Düşük etkili kentleşme (DEK) uygulamalarının yağmur suyu yönetimi üzerindeki etkinliğinin SWMM ile değerlendirilmesi
Evaluation of the effectiveness of low impact development (LID) practices on stormwater management using SWMM
- Tez No: 1001690
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BÜLENT ERCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modern kentlerin karşı karşıya kaldığı en önemli çevresel tehditlerden biri, iklim değişikliği etkisiyle artan kısa süreli yüksek yağışların, kontrolsüz ve yoğun betonlaşma sonucu oluşan geçirimsiz yüzeyler nedeniyle pik akışları ciddi ölçüde artırmasıdır. Bu durum eskiyen gri altyapı sistemlerinin kapasitesini aşarak yüzeysel akışın yönetilemez boyutlara ulaşmasına yol açmakta ve sürdürülebilir alternatif çözümlerin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu tez çalışmasında, Konya ili Selçuklu ilçesi örneğinde kentsel taşkın risklerinin azaltılması ve altyapı dirençliliğinin artırılması amacıyla Düşük Etkili Kentleşme (DEK) uygulamalarının hidrolojik ve hidrolik etkinliği EPA SWMM 5.2 modelleme aracı kullanılarak değerlendirilmiştir. Modelleme çalışmalarında hem 1 saat süreli 2 yıl tekerrürlü tasarım yağışı (12,6 mm) hem de yağış istasyonuna ait 4 saat süreli gerçek gözlem verisi (35,7 mm) kullanılmıştır. Mevcut drenaj sistemi, düşük topografik eğimin etkisiyle tasarım yağışı altında 4,35 milyon m³, istasyon yağışı altında ise 16,87 milyon m³ taşkın hacmi üretmiş olup bu bulgular, kısa tekerrür aralıklı yağışlarda dahi ani taşkın riskinin yüksek olduğunu ve saha gözlemleriyle uyumlu bir şekilde bölgenin kırılganlığını ortaya koymaktadır. Bu tür kolay oluşan taşkınların önlenmesi amacıyla, etkinliği literatürde kanıtlanmış ve yağış sularının kaynağında kontrol edilmesi yaklaşımını temel alan üç farklı DEK senaryosu uygulanmıştır; bu senaryolar tüm çatı alanlarında yağmur suyu hasadı uygulaması, çatı alanları dışında kalan geçirimsiz yüzeylerin %60'ının geçirgen yüzeylere dönüştürülmesi ve bu iki uygulamanın bütünleşik olarak hayata geçirilmesinden oluşmaktadır. Tasarım yağışı koşullarında yağmur suyu hasadı toplam taşkın hacmini %35 oranında azaltırken, geçirgen yüzey uygulamaları %87,5 oranında azalma sağlamış, bütünleşik DEK senaryosunda ise kaynakta depolama, sızma ve öteleme mekanizmalarının birlikte işlemesi sonucunda taşkın oluşumu tamamen engellenmiştir. Buna karşın iklim değişikliği etkilerini yansıtan istasyon yağışı altında gerçekleştirilen analizlerde sistemin doygunluğa ulaştığı, uzun yağış süresi nedeniyle öteleme mekanizmasının etkinliğinin sınırlı kaldığı gözlenmiş; bu zorlu koşullarda bütünleşik DEK sistemi taşkın hacmini %63,6 oranında azaltmış olmakla birlikte taşkını önleyememiş ve gri altyapı desteğinin gerekliliği ortaya çıkmıştır. Konya'nın kurak iklim koşulları ve düz topoğrafyası dikkate alındığında, yağmur suyu hasadı ve geçirgen yüzey uygulamalarının yalnızca taşkın kontrolü açısından değil, aynı zamanda su arzı güvenliği bakımından da önemli bir potansiyele sahip olduğu görülmektedir; bu çalışma, parsel bazlı yağmur suyu yönetiminin kentsel ölçekteki taşkınların azaltılmasındaki rolünü ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
One of the most important environmental threats faced by modern cities is that extreme rainfall, increasing under the influence of climate change, significantly raises peak runoff because impervious surfaces formed by uncontrolled and dense concretization prevent infiltration. This situation exceeds the capacity of aging grey infrastructure systems, causing surface runoff to reach unmanageable levels and making it necessary to develop sustainable alternative solutions. In this thesis, the hydrologic and hydraulic effectiveness of Low Impact Development (LID) practices was evaluated using the EPA SWMM 5.2 modelling tool to reduce urban flood risks and increase infrastructure resilience, taking Konya Province's Selçuklu District as a case study. In the modelling studies, both a 1-hour 2-year return-period design storm (12.6 mm) and 4-hour observed rainfall data from a rain gauge station (35.7 mm) were used. Under the design storm, the existing drainage system produced a flood volume of 4.35 million m³, and under the station rainfall it produced 16.87 million m³; these findings show that the risk of flash flooding is high even for short return-period storms and, consistent with field observations, reveal the area's vulnerability. To prevent such easily triggered floods, three different LID scenarios, whose effectiveness has been proven in the literature, and which are based on controlling stormwater at its source, were implemented: rainwater harvesting on all roof areas, converting 60% of impervious surfaces outside roof areas into permeable surfaces, and integrated implementation of these two measures. Under design-storm conditions, rainwater harvesting reduced the total flood volume by 35%, while permeable-surface applications achieved an 87.5% reduction; in the integrated LID scenario, flood formation was prevented as source storage, infiltration, and routing mechanisms operated together. However, in analyses conducted under the station rainfall reflecting climate-change impacts, it was observed that the system reached saturation and that the effectiveness of routing was limited due to the long rainfall duration; under these challenging conditions, the integrated LID system reduced flood volume by 63.6% but could not prevent flooding entirely, demonstrating the need for support from grey infrastructure. Considering Konya's arid climate conditions and flat topography, rainwater harvesting and permeable-surface applications appear to have significant potential not only for flood control but also for water-supply security; this study demonstrates the role of parcel-scale stormwater management in reducing urban-scale flooding.
Benzer Tezler
- Ege Üniversitesi kampüsü yağmur suyu drenaj sisteminin projelendirilmesine ve kapasitesinin arttırılmasına yönelik alternatif öneriler
Alternative recommendations for the project design and increase of capacity of Ege University campus rain water drainage system
NERİMAN FERDA ŞENGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiEge Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER LEVEND AŞIKOĞLU
- Sızdırma hendeğinin hidrolojik performansının deneysel ve sayısal modeller ile değerlendirilmesi
Evaluation of hydrological performance of infiltration trench via experimental and numerical models
KAAN İLKER DEMİREZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVZA MELEK KAZEZYILMAZ ALHAN
- Kentsel tasarımda su duyarlılığı: İklime bağlı su kıtlığına dayanıklılık oluşturmanın ve sürdürülebilir su yönetim sistemlerine ulaşmanın yolu: Bursa örneği
Water sensitive urban design: The path to building resilience against climate-related water scarcity and achieving sustainable water management systems: The case of Bursa
ABDULRAHMAN MUSTAFA ISMAIL SOLIMAN HASSANIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Şehircilik ve Bölge PlanlamaBursa Teknik ÜniversitesiKentsel Tasarım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM GÜNEŞ YILMAZ
- İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Avcılar Kampüsü için EPA SWMM ile yeşil altyapı içeren yağmur suyu yönetim modeli
Storm water management model for Istanbul University-Cerrahpaşa Avcilar Campus incorporating green infrastructure using EPA SWMM
YUNUS EMRE KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVZA MELEK KAZEZYILMAZ ALHAN
- EPA SWMM modelinin yeşil çatı modelleme performansının değerlendirilmesi ve yeşil çatı drenaj akışı denklemi geliştirilmesi
Evaluation of green roof modeling performance of EPA SWMM model and development of green roof drainage flow equation
KAVSAR BAKO
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. CEVZA MELEK KAZEZYILMAZ ALHAN