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Failure mechanisms of base and reinforced block ramps / Pagliara, Stefano in Journal of hydraulic research, Vol. 45 N°3 (2007) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°3 (2007) . - 407-420 p. Titre : Failure mechanisms of base and reinforced block ramps Titre original : Mécanisme d'échec des rampes de base et renforcées de blocs Type de document : texte imprimé Auteurs : Pagliara, Stefano, Auteur ; Chiavaccini, Pietro, Auteur Article en page(s) : 407-420 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Block  ramps  Rock  chutes  Boulders  Particle  motion  Sediment  transport  Bloc  rampes  Descendeurs  de  roche  Rochers  Mouvement  de  particules  Transport  de  sédiment Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : The paper shows the results of stability tests of block ramps. Block ramps of rock chutes are short and steep longitudinal structures where the bed of the channel is armored with rocks. In order to ensure the ramp functionality it is important to know the future mechanisms and the critical discharge values. Tests were performed in two channels where rock chutes of different slopes were modeled. The structures were investigated both in a base configuration and with the reinforcement of protruding boulders produce an increase in stability. Different arrangements of boulders (rows, random, arc and reinforced arc) were investigated. Results allowed to evaluate the failure mechanisms and also to describe the morphological evolution of the ramp. Three steps of failure were considered: the initial movement, the local failure and the global failure.Measurements of the discharge at the moment of failure and an evaluation of the mean water depth allowed to determine the critical conditions in terms of the particle densimetric Froude number. Beside a relationship of the critical water discharges in terms of the geometric characteristics of the rock chute is given. It is to be kept in mind that due to short length of the ramp uniform flow conditions were not guaranteed during tests. Cet article présente des résultats d'essais sur la stabilité des rampes de blocs. Les rampes de blocks ou les chutes d'enrochechement sont des structures longitudinales courtes et raides destinées à consolider de lit du canal. Pour assurer la fonctionnalité de rampe il est important de connaitre les mécanismes de dislocation et les valeurs critiques de débit. Des essais ont été réalisés dans deux canaux où des chutes d'enrochement de différentes pentes ont été modélisés. Les structures ont été étudiées dans une configuration de base et avec le renfort de roches saillants. Les rochers produisent une augmentation de stabilité. Différents arrangements des roches (en rangées, aléatoires, en arc et en renforcé) ont été étudiés. Les résultats ont permis d'évaluer les mécanismes de défaillance et également de décrire l'évolution morphologique de rampe. Trois étapes de défaillance ont été considérées: le mouvement initial, la défaillance locale et la défaillance globale. Les mesures de débit au moment de la rupture et une évaluation de la profondeur d'eau moyenne ont permis d'en déterminer les conditions critiques en termes de nombre de Froude densimétrique des particules. Une relation donne les débits critiques en fonction des caractéristiques géométriques de la chute d'enrochement. On doit garder à l'esprit qu'en raison de la courte longueur de rampe, les conditions d'écoulement uniforme n'ont pas été garanties pendant les essais. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Sédiments (géologie) -- Transport En ligne : s.pagliara@ing.unipi.it [article] Failure mechanisms of base and reinforced block ramps = Mécanisme d'échec des rampes de base et renforcées de blocs [texte imprimé] / Pagliara, Stefano, Auteur ; Chiavaccini, Pietro, Auteur . - 407-420 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°3 (2007) . - 407-420 p. Mots-clés : Block  ramps  Rock  chutes  Boulders  Particle  motion  Sediment  transport  Bloc  rampes  Descendeurs  de  roche  Rochers  Mouvement  de  particules  Transport  de  sédiment Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : The paper shows the results of stability tests of block ramps. Block ramps of rock chutes are short and steep longitudinal structures where the bed of the channel is armored with rocks. In order to ensure the ramp functionality it is important to know the future mechanisms and the critical discharge values. Tests were performed in two channels where rock chutes of different slopes were modeled. The structures were investigated both in a base configuration and with the reinforcement of protruding boulders produce an increase in stability. Different arrangements of boulders (rows, random, arc and reinforced arc) were investigated. Results allowed to evaluate the failure mechanisms and also to describe the morphological evolution of the ramp. Three steps of failure were considered: the initial movement, the local failure and the global failure.Measurements of the discharge at the moment of failure and an evaluation of the mean water depth allowed to determine the critical conditions in terms of the particle densimetric Froude number. Beside a relationship of the critical water discharges in terms of the geometric characteristics of the rock chute is given. It is to be kept in mind that due to short length of the ramp uniform flow conditions were not guaranteed during tests. Cet article présente des résultats d'essais sur la stabilité des rampes de blocs. Les rampes de blocks ou les chutes d'enrochechement sont des structures longitudinales courtes et raides destinées à consolider de lit du canal. Pour assurer la fonctionnalité de rampe il est important de connaitre les mécanismes de dislocation et les valeurs critiques de débit. Des essais ont été réalisés dans deux canaux où des chutes d'enrochement de différentes pentes ont été modélisés. Les structures ont été étudiées dans une configuration de base et avec le renfort de roches saillants. Les rochers produisent une augmentation de stabilité. Différents arrangements des roches (en rangées, aléatoires, en arc et en renforcé) ont été étudiés. Les résultats ont permis d'évaluer les mécanismes de défaillance et également de décrire l'évolution morphologique de rampe. Trois étapes de défaillance ont été considérées: le mouvement initial, la défaillance locale et la défaillance globale. Les mesures de débit au moment de la rupture et une évaluation de la profondeur d'eau moyenne ont permis d'en déterminer les conditions critiques en termes de nombre de Froude densimétrique des particules. Une relation donne les débits critiques en fonction des caractéristiques géométriques de la chute d'enrochement. On doit garder à l'esprit qu'en raison de la courte longueur de rampe, les conditions d'écoulement uniforme n'ont pas été garanties pendant les essais. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Sédiments (géologie) -- Transport En ligne : s.pagliara@ing.unipi.it

Scour and hydraulic jump downstream of block ramps in expanding stilling basins / Pagliara, Stefano in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 4 (2009) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 4 (2009) . - pp. 503-511 Titre : Scour and hydraulic jump downstream of block ramps in expanding stilling basins Titre original : Affouillement et ressaut hydraulique en aval de rampes de blocs dans des bassins d'expansion tranquillisants Type de document : texte imprimé Auteurs : Pagliara, Stefano, Auteur ; Michele Palermo, Auteur ; Iacopo Carnacina, Auteur Article en page(s) : pp. 503-511 Note générale : Hydraulique Résumé en Français Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Block  ramp  Hydraulic  jump  Scour  Stilling  basin  Tailwater  level Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : The scour process downstream of block ramps is strongly affected by both the stilling basin geometry and the hydraulic conditions. Particular effects include the ramp slope and the geometry of the stilling basin. The aim of this experimental study is to analyze these effects on both the scour mechanism and the hydraulic jump of symmetrically expanding stilling basins, for different hydraulic and geometric conditions. The analysis of the scour phenomenon is fundamental for a correct stilling basin design. The scour hole downstream of a block ramp can have a prominent ecological function as it forms a natural pool for fish. Experiments were conducted for various tailwater levels, ramp slopes and granulometries of the bed material. A qualitative description of the scour hole process is given and simple relationships were derived to predict its main hydraulic and geometrical parameters. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Scour and hydraulic jump downstream of block ramps in expanding stilling basins = Affouillement et ressaut hydraulique en aval de rampes de blocs dans des bassins d'expansion tranquillisants [texte imprimé] / Pagliara, Stefano, Auteur ; Michele Palermo, Auteur ; Iacopo Carnacina, Auteur . - pp. 503-511. Hydraulique Résumé en Français Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 4 (2009) . - pp. 503-511 Mots-clés : Block  ramp  Hydraulic  jump  Scour  Stilling  basin  Tailwater  level Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : The scour process downstream of block ramps is strongly affected by both the stilling basin geometry and the hydraulic conditions. Particular effects include the ramp slope and the geometry of the stilling basin. The aim of this experimental study is to analyze these effects on both the scour mechanism and the hydraulic jump of symmetrically expanding stilling basins, for different hydraulic and geometric conditions. The analysis of the scour phenomenon is fundamental for a correct stilling basin design. The scour hole downstream of a block ramp can have a prominent ecological function as it forms a natural pool for fish. Experiments were conducted for various tailwater levels, ramp slopes and granulometries of the bed material. A qualitative description of the scour hole process is given and simple relationships were derived to predict its main hydraulic and geometrical parameters. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com

Scour control and surface sediment distribution downstream of block ramps / Pagliara, Stefano in Journal of hydraulic research, Vol. 46 n°3 (2008) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 46 n°3 (2008) . - pp. 334-343 Titre : Scour control and surface sediment distribution downstream of block ramps Titre original : Contrôle de l'affouillement et de la distribution de sédiment de surface en aval des rampes de bloc Type de document : texte imprimé Auteurs : Pagliara, Stefano, Auteur ; Michele Palermo, Auteur Article en page(s) : pp. 334-343 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Block  ramp  Rock  chute  Scour  Sill  Stilling  basin  Structural  protection Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : Block ramps or rock chutes are structures characterized by large bed slopes. They are increasingly used as river bed stabilization measures because of their particular capacity to sustain the river morphology and biological continuity. The scour process downstream of block ramps is an important research topic in engineering practice that must be controlled to ensure their structural stability. The purpose of this study is to analyse the scour downstream of a block ramp, in presence of a rock sill located in the stilling basin. The effect of sills is analysed for non-uniform bed material. A dimensional analysis resulted in physically-based dimensionless groups controlling the profile of the scour hole. The sediment distribution of the non-uniform bed mixtures at the scour equilibrium configuration is studied. The surface sediment redistribution is investigated for different scour typologies and the effect of protection work is also analyzed. Les rampes de bloc ou les chutes composées de roche sont des structures caractérisées par de grandes pentes de lit. Elles sont de plus en plus utilisées pour stabiliser les lits de fleuve en raison de leur capacité particulière à stabiliser la morphologie du fleuve et la continuité biologique. Le processus d'affouillement en aval des rampes de blocs est un important sujet de recherches dans la pratique du contrôle de la stabilité structurale. Le but de cette étude est d'analyser l'affouillement en aval d'une rampe de blocs, en présence d'un seuil de roches situé dans le bassin de tranquillisation. L'effet des seuils est analysé sur des matériaux non-uniformes du lit. Une analyse dimensionnelle a défini les nombres sans dimensions physiques qui commandent le profil de l'affouillement. La distribution des sédiments non-uniformes de l'affouillement du lit à la configuration d'équilibre est étudiée. La redistribution de surface des sédiments est étudiée pour différents types d'affouillement et l'effet de protection est également analysé. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Scour control and surface sediment distribution downstream of block ramps = Contrôle de l'affouillement et de la distribution de sédiment de surface en aval des rampes de bloc [texte imprimé] / Pagliara, Stefano, Auteur ; Michele Palermo, Auteur . - pp. 334-343. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 46 n°3 (2008) . - pp. 334-343 Mots-clés : Block  ramp  Rock  chute  Scour  Sill  Stilling  basin  Structural  protection Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : Block ramps or rock chutes are structures characterized by large bed slopes. They are increasingly used as river bed stabilization measures because of their particular capacity to sustain the river morphology and biological continuity. The scour process downstream of block ramps is an important research topic in engineering practice that must be controlled to ensure their structural stability. The purpose of this study is to analyse the scour downstream of a block ramp, in presence of a rock sill located in the stilling basin. The effect of sills is analysed for non-uniform bed material. A dimensional analysis resulted in physically-based dimensionless groups controlling the profile of the scour hole. The sediment distribution of the non-uniform bed mixtures at the scour equilibrium configuration is studied. The surface sediment redistribution is investigated for different scour typologies and the effect of protection work is also analyzed. Les rampes de bloc ou les chutes composées de roche sont des structures caractérisées par de grandes pentes de lit. Elles sont de plus en plus utilisées pour stabiliser les lits de fleuve en raison de leur capacité particulière à stabiliser la morphologie du fleuve et la continuité biologique. Le processus d'affouillement en aval des rampes de blocs est un important sujet de recherches dans la pratique du contrôle de la stabilité structurale. Le but de cette étude est d'analyser l'affouillement en aval d'une rampe de blocs, en présence d'un seuil de roches situé dans le bassin de tranquillisation. L'effet des seuils est analysé sur des matériaux non-uniformes du lit. Une analyse dimensionnelle a défini les nombres sans dimensions physiques qui commandent le profil de l'affouillement. La distribution des sédiments non-uniformes de l'affouillement du lit à la configuration d'équilibre est étudiée. La redistribution de surface des sédiments est étudiée pour différents types d'affouillement et l'effet de protection est également analysé. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com

Stilling basin erosion due to vertical crossing jets / Pagliara, Stefano in Journal of hydraulic research, Vol. 50 N° 3 (Mai/Juin 2012) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 50 N° 3 (Mai/Juin 2012) . - pp. 290-297 Titre : Stilling basin erosion due to vertical crossing jets Type de document : texte imprimé Auteurs : Pagliara, Stefano, Auteur ; Michele Palermo, Auteur ; Dipankar Roy, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 290-297 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Plunge  pool  Scour  Spillway  Tailwater  Vertical  crossing  jet Résumé : The scour process due to plunging jets has received considerable attention in the past few decades. This work analyses the effect of vertical jets crossing at various angles. Different scour morphologies created under various hydraulic and geometrical conditions are distinguished. The splash shapes are also analysed and a qualitative description is furnished. The scour phenomenon is analysed, resulting in relationships that can be used to predict the main geometrical scour parameters, including the maximum scour hole depth, the scour hole length, and the scour hole width. The scour hole and dune profiles are compared with those due to a single jet under identical hydraulic conditions, whose vertical inclination with respect to the horizontal plane equals the average vertical angle between the two crossing jets. It was found that for high tailwater condition, the scour hole depth due to crossing jets is less than that for the single jet. ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00221686.2012.669534 [article] Stilling basin erosion due to vertical crossing jets [texte imprimé] / Pagliara, Stefano, Auteur ; Michele Palermo, Auteur ; Dipankar Roy, Auteur . - 2012 . - pp. 290-297. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 50 N° 3 (Mai/Juin 2012) . - pp. 290-297 Mots-clés : Plunge  pool  Scour  Spillway  Tailwater  Vertical  crossing  jet Résumé : The scour process due to plunging jets has received considerable attention in the past few decades. This work analyses the effect of vertical jets crossing at various angles. Different scour morphologies created under various hydraulic and geometrical conditions are distinguished. The splash shapes are also analysed and a qualitative description is furnished. The scour phenomenon is analysed, resulting in relationships that can be used to predict the main geometrical scour parameters, including the maximum scour hole depth, the scour hole length, and the scour hole width. The scour hole and dune profiles are compared with those due to a single jet under identical hydraulic conditions, whose vertical inclination with respect to the horizontal plane equals the average vertical angle between the two crossing jets. It was found that for high tailwater condition, the scour hole depth due to crossing jets is less than that for the single jet. ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00221686.2012.669534