Open Channel Flow

A new nonlinear integral-equation model is derived in terms of hodograph variables for free-surface flow past an arbitrary bottom obstruction. A numerical method, carefully chosen to solve the resulting nonlinear algebraic equations and a simple, yet effective radiation condition have led to some very encouraging results. In this paper, results are presented for a semi-circular obstruction and are compared with

The paper addresses the problem of the resistance due to vegetation in an open channel flow, characterized by partially and fully submerged vegetation formed by colonies of bushes. The flow is characterized by significant spatial variations of velocity between vertical profiles that make the traditional approach based on time averaging of turbulent fluctuations inconvenient. A more useful procedure, based on time and spatial averaging (Double-Averaging Method) is applied for the flow field analysis and characterization. The vertical distribution of mean velocity and turbulent stresses at different spatial locations has been measured with a 3D Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) for two different vegetation densities where fully submerged real bushes (salix pentandra) have been used. Velocity measurements were completed together with the measurements of drag exerted on the flow by bushes at different flow depths. The analysis of velocity measurements allows depicting the fundamental characteristics of both the mean flow field and turbulence. The experimental data show that the contribution of form-induced stresses to the momentum balance cannot be neglected. The mean velocity profiles and the spatially averaged turbulent intensity profiles allow inferring that the vegetation density is a driving parameter for the development of a mixing layer at the canopy top in the case of submerged vegetation. Moreover, the net upward turbulent momentum flux, evaluated with the methodology proposed by Lu and Willmarth (1973), appears to be damped for increased vegetation density; this finding can rationally explain the reduction of the suspended sediment transport capacity typically observed in free surface flows over a vegetated bed.

Coherent structures of turbulent open-channel flow in the wall region of a channel bed were examined quantitatively using experimental data obtained by flow visualization. Successive pictures of flow patterns in two horizontal cross-sections at different levels near the channel bed were taken, and then were digitized and analysed by a computer.This method of flow visualization and picture processing enabled us to calculate the distributions of the three components of the velocity vectors. The distributions of velocities, streamlines, two-dimensional divergence and three components of vorticity could be calculated and are displayed as graphical output. In our numerical analyses, the idea of a two-dimensional correlation coefficient is introduced, through which the degree of similarity of turbulence structures can be better estimated than with the usual one-dimensional coefficient. Use of the data was based on the premise that the essential element in a turbulence structure is vortex ...

Urban flooding is an inevitable problem for many cities around the world. In the present paper, modelling approaches and principles for analyses of urban flooding are outlined. The paper shows how urban flooding can be simulated by one-dimensional hydrodynamic ...

Mixed flows characterized by a simultaneous occurrence of free surface and pressurized flows are often encountered in hydraulic engineering. Numerous researches have been dedicated to unify the mathematical description of both flows. Herein, shock-capturing models succeed in giving a unique set of equations. However, no method accounts for both air-entrapment and air-entrainment. This study proposes an original model to simulate air–water interactions in mixed flows. The new approach relies on the area-integration of a three-phase model over two layers. The applicability of this free surface model is extended to pressurized flows by a modified pressure term accounting for the dispersed air. The derived modelling system WOLF IMPack is then validated. The code successfully simulates open channel flows, mixed flows and water hammer in a unified framework, including air–water interactions, in structures like the drainage network.

The feature and configuration of culvert entrance beside the aspect ratio (span/rise) have a key role in determining the hydraulic performance of culver. The conveyance along with the permitted height of head water can be determined mainly by the effect of the entrance factors on it. The present study aim to investigate the entrance feature and configuration on the hydraulic performance of culvert operated at inlet control for both unsubmerged and submerged entrance. Different aspect ratios with just head wall of square edges entrance have been tested experimentally by a wide range conditions to perform both unsubmerged and submerged flow. However, a new shape of inlet transition structure that proposed by Howes et al., 2010 have been adopted as the inlet approach to achieve a gradual contraction of stream lines before entrance. The results showed that improvement in performance through adoption of the actual measurements of contraction coefficients which leads to extract a new practical equations and design charts. However, the traditional limitations of the zone between unsubmerged and submerged flow at the entrance were developed through using a new shape of the inlet transition as the approach section to square edges entrance.A culvert is a structure through which storm water is drained from one side of an embankment to the other. There are two aspects to the design of a culvert; the first is the hydraulic aspect at which the culvert should be able to convey the design discharge with water level on the upstream side as low as possible, whereas the second is the structural aspect. The hydraulic aspect deals with the flow feature through culvert, it may be under inlet or outlet control. Inlet control occurs when the culvert barrel is capable to convey more flow than the inlet will accept, at which the control section is located just inside the entrance, and the hydraulic characteristics downstream this section do not affect the culvert capacity. The flow rate depends only on size and shape of the cross section (aspect ratio) and the entrance conditions (such as square edged or splayed, etc.) (Dasika, 1995). However, the outlet control flow occurs when the culvert barrel is not capable to convey as much flow as the inlet opening will accept. At this feature of flow the control section is located at the barrel exit or further downstream. When achieving the outlet

Akarsular, evsel tüketim, tarımsal sulama ve endüstri için gerekli olan suyun karşılanmasında, ayrıca uygun taşıma yolları, sürdürülebilir enerji ihtiyacı ve tüm canlıların doğal yaşamları için vazgeçilmez en önemli su kaynaklarından birisidir. Akarsulardan sadece yararlanmak için değil aynı zamanda olası zararlarından korunmak içinde gerekli mühendislik çalışmalarının yapılması oldukça önemlidir. Bu amaçla inşa edilen baraj, sedde, regülatör, köprü, menfez, savak ve taşkın koruma yapılarının su yüzü profillerine etkisinin değerlendirilmesi, planlama, uygulama, işletme mühendisleri için ve ayrıca taşkın sigortalama çalışmaları içinde gereklidir. Su yapılarının projelendirilme ve ekonomik analiz çalışmaları yoğun hesaplama ve tekrarlı yöntemler içermektedir. Günümüzde gelişen, daha büyük ve karmaşık hale gelen bu projelerdeki hesaplamaların hızlı ve doğru bir şekilde yapılabilmeleri için bilgisayar kullanımı kaçınılmaz olmaktadır. Su yapıları mühendislik uygulamaları için geliştirilmiş, hesap ve analiz kolaylığı sağlayan birçok paket program bulunmaktadır.
Bu programlardan birisi de Amerika Birleşik Devletleri Askeri Mühendislik birimi tarafından geliştirilen HEC-RAS (Hydrologic Engineering Centers River Analysis System), paket programıdır. HEC-RAS paket programı doğal akarsular ve sonradan inşa edilmiş açık kanallardaki akımların bir boyutlu hidrolik hesabını gerçekleştirmek üzere geliştirilmiş grafik tabanlı, kapsamlı bir yazılımdır. Program düzenli ve değişken akımlarda su yüzü profili hesaplamaları, sediment taşınım/hareketli taban hesaplamaları, su kalitesi analizleri ve birçok hidrolik yapı hesaplamaları yapabilmektedir. HEC-RAS paket programı http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/ sitesinden ücretsiz olarak indirilebilmekte ve kullanılabilmektedir. Sitede ayrıca program hakkında detaylı bilgi veren yardımcı dokümanlara ulaşılabilmektedir. Bunlardan en önemlileri kullanım kılavuzu “User’s Manual”, hidrolik hesap yöntemlerini açıklayan “Hydraulic Reference Manual” ve uygulama örnekleri ve açıklamalarını içeren “Applications Guide” dır.
Bu kitapta HEC-RAS programında kullanılan açık kanal akımlarına ait hidrolik hesaplama yöntemleri ve bazı örnek uygulamalar ele alınmıştır. Ayrıca bir laboratuvar kanal modeli üzerindeki farklı su yapılarına ait geliştirilen uygulamalar ve gerçek bir taşkın düzenleme yapısına ait örnek paylaşılmıştır.
Bu kitap altı bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde HEC-RAS paket programı hakkında genel bilgiler verilerek, hesaplamalarda kullanılan denklemler açıklanmıştır (Hydraulic Reference Manual, Chapter 2). Ayrıca program ara yüzü ve kullanımı detaylı olarak ele alınmıştır (Hydraulic Reference Manual, Chapter 3). Birinci bölümde program uygulama dosyasındaki (Application Guide, Chapter 1) eğimli dere (Örnek 1) ve ayrıca laboratuvar kanalının modellenmesine ait bir çalışma (Örnek 2)açıklanmıştır. Bu bölümde ayrıca Application Guide, Chapter 8 de verilen kapalı göz oluşturan nehir örneği (Örnek 3) ve yine aynı kaynakta Chapter 10 da verilen kesişen akarsu kollarına ait örnek (Örnek 4) ele alınmıştır.
İkinci bölümde köprü yapılarının HEC-RAS ile nasıl modelleneceği, kullanılan denklemler ve yaklaşımlar (Hydraulic Reference Manual, Chapter 5) açıklanmış, Application Guide, Chapter 2 de verilen tek açıklıklı köprü örneği (Örnek 5) ele alınmıştır. Bu bölümde ayrıca laboratuvar kanalı üzerinde bulunan tek ve iki açıklıklı köprü yapısının nasıl modelleneceği açıklanmıştır (Örnek 6).
Üçüncü bölümde menfez yapılarının HEC-RAS da modellenmesi, kullanılan denklemler ve yaklaşımlar (Hydraulic Reference Manual, Chapter 6) açıklanmış, Application Guide, Chapter 3 de verilen, benzer varilli tek menfez örneği (Örnek 7) ve aynı kaynakta bulunan (Chapter 4) çoklu menfezler Örnek 8 de ele alınmıştır. Bu bölümde ayrıca laboratuvar kanalı üzerinde bulunan tek menfez çoklu varillerin nasıl modelleneceği Örnek 9 da açıklanmıştır.
Dördüncü bölümde HEC-RAS ile bir kesitte çoklu köprü ve/veya menfez açıklıklarının modellenmesi (Hydraulic Reference Manual, Chapter 7) ele alınmıştır. Application Guide, Chapter 5 de verilen çoklu açıklıklar örneği (Örnek 10), Chapter 7 de verilen çoklu plan örneği (Örnek 11) ve yine aynı kaynak Chapter 9 da verilen karışık akım analiz örneği (Örnek 12) açıklanmıştır.
Beşinci bölümde kapaklı savak, sedde ve düşü yapılarının modellenmesi (Hydraulic Reference Manual, Chapter 8) ele alınmıştır. Application Guide, Chapter 12 de verilen enkesit yapıları örneği (Örnek 13) ayrıca laboratuvar kanalı üzerinde bulunan geniş başlıklı savak ve yan savak yapılarının nasıl modelleneceği açıklanmıştır (Örnek 14).
Altıncı bölümde ise taşkın koruma yapılarının su yüzü profillerine etkisi (Hydraulic Reference Manual, Chapter 9) ele alınmıştır. Application Guide, Chapter 6 da verilen taşkın kanalı hesaplamalarına ait örnek (Örnek 15) ve yine aynı kaynak Chapter 16 da verilen kanal düzenlenmesi örneği (Örnek 16) açıklanmıştır. Son olarak Örnek 17 de Kayseri, Talas ilçesinde bulunan Deliçay taşkın deresinin hidrolik modellemesi yapılmıştır.
Bu kitabın su yapıları konularında çalışan akademisyenler, planlama ve uygulama mühendisleri ve özellikle su kaynaklarına ilgi duyan inşaat mühendisliği lisans ve lisansüstü öğrencilerine yararlı olmasını dilerim. Akademik hayatımda bana her zaman destek ve rehber olan saygı değer hocam Prof. Dr. M. Salih KIRKGÖZ’e sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Kitap üzerindeki olası öneri, eleştiri ve hataların iletilmesi durumunda daha faydalı bir kaynak olacağı düşüncesiyle, hayırlı olmasını diliyorum.

Abstract
Dam-break flows usually propagate along rivers and floodplains, where the processes of fluid flow, sediment transport and bed evolution are closely linked. However, the majority of existing two-dimensional (2D) models used to simulate dam-break flows are only applicable to fixed beds. Details are given in this paper of the development of a 2D morphodynamic model for predicting dam-break flows over mobile beds. In this model, the common 2D shallow water equations are modified, so that the effects of sediment concentrations and bed evolution on the flood wave propagation can be considered. These equations are used together with the non-equilibrium transport equations for graded sediments and the equation of bed evolution. The governing equations are solved using a matrix method, thus the hydrodynamic, sediment transport and morphological processes can be jointly solved. The model employs an unstructured finite volume algorithm, with an approximate Riemann solver, based on the Roe-MUSCL scheme. A predictor–corrector scheme is used in time stepping, leading to a second-order accurate solution in both time and space. In addition, the model considers the adjustment process of bed material composition during the morphological evolution process. The model was first verified against results from existing numerical models and laboratory experiments. It was then used to simulate dam-break flows over a fixed bed and a mobile bed to examine the differences in the predicted flood wave speed and depth. The effects of bed material size distributions on the flood flow and bed evolution were also investigated. The results indicate that there is a great difference between the dam-break flow predictions made over a fixed bed and a mobile bed. At the initial stage of a dam-break flow, the rate of bed evolution could be comparable to that of water depth change. Therefore, it is often necessary to employ the turbid water governing equations using a coupled approach for simulating dam-break flows.

Abstract
A simple TVD (Total Variation Diminishing) step is appended to the standard MacCormack scheme for simulating shallow water dynamics.  The governing equations are solved on a uniform Cartesian grid system.  Two forms of the conservative SWEs (Shallow Water Equations) were compared for inclusion in the computations.  The comparisons showed that the numerical solutions gave more accurate predictions when the water level was chosen as one unknown parameter, rather than the water depth.  The TVD-MacCormack model was then compared with a widely used numerical model which employs the traditional ADI (Alternating Direction Implicit) method to predict shallow water flows.  This traditional model was unable to predict trans-critical flows under normal conditions and artificial viscosity had to be introduced to remove the spurious oscillations occurring near sharp gradients, while the TVD-MacCormack model was able to recognize and reproduce all flow regimes accurately with no adjustable parameters.  Finally, a dyke-break experiment was used to verify the TVD-MacCormack model.  The computed results compared favourably with the experimental results.

Turbulent flow in open channels is unique because it is bounded by the free surface and the flow is entirely dominated by the bed turbulence. Both experiments and simulations agree that the large-scale near-wall structures interact with the free surface without significant reduction of their strength. Still the link between bed and free-surface turbulence is not well understood and it

Doğal afetlerin önüne geçebilmek mümkün olmasa da, yıkıcı etkilerini azaltarak can ve mal kaybını en aza indirmek günümüz bilgi ve teknolojileri ile sağlanabilmektedir. Artan nüfus ve sanayinin gelişimine bağlı yüksek sera gazı salınımları, iklim değişikliği tehlikesini de beraberinde getirmiş, bu değişime bağlı su kaynaklarının yönetimi daha da önemli hale gelmiştir. Akarsu yatağının su iletim kapasitesinin çeşitli sebeplerle azalması veya kapasiteden daha fazla suyun gelmesi halinde yatak dışına taşarak can ve mal kaybına sebep olan taşkınlar, tedbir alınması gereken önemli afetlerdendir. Taşkınlar yerleşim alanlarına, altyapı tesislerine, tarım arazilerine, insanların sosyal ve ekonomik hayatlarına, önemli zararlar verebilmektedir.
Amerika Birleşik Devletleri Askeri Mühendislik birimi tarafından geliştirilen HEC-RAS (Hydrologic Engineering Centers River Analysis System), paket programı, 2017 yılında yayınlanan AÇIK KANAL AKIMLARI ve HEC-RAS UYGULAMALARI kitabımda örnek uygulamalar ile ele açıklanmıştır. Programın güncel 5.X sürümlerinde bir boyutlu (1D) modelleme özelliğinin yanı sıra iki boyutlu (2D) akım modelleme özelliği eklenmiştir. Programda ihtiyaç duyulan arazi topoğrafik ve morfolojik bilgilerine, uydu verileri ve hava fotoğrafları kullanılarak ulaşılabilmektedir. Topoğrafyanın sayısal gösterimi olan Sayısal Yükseklik Modeli–SYM, (Digital Elevation Model-DEM), günümüzde, SRTM, ASTER, LANDSAT gibi uydu verileri ile üretilebilmektedir.
Yeni sürümlere eklenen HEC-RAS Mapper özelliği ile program, açık kanal akımlarında çok amaçlı hesaplamaları birlikte gerçekleştirebilecek kapasitede tasarlanmış bütünleşik bir yazılım sistemidir. Program grafik tabanlı ara yüz ile düzenli akım su yüzü profil hesaplamaları, bir (1D) ve iki boyutlu (2D) değişken akım modellemeleri, yarı ve tam değişken akım katı madde taşınım modellemeleri ve su kalite analizlerini gerçekleştirebilmektedir. Sonuçların tablo ve grafiksel olarak görüntülenmesi, taşkın yayılma haritalarının oluşturulması ve animasyonu, raporlanması ve depolanması yapılabilmektedir.
Bu çalışmamda, programın güncel sürümlerine eklenen HEC-RAS Mapper modülü açıklanarak 1D modellemenin yanı sıra 2D taşkın modelleme ve 1D/2D birleşik taşkın modelleme uygulamaları ele alınmıştır. Kitabın ilk bölümünde iki boyutlu akım modelleme özellikleri, avantajları ve kısıtları açıklanmıştır. İkinci bölümde 2D modelleme için gerekli arazi modellerinin geliştirilmesi, üçüncü bölümde 1D/2D birleşik model geliştirilmesi, dördüncü bölümde birleşik modelin çalıştırılması, beşinci bölümde sonuçların RAS Mapper ile görüntülenmesi açıklanmıştır. Altıncı bölümde düzenli akım modellemesine ve değişken akım modellemesine ne zaman ihtiyaç duyulacağı, 1D nehir kolu ve 2D akım alanı veya depolama alanlarının nerede kullanılacağı konuları ele alınmıştır. Yedinci bölümde örnek uygulamalarda ele alan Çamaşırcı deresi ve taşkın debileri hakkında bilgiler verilmiştir.
Çamaşırcı deresinde iki farklı periyottaki (Q25 ve Q100) taşkın debileri için düzenli ve değişken akım analizleri gerçekleştirilmiştir. Uygulama 1 de Çamaşırcı deresi ve yan kolu olan Baruthane deresi doğal kesiti, 1D olarak modellenmiştir. Uygulama 2 de Çamaşırcı deresi düzenlenmiş mevcut kanal durumunda sanat yapıları (köprü ve menfezler) dikkate alınmadan 1D olarak modellenmiştir. Uygulama 3 de Çamaşırcı deresi düzenlenmiş mevcut kanal durumu, köprü ve menfezler dikkate alınarak 1D olarak modellenmiştir. Uygulama 4 de mevcut duruma taşkın koruma amaçlı bir kapak yerleştirilerek düzenli ve değişken akım analizleri gerçekleştirilmiştir. Uygulama 5 de Çamaşırcı deresinde iki boyutlu (2D) değişken akım analiz yapılarak taşkın sınırları belirlenmiştir. Son olarak Uygulama 6 da Çamaşırcı deresinde 1D/2D birleşik akım analizi yapılarak taşkın sınırları belirlenmiştir.
Uygulamalarda ele alınan Çamaşırcı deresine ait bilgiler, 2019 yılında Gezer Endüstri İnşaat ve Tic. A.Ş. için hazırlanan, “İstanbul Çamaşırcı Deresinin HEC-RAS ile Taşkın Analizi ve Çözüm Önerileri Raporu” kapsamında yapılan ölçüm ve incelemelerden alınmıştır. Bu vesile ile arazi ölçümlerinde yardımcı olan firma yetkililerine ve özellikle Makine Mühendisi Suat BALAMİR beye teşekkürlerimi arz ederim.
Bu yeni kitabımın su yapıları konularında çalışan akademisyenler, planlama ve uygulama mühendisleri ve özellikle su kaynaklarına ilgi duyan inşaat mühendisliği lisans ve lisansüstü öğrencilerine yararlı olmasını dilerim. Kitap üzerindeki olası öneri, eleştiri ve hataların iletilmesi durumunda daha faydalı bir kaynak olacağı düşüncesiyle, hayırlı olmasını diliyorum.

The unsteady flow can be analysed by Saint-Venant equations. These equations can be solved by characteristics and finite difference methods. The Saint-Venant equations are changed into four complete differential equations in characteristics method and these equations are solved by drawing two characteristics lines. The Saint-Venant equations are changed into set nonlinear equations and are solved using Preissman scheme in finite difference method. This set of equation is changed into linear equation using Newton-Rafson method and can be solved using Sparce method. In this research, the results of the two method were compared and this was shown that: 1) these two methods can draw the surface profiles and flow hydrograph as well; 2) the finite difference method is more accurate than that one; 3) the mesh size in finite difference method can be larger than that one; 4) the difference between two methods are increased by increasing the time and distance.. He is interested in the topics of: groundwater hydrology, irrigation and drainage engineering, sustainable development and environmental assessment, climate and integrated and sustainable water resource management, artificial neural network, and genetic algorithm. He has contributed to more than 80 publications in journals, books, or as technical reports. Currently, he is as a

A moderate rainfall event can lead to harsh flash floods in most of the compact cities. Present urbanization happening in these cities creates an imbalance between generated urban runoff volume and effective drainage capacity. For the survival of these, it is vital in enhancing the efficiency of an urban drainage system. However, it is a complicated task due to the accumulation of solid waste in drainage channels. These drainage systems are super sensitive to some external factors caused by their immediate surroundings. This study found out the impact of the urban form, population agglomeration, floating population, imminent prone areas of urban sprawl and waste disposing patterns of settlers can be highly influenced to the efficiency of a storm drainage system. Hence, Geographical Information System based computational techniques and weighted fussy sets are being used to track the attention need areas of the system. These particular zones to be treated through the design of "S...

An example of carrying out unit hydrograph convolution in order to get the full Hydrograph of a catchment for a given hyetograph is explained in steps. Matrix manipulation using Excel is used for this regard and a simple user defined function is developed to facilitate building the Precipitation Matrix. Using the developed function, it becomes easy to just drag and create the full P matrix in an automated way.

The Internet has caused the advent of a digital society; wherein almost everything is connected and available from any place. Thus, regardless of their extensive adoption, traditional IP networks are yet complicated and arduous to operate. Therefore, there is difficulty in configuring the network in line with the predefined procedures and responding to the load modifications and faults through network reconfiguring. The current networks are likewise vertically incorporated to make matters far more complicated: the control and data planes are bundled collectively. Software-Defined Networking (SDN) is an emerging concept which aims to change this situation by breaking vertical incorporation, promoting the logical centralization of the network control, separating the network control logic from the basic switches and routers, and enabling the network programming. The segregation of concerns identified between the policies concept of network, their implementation in hardware switching an...

The application of the Manning equation to partially filled circular pipes is considered. Three different approaches based on the Manning equation are analyzed and compared: (1) using a constant value for the roughness coefficient n and defining the hydraulic radius as the flow area divided by the wetted perimeter. (2) Taking the variation of n with the depth of flow into account and employing the same definition of the hydraulic radius. (3) Defining the hydraulic radius as the flow area divided by the sum of the wetted perimeter and one-half of the width of the air–water surface and assuming n is constant. It is shown that the latter two approaches lead to similar predictions when 0.1 # h/D # 1.0. With any one of these approaches, tedious iterative calculations become necessary when diameter (D), slope (S), and flow rate (Q) are given, and one needs to find the depth of flow (h/D) and the velocity (V). Simple explicit formulas are derived for each of the three approaches. These equations are accurate enough to be used in design and sufficiently simple to be used with a hand calculator.

Aliran seragam  merupakan salah satu jenis aliran yang sering digunakan dalam perhitungan aliran pada saluran terbuka alami (sungai) maupun saluran terbuka buatan (misalnya saluran drainase dan irigasi). Dalam bab ini, dibahas proses terjadinya aliran seragam, rumus-rumus kecepatan aliran dan debit pada aliran seragam.

Unit Proses :
- Sistem fluida (saluran terbuka / open channel dan saluran tertutup / close conduit)
- Tipe aliran fluida (waktu: tetap / steady dan tidak tetap / unsteady ; ruang: seragam / uniform dan tidak seragam / varied)
- Distribusi kecepatan aliran fluida (permukaan bebas / free surfaced dan fluida mengalir / one dimensional model)
- Bilangan Renolds
- Bilangan Froude
- Formula Darcy

Large-scale roughness renders the flow resistance underestimated with the Manning-Strickler (MS) formula. This can be corrected simply by considering the roughness induced flow constriction. Two modified MS formulas have been therefore derived for pipe and open channel flows, respectively. They are applicable for small to large-scale roughness. Without making any adjustment of the constants involved, both formulas are successfully validated by experimental data, particularly for flows significantly affected by the large-scale roughness.

The Internet has caused the advent of a digital society; wherein almost everything is connected and available from any place. Thus, regardless of their extensive adoption, traditional IP networks are yet complicated and arduous to operate. Therefore, there is difficulty in configuring the network in line with the predefined procedures and responding to the load modifications and faults through network reconfiguring. The current networks are likewise vertically incorporated to make matters far more complicated: the control and data planes are bundled collectively. Software-Defined Networking (SDN) is an emerging concept which aims to change this situation by breaking vertical incorporation, promoting the logical centralization of the network control, separating the network control logic from the basic switches and routers, and enabling the network programming. The segregation of concerns identified between the policies concept of network, their implementation in hardware switching an...

This concept paper describes the behavior of a clogged drain in an event of a heavy rainfall. Solid waste accumulates in drainage systems, heavy rainfall, increased runoff volume and stagnation of runoff flow could collectively lead to sudden flash floods in compact cities. Events leading up to a flash flood attack in a city show a marked similarity to the cascade of events leading to a heart attack. Accumulation of fat in coronary arteries restricts the blood flow to the cardiac tissue. When the arterial occlusion is beyond a critical level, myocardial
death occurs. This condition is commonly known as a “heart attack.” The clinical solution for this is known as coronary artery bypass grafting. As such, this paper urged for a novel technical solution which, could be introduced to reroute stagnated water flow in a clogged drain with the objective of treating the socioeconomic impact of “Blocked Drains Syndrome.”

The present study tries to analyze the water channel junction, their upstream and
downstream derived hydraulic jump due to an abrupt variation in the liquid flow
phenomenon from the Supercritical to Subcritical stage, and that transforms the water
into a gaseous form without any indication or visible phase changeover. A hydraulic
jump condition explained as a significant loss of head, manifesting the available
energy to act, scour and generate turbulence. The Triple Point phase position
coexisting in equilibrium is created at the three diverse phases interaction point,
where liquid, solid, and gaseous states of water coexist in a stable equilibrium. The
water depth measurements for the simulation of the CFD was developed and further
equated with experimental
averaged Navier-Stoke called RANS, derives the turbulence model, and various
hydraulic jumps applied to the turbulent flow explained. The numerical simulation
results concluding design provide very support
type of model, definitely showing the CFD ability to simulate the complicated
condition of fluid phenomenon. In the methodology, highly common modelling and
application is shown in the water flow equations in the ope
Hydraulic Jump Process.

Abstract The spread of a passive contaminant in an open-channel reach is considered with
use of a two-dimensional advection-diffusion equation with the included off-diagonal
dispersion coefficients. This paper presents the calculation of truncation errors, namely
numerical diffusion and numerical dispersion for various finite difference schemes. The
accuracy of the considered finite-difference approximations is analysed by deriving and
studying the relevant modified partial differential equation.

The application of the Manning equation to partly filled circular channels is considered. The four types of problem that require iterative calculations are elucidated, and explicit solutions proposed in the literature are reviewed. New and improved equations are presented for one type of problem. Explicit analytical equations are developed for the two types of problem for which no explicit solutions could be found in the literature. For each type of problem, two cases are considered: (i) constant Manning roughness coefficient, and (ii) variable Manning roughness coefficient that depends on the depth of flow. Separate equations are presented for each case. The accuracy of each equation is demonstrated by calculating and reporting its maximum deviation from the exact solution within its range of applicability. In addition to obviating the need for iterative calculations, these equations facilitate the calculation of both solutions when the problem at hand has two distinct solutions (two possible flow depths). The proposed equations are accurate enough to be used in computer calculations and sufficiently simple to be used with a hand-held calculator. Résumé : Cet article considère l'application de la formule de Manning à des canaux circulaires partiellement remplis. Les quatre types de problèmes demandant des calculs interactifs sont éclaircis. Des solutions explicites proposées dans la littérature sont examinées. De nouvelles équations améliorées sont proposées pour l'un de ces types de problème. Des équations analytiques explicites sont développées pour les deux types de problème pour lesquels aucune solution explicite n'a été trouvée dans la littérature. Deux cas ont été considérés pour chaque type de problème : (i) le coefficient de rugosité constant de Manning et (ii) le coefficient de rugosité variable de Manning qui dépend de la profondeur de l'écoulement. Des équations séparées sont présentées pour chaque cas. L'exactitude de chaque équation est démontrée en calculant et en rapportant sa déviation maximale de la solution exacte dans sa plage d'application. En plus d'enlever le besoin de faire des calculs itératifs, ces équations facilitent le calcul des deux solutions lorsque le problème possède deux solutions distinctes (deux profondeurs d'écoulement possibles). Les équations proposées sont suffisamment exactes pour être utilisées dans les calculs informatiques et suffisamment simples pour être calculées à l'aide d'une calculatrice de poche.

ÖNSÖZ
Doğal afetlerin önüne geçebilmek mümkün olmasa da, yıkıcı etkilerini azaltarak can ve mal kaybını en aza indirmek günümüz bilgi ve teknolojileri ile sağlanabilmektedir. Artan nüfus ve sanayinin gelişimine bağlı yüksek sera gazı salınımları, iklim değişikliği tehlikesini de beraberinde getirmiş, bu değişime bağlı su kaynaklarının yönetimi daha da önemli hale gelmiştir. Akarsu yatağının su iletim kapasitesinin çeşitli sebeplerle azalması veya kapasiteden daha fazla suyun gelmesi halinde yatak dışına taşarak can ve mal kaybına sebep olan taşkınlar, tedbir alınması gereken önemli afetlerdendir. Taşkınlar yerleşim alanlarına, altyapı tesislerine, tarım arazilerine, insanların sosyal ve ekonomik hayatlarına, önemli zararlar verebilmektedir.
Amerika Birleşik Devletleri Askeri Mühendislik birimi tarafından geliştirilen HEC-RAS (Hydrologic Engineering Centers River Analysis System), paket programı, 2017 yılında yayınlanan AÇIK KANAL AKIMLARI ve HEC-RAS UYGULAMALARI kitabımda örnek uygulamalar ile ele açıklanmıştır. Programın güncel 5.X sürümlerinde bir boyutlu (1D) modelleme özelliğinin yanı sıra iki boyutlu (2D) akım modelleme özelliği eklenmiştir. Programda ihtiyaç duyulan arazi topoğrafik ve morfolojik bilgilerine, uydu verileri ve hava fotoğrafları kullanılarak ulaşılabilmektedir. Topoğrafyanın sayısal gösterimi olan Sayısal Yükseklik Modeli–SYM, (Digital Elevation Model-DEM), günümüzde, SRTM, ASTER, LANDSAT gibi uydu verileri ile üretilebilmektedir.
Yeni sürümlere eklenen HEC-RAS Mapper özelliği ile program, açık kanal akımlarında çok amaçlı hesaplamaları birlikte gerçekleştirebilecek kapasitede tasarlanmış bütünleşik bir yazılım sistemidir. Program grafik tabanlı ara yüz ile düzenli akım su yüzü profil hesaplamaları, bir (1D) ve iki boyutlu (2D) değişken akım modellemeleri, yarı ve tam değişken akım katı madde taşınım modellemeleri ve su kalite analizlerini gerçekleştirebilmektedir. Sonuçların tablo ve grafiksel olarak görüntülenmesi, taşkın yayılma haritalarının oluşturulması ve animasyonu, raporlanması ve depolanması yapılabilmektedir.
Bu çalışmamda, programın güncel sürümlerine eklenen HEC-RAS Mapper modülü açıklanarak 1D modellemenin yanı sıra 2D taşkın modelleme ve 1D/2D birleşik taşkın modelleme uygulamaları ele alınmıştır. Kitabın ilk bölümünde iki boyutlu akım modelleme özellikleri, avantajları ve kısıtları açıklanmıştır. İkinci bölümde 2D modelleme için gerekli arazi modellerinin geliştirilmesi, üçüncü bölümde 1D/2D birleşik model geliştirilmesi, dördüncü bölümde birleşik modelin çalıştırılması, beşinci bölümde sonuçların RAS Mapper ile görüntülenmesi açıklanmıştır. Altıncı bölümde düzenli akım modellemesine ve değişken akım modellemesine ne zaman ihtiyaç duyulacağı, 1D nehir kolu ve 2D akım alanı veya depolama alanlarının nerede kullanılacağı konuları ele alınmıştır. Yedinci bölümde örnek uygulamalarda ele alan Çamaşırcı deresi ve taşkın debileri hakkında bilgiler verilmiştir.
Çamaşırcı deresinde iki farklı periyottaki (Q25 ve Q100) taşkın debileri için düzenli ve değişken akım analizleri gerçekleştirilmiştir. Uygulama 1 de Çamaşırcı deresi ve yan kolu olan Baruthane deresi doğal kesiti, 1D olarak modellenmiştir. Uygulama 2 de Çamaşırcı deresi düzenlenmiş mevcut kanal durumunda sanat yapıları (köprü ve menfezler) dikkate alınmadan 1D olarak modellenmiştir. Uygulama 3 de Çamaşırcı deresi düzenlenmiş mevcut kanal durumu, köprü ve menfezler dikkate alınarak 1D olarak modellenmiştir. Uygulama 4 de mevcut duruma taşkın koruma amaçlı bir kapak yerleştirilerek düzenli ve değişken akım analizleri gerçekleştirilmiştir. Uygulama 5 de Çamaşırcı deresinde iki boyutlu (2D) değişken akım analiz yapılarak taşkın sınırları belirlenmiştir. Son olarak Uygulama 6 da Çamaşırcı deresinde 1D/2D birleşik akım analizi yapılarak taşkın sınırları belirlenmiştir.
Uygulamalarda ele alınan Çamaşırcı deresine ait bilgiler, 2019 yılında Gezer Endüstri İnşaat ve Tic. A.Ş. için hazırlanan, “İstanbul Çamaşırcı Deresinin HEC-RAS ile Taşkın Analizi ve Çözüm Önerileri Raporu” kapsamında yapılan ölçüm ve incelemelerden alınmıştır. Bu vesile ile arazi ölçümlerinde yardımcı olan firma yetkililerine ve özellikle Makine Mühendisi Suat BALAMİR beye teşekkürlerimi arz ederim.
Bu yeni kitabımın su yapıları konularında çalışan akademisyenler, planlama ve uygulama mühendisleri ve özellikle su kaynaklarına ilgi duyan inşaat mühendisliği lisans ve lisansüstü öğrencilerine yararlı olmasını dilerim. Kitap üzerindeki olası öneri, eleştiri ve hataların iletilmesi durumunda daha faydalı bir kaynak olacağı düşüncesiyle, hayırlı olmasını diliyorum.

Prof. Dr. Mehmet ARDIÇLIOĞLU
      Temmuz 2020 – KAYSERİ
Web Adresi: www.mehmetardiclioglu.com
E posta      : mehmet.ardiclioglu@gmail.com

¿Cuál es la idea de una casa? Seguramente la imagen mental es la típica casa en la colina en un ocaso de un día de verano. Sin embargo, existen edificaciones que rompen el esquema al fundarse en el agua, un elemento líquido y siempre problemático para los ingenieros.

In floodplains of vegetated channels, transverse exchange processes of mass and momentum are of primary importance as these are directly linked to the river bank stability, sedimentation, and nutrient transport. Despite its importance, knowledge about this phenomenon is still incomplete especially in the context of the presence of the large horizontal coherent structures (LHCSs). As a result, although various exchange models have been developed, their applicability in different circumstances is still unclear as their validity is usually restricted to a narrowly ranging experiment data set. A proper model for this exchange in a compound channel geometry with or without vegetation is lacking. In order to obtain more insight, a laboratory experiment of a shallow flow field in a compound vegetated channel has been conducted. A quadrant analysis of the Reynolds shear stresses has been applied to study the connection between the cycloid flow events induced by the LHCSs and transverse momentum exchange in the channel. It is suggested that local variability leads to differences in the transverse exchange of momentum. Furthermore, the experimental data were used to verify state-of-the-art momentum exchange models. As the limitations of those models were analyzed, for the first time a hybrid eddy viscosity model based on the occurrence of LHCSs and the presence of vegetation was proposed and validated using a variety of experimental data sets. The results suggest that the transverse momentum exchange can be well modeled with the new eddy viscosity model for quite a range of different setups and scenarios by varying only a coefficient of proportionality í µí»½, which is related to the transverse slope between the main channel and the floodplain.

Salah satu faktor yang dapat memperburuk kinerja drainase adalah debit limpasan permukaan yang terus meningkat hingga melampaui kapasitas drainase. Studi yang ditulis dalam artikel ini bertujuan untuk menganalisis tingkat penurunan debit limpasan permukaan di jaringan saluran drainase tersier, khususnya di sekitar Jalan Taurus, Permukiman Amaco, Kota Palangka Raya, apabila dilakukan pemanenan air hujan skala individu, dalam hal ini menggunakan sumur resapan dangkal dan tangki penyimpanan air hujan. Studi dilakukan melalui tahapan sebagai berikut: (1) Pengumpulan data primer yakni data kondisi jaringan saluran drainase. (2) Pengumpulan data sekunder, antara lain: data hujan, lay out jaringan drainase, koefisien permeabilitas tanah, koefisien dan luas daerah pengaliran. (3) Analisis data meliputi perhitungan debit limpasan permukaan, baik tanpa pemanenan air hujan maupun dengan pemanenan air hujan. Hasil analisis menunjukkan bahwa sumur resapan dangkal tidak memenuhi syarat sebagai sistem pemanenan air hujan dilokasi studi. Pemanenan air hujan dengan tangki penyimpanan air hujan, rata-rata menurunkan debit limpasan permukaan di saluran drainase hanya sebesar 8,78%. Hasil analisis ini dengan batasan sebagai berikut: intensitas hujan 21,405 mm/jam; sumur resapan dangkal dengan jari-jari 0,5 m, faktor geometrik 2,75 m, koefisien permeabilitas tanah 0,00006 m/dt; volume tangki penyimpanan air hujan 1 m 3. Hasil analisis ini mengandung implikasi tentang perlunya inovasi sistem pemanenan hujan sehingga dapat efektif untuk kawasan permukiman yang padat dan kedalaman air tanahnya dangkal.

The forced hydraulic jump characteristics were studied experimentally using different configurations of a standard USBR baffle blocks. Each configuration was tested under Froude numbers ranged between 2.27 to 9.2 at which the hydraulic jump located within a description of oscillating and steady jump. Two groups of baffle block models were adopted. The first group installed at one row with two blockage ratios, whereas the second group consisted of two rows; the first was fixed at a specified location after sluice gate, while the second has been installed at three different distance ratio. During each test, the sequent depth and the transverse velocity distribution were measured. The results showed that the sequent depths for all configurations were less than the sequent depth of a classical jump. Among all configurations undertaken, the greater reduction of sequent depth was 30%. The new experimental formula was developed for determining the sequent depth ratio in term of the initial Froude number for this configuration which gives the better performance. The comparisons were also made with the previous relevant studies to show the reliability of the configurations undertaken. The analysis of the experimental results concluded that; when using two rows configuration of standard USBR baffle blocks with a blockage ratio 50% and 37.5%, respectively, and at a specified distances the best performance could be achieved by reducing the sequent depth beside the velocity become nearly uniformly distributed across the width of the basin.