The use of simple inertial formulation of the shallow water equations in 2-D flood inundation modeling
2 boyutlu taşkın yayılımı modellemesinde sığ su denklemlerinin basit eylemsizlik formülasyonunun kullanılması
- Tez No: 383054
- Danışmanlar: PROF. DR. SEVDA ZUHAL AKYÜREK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Hesaplamalı hidrodinamik modelleme, taşkın risk değerlendirmesi ve yönetiminde önemli bir rol oynamaktadır. Özellikle, şehir bölgelerinde taşkın modellemesi altyapı ve mülklerde oluşabilecek yüksek hasar ve insan hayatı kayıpları için oldukça önemlidir. Bunun neticesinde, topografik ölçme tekniklerindeki gelişmelerden faydalanarak şehir taşkın yayılımını simüle eden birçok sayısal iki boyutlu model geliştirilmiştir. Bu çalışmada, farklı hidrolik modelleme yaklaşımlarının sonuçlarının hassasiyetini anlayabilmek adına, 2 Boyutlu Tam-Dinamik Mike 21 modeli ve sığ su denklemleri farklı karmaşıklıktaki Flow-limited, Adaptive, Acceleration ve Roe sayısal çözücülerin kullanıldığı Lisflood-FP modeli değerlendirilmiştir. Aynı zamanda, hücre çözünürlüğü ve yüzey sürtünmesinin simülasyon sonuçlarını nasıl etkilediğini görmek için Lisflood-FP modelinin sadeleştirilmiş eylemsizlik çözücüsü kullanılarak; Samsun iline bağlı Terme ilçe merkezinin karasal LIDAR verilerinden yola çıkılarak, 25 cm, 50 cm ve 1 m çözünürlükteki hücreler ile şehir yüzey durumunu yansıtan dört farklı pürüzlülük parametresi karşılaştırılmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki; Lisflood-FP modelindeki dört çözücü arasında yalnızca Accelaration sayısal çözücüsü pratik uygulamalarda kullanılabilecek tutarlı sonuçları sağlamıştır. Ayrıca, Acceleration çözücüsü genellikle Mike 21 hidrolik modeli ile göllenme bölgeleri dışında benzer test sonuçları vermiştir. Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) çözünürlüğünü yükseltmek, cadde eğimi gibi topografik öğeleri daha detaylı ortaya koyduğu için daha ani akım yayılımı ile sonuçlanmıştır. Ancak gösterilmiştir ki; sofistike işleme tekniklerinden dolayı taşkın modelleme çalışmalarında yüksek frekanslı karasal lazer taramalarından elde edilen LIDAR verilerinin kullanımı sınırlıdır. Aynı zamanda Accelaration çözücüsü sürtünme hassasiyetini doğru şekilde tahmin etmiştir; Manning katsayısı daha düşük modellerde su daha hızlı yayılmıştır.
Özet (Çeviri)
Hydrodynamic computational modeling plays a vital role in assessment and management of flood risks. In particular, flood modeling in urban environments is especially important due to high damage to infrastructure and property as well as losses of human lives. Many numerical two-dimensional schemes, as a consequence, have been developed to perform simulations of urban flood inundation benefiting from recent technological advancements in topographic surveying techniques. To understand sensitivity of model outputs to different hydraulic modeling approaches; namely, Flow-limited, Adaptive, Acceleration and Roe numerical solvers of varying complexity in terms of representing shallow water equations of Lisflood-FP and 2D full-dynamic Mike 21 models were evaluated in this study. Furthermore, 25 cm, 50 cm and 1 m resolution rasters based on terrestrial LIDAR data of town center of Terme located in Samsun, as well as four different roughness parameters representing urban surface conditions were compared to see how resolution and surface friction may impact simulation results using simplified inertial solver of Lisflood-FP model. The results indicate that among 4 solvers of Lisflood-FP model, only Acceleration numerical scheme provided consistent results to be used in practical applications. Also, compared to the Mike 21 hydraulic model, Acceleration solver generally predicted similar test results, except for the areas of ponding. Increasing DEM resolution resulted in more rapid flow propagation due to more detailed representation of the topography such as sloping alignment of a road. However, it was shown that the use of LIDAR data in flood modeling studies obtained from high frequency terrestrial laser scanners is limited due to sophisticated processing techniques. Moreover, the Acceleration solver correctly predicted sensitivity to friction as water was conveyed faster in models with lower Manning's coefficients.
Benzer Tezler
- Üstyapı zemin ortak sisteminin dinamik etkileşim problemi
Başlık çevirisi yok
ONUR GENCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Geoteknik kıyı mühendisliğinde poroelastik deniz tabanı zemini-yapı sistemlerinin tekrarlı yükler altında sayısal modellenmesi
Numerical modeling of poroelastic seabed soil–structure systems under cyclic loading in geotechnical coastal engineering
ESRA TATLIOĞLU
Doktora
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSAFFA AYŞEN LAV
DOÇ. DR. MEHMET BARIŞ CAN ÜLKER
- Konik sürtünme diskli varyatörün sonlu elemanlar metodu ile analizi
Başlık çevirisi yok
SERKAN YÜRÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERDAR TÜMKOR