Hareketli tabanlı akarsularda yan savak civarındaki oyulma derinliklerinin genetik ifadeli programlama ile belirlenmesi

Yıl 2020, , 1397 - 1406, 30.09.2020

Hayrettin Kaya Fevzi Önen

https://doi.org/10.24012/dumf.723092

Öz

Yan savaklar su yüksekliğinin kontrol altında tutulması, sistemdeki atık suyun deşarj edilmesi ve debi ölçümü gibi amaçlar için kullanılan ve de genel olarak akarsular üzerine inşa edilen hidrolik yapılardır. Hareketli tabanlı akarsularda en sık karşılaşılan hidrolik problemlerin başında oyulma problemi gelmektedir. Hareketli tabanlı akarsularda yan savak civarındaki oyulma olayını araştıran çalışmalar literatürde mevcut olup; bu çalışmalardaki yöntemler genellikle fiziki model üzerindeki deneysel çalışmalar olarak ele alınmaktadır. Bu çalışmada hareketli tabanlı akarsularda yan savak civarındaki oyulma derinlikleri Genetik İfadeli Programlama kullanılarak matematiksel olarak modellenmiştir. Modelimizde hareketli tabanlı doğrusal kanalda elde edilen temiz su oyulması ve hareketli taban oyulması deneysel verileri kullanılmıştır. Bu çalışmada modeller oluşturulurken bağımsız boyutsuz değişkenler; rölatif akım hızı (V/Vk), boyutsuz yan savak uzunluğu (L/b), rölatif yan savak kret yüksekliği ((h1-p)/h1) ve taban malzemesi dane çapı (d50/p)giriş verisi olarak çıkış verisi rölatif denge oyulma derinliği(Hd/p) ise çıkış verisi olarak kullanılmıştır. Çalışma sonucunda matematiksel modellemede hesaplanan değerler ile fiziki modelde ölçülen değerler karşılaştırılarak, modelin iyi bir performans gösterdiği belirlenmiş ve hareketli tabanlı akarsularda yan savak civarındaki oyulma derinliklerinin Genetik İfadeli Programlama kullanılarak belirlenebileceği ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Hareketli Taban, oyulma, Yan savak, GEP

Destekleyen Kurum

Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (DÜBAP)

Proje Numarası

Mühendislik 18.010

Teşekkür

Bu çalışma, Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (DÜBAP) Mühendislik 18.010 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir.

Kaynakça

• Agaccioglu, H., Onen, F., (2005), Clear‐water scour at a side‐weir intersection along the bend. Irrigation and Drainage, 54.5 553-569.
• Dilek, Y., (2011), Kohezyonlu malzeme tabanlı akarsulara yerleştirilen yan savak etrafındaki oyulma derinliğinin deneysel incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. 87.
• Emiroğlu, M. E., Kaya, N.,Öztürk, M. (2007), Investigation of labyrinth side weir flow and scouring at the lateral intake region in a curved channel. Engineering Science Research Grant Group, TÜBİTAK Proje No: 104M394.
• Emiroğlu, M.E., Göğüs, M., Tunç, M., İslamoğlu, K., (2016), Effects of Antivortex Structures Installed on Trapezoidal Labyrinth Side Weirs on Discharge Capacity and Scouring. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 143(6), 04017006
• Ferreira, C., (2001), Gene Expression Programming: A New Adaptive Algorithm for Solving Problems. Complex Systems, 13(2): 87-129
• Ferreira, C., (2006), Automatically Defined Functions in Gene Expression Programming. Studies in Computational Intelligence, 13: 21-56
• Önen, F., (2005), Hareketli tabanlı akarsularda yanal akımın hidrodinamiğinin incelenmesi. Doktora Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. 175.
• Onen, F., Agaccıoglu, H., (2007), Scour at a side-weir intersection located on an alluvial river. Hydrology Research, 38(2): 165-176.
• Onen, F., (2014), GEP prediction of scour around a side weir in curved channel, Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 22(3): 161-170.
• Onen, F., Agaccioglu, H., (2013), Live bed scour at a side‐weir intersection located on an alluvial channel. Irrigation and Drainage, 62(4), 488-500.
• Onen, F., (2014), Prediction of scour at a side-weir with GEP, ANN and regression models. Arabian Journal for Science and Engineering, 39(8), 6031-6041.
• Sykes, A.O., (1993), An Introduction to Regression Analysis. Coase-Sandor Working Paper Series in Law and Economics.
• Tunç, M., Emiroğlu, M. E., (2017), Investigation of live-bed scour at labyrinth side weirs. Fırat University Turkish Journal of Science & Technology, 13(1): 129-136.
• Varol, F.A., (2015), Yan savak akımlarının etkisindeki kohezyonlu taban malzemesinin oyulma probleminin deneysel incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. 233.