Numerical investigation of 2D dam-break failures by using GIS applications
CBS uygulamaları kullanılarak 2-B baraj yıkılmalarının sayısal incelenmesi
- Tez No: 692414
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER BOZKUŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 227
Özet
Bu çalışmada, Ondokuz Mayıs Barajı, İhsaniye Barajı ve Avcıdere Barajı'nın baraj-yıkılma analizi, tam momentum denklemli HEC-RAS (2D) ve dinamik dalga FLO-2D modeli kullanılarak yapılmıştır. HEC-RAS'ta her baraj için rezervuar dinamik dalga ötelemesi ile modellenerek gedik hidrografı elde edilmiştir. Her Baraj için farklı bir gedik parametresi seti kullanılarak üç gedik hidrografı (S1, S2 ve S3) hesaplanmıştır. Gedik hidrografları, hem HEC-RAS hem de FLO-2D modelleri kullanılarak taşkın yatağı üzerinden ötelendi. Ondokuz Mayıs Barajı için Tapu Kadastro ve DSİ verileri karşılaştırılarak kot verileri için doğruluk kontrolü yapılmış ve daha sonra taşkın modellemesinde kullanılmak üzere, her iki veri seti ile yeni bir Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) geliştirilmiştir. Ondokuz Mayıs Barajı için 2010 yılında Engiz Deresinde gözlemlenen 2.735 m akış derinliği kullanılarak model kalibrasyonu yapılmıştır. Deneme yanılma yöntemi ile pürüzlülük değerleri değiştirilerek kalibrasyon yapılmıştır. Kalibre edilen model daha sonra gedik hidrograflarının öteleme simülasyonları için kullanılmıştır. İhsaniye Barajı ve Avcıdere Barajı için arazi kullanımı Google Earth görüntüleri baz alınarak pürüzlülük değerleri seçilmiştir. Öteleme analizlerinin sonuçları, taşkın haritalarında maksimum akış derinliği, maksimum hız ve maksimum derinliğe ulaşma zamanı cinsinden sunulmuştur. Her baraj için, yerleşim alanlarında seçilen enkesitlerde akış derinliği karşılaştırması sunulmaktadır. Ek olarak, ızgara çözünürlüğü, pürüzlülük değerleri ve gedik hidrografı hassasiyetinin sonuçlara etkisi de sunulmaktadır. Üç baraj yerinde riske açık alanları belirlemek için her bir gedik hidrografı için taşkın tehlike haritaları hazırlanmıştır. Ondokuz Mayıs Barajı yıkılması durumunda Ondokuz Mayıs Mahallesi'nin yüksek tehlike seviyesinde olacağı, İhsaniye Barajı için Yalakdere Beldesinin yüksek tehlike seviyesinde olacağı, Avcıdere Barajı için ise Yalakdere Beldesi ve Avcıköy'ün güney kesiminin yüksek tehlike seviyesinde olacağı gözlemlendi. Baraj yıkılmasından kaynaklanan sel zararları, ilgili alanlar için bina ve tarımsal kayıplar açısından da hesaplanmıştır. Baraj yıkılması modelleme sonuçlarından, ilgili alanlar için acil durum eylem planlarının geliştirilmesine ihtiyaç olduğu ve etkilenen bölgelerdeki nüfusun bu konuda eğitilmesi gerektiği ve böylece can kayıplarının azaltılacağı sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the dam-break analysis of Ondokuz Mayıs Dam, İhsaniye Dam, and Avcıdere Dam is performed using full momentum HEC-RAS and dynamic wave FLO-2D model. The breach hydrograph for each dam was obtained by modeling the reservoir with dynamic wave routing in HEC-RAS. Three breach hydrographs (S1, S2, and S3) were calculated for each dam using a different set of breach parameters. The breach hydrographs were routed over the floodplain using both HEC-RAS and FLO-2D models. For Ondokuz Mayıs Dam, an accuracy check is performed for elevation data by comparing the Land Registry (Tapu Kadastro) and DSI data, and a new Digital Elevation Model (DEM) is developed using both datasets which is used in flood modeling later. Model calibration is done for Ondokuz Mayıs Dam; by using the flow depth of 2.735 m observed in the Engiz Creek in the year 2010. The calibration was done by varying the roughness values using the trial-and-error method. The calibrated model is then used for the breach hydrograph routing simulations. For Ihsaniye Dam and Avcıdere Dam, roughness values were selected based on the land use Google Earth images. The results of the routing analysis are presented in terms of inundation maps of maximum flow depth, maximum velocity and arrival time of maximum depth. For each dam, comparison of flow depth is presented at selected sections in populated areas. Moreover, the effect of sensitivity of grid resolution, roughness values, and breach hydrograph on the results are also presented. Flood hazard maps are prepared for each breach hydrograph to identify the risk-prone areas in the three dam sites. It was observed that in case of Ondokuz Mayıs Dam breach, Ondokuz Mayıs District will be at high hazard level, for İhsaniye Dam breach, Yalakdere Town will be at a high hazard level, and for Avcıdere Dam breach, Yalakdere town and southern part of Avcıköy town will be at a high hazard level. Flood damages caused by dam breach were also calculated in terms of losses to buildings and agriculture for the relevant areas. From the dam breach modeling results, it was concluded that there is a need to develop emergency action plans for the relevant areas, and the population in the affected areas should be educated about it, so that loss of lives and property can be avoided.
Benzer Tezler
- Coğrafi bilgi sistemleri uygulamaları kullanılarak Akdeğirmen Barajı'nın 2-D baraj yıkılma analizlerinin yapılması
Numerical investigation of 2D dam-break analysis of Akdeğirmen Dam using geographical information systems applications
AHMET KART
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KİLİT
- Numerical investigation of free surface and pipe flow problems by smoothed particle hydrodynamics
Serbest yüzeyli akımların ve boru akımlarının yumuşatılmış parçacık dinamiği yöntemiyle sayısal olarak incelenmesi
ALİ ERSİN DİNÇER
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER BOZKUŞ
- İnterpolasyonlu parçacık hidrodinamiği yöntemi ile serbest su yüzeyli şiddetli akım problemlerinin incelenmesi
Investigation of violent free surface flows by smoothed particle hydrodynamics method
MURAT ÖZBULUT
Doktora
Türkçe
2013
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GÖREN
- Kil çekirdekli dolgu barajlarda sızmanın belirsizlik temelli incelenmesi
Uncertainty-based investigation of seepage in embankment dams with clay core
ARİFE GÜNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİ OĞUZHAN AKBAŞ
- Toprak ve kaya dolgu barajların elasto-plastik dinamik davranışı
Başlık çevirisi yok
ZEKİ ÖZCAN
Doktora
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ CELEP