Baraj Yıkılması Taşkın Dalgası Yayılımınım 1-Boyutlu Sayısal Simülasyonlarla İncelenmesi: Rahmanlar Baraj Örneği

Year 2019, Volume: 7 Issue: 1, 97 - 111, 24.03.2019

Nazlı Palamut Kemaloğlu Müsteyde Baduna Koçyiğit , Hüseyin Akay

https://doi.org/10.29109/gujsc.459444

Cited By: 3

Abstract

Baraj
yıkılması sonucu oluşacak taşkın hareketinin belirlenmesi, baraj mansabında
herhangi bir yerleşim yeri, ticari veya tarımsal alanların olması durumunda oluşabilecek
tehlikenin saptanması açısından önemli ve gerekli bir çalışmadır. Günümüzde söz
konusu çalışmalar için sayısal model simülasyonları yaygın olarak
kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında İzmir’in Ödemiş İlçesinde yapımı tamamlanmak
üzere olan Rahmanlar Barajı’nın 1-Boyutlu (1B) yıkılma analizleri
gerçekleştirilerek barajın yıkılması sonucu oluşacak taşkının mansapta yer alan
üç adet köye ulaşıp ulaşamayacağı belirlenmeştir. Çalışmada 1B sayısal benzeşimleri
için HEC-RAS (Hydrologic Engineering Centers- River Analysis System) yazılımı kullanılmıştır.
Taşkın alanları model sonuçlarına göre çizilmiş ve maksimum su yüzeyi
yükseklikleri ile pik debilerin oluşma zamanları tespit edilmiştir. Yapılmış olan
farklı yıkılma senaryoların ait simülasyonlara göre 1B dinamik analizlerde
akımın doğrusal bir şekilde ilerlemesi nedeniyle arazinin ve akımın fiziksel
özelliklerinin istenilen doğrulukta tanımlanamadığı ve bu durumun sonuçları
etkileyebildiği, ancak simülasyon süreleri göz önüne alındığında bir saat gibi
bir sürede sonuçların elde edilebildiği görülmüştür. Bu nedenle Türkiye’de
mevcut veya projelendirme aşamasında olan barajların mansap güvenliği ile
ilgili çalışmalar yapılırken çalışmanın önem ve aciliyet durumuna göre
öncelikle 1B yıkılma analizlerinin gerçekleştirilip sonuçlarının
değerlendirilmesi ve sonrasında gerekli görülmesi halinde 3B analizlerin
yapılması önerilmektedir.

Keywords

Baraj yıkılması, HEC-RAS, Dalga yayılması

References

• [1] C.V. Bellos, J.V. Soulis, and J.G. Sakkas, “Experimental investigation of two-dimentional dam-break induced flows”, J. Hydraul. Res., vol. 30, no.1, 1992, pp. 47 - 63.[2] S.W. Bell, R.C. Elliot, and M.H. Chaudhry, “Experimental results of two dimensional dam-break flows”, J. Hydraul. Res., vol. 30, no. 2, 1992, pp. 225 - 252. [3] G. Lauber, and W.H. Hager, “Experiments to dam-break wave: sloping channel”, J. Hydraul. Res., vol. 36, no.5, 1998, 761e773. [4] B. Nsom, K. Debiane, and J.M. Piau, “Bed slope effect on the dam-break problem”, J. Hydraul. Res., vol. 38, no.6, 2000, 459e464.[5] S. Kocaman, ve H. Özmen Çağatay,”Gedik Parametrelerinin Baraj Yıkılması Taşkın Dalgalarına Etkisi”, Çukurova Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 18, no.1, 2003, pp.17-34.[6] F. Aureli, P. Mignosa, and M. Tomirotti, “Experimental modelling of rapidly varying flows on wet bed and in the presence of submersible obstacles” in: Proc. River Flow, Naples, Italy, vol. 2, 2004, pp. 849 – 858. [7] S. Soares-Frazao, “Experiments of dam-break wave over a triangular bottom sill”, J. Hydraul. Res. 45 (Extra Issue), 2007, pp. 19-26.[8] H. Özmen Çağatay, and S. Kocaman, “Dam-break flow in the presence of obstacle: experiment and CFD simulation”, Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, vol.5, no. 4, 2011, pp. 541-552.[9] J.A.Vasquez, and J.G.B. Leal, “Two-dimensional dam-break simulation over movable beds with an unstructured mesh” In: Ferreira RML, Alves ECTL, Leal JGAB, Cardoso AH (eds) Riverflow 2006, vol I, Taylor & Francis, Portugal, pp 1483–1491. ISBN:0-415-40815-6.[10] R.B. Minussi, and G.F. Maciel, “Dam break-problem-complete solution and shallow water approximation comparison”, In: Altinakar MS, Kokpinar MA, Aydin I, Kirkgoz S (eds) River flow 2008, vol 1, pp. 619–626. Proceedings international conference on Fluvial Hydraulics, Izmir, Turkey, 3–5 September 2008.[11] S. Kocaman, ve H. Çağatay, “Baraj yıkılması akımının analitik ve deneysel karşılaştırılması”, IV. Ulusal Su Muühendisliği Sempozyumu, Orhantepe, İstanbul, 2009, pp. 77–87. [12] M.S. Guney, G. Tayfur, G. Bombar, and S. Elci, “Distorted physical model to study sudden partial dam break flows in an urban area”, J. Hydraul. Eng., vol. 140, 11, 2014, 05014006.[13] H. Özmen Çağatay, S. Kocaman, and H. Güzel, “Investigation of dam-break flood waves in a dry channel with a hump”, Journal of Hydro-environmental Research,vol. 8, 2014, pp. 304 - 315:603-611.[14] FEMA P-956. Living with Dams, Know Your Risks, 2013.[15] Z. Bozkuş, and A. Kasap, “Comparison of Physical and Numerical Dam-Break Simulations”, Tr. J. of Engineering and Environmental Science, vol.22, 1998, pp.429-443. [16] Z. Bozkuş, and İ. A. Güner, “Pre-Event Dam Failure Analyses for Emergency Management, Tr. J. Of Engineering and Enviromental Science, vol.25, 2001, pp. 627-641[17] Z. Bozkuş, “Afet Yönetimi için Baraj Yıkılma Analizleri”, İMO Teknik Dergi, vol.15, no.4, 2004, pp. 3335 - 3350 .[18] Hydrologic Engineering Center. (HEC, 2008). HEC-RAS River Analysis System, User’s Manual, Ver. 4.1, U.S. Army Corps of Engineers, Davis, California.[19] E. Francis, and P. E. Fiegle, “Embankment Dam Failure Analysis, Issues, Resolutions, and Research Needs Related to Dam Failure Analysis Workshop”, Oklahoma City, Oklahoma, 2001.[20] D.L. Fread, “Breach: An Erosion Model for Earthen Dam Failures”, National Weather Service, Silver Springs, Maryland, 1991.[21] D. M. Gee, “Use of Embankment Erosion Models to Estimate HEC-RAS Dam Breach Parameters, Dam Safety 2009, ASCE-EWRI, Kansas City, MO, 17-21 [22] V.T. Chow, “Open channel Hydraulics”, McGraw-Hill Book Company, New York, 1959.[23] N. Palamut, “Baraj Yıkılma Analizi ve Uygulaması”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara, 2014.