation water, contaminants in the water might be taken up by the crops. This paper investigates the impact of air-injected water containing caffeine, carbamazepine, and gemfibrozil on plant uptake and soil microbial communities in …

Variance Decomposition Of Forecasted Water Budget And Sediment Processes Under Changing Climate In Fluvial And Fluviokarst Systems, Nabil Al Aamery

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Variance decomposition is the partitioning of different factors affecting the variance structure of a response variable. The present research focuses on future streamflow and sediment transport processes projections as the response variables. The authors propose using numerous climate factors and hydrological modeling factors that can cause any response variable to vary from historic to future conditions in any given watershed system. The climate modeling factors include global climate model, downscaling method, emission scenario, project phase, bias correction. The hydrological modeling factor includes hydrological model parametrization, and meteorological variable inclusion in the analysis. This research uses a wide spectrum of data, …

Reliability Assessment And Optimization Of Water Distribution Systems Explicitly Considering Isolation Valve Locations, Erika Hernandez Hernandez

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Water distribution systems have changed the landscape of communities through two services: 1) providing water supply for domestic and industrial use, and 2) providing water required to fight fires. However, a substantial portion of the water infrastructure in the country, as many of other public assets built over 50 years ago, are now reaching the end of their useful life; which combined with rapid growth and changes in demographics have placed water distribution pipe networks at a state that requires revitalization. The aging infrastructure along with the growing threat of natural and man-made disruptions have led water utilities to place …

Evaluation And Inter-Comparison Of Satellite Precipitation Estimations For Extreme Flood Events In Peninsular Malaysia, Zhen Xiang Eugene Soo

Student Works (2020-2029)

Satellite precipitation products (SPP) have been useful in any hydrological applications as their extensive spatial coverage and finer space and time resolutions. However, these satellite estimations exhibit large systematic and random errors which may cause large uncertainties in any hydrological applications. In this study, three advanced satellite precipitation products, i.e. CMORPH, TRMM 3B42V7, and PERSIANN are utilized in conjunction with the ground observation to investigate their performance in detecting rain, capturing storms and rainfall pattern during extreme flood events. This study evaluates and compares the capability of the SPP by focusing on the 2014-2015 northeast monsoon extreme flood events. Three …

Experimental Evaluation Of A Honeycomb Structure In Open Channel Flows, Kyle David Hix

Masters Theses

“Designing and controlling open channel flows presents many challenges. One such challenge is energy dissipation. This challenge is currently addressed by several means, including the use of honeycomb structures. Energy dissipation by honeycomb structures has been studied for pressurized conduit flows; however, their ability to dissipate energy in free-surface flows remains largely unexamined. This work introduces a comprehensive experimental study designed to estimate the energy dissipation through a honeycomb structure in a free-surface flow.

This work examined the energy dissipation for a range of flows, pipe lengths, and pipe diameters in two flumes. PVC pipes ranging from 6 inches to …

Bias Correction Of Satellite Precipitation Estimates Over Thailand, Nelson Stephen Lising Ventura

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Over the years, meteorological satellite instruments have produced Satellite Precipitation Estimates (SPEs) that can supply rainfall intensity rates globally. However, these datasets do not directly reflect the actual values of ground measurements so it is imperative to correct the systematic biases of SPEs to produce reliable hydrologic models. Thus, the aim of this study is to assess the effectiveness of bias correction of SPE products over Thailand. The Precipitation Estimates from Remotely Sensed Information using Artificial Neural Networks – Cloud Classification System (PERSIANN-CCS), Global Satellite Mapping of Precipitation - Near Real Time (GSMaP_NRT), and Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM (IMERG) …

ความต้านทานการไหลของคลองที่มีขยะและผักตบชวาลอยบนผิวน้ำ, สุวิภา กุศลจูง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความต้านทานการไหลในคลองที่มีขยะและผักตบชวาลอยบนผิวน้ำ โดยศึกษาในห้องปฏิบัติการและทดลองในรางน้ำเปิดหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้า ขนาด 0.60 × 18.0 × 0.75 ม. ที่มีการไหลเวียนของน้ำ ในห้องปฏิบัติการแบบจำลองชลศาสตร์และชายฝั่งทะเล ภาควิชาวิศวกรรมแหล่งน้ำ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย การศึกษานี้ได้จำลองขยะที่ลอยอยู่บนผิวน้ำด้วยวัสดุพลาสติกถ่วงน้ำหนักและไม้ จำนวน 75 การทดลอง และผักตบชวา 50 การทดลอง ในการทดลองยังได้เปลี่ยนแปลงความลาดท้องน้ำ (S0) 3 ค่า (0, 0.0001 และ 0.0002) โดยข้อมูลความลึกการไหลในรางน้ำอยู่ระหว่าง 0.45 ม. ถึง 0.60 ม. และอัตราการไหลของน้ำอยู่ระหว่าง 7.87 ลิตรต่อวินาที ถึง 16.15 ลิตรต่อวินาที ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า ขยะลอยน้ำและผักตบชวาส่งผลให้ระดับน้ำเพิ่มขึ้น และยังพบว่าทางน้ำที่มีขยะลอยน้ำและผักตบชวา ทำให้ค่าสัมประสิทธิ์ความขรุขระของทางน้ำเปิด (n) เพิ่มขึ้นสูงสุดประมาณ 450% และ 375% ตามลำดับ ระยะการลอยและความลึกจมของขยะลอยน้ำและผักตบชวาที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ค่า n เพิ่มขึ้น ในขณะที่ขยะลอยน้ำและผักตบชวา ส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์อัตราการไหลผ่านประตู (Cd) ลดลงสูงสุดประมาณ 0.56% และ 0.54% ตามลำดับ ระยะการลอยและความลึกจมของขยะลอยน้ำและผักตบชวาที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ค่า Cd ลดลง นอกจากนี้พบว่าที่ความลึกจมของขยะลอยน้ำและผักตบชวาเท่ากัน ขยะลอยน้ำส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของค่า n และการลดลงของ Cd มากกว่าผักตบชวา

Monte Carlo Simulations Of Coupled Transient Seepage Flow And Compressive Stress In Levees, Fred Thomas Tracy, Ghada Ellithy, Jodi L. Ryder, Martin T. Schultz, Benjamin R. Breland, T. Chris Massey, Maureen K. Corcoran

Publications

The purpose of this research is to compare the results from two different computer programs of flow analyses of two levees at Port Arthur, Texas where rising water of a flood from Hurricane Ike occurred on the levees. The first program (Program 1) is a two-dimensional (2-D) transient finite element program that couples the conservation of mass flow equation with accompanying hydraulic boundary conditions with the conservation of force equations with accompanying x and y displacement and force boundary conditions, thus yielding total head, x displacement, and y displacement as unknowns at each finite element node. The second program (Program …

Implementation Of Real-Time Decision Support Technology At Akron Water Reclamation Facility, Hunter Durbin

Williams Honors College, Honors Research Projects

Advances in computer science, data analytics, hardware, and software are changing the way that sewer collection systems are able to operate. By combining these technologies into something called a Real-Time Decision Support System (RTDSS), operators of sewer collection systems can make operational decisions supported by data being recorded throughout the sewer system in real-time. A RTDSS has the potential to optimize the available capacity of a sewer collection system at a lower cost compared to traditional construction solutions. The City of Akron is in the process of implementing a RTDSS in their sewer collection system. This report analyzes how the …

Computational Fluid Dynamics Study Of The Effects Of Secondary Flows In 90-Degree Pipe Elbow Erosion, O. Ayala, G. Rivera-Hernández, C. Knight

Engineering Technology Faculty Publications

Computational fluid dynamics (CFD) of particle-laden fluid flows through a 90-degree pipe elbow at Reynolds numbers 1,000 and 10,000 were completed; for different dimensionless elbow curvature ratios of 1.0, 1.5, and 2.5; and for particles with different Stokes numbers of 0.01, 0.1, 0.5, 1.0, 5.0, and 10.0. There were two scenarios in the study. For the first, the particles felt drag from the primary (or the axial) flow as well as from the secondary fluid flows in the elbow. For the second, the secondary fluid flow in the 90-degree bend was suppressed from the particle drag, thus the particles only …

Turbulent Flow Of Water-Based Algorithm In Truss Optimization, Saw Thiri Khaing

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis presents the novel Turbulent Flow of Water-based Optimization (TFWO) algorithm for the optimal design of structures under applied forces. The method has been inspired by the natural and random responses of vortices in rivers, seas and oceans. The design problem minimizes the total cost (viz., weight or volume) of the structure with the optimal distribution of its member sizes such that the safety and integrity of the resulting structure can be attained. It is formulated as the challenging nonlinear programming problem under the simultaneous ultimate strength and serviceability criteria. The proposed algorithm is encoded as a MATLAB code …

An Analysis Of Energy Consumption And The Use Of Renewables For A Small Drinking Water Treatment Plant, Saria Bukhary, Jacimara Batista, Sajjad Ahmad

Civil and Environmental Engineering and Construction Faculty Research

One of the pressing issues currently faced by the water industry is incorporating sustainability considerations into design practice and reducing the carbon emissions of energy-intensive processes. Water treatment, an indispensable step for safeguarding public health, is an energy-intensive process. The purpose of this study was to analyze the energy consumption of an existing drinking water treatment plant (DWTP), then conduct a modeling study for using photovoltaics (PVs) to offset that energy consumption, and thus reduce emissions. The selected plant, located in southwestern United States, treats 0.425 m3 of groundwater per second by utilizing the processes of coagulation, filtration, and disinfection. …

Bringing Statistical Learning Machines Together For Hydro-Climatological Predictions - Case Study For Sacramento San Joaquin River Basin, California, Balbhadra Thakur, Ajay Kalra, Sajjad Ahmad, Kenneth W. Lamb, Venkat Lakshmi

Civil and Environmental Engineering and Construction Faculty Research

Study region: Sacramento San Joaquin River Basin, California Study focus: The study forecasts the streamflow at a regional scale within SSJ river basin with largescale climate variables. The proposed approach eliminates the bias resulting from predefined indices at regional scale. The study was performed for eight unimpaired streamflow stations from 1962–2016. First, the Singular Valued Decomposition (SVD) teleconnections of the streamflow corresponding to 500 mbar geopotential height, sea surface temperature, 500 mbar specific humidity (SHUM500), and 500 mbar U-wind (U500) were obtained. Second, the skillful SVD teleconnections were screened non-parametrically. Finally, the screened teleconnections were used as the streamflow predictors …

Small Ruminant Health Intervention Calendar In Ethiopia, Mesfin Mekonnen, Ayalew Assefa, Tesfalem Nane, Firdawok Ayele, Asrat Arke, Belay Elias, Barbara Wieland

Daugherty Water for Food Global Institute: Faculty Publications

Contents

1 Background................................................................................................... 3
2 Developing the health intervention calendar............................................................ 4
The treatment calendar ......................................................... 4 Applying the calendar..................................................................... 5 4 References................................................................... 8

Potable Water Leakage Prediction And Detection Using Geospatial Analysis, Jacob Tittle

Electronic Theses and Dissertations

Due to increasing water treatment costs and conservation needs, traditional water loss analysis and acoustic leak detection methods are becoming heavily scrutinized by water utilities. This study explores water loss in Johnson City, Tennessee and how geospatial data analysis techniques improve water loss mitigation. This project uses sample water system pressure data and ordinary kriging spatial interpolation methods to identify leakage areas for further investigation. Analysis of existing geographic information system (GIS) water utility datasets with interpolated hydraulic grade values at sample water pressure points produce manageable survey areas that pinpoint areas with possible water leakage. Field detection methods, including …

Surface Modification Of Pvdf Membranes For Treating Produced Waters By Direct Contact Membrane Distillation, Zahra Anari

Graduate Theses and Dissertations

Direct contact membrane distillation is a promising unit operation for treating hydraulic fracturing flow back and produced water. However, while a hydrophobic membrane is essential to prevent the passage of water from the feed to the permeate side, fouling by dissolved organic species can compromise membrane performance and result in wetting of the membrane pores. Here four monomers, hydroxyethylmethacrylate, acrylic acid, 1-vinyl-3-allylimidazolium bromide, and 1-vinyl-3-hexylimidazolium bromide have been grafted from the surface of a PVDF membrane. The modified and base membranes were tested in a direct contact membrane distillation system. All membranes were challenged with real produced water. In addition, …

A Comparison Of The Army Corps Of Engineers Hydrologic Modeling System And Autodesk Storm And Sanitary Analysis For Hydraulic And Hydrologic Analysis And Design, Foster Josef Heifetz Campbell

Master's Theses

Hydrological and hydraulic effects of urban development is one of the key issues of study for improved water management. The addition of impervious surfaces to once pervious land and re-routing open channels and flow paths can cause flooding or declining water levels within a watershed. Many studies of these issues have found that there can be multiple factors causing hydrological and hydraulic impacts, and it can be hard to analyze and develop effective solutions without appropriate drainage software packages. However, there are multiple software packages available for use, and determining the correct one to use for a specific challenge can …

Proppant For Use In Hydraulic Fracturing To Stimulate A Well, Thomas Lee Robl, Anne Elizabeth Oberlink

Center for Applied Energy Research Faculty Patents

A proppant for use in hydraulic fracturing to stimulate a well is provided. The proppant is fly ash particles having a mean particle size (d50) of between 45 μm and 150 μm and a size distribution defined by (d10) ≤ 5 μm and (d98) ≤ 250 μm.