Computational dam safety analysis based on predicted probable maximum flood discharge from statistical downscaling taking into consideration different general circulation models
Farklı genel iklim değişikli senaryoları dikkate alarak istatistiksel ölçek küçültme ile elde edilmiş muhtemel en yüksek taşkın tahminine dayalı hesaplamalı baraj güvenliği analizi
- Tez No: 398919
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYTAÇ GÜVEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 176
Özet
Baraj yıkılmasının en temel nedeni yetersiz dolusavak kapasitesidir. Dolusavak Muhtamal En Yüskak Taşkın (MEYT) yada Taşkın Frekans Analizi (TFA)'nin tarihsel veriye uygulanması ile elde edilen Tasarım Taşkın Debisi (TTD)'ne dayanarak tasarlanır. Hidrolojik döngüde iklim değişikliğine bağlı olarak değişiklik meydana gelir, dolayısıyla tahminciler birçok duruma göre tekrar hesaplanmış senaryolara ihtiyaç duyarlar. Zamansal ve coğrafi boyutların iklim modellerinde indirgenmesi olan Ölçek Küçültme, geleceğin iklim değişikliği araştırma tekniği olacaktır. Bu çalışmada, Linear Genetik Programlama (LGP) ve ölçek küçültme kullanılarak alternatif bir TTD tahmin etme yöntemi geliştirme; iklim değişikliğinin TTD üzerine etkisinin araştırılması; Flow-3D kullanarak hesaplamalı baraj güvenliği analizi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Yağış-akış modeli kullanmadan aylık taşkın debilerinin günlük ve aylık meteorolojik verilerden (NCEP, CGCM3) elde edilmesi çalışmasında makul sonuçlar elde edildi. TFA'nın gelecek tahminleri incelendiğinde TTD'sinde genel bir değişim eğilimi gözlenmiştir. Hem gözlenmiş hem de ölçek küçültülmüş tarihsel veri kullanılarak TTD elde edilmiştir. Geliştirilen metodoloji sonuçları ile konvansiyonel MEYT metodu sonuçlarının birbirine yakın oldukları gözlendi. Yeni metodoloji ile konvansiyonel olanların karşılaştırma sonuçları tasarım mühendislerine TTD hesaplaması aşamasında önemli bir kaynak olacaktır. Ticari yazılım olan Flow-3D kullanarak taşkın debisine dayalı baraj güvenliği araştırıldı. Sonuçlar, özellikle baraj rezervuarının tam dolu olması ve şiddetli yağış anında erken önlemler alınması gerektiğini göstermektedir. Bazı durumlarda yapısal güçlendirme yada bir erken uyarı sistemi riskli barajlarda kullanılmalıdır. Ayrıca tasarlanan barajın TTD'sinin tahmininde muhtemel tüm iklim senaryoları göz önüne alınmalıdır.
Özet (Çeviri)
One of the main reasons of dam failures is insufficient spillway capacity. Spillway is designed based on the Inflow Design Flood (IDF) determined from historical data using Probable Maximum Flood (PMF) or Flood Frequency Analysis (FFA). Changes in the hydrological cycle are observed due to the climate changes; therefore, forecasters need re-calculated scenarios in many situations. Downscaling, which is a reduction of time and space dimensions in climate models, will probably be the future of climate change research. Attempts done in this study to: develop a new approach to predict IDF from statistical downscaling using Linear Genetic Programming (LGP); search the impacts of climate change on the new IDF; computational dam safety analysis for the case study dam using FLOW-3D. Reasonable results were achieved in downscaling the peak monthly discharges directly from daily and monthly weather variables (NCEP and CGCM3) without involving rainfall-runoff models. FFA based on historical data, both observed and statistically downscaled, are used to get the IDF values. Analysis of the future projections of FFA reveals a general tendency towards changes in the IDF. It was observed that the results of the proposed methodology are comparable to the existing PMF method based on observed historical data. Comparison results of the new and the existing methods will help the design engineers to make judgment on IDFs of proposed dams. Commercial CFD software, FLOW-3D, is used to investigate the dam safety based on the design flood. In some cases, structural retrofitting or an early warning system can be carried out for dams in risk. It is also necessary that all possible climate scenarios are to be analyzed during the selection of IDF for proposed dams.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of hydraulic characteristics of Laleli dam spillway and comparison with physical model study
Laleli barajı dolusavağı hidrolik karakteristiklerinin sayısal olarak araştırılması ve deney modeli ile karşılaştırılması
ERAY USTA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METE KÖKEN
PROF. DR. İSMAİL AYDIN
- Değişken kesitli baraj-rezervuar etkileşim problemlerinin varyasyonel hibrid eleman metodu ile çözümü
Başlık çevirisi yok
HAKAN UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAÇ ERGÜVEN
- Effects of inclined cut - offs and foundation soil on seepage flow beneath hydraulic structures
Eğimli palplanş ve temel zemini özelliklerinin baraj altındaki sızmaya etkisi
HASAN MOHAMED
Doktora
İngilizce
2004
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NECATİ AĞIRALİOĞLU
- Toprak dolgu barajlara ve istinat duvarlarına gelen deprem etkisi
Eartquake induced behaviour of retaining walls and earth fill dams
NİCE DAMAR
- Toprak dolgu barajlarda şev stabilitesinin bilgisayar ile analizi
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA NALÇACI
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. SALİH KIRKGÖZ