5
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
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