14
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Venturimetrelerde sıvı enjeksiyon verimini etkileyen parametrelerin incelenmesi
ÖZET Yüksek Lisans Tezi VENTURIMETRELERDE SIVI ENJEKSİYONUNUN VERİMİNİ ETKİLEYEN PARAMETRELERİN İNCELENMESİ Özcan TUNCAY Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 32 Akışkanların içerisine çeşitli amaçlarla farklı özellikteki maddelerin enjektesi değişik yöntemlerle yapılmıştır. Bu yöntemlerde enjekte edilen maddenin miktarı, bu işlem sırasında harcanacak olan ekstra güç ve karışımın homojenliği büyük önem arz eder. Bu sebeple akışkan içerisine sıvı enjeksiyonu için çeşitli yöntemler denenmiştir. Bu yöntemlerden bir tanesi de Venturimetre kullanılarak yapılan sistemlerdir. Bu sistemlerde akışkan belli hızlarla ventouinin içinden geçerken venturi aygıtının yapısal özelliğinden dolayı meydana gelen negatif basınç ve bunun etkisiyle oluşan vakum tesirinden faydalanılır. Bu sayede ekstra bir güç kullanmadan enjekte edilecek sıvı sisteme katılmış olur. Basınçlı borularda bu sistemden faydalanmak hem ekonomik olmakta hem de karışımın homojenliği açısından daha iyi sonuç vermektedir. Esas akışkan ortamına farklı bir akışkanın vakumlanmasını; ana akışkanın hızı, viskozitesi, vakumlanan akışkanın viskozitesi, kullanılan venturinin giriş ve çıkış çaplan, boğaz bölgesindeki daralma miktarı, ventainin mansabmdaki boru boyu ve emme borusu çapı gibi parametreler etkilemektedir. Bu çalışmada venturiden belirli hızlarla geçen suya farklı viskozitede sıvılar enjekte edilirken, farklı çaplarda ve farklı daralma oranlarına sahip venturiler, iki farklı çapta emme borusu, ventarinin mansabında farklı uzunlukta borular ve üç farklı viskoziteye sahip sıvılar kullanılmış, bunların enjeksiyon verimine etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak en iyi enjeksiyon verimini, küçük çaplı venturilerin ve büyük çaplı emme borusunun artırdığı gözlenirken, yüksek hızlarda daralma oram büyük venturilerin daha iyi sonuç verdiği ve düşük viskoziteye sahip sıvıların daha iyi enjekte edilebildiği tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Venturi aygıtı, enjeksiyon, sıvı enjeksiyonu VI
Sulama sistemleri ve GAP'da şartlara göre en uygun sulama sisteminin araştırılması
Bu çalışmada, sulama sistemleri, GAP ve GAP'da şartlara göre en uygun su lama sisteminin araştırılması ve sulamada gelişmiş ülkelerdeki sulama teknik ve metodlarının GAP'a uygulanabilirliği ele alınmıştır. " Tarımsal bitkilerin ihtiyacı olan suyun, yağışlardan karşılanamayan kısmının, toprağın verimlilik ve yapısına zarar vermeden; su, toprak ve işçilik israfı yapılmaksızın, bitkinin ihtiyacı olduğu zamanlarda, ölçülü ve kontrollü bir şekilde suni olarak toprağa verilerek bitkinin etkili kök bölgesindeki elverişli nem eksik liğinin giderilmesi " olarak tanımlanan 'SULAMA' nın, dört temel öğesi olarak, BtTKl-TOPRAK-SU-ÎNSAN faktörlerine ve bu faktörlerin birbiri üzerindeki etkilerine geniş yer verilmiştir. Zira ideal bir sulama ve buna bağlı olarak en yüksek verim için bu dört faktörün çok iyi tartışılarak açıklanması ve anlaşılması gerekir. Sulama uzmanları ve sulamaya ilişkin kaynakların farklı farklı tanımlamaları ışığında, "Sulama suyunun, doğal su kaynağından alınıp bitkinin etkili kök bölgesine vedrilinceye kadar uygulanan tekniklerin tümü " olarak tanımlanan 'Sulama Sistemi'nin 6 aşamasından sözedilmiş ve bu aşamalar; su kaynağının düzenlenerek sula maya elverişli hale getirilmesi, sulama suyunun *büyük (makro) sulama alanlarına, ordan da daha küçük (mikro) sulama alanlarına iletilmesi, sulama suyunun çiftçilere dağıtılması ve dağıtım metodlarının belirlenmesi, sulama suyunun, bitkinin etkili kök bölgesine verilmesi ve veriliş metodlarının belirlenmesi, atık sulama suyunun drenajı ve sulama sisteminin işletilmesi olarak değerlendirilerek açıklanmıştır. Bu arada sulama yöntemlerinin, avantaj ve dezavantajları ile karşılaştırılması imkanı doğmuştur. GAP'a kısaca değinildikten sonra, sulama ve sulama sistemlerinin tanım vem açıklamaları ışığında.GAP'ın su ve toprak kaynakları ve GAP'ta uygulanamak istenen sulama sistemleri ele alınmış olup GAP'ta uygulanmak istenen bu sulama sistemleri ile sulamada gelişmiş ülkelerde uygulanan teknik, metod ve sistemler karşılaştırılarak bu ülkeler ve özellikle İsrail'de uygulanan teknik, metod ve sistemlerin GAP'a uygulanabilirliği araştırılmıştır. GAP'taki sulama etkinliklerine, çiftçi alışkanlıkları ve ortaya çıkmış ve çıkabilecek sorunlara değinilmiş olup çeşitli kamu kuruluşlarının ( D.S.Î. ve K.H. Araştırma enstitüleri ) Güneydoğu Anadolu Bölgesindeki deneme arazilerinde yaptıkları çalışmaların yıllık raporları ve sonuçları değerlendirilmiştir. Bu arada GAP'ın inşa ve işletme halindeki tüm birimlerde bizzat inceleme yaparak, yerel halk, çiftçi ve yetkililerle görüşülmüş ve sulama metodlarının tatbikine ilişkin çok sayıda fotoğraf çekilmiştir. Yöre halkı ve çiftçilerin GAP'tan beklentileri, GAP ve modern sulama sistem ve teknikleri hakkındaki görüşleri alınarak GAP'tan, en iyi şekilde nasıl ve ne ölçüde yararlanılabileceği konusu araştırılmıştır. Sonuç olarak da yapılan tüm çalışmaların bir değerlendirilmesi yapılarak bu değerlendirme ışığında bazı tesbit ve önerilerde bulunulmuştur.ANAHTAR KELİMELER : Sulama, Sulama Sistemleri, Sulama Metodları, Toprak, Su, Bitki, Sulama Suyu, Sulama Modülü, Drenaj, GAP ( Güneydoğu Ana dolu Projesi ), Dünyada ve Türkiye'deki Büyük Sulama Projeleri.
Baraj dolusavak yapılarında akış karakteristiklerinin fiziksel ve sayısal analizi
Su gücü (Hydropower) yapılarında su kaynaklarının gelişimi bakımından son 60 yılda özellikle son 30 yılda büyük ilerleme ve yenilikler ortaya çıkmış, buna paralel dünyada büyük hidroelektrik projeler inşa edilmiştir. Hidroelektrik güç üretilen büyük ve kompleks yapıların karakteristikleri başlıca; baraj tasarım yükü yüksekliği, büyük deşarj, birim genişlikteki deşarj kapasitesi ve karmaşık jeolojik koşullardır. Üretilen güç miktarı onlarca veya yüzlerce gigawatt kadar yüksek olabilen bu derece yüksek güç üreten potansiyel enerjiyi dağıtmak, sönümlemek baraj mühendisliğinin dikkat çeken çalışma alanlarındandır. Dolayısıyla barajların deşarj yapılarının hidrolik karakteristikleri ve ortaya çıkan enerjinin güvenli ve ekonomik olarak dağıtımının sağlanması hususu dikkate alındığında etkin bir proje tasarımı için yapılacak fiziksel modelleme, prototip deneyler ve sayısal modelleme sonuçlarının birlikte değerlendirilmesi gerekmektedir. Deşarj yapılarının performansını değerlendirmek için kullanılan fiziksel model yöntemi geçmişte ve günümüzde başarılı olmasına rağmen HAD (Hesaplamalı Akışkan Dinamiği) yönteminin de fiziksel modellemeye göre çeşitli avantajlar sunduğu bilindiğinden günümüzde yapılacak hidrolik alanındaki mühendislik tasarımları artık deneysel çalışmalar ile birlikte HAD yazılımının kullanılmasını gerektirmektedir. Bu tür programların birçok hidrolik yapıların projelendirilmesinde kullanılması, planlanmada daha az hata oluşmasını, daha kısa zamanda ve daha ekonomik olarak yapılmasını sağlayacaktır. Bu çalışmada fiziksel model çalışmalarıyla belirlenen Ilısu Barajı dolusavak yapısındaki hidrolik karakteristikler ve enerji kırıcı yapıların etkinliği Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi ile sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmanın sayısal modellemesinde özellikle açık kanal akımı, sediment taşınımı, oyulma gibi problemlerin çözümünde başarılı bir yazılım olan Flow3D kullanılmış olup sayısal hesaplamalardan elde edilen su yüzü, basınç değerleri ve hız profileri, fiziksel model deney ölçümleriyle karşılaştırılarak ilgili sayısal analiz yönteminin performansı değerlendirilmiştir. Fiziksel ve sayısal analizler arasındaki karşılaştırmada, hidrolik karakteristiklere etki eden en güçlü husus hava-su ilişkisi, yanı sıra ölçek konusu da akış üzerinde etkili olan faktörlerdendir. Bu nedenle sayısal analiz programında hava sürükleme (air entrainment) modeli çalıştırılarak hava sürüklenmesinin akış üzerindeki etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Ayrıca 1982 yılı 1/100 ölçekli fiziksel modelin yanı sıra aynı yıl gerçekleştirilen ve sadece dolusavak boşaltım kanalındaki karakteristikleri konu alan 1/30 ölçekli fiziksel model sonuçları da aynı ölçekli sayısal model ve sair diğer ölçekli sayısal model sonuçlarına eklenerek ölçek etkisi daha detaylı irdelenmiştir. Yine ilgi çalışmamız kapsamında mevcut dolusavak yapısının sonunda enerji kırınımı hususunda etkili yapılardan olan çevirmeli sıçratma eşiğinin farklı deflektör açısı ve yarıçapları dikkate alınarak 15 farklı eşik tasarlanmış olup bu tasarımların da sayısal analizi yapılarak enerji kırınımı açısından performans değerlendirilmesi yapılmıştır.
İklim değişikliğinin su yüzeyindeki potansiyel buharlaşmaya etkisi
Son zamanlar da çevre ile ilgili konuların başında iklim değişikliği ve su problemleri gelmektedir. İklim değişikliği gelecekte su kaynakları üzerinde etkili olacaktır. İklim değişikliğinin su kaynaklarına yapacağı etki gündemde önemli kabul edilen konulardan biridir. Bu kapsamda gelecek için iklim değişikliğinin su kaynaklarına etkisinin bilinmesi ve gerekli önlemlerin alınması gerekmektedir. Bu kapsamda hidrolojik döngünün önemli parçalarından biri olan buharlaşma kayıplarının da gelecek için tahmininin yapılması önemlidir. Buharlaşmanın su yüzeylerinden deneysel olarak ölçülmesindeki zorluk nedeniyle, belirlenmesi için farklı yöntemler geliştirilmiş ve önerilmiş. Çalışma kapsamında Türkiye'nin önemli barajlarından kabul edilen Atatürk Barajı'nın rezervuarından buharlaşma farklı yöntemler kullanılarak tahmin edilmiş, buharlaşmanın günümüzdeki durumunu, yakın gelecek olarak 2045-2055 dönemi ve uzak gelecek olarak 2085-2095 dönemi için buharlaşmanın günümüz dönemine göre durumu ortaya koyulmuştur. Bu çalışmada kullanılan yöntemlerle hesaplanan buharlaşmalar standart yöntem olarak önerilen Penman-Monteith yöntemiyle hesaplanan buharlaşmalarla karşılaştırılmıştır. Bu kapsamda Atatürk Baraj Gölü buharlaşmasının yakın gelecek dönem olarak alınan 2045-2055 yılları için %10 ile %15 arasında artış gerçekleştireceği, uzak gelecek dönem olarak alınan 2085-2095 yılları için %20 ile %25 arasında artış gerçekleştireceği görülmüştür. Anahtar Sözcükler:İklim değişikliği, Açık su yüzeyi, Buharlaşma, Atatürk Barajı, Rezervuar
Hidrolojik havzalarda topografik indeks modeli (TOPMODEL) ve hidrolojik mühendislik modeli (HEC-HMS) kullanılarak yağış-akım ilişkisinin modellenmesi
Su doğada sürekli bir döngü içerisindedir. Yağış-akış süreci bu döngünün önemli bir kısmını oluşturur. Yağışlardan meydana gelen akışın tahmini su kaynaklarının projelendirilmesinde etkin bir rol oynar. Havza, üzerine gelen yağışı akışa dönüştüren bir sistemdir. Havzada meydana gelen fiziksel olaylar (yağış, akış, buharlaşma vb.) hakkında bilgi toplanabilir. Günümüz teknolojisi yağış-akış, sıcaklık vb. hidro-meteorolojik verilerin ölçülmesine imkan sağlamaktadır. Hidrolojik model kurularak ölçülen verilerden parametre ve bazı fonksiyonlar kullanılarak belirli bir zaman aralığı belirlenerek gerçeğe yakın bir benzetim ile modelleme yapılmaktadır. Bu çalışmada Kurukavak deresi havzasında 1987-1991 yılları arasında gözlenen günlük veriler tümsel bir model olan HEC-HMS ve yarı dağılımlı bir model olan TOPMODEL kullanılarak yağış ve akım ilişkisinin modelleme çalışması yapılmıştır. Her iki modelin performansını ölçmek için NSE kullanılmıştır. HEC için kalibrasyon NSE değeri 0,60-0,96, validasyon 0,69-0,82 aralığındadır. Diğer taraftan TOPMODEL ile yapılan modelleme sonucunda kalibrasyon 0,67-0,96, validasyon 0,78-0,99 aralığındadır. Sonuç olarak her iki modelde de başarılı sonuçlar elde edilmiş ve havza uygun bir şekilde temsil edilmiştir. Ama sonuçlar dikkatle incelendiğinde TOPMODEL'in HEC-HMS modeline göre daha başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür.
Uydu kar görüntülerinin doğrulanması, hidrolojik modelde uygulanması ve iklim değişikliği etkilerinin incelenmesi
İklim değişikliği ve su kaynakları yönetimi çalışmaları için, hidrolojik döngünün temel bileşenlerinden olan kar örtüsünün dağılımı ve değişkenliği önemli parametrelerdir. Özellikle kar potansiyelinin yüksek olduğu dağlık havzalarda, kar erimesinden kaynaklı yıllık akımda meydana gelecek değişikliklerin hesaplanması ve modellenmesi bakımından kar örtüsünün zamansal ve mekânsal olarak izlenmesi önemli bir girdi değişkeni olmaktadır. Bu çalışmada, NOAA/NESDIS tarafından sağlanan 1, 4 ve 24 km çözünürlükteki günlük kar kaplı alan IMS görüntüleri 2019 su yılı referans alınarak ilk etapta 292 adet yer istasyonun verisi yardımıyla, kategorik istatistik yöntemlerle (POD, FAR, HR) Türkiye ve coğrafi bölgelerinin doğrulaması yapılmıştır. Türkiye genelinde 1, 4 ve 24 km'lik IMS görüntülerinde sırasıyla, POD değeri 0.81, 0.80 ve 0.67, FAR ise 0.19, 0.23 ve 0.28 olarak bulunmuştur. İkinci aşamada, 2004–2020 periyodunda 4 km çözünürlüğündeki IMS görüntüleri kullanılarak CBS'de elde edilen KKA eğrileri, ortalama yükseltileri 2000 m'nin üzerinde Çoruh, Fırat ve Aras memba havzalarında (E21A054, E21A022, D24A096 ve E23A004) SRM hidrolojik modeline temel değişken girdisini oluşturmuştur. Yapılan kalibrasyon sonucunda, yükseklik ve iklimi benzer, birbirine sınır teşkil eden; Karasu, Murat, Kayabaşı ve Bayburt'ta R2 sonuçları sırasıyla, 0.86, 0.86, 0.88 ve 0.89, Dv ise, %1.11, %0.99, %0.92 ve %2.91 olarak hesaplanmıştır. Havzalarda R2 değeri 0.86'nın üzerinde ve Dv %3'ün altında kalması sonuçlardaki hata payının az olduğunu göstermiştir. Son etapta, 2008-2011 su yıllarında SRM kullanılarak sıcaklık 1–5 ⁰C arasında arttırılıp havzalarda iklim değişikliği etkisi gözlenmeye çalışılmıştır. Kar erime döneminde 4 ⁰C sıcaklık artışında KKA'nın 12–28 gün azaldığı, %50 akım hacmine ulaşılan günde ise 9–21 gün arasında öne kaydığı belirlenmiştir.
Spatial optimization of hydrologic monitoring networks on rivers
Efficient water resources planning and management must take into account multiple users,criteria, and objectives. Due to this complexity of recent water management problems andsolutions, better analytical tools and methodologies are required. Accomplishment of thisrequirement depends essentially on information gathered on natural and environmentalprocesses so the success of sustainable water resources management depends onmonitoring activities.Many countries have developed extensive streamflow gauging networks. Such adevelopment has led to accumulation of significant amounts of data to eventually raisequestions whether they produce expected information, and whether monitoring should becontinued. These questions have led monitoring agencies to assess their current networksfor efficiency and cost-effectiveness.The study is initiated in respect of above questions to examine various methodologies toassess existing networks. The study also aims to develop some guidelines for consolidationof a monitoring network. The investigation has resulted the use of multi criteria decisionmaking methodologies (MCDM). Consequently, the method of stream orders, a dynamicprogramming approach and two MCDM methods are presented. The proposed study isparticularly focused on the assessment of the ?performance? of existing networks. Theintroduced methods are applied to Gediz River Basin and the results are evaluated withrespect to the ten operational and three non-operational stations. It is concluded that nonoperationalthree stations are the ones to be removed from the network. Additionally theadvantages and disadvantages of the presented methods are discussed. Particular to thenetwork consolidation problem, reference point approach is found more useful.
Tarihi su tünellerinin hidrolik ve hidrolojik özelliklerinin değerlendirilmesi açısından çevlik tüneli
ALKAN, A. (1988) : Tarihi Su Tünellerinin Hidrolik ve Hidro lojik özelliklerinin Değerlendirilmesi Açısından Çevlik Tüne li, izmir, Dokuz Eylül üniversitesi. Fen Bilimleri F4nstitüsü, inşaat Mühendisliği Hidrolik Ana Bilim Dalı, Hidroli ji ve Su Yapıları Yüksek Lisans Tezi N. 20. ÖZET Anadolu, dünyadaki özel konumu sebebiyle tarih boyunca birçok uygarlıklara beşiklik ederek bunların oluşturdukları sanat ve kültürlere sahne olmuştur. Bu uygarlıkların kalıntıları ara sında çok ilginç su yapıları da bulunmaktadır. Bunların bir kısmı bugün bile görevlerini sürdürmektedirler. Bu eserlerin yapılış tarihinin, inşaat tekniği ve uygulanan sanatın incelenmesi; günümüzdeki yapıların daha gerçekçi bir yaklaşım içinde değerlendirilebilmesi açısından önem taşımak ta ve bilgi birikimine katkıda bulunmaktadır. Bu düşünceden esinlenilerek ve daha önce Bergama ile Nysa tü nellerinde yapılan çalışmalar da dikkate alınarak, akarsu de bilerinin tamamının veya önemli bir kısmının içinden aktığı tarihi tünellere hidrolik ve hidrolojik açıdan bir sistem yaklaşımı getirilmeye çalışılmıştır. Hidrolik ve hidrolojik açıdan en karmaşık yapılardan biri olan Hatay ili Samandağ ilçesinin Çevlik köyünde bulunan tünelin, su yüzeyinin adım adım entegrasyon yöntemiyle belirlenen tünel kapasitesinin, günümüzde genellikle uygulanan Snyder, Mockus, DSİ ve Güner- man. sentetik yöntemleriyle belirlenen muhtemel taşkın zirve akımlarının kaç yıllık dönegelim sürelerine karşı geldiği be lirlenmiş; çok daha az karmaşık nitelikteki Bergama ikiz tü nel ile Sultanhisar-Nysa' daki tünellerin bulguları ile kıyas laması yapılmış; ancak bu aşamada genelleme yapılabilecek ni telikte sonuçlara varılamamıştır.
Su darbeleri sonucunda oluşan kavitasyon olayının karakteristikler yöntemi kullanılarak incelenmesi
Su kuvveti tesisleri, su iletim ve dağıtım şebekelerinin işletme rejimleri genellikle kararlı rejim olmakta; akım parametrelerinden birinin, çoğunlukla debinin değişme siyle zamanla değişen akımlar oluşabi lmektedir. Debi değişimleri, su darbeleri olarak adlandırılan aşırı basınçların meydana gelmesine neden olmaktadır. Aşırı basınçlar, sıvının doyma basıncından daha küçük değere ulaştığında hava açığa çıkabilmekte, buhar basın cı değerine düştüğünde ise kavitasyon olarak bilinen buhar boşlukları oluşabi lmektedir. Boşluklar çok büyük boyutlara ulaştığında kolon ayrılması sözkonusu olabil mektedir. Boşlukların yokolması veya ayrılmış kolonların birleş mesi sırasında yüksek basınçların meydana gelmesi, veri min azalması gibi olumsuz etki leri nedeniyle; hidrolik sistemlerin tasarımı aşamasında kavitasyonun ele alınma sı gerekmektedir. Kavitasyon durumunda; basınç dalgalarının yayılma hızı değişken olduğundan, karakteristikler yöntemi klasik şekliyle kullanılamamaktadır. Bu çalışmada; hidrolik sistemlerde su darbeleri sonucun da kavitasyon oluşması durumu, interpolasyonlu karakte ristikler yönteminin eş zaman aralıkları yaklaşımı kul lanılarak incelenmektedir. Newton-Raphson yöntemi ile denklemlerin sayısal çözümü elde edilmekte, sistemde oluşan basınçların ve boşluk hacimlerinin değerleri hesaplanmaktadır. Bazı sayısal uygulama örnekleri için, derlenen bilgisayar programıyla elde edilen sonuçların bir bölümü verilmektedir.
Farklı iklim koşulları altında havalimanları yağmur suyu drenaj hatlarının tasarımı
Havalimanları, uluslararası ulaşım ağının merkezi olması, yolcu ve kargo taşımacılığına olanak tanıması, afet yönetiminde hızlı ve etkin ulaşım sağlaması ve yolcuların dünya genelinde bağlantı kurmasına olanak tanıması ve kritik alan olarak önem taşımasıyla öne çıkmaktadır. Bu nedenle operasyonun sürekli olması önem arz etmektedir. Operasyonun sürekliliğini etkileyen etkenlerden biri iklim koşullarıdır. Değişen iklim koşulları nedeniyle aşırı yağışlarda operasyonun devamlılığı kesintiye uğrayabilir. Bu nedenle, havalimanlarında altyapı tasarımının farklı iklim senaryoları göz önünde bulundurularak planlanması gerekmektedir. Bu tez çalışması, havalimanlarında yağmur suyu drenaj hatlarının tasarımını ele alarak, değişen iklim koşullarının havalimanı altyapıları üzerindeki etkilerini incelemektedir. İklim değişikliği, beklenmeyen yağış senaryolarına yol açtığından, gelecekte oluşacak iklim değişikliği sonucunda oluşacak yağış senaryoları analiz edilmelidir. Özellikle kısa sürede oluşan şiddetli yağış koşulları yağmur suyu tasarımında dikkate alınması gereken senaryolardan biridir. Havalimanı altyapılarının, yağış anomalileri olduğu dönemlerde oluşacak taşkın debilerini karşılayabilecek durumda tasarlanması gereklidir. İklime dirençli havalimanında aşırı yağışa karşı altyapı kapasitesinin yeterliliği, bölgeye ait uzun dönemli yağış şiddeti verileri kullanılarak yapılan analiz sonucu belirlenebilir. Modelleme sonuçlarına göre, hat kapasitelerinin yetersiz olduğu bölgelerde rehabilitasyon çalışmaları gereklidir. Taşkın kontrolü için, aşırı yağış dönemlerinde yüzey suyunun hızlı şekilde tahliye edilmesi, hatların düzenli bakım ve onarımının yapılması, yağmur suyu depolama yöntemlerinin uygulanması, uzun yıllık yağış verilerine göre tasarımların yapılması büyük önem taşır. Bu tezde; İstanbul Havalimanı örneği üzerinden, değişen iklim koşullarının yağmur suyu drenaj hatlarının tasarımına olası etkileri değerlendirilmektedir. İstanbul Havalimanı'nın inşaat dönemi öncesi arazi topoğrafyasında kot farklılıkları bulunmaktaydı. İnşaat dönemi sonrasında ise bu kot farklılıkları en aza indirilmiştir. Topoğrafyada yapılan değişiklikler, havalimanı bölgesinin mikroiklim özelliklerinde bir miktar değişkenliğe sebep olmuştur. Bu doğrultuda, havalimanı altyapılarının gelecekteki farklı iklim senaryolarına nasıl adapte olabileceği detaylı bir şekilde incelenecektir. Günümüzde, artan yağış şiddeti ve sıklaşan hava anomalileri gibi iklim değişikliği faktörleri, havalimanı altyapılarının tasarımının bu koşullar göz önüne alınarak tasarlanmasını gerekli kılmaktadır. Bu çalışma, hidroloji ve altyapı mühendisliği disiplinlerini birleştirerek, havalimanlarının yağmur suyu drenaj sistemlerinin çeşitli iklim senaryolarına nasıl adapte edilebileceğini araştıracaktır. Araştırma, sahada gerçekleştirilen çalışmaların ve iklim verilerinin analizini, bölgedeki çeşitli yağış rejimlerinin değerlendirilmesi gibi unsurları içerecektir. Drenaj sistemlerinin kapasite gereksinimlerinin tahmin edilmesine yönelik de temel bilgiler sunacaktır. Bu çalışma, havalimanlarında yetersiz yağış verileri durumunda, gelecek dönemlere ait iklim senaryolarını da dikkate alarak dayanıklı ve sürdürülebilir yağmur suyu drenaj sistemlerinin tasarımını amaçlamaktadır. Bu bağlamda, çalışmada iklim değişikliğine uyum sağlamak amacıyla dünyada ve Türkiye'deki önemli havalimanlarında kullanılan drenaj sistemleri ve tasarım yaklaşımları incelenmiştir. Ayrıca, iklim değişikliği senaryoları kullanılarak ilerleyen yıllarda yağış miktarlarında beklenen artış oranları incelenmiş ve bu artışların mevcut drenaj altyapısına olası etkileri değerlendirilmiştir. Senaryolar doğrultusunda, drenaj kapasitesine ve tasarımına ne kadar etkisi olabileceği de araştırılmıştır. İklim değişikliği etkisiyle oluşacak pik debinin 180 lt/sn üzerinde olacağı öngörülmektedir. Yağış rejimindeki değişikliklerin analiziyle, tasarlanan hatlarda taşkın olup oluşmayacağı kontrol edilecektir. Çalışmada elde edilecek bulgular, altyapı mühendisleri ve planlamacılar için, değişen iklim koşullarına uyumlu tasarım stratejileri konusunda pratik bir rehber olabilecektir. ANAHTAR KELİMELER: Havalimanı, Hidroloji , İklim değişikliği, Sürdürülebilirlik, Tasarım, Yağmur suyu drenajı
Sapanca Gölünün hidrojeolojik, hidrolojik ve hidrolik özelliklerinin belirlenmesi ve su bütçesinin tespiti
Günümüzde, dünya çapında kritik öneme sahip olan içilebilir su kaynakları, ülkemiz açısından büyük önem arz etmektedir. Türkiye'nin tatlı su kaynakları, dünyanın pek çok ülkesinden çok daha zengindir. Su, dünyada günden güne petrol kadar önemli bir zenginlik haline gelmektedir.Bu çalışmada, Sakarya'nın tek içme suyu rezervi olması nedeniyle benzersiz bir önemi olan Sapanca Gölü'nün mevcut yapısı, hidrojeolojik ve hidrolojik verileri incelenerek kaynağın optimum kullanım parametreleri belirlenecektir. Ayrıca, kaynağın pılansızca kullanımının gelecekte çıkacağı maliyetleri ve etkileri ortaya konacaktır. Sapanca Gölü bütçesinin, Sakarya ve Kocaeli illeri arasındaki paylaşımının nasıl yapıldığını incelenecektir.Bu çalışmalardan elde edilen somut veriler, ileriye dönük yapılması gereken alternatif projelerle değerlendirilerek, bölge halkının geleceğinin tehlikeye girmesini engelleyecek çözüm önerileri ortaya koyulacaktır.
Beton ağırlık barajlarda baraj yıkılmasının sayısal modellemesi
When a dam fails, a large amount of water is suddenly released that may create large flood waves capable of causing devastating impacts to downstream areas. This is even more important when the damage is caused by an earthquake, because it is unpredictable. The main objective of the research is a detailed simulating of the water surface profile from the first crack to the entire breaking of dams' body during earthquake using Finite Volume Method (FVM). The next objective is detecting of vulnerable zones on the dams' body during earthquake using Finite Element Method (FEM). Due to the complexity of the issue, it is necessary to first ensure the capability of the Flow 3D software in the field of dam failure simulation. For this purpose, the third part of the thesis, which includes simulation of pressure inside cracks during an earthquake, is used to verify the Volume of Fluid method (VOF), and the fourth chapter of the thesis, which includes the study of different motion types of solid objects due to the earthquake, is used to verify the General Moving Object method (GMO) in the scope of dam failure study. Finally, in the fifth chapter of the thesis, using the results and information obtained from the third and fourth chapters, models for the dam failure mechanism will be presented in sudden and gradual forms. The most important findings can be summarize in this way: Firstly, an important result obtained from the simulation of the pressure inside the cracks is that by changing the length of the crack or its opening, the pressure distribution inside it changes. Therefore, considering that the failure of the concrete dam begins with the cracking of the body, modeling dam failure is almost impossible with small scale. Secondly, the failure of the dam in a sudden mode that is the results of terrible earthquake, is more dangerous than the gradual failure of the dam, which is very likely in concrete hydraulic structures. According to the discharge hydrographs of the two failure modes, for the gradual mode, the step-by-step increase to the maximum output flow rate occurs, while in the sudden failure of the dam, the discharge quickly tends to its maximum. finally, by a closer look at the sudden failure of the dam resulted in the conclusion that, with decreasing oscillation frequencies in constant magnitude of earthquake, the probability of failure in the sudden state increases. However, after cracking of the body, higher oscillation frequencies will be able to break it in less time. from this perspective the earthquakes that start with small oscillation frequencies and end with higher frequencies are the most destructive ones.
Türkiye akarsularının taşkın frekans dağılım modelleri ve L-moment karakteristikleri
Mühendislik sistemlerindeki taşkın kontrolü amaçlı yapıların boyutlandırılmasında taşkın frekans analizi büyük önem taşımaktadır. Bu tür yapıların tasarımında uygulanacak projelendirme kriterleri önemli ölçüde taşkın olayının olasılık dağılım türüne ve dağılım parametrelerinin tahmininde kullanılan istatistik yöntemlere bağlıdır. Öte yandan bölgesel taşkın frekans analizi çalışmaları, o bölgede taşkınlara ilişkin tüm veri ve bilgilerin bir bütün olarak değerlendirilmesini sağlayan, böylece, sadece noktasal istasyon bilgilerinin kullanılması halinde karşılaşılması muhtemel sakıncaları önemli ölçüde ortadan kaldıran bir yaklaşımdır. Ayrıca bölgesel bilgi ve bağıntılar hiç gözlem bulunmayan proje bölgelerine dahi başarıyla uygulanabilmektedir. L-Moment yöntemiyle bölgesel frekans analizi, literatürde sık kullanılan bir metottur. L-Moment istatistikleri, taşkın olayının gerek noktasal gerekse bölgesel özellikleri konusunda önemli bilgiler vermektedir. Bu çalışmada, hem havza ölçeğinde, hem de Türkiye ölçeğinde bir ana taşkın frekans dağılım modelinin varlığı incelenmiştir. Bunun yanında L-Moment parametreleri noktasal ve bölgesel ölçekte irdelenmiş, bölgesel taşkın frekans analizine temel oluşturacak bu bilgilerin, havza ölçeğinde etkisini anlamak amacıyla detaylı çalışmalar yapılmıştır.
Su kayıplarının azaltılması için içme suyu dağıtım sistemlerinin rehabilitasyonu ve fayda-maliyet analizi
İçmesuyu dağıtım sistemlerinde su kayıplarının tespit edilmesi, azaltılması, önlenmesi ve kontrol edilmesi, kaynakların verimli bir şekilde kullanılması ve sürdürülebilir kentsel su yönetimi için oldukça önemlidir. Su kayıpları ile mücadelede uygulanacak yöntem ve izlenecek yola karar vermek için ekonomik analizin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, içmesuyu dağıtım sistemlerinde su kayıplarının azaltılmasında, mevcut şebeke sistemlerinde mükerrer eski şebeke hatlarının iptali, şebeke borusu değiştirilmeden ölçülebilir alt bölge (ÖAB) oluşturulması ve tüm şebeke elemanlarının değiştirilmesi ile ÖAB oluşturulması yöntemlerinin uygulanması ve her bir yaklaşım için karşılaştırmalı olarak ekonomik analizin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Malatya ili merkez içmesuyu dağıtım sistemi uygulama alanı olarak seçilmiştir. Uygulama alanında sistemin daha iyi yönetilebilmesi için mevcut şebeke koşulları korunarak ve şebeke borusu tamamen değiştirilerek iki farklı ÖAB tasarlanmış ve uygulanmıştır. Bu iki farklı ÖAB'lerde ilk önce su kayıp analizi gerçekleştirilmiş ve sistemin performansındaki iyileşme izlenmiştir. Daha sonra iki farklı şekilde tasarlanan ÖAB'lerde seçilen pilot bölgelerde ilk yatırım ve işletme maliyetleri hesaplanmış ve yapılan yatırım amorti süresi belirlenmiştir. Şebeke borusu değiştirilmeden sadece diğer şebeke elemanları ile izole edilen bölgelerde ilk yatırım maliyetinin düşük olduğu buna karşılık sızıntı tespit ve önleme yöntemlerinin uygulanması ile şebeke performansının iyileştiği görülmüştür. Diğer taraftan eski boru yoğunluğunun çok olduğu bölgelerde şebeke borusu değiştirilerek oluşturulan ÖAB'lerde su kayıp oranlarının % 10-15 seviyelerinde olduğu görülmüştür. Çalışma sonucunda şebeke borusu değiştirilmeden oluşturulan ÖAB'lerin kentsel su yönetiminde önemli katkılar sağladığı, eski boru oranı fazla olan bölgelerde şebeke yenilenmesinin ise işletme maliyetini ve su kayıp oranını önemli ölçüde düşürdüğü ve uzun vadede su yönetimi açısından oldukça faydalı olduğu söylenebilir. ANAHTAR KELİMELER: Ölçülebilir alt bölge, su kayıpları, kentsel su yönetimi, fayda-maliyet analizi