Açık kanal akımlarına planda farklı yerleştirilmiş mahmuzların deneysel ve sayısal analizi

Serbest yüzeyli akışların düzenlenmesinde önemli bir yer alan mahmuzlar, akım karakteristiklerini büyük ölçüde etkileme potansiyeline sahip hidrolik yapılardır. Mahmuzların uygulama ve inşası tek bir standarda bağlı olmayıp, tasarımları sahaya özgü olduğundan farklı alanlarda birden fazla tür, tasarım, şekil, sayı ve boyutlarda bulunabilirler. Kullanım amaçlarına göre özellikleri değişen mahmuzlar, genel ve yaygın olarak sediment birikimi ve kıyı erozyonlarını bertaraf etmekte kullanılırlar. Bu tez çalışmasında, açık bir kanalda gruplar halinde farklı yükseklik, uzunluk, aralık ve doğrultu açılarıyla yerleştirilen mahmuzların daha önceki kullanımlarından farklı olarak açık kanal akımlarındaki enerji kırma potansiyelleri ve akım üzerindeki hidrodinamik etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, laboratuvarda gerçekleştirilen fiziksel model çalışmaları, benzer sınır şartları altında sayısal model (HAD: Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) çalışmalarıyla birlikte yürütülmüştür. Bu kapsamda planda farklı yerleştirilmiş mahmuzların, farklı geometri ve akım koşullarında toplamda 549 adet model çalışması gerçekleştirilmiştir. HAD analizlerinden, deney setinden elde edilemeyen akım çizgileri, akım hızları ve akımdaki türbülans yoğunluğu gibi akım özellikleri alınarak yorumlanmıştır. Tezden elde edilen bulgular, gruplar halinde tasarlanarak açık bir kanal içerisine yerleştirilen mahmuzların batıklık hali ve oranının enerji sönümleme ve türbülans gibi akım özellikleri üzerinde önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, mahmuz uzunluklarının kanal genişliğine oranı, yine akımdaki enerji sönümleme potansiyelini net bir şekilde etkilediği bulunmuştur. Modellerin en-boy oranları memba su seviyesi ve akım alanında çalkantı ve girdap oluşumunda önemli farklara sebep olduğu HAD analizlerinden anlaşılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar doğrultusunda varılan noktada, tasarlanan modellerin akarsulardaki enerjinin sönümlenmesi, taşkın risklerinin azaltılması, akarsu habitatının korunması ve akuatik canlıların fayda sağlaması gibi birden fazla amaca hizmet edebileceği belirlenmiştir. Çalışmanın, ilgili literatüre de akarsu düzenleme temelinde katkı sağlayacağı düşünülmektedir.