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Erosion resistance of cohesive soils / Tarek Salaheldin Mostafa in Journal of hydraulic research, Vol. 46 N°6 (2008) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°6 (2008) . - pp. 777-787 Titre : Erosion resistance of cohesive soils Titre original : Résistance à l'érosion des sols cohésifs Type de document : texte imprimé Auteurs : Tarek Salaheldin Mostafa, Auteur ; Jasim Imran, Auteur ; M. Hanif Chaudhry, Auteur Article en page(s) : pp. 777-787 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Clay  Cohesive  soil  Critical  shear  Erosion  Erosion  resistance  Shear  strength 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 : This paper presents experimental results on surface erodibility tests performed with undisturbed and remolded samples of cohesive soils. When subjected to shear stress caused by flowing water, erosion occurs in two distinctive modes: particle erosion and mass erosion. Erosion resistance is defined as the applied bed shear stress at which incipient erosion occurs. The ratio of mass erosion to particle erosion resistance ranged from 3.7 to 5.4 for the undisturbed samples. The erosion resistance increased with increase of moist bulk density, and an increase of water content to a certain level (to be termed optimum condition hereafter) and the decrease of the mean sediment size.Water content, plasticity index, and moist bulk density of a soil sample are combined into a single parameter χ. Results of the tests on field samples show that χand the non-dimensional erosion resistance follow linear relationship. In the erodibility tests of remolded samples, individual soil property was changed to investigate its effect on erosion resistance. The results of the tests on remolded samples show that both normalized particle and mass erosion resistance could be represented by a Gamma distribution of χwith the maximum resistance occurring under a condition that closely resembles the field condition in terms of moist bulk density and water content. An erosion model is presented that can be used to estimate the particle and mass erosion resistance from the measured water content, plasticity index, and the moist bulk density of a cohesive soil sample. Cet article présente les résultats expérimentaux d'essais sur l'érodabilité de surface réalisés avec des échantillons non remaniés et rechapés de sols cohésifs. Sous l'effet de l'effort de cisaillement dû à l'écoulement de l'eau, l'érosion se produit selon deux modes distincts: érosion de particules et érosion de la masse. La résistance à l'érosion est définie par l'effort de cisaillement, appliqué au lit, à partir duquel l'érosion se produit. Le rapport des résistances à l'érosion de masse et de particules s'est étendu de 3.7 à 5.4 pour les échantillons non remaniés. La résistance à l'érosion a augmenté avec l'accroissement de la densité du substrat humide, et l'accroissement de la teneur en eau jusqu'à un certain niveau (dénommé état optimum ci-après) et la diminution de la taille moyenne de sédiment. La teneur en eau, l'index de plasticité, et la densité du substrat humide d'un échantillon de sol sont combinés dans un paramètre unique Χ. Les résultats des essais sur des échantillons de terrain montrent que Χ et la résistance d'érosion sans dimension suivent une relation linéaire. Dans les essais d'érodabilité des échantillons remaniés, la propriété individuelle du sol a été changée pour étudier son effet sur la résistance à l'érosion. Les résultats des essais sur des échantillons remaniés montrent que les érosions normées de particules et de masse pourraient être représentées par une distribution gamma de Χ avec la résistance maximum se produisant dans une condition qui définit étroitement l'état du terrain en termes de densité du substrat humide et de teneur en eau. On présente un modèle d'érosion qui peut être employé pour estimer la résistance à l'érosion de particules et de masse à partir de la teneur en eau mesurée, de l'index de plasticité, et de la densité du substrat humide d'un échantillon cohésif de sol. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Erosion resistance of cohesive soils = Résistance à l'érosion des sols cohésifs [texte imprimé] / Tarek Salaheldin Mostafa, Auteur ; Jasim Imran, Auteur ; M. Hanif Chaudhry, Auteur . - pp. 777-787. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°6 (2008) . - pp. 777-787 Mots-clés : Clay  Cohesive  soil  Critical  shear  Erosion  Erosion  resistance  Shear  strength 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 : This paper presents experimental results on surface erodibility tests performed with undisturbed and remolded samples of cohesive soils. When subjected to shear stress caused by flowing water, erosion occurs in two distinctive modes: particle erosion and mass erosion. Erosion resistance is defined as the applied bed shear stress at which incipient erosion occurs. The ratio of mass erosion to particle erosion resistance ranged from 3.7 to 5.4 for the undisturbed samples. The erosion resistance increased with increase of moist bulk density, and an increase of water content to a certain level (to be termed optimum condition hereafter) and the decrease of the mean sediment size.Water content, plasticity index, and moist bulk density of a soil sample are combined into a single parameter χ. Results of the tests on field samples show that χand the non-dimensional erosion resistance follow linear relationship. In the erodibility tests of remolded samples, individual soil property was changed to investigate its effect on erosion resistance. The results of the tests on remolded samples show that both normalized particle and mass erosion resistance could be represented by a Gamma distribution of χwith the maximum resistance occurring under a condition that closely resembles the field condition in terms of moist bulk density and water content. An erosion model is presented that can be used to estimate the particle and mass erosion resistance from the measured water content, plasticity index, and the moist bulk density of a cohesive soil sample. Cet article présente les résultats expérimentaux d'essais sur l'érodabilité de surface réalisés avec des échantillons non remaniés et rechapés de sols cohésifs. Sous l'effet de l'effort de cisaillement dû à l'écoulement de l'eau, l'érosion se produit selon deux modes distincts: érosion de particules et érosion de la masse. La résistance à l'érosion est définie par l'effort de cisaillement, appliqué au lit, à partir duquel l'érosion se produit. Le rapport des résistances à l'érosion de masse et de particules s'est étendu de 3.7 à 5.4 pour les échantillons non remaniés. La résistance à l'érosion a augmenté avec l'accroissement de la densité du substrat humide, et l'accroissement de la teneur en eau jusqu'à un certain niveau (dénommé état optimum ci-après) et la diminution de la taille moyenne de sédiment. La teneur en eau, l'index de plasticité, et la densité du substrat humide d'un échantillon de sol sont combinés dans un paramètre unique Χ. Les résultats des essais sur des échantillons de terrain montrent que Χ et la résistance d'érosion sans dimension suivent une relation linéaire. Dans les essais d'érodabilité des échantillons remaniés, la propriété individuelle du sol a été changée pour étudier son effet sur la résistance à l'érosion. Les résultats des essais sur des échantillons remaniés montrent que les érosions normées de particules et de masse pourraient être représentées par une distribution gamma de Χ avec la résistance maximum se produisant dans une condition qui définit étroitement l'état du terrain en termes de densité du substrat humide et de teneur en eau. On présente un modèle d'érosion qui peut être employé pour estimer la résistance à l'érosion de particules et de masse à partir de la teneur en eau mesurée, de l'index de plasticité, et de la densité du substrat humide d'un échantillon cohésif de sol. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com

Non-dimensional parameters of depth-averaged gravity flow models / Hequing Huang in Journal of hydraulic research, Vol. 47 N° 4 (2009) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 4 (2009) . - pp. 455-465 Titre : Non-dimensional parameters of depth-averaged gravity flow models Titre original : Paramètres adimensionnels des modèles d'écoulement par gravité moyennés sur la profondeur Type de document : texte imprimé Auteurs : Hequing Huang, Auteur ; Jasim Imran, Auteur ; Carlos Pirmez, Auteur Article en page(s) : pp. 455-465 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Depth-averaged  model  Gravity  flow  Nondimensional  parameter  Shape  factor  Turbidity  current 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 non-dimensional parameters involved in a four-equation depth-averaged model of gravity flows have been studied using a vertical structure resolving numerical model at both field and laboratory scales. The main findings of this study are: (i) Water entrainment coefficient of gravity flows depends strongly on the bed slope, but compared with the bulk Richardson number, it has a weak dependence on entrainment/deposition at the bottom boundary; (ii) Depositional flow at laboratory scale may become erosive and thus change its characteristics significantly at the field scale if scaled by the densimetric Froude number; (iii) Values of the shape factors of depth-averaged models deviate from those approximated by the top-hat assumption, but they vary little with changes in channel bed slope, inflow, erosion/deposition at the bottom boundary, or scale. Two different sets of shape factors are recommended, one for conservative density flows and another for turbidity currents. Les paramètres adimensionnels, impliqués dans un modèle à quatre équations d'écoulement par gravité moyenné en profondeur, ont été étudiés en utilisant une structure verticale résolvant le modèle numérique aux deux échelles naturelle et de laboratoire. Les résultats principaux de cette étude sont: (i) Le coefficient d'entraînement des écoulements par gravité dépend fortement de la pente de lit, mais comparé au nombre de Richardson global, il a une dépendance faible sur l'entraînement/dépôt au fond; (ii) L'écoulement de dépôt à l'échelle de laboratoire peut devenir érosif et, de ce fait, changer de caractéristiques de manière significative à l'échelle naturelle s'il est mesuré par le nombre de Froude densimétrique; (III) Les valeurs des facteurs de forme des modèles moyennés en profondeur s'écartent de ceux qui sont approchés par l'hypothèse top-hat, mais elles varient peu avec les changements de pente, de débit entrant, d'érosion/dépôt au fond, ou d'échelle. Deux ensembles différents de facteurs de forme sont recommandés, l'un pour des écoulements de densité conservatifs et un autre pour les courants de turbidité. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com [article] Non-dimensional parameters of depth-averaged gravity flow models = Paramètres adimensionnels des modèles d'écoulement par gravité moyennés sur la profondeur [texte imprimé] / Hequing Huang, Auteur ; Jasim Imran, Auteur ; Carlos Pirmez, Auteur . - pp. 455-465. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 47 N° 4 (2009) . - pp. 455-465 Mots-clés : Depth-averaged  model  Gravity  flow  Nondimensional  parameter  Shape  factor  Turbidity  current 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 non-dimensional parameters involved in a four-equation depth-averaged model of gravity flows have been studied using a vertical structure resolving numerical model at both field and laboratory scales. The main findings of this study are: (i) Water entrainment coefficient of gravity flows depends strongly on the bed slope, but compared with the bulk Richardson number, it has a weak dependence on entrainment/deposition at the bottom boundary; (ii) Depositional flow at laboratory scale may become erosive and thus change its characteristics significantly at the field scale if scaled by the densimetric Froude number; (iii) Values of the shape factors of depth-averaged models deviate from those approximated by the top-hat assumption, but they vary little with changes in channel bed slope, inflow, erosion/deposition at the bottom boundary, or scale. Two different sets of shape factors are recommended, one for conservative density flows and another for turbidity currents. Les paramètres adimensionnels, impliqués dans un modèle à quatre équations d'écoulement par gravité moyenné en profondeur, ont été étudiés en utilisant une structure verticale résolvant le modèle numérique aux deux échelles naturelle et de laboratoire. Les résultats principaux de cette étude sont: (i) Le coefficient d'entraînement des écoulements par gravité dépend fortement de la pente de lit, mais comparé au nombre de Richardson global, il a une dépendance faible sur l'entraînement/dépôt au fond; (ii) L'écoulement de dépôt à l'échelle de laboratoire peut devenir érosif et, de ce fait, changer de caractéristiques de manière significative à l'échelle naturelle s'il est mesuré par le nombre de Froude densimétrique; (III) Les valeurs des facteurs de forme des modèles moyennés en profondeur s'écartent de ceux qui sont approchés par l'hypothèse top-hat, mais elles varient peu avec les changements de pente, de débit entrant, d'érosion/dépôt au fond, ou d'échelle. Deux ensembles différents de facteurs de forme sont recommandés, l'un pour des écoulements de densité conservatifs et un autre pour les courants de turbidité. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.journalhydraulicresearch.com