Dairesel labirent savakların hidrolik özellikleri, deneysel tasarımı ve nümerik modellenmesi

Mevcut barajların ve rezervuarların, güvenlik standartlarını karşılayabilmeleri için revize edilmeleri gerekmektedir. Hidroloji ve meteoroloji alanındaki ilerlemeler ve daha uzun hidrolojik kayıtların varlığı, güvenli olarak kabul edilen eski baraj ve haznelerin yenilenmeleri gerektiğini göstermektedir. Taşkın kontrolünün önemli olduğu ve maksimum su seviyesinin sınırlı olduğu mevcut rezervuarlar için, rezervuar kapasitesini arttırmanın en iyi yöntemi, gövde üzerine labirent savak inşa etmektir. Akım keskin kenarlı bir savak üzerinden serbest şekilde geçerken oluşan profile nap akımı denilmektedir. Labirent savaklarda iki nap akımının birbiriyle çakışması nap akımlarının girişimini oluşturur ve bu durum savak performansını azaltır. Bu çalışma kapsamında labirent savakların verimini arttırmak için yeni bir hidrolik dizayn ve analiz yöntemi gerçekleştirilmiştir. Labirent savaklarda nap akımlarının girişimi sonucunda debiyi azaltan bölgeleri daha verimli hale getirmek ve akımın olabildiğince savağa dik doğrultuda hareket etmesini sağlamak için bu savaklar dairesel şekilde yeniden tasarlanacaktır. Dairesel formdaki labirentlerde akım daha az kesişim noktasına maruz kalacak ve debi miktarını olumlu yönde etkileyecektir. Dairesel kesitli labirent savaklar, üçgen kesitli labirent savaklar ile aynı savak yükünde daha fazla debi geçmesini sağlayarak, savakların debi-deşarj kapasitesini arttırmaktadır. Deneysel çalışmalarda 3 farklı savak yüksekliği için (P=20 cm, 30 cm ve 40 cm); dairesel kesitli savaklarda 9 farklı konfigürasyonda 27 adet, üçgen kesitli savaklarda 3 farklı konfigürasyonda 9 adet ve düz savaklarda ise 3 adet test yapılmıştır. Toplamda dairesel, üçgen ve düz kesitli savaklar için 39 adet deney yapılmıştır. Ayrıca bu çalışmada, son yıllarda hidrolik yapıların tasarımında sıkça kullanılan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) tabanlı programlar da kullanılarak, yapılan deneylerin bilgisayar ortamında nümerik modelleri oluşturulmuştur.