Rezervuarların basınçlı yıkanması sonucu oluşan oyulma çukuru geometrisinin incelenmesi
Investigation of scour hole geometry due to pressurized flushing of reservoirs
- Tez No: 860458
- Danışmanlar: PROF. DR. KEREM TAŞTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Baraj göllerinin sedimentle dolması sonucu depolama kapasitelerinin azalması, barajların işletilmesi konusunda yaşanabilecek problemlerin başında gelmektedir. Bu sebeple, baraj gölüne girecek sedimenti azaltmak veya birikmiş sedimenti uzaklaştırmak başlıca hedeflerdendir. Baraj gölünde biriken sedimentin, dipsavaklar vasıtasıyla mansaba bırakılması yöntemiyle (sediment yıkama/sediment flushing) baraj gölünden uzaklaştırılması alınabilecek tedbirlerden birisidir. Sediment yıkama yöntemlerinden biri olan basınçlı yıkamada (pressurized flushing) su seviyesi yüksek bir kotta sabit tutularak dipsavak çevresindeki bölge sedimentten arındırılır. Bu yöntemde dipsavak çevresinde bir oyulma konisi gözlenir. Oyulma konisinin oluşumunun zamanla değişimi, uzunluğu, genişliği ve uzaklaştırılan sedimentin toplam hacmi gibi konuları inceleyen birçok çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalarda, barajın memba eğiminin, dipsavağın tabana ve baraj duvarına göre konumunun oyulma çukurunun geometrik karakteristikleri üzerinde etkisi detaylı olarak incelenmemiştir. Bu çalışma kapsamında ise oyulma çukuru geometrisi ve çukur hacmi üzerinde çıkış yapısı merkezinin tabana ve baraj duvarına olan mesafelerinin ve baraj memba eğimimin etkileri deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlar, densimetrik Froude sayısının, çıkış yapısı merkezi ile ölü son duvarı arasındaki mesafenin ve ölü son duvarının düşeyle yaptığı açının artışının oyulma çukuru hacmini ve dolayısıyla uzaklaştırılan sediment miktarını arttırdığını göstermiştir. Öte yandan çıkış yapısının tabana olan mesafesinin azalmasının uzaklaştırılan sediment miktarını arttırdığı, çıkış yapısı boşluk oranının ise pompa ile sabit debi çekilen deneylerde incelenen duruma olumlu bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Elde edilen ampirik denklemlerden hesaplanan değerler ile deneysel sonuçlar arasındaki uyum da deneylerin uygulama sınırları içinde tatmin edici ölçüdedir. Yapılan deneyler, ayrıca bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı ile sayısal olarak da modellenmiştir. Shields sayısının kalibrasyon parametresi olarak kullanılması ile yapılan nümerik analizlerde, deneylerde elde edilen oyulma çukuru karakteristiklerine yakın değerler elde edilebildiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
One of the main problems that can occur when operating a dam is that the reservoir fills with sediment over time. Preventing the sediment accumulation within the reservoirs is one of the main objectives in operating the dams. Sediment flushing is one of the measures that can be taken in order to remove the accumulated sediment from the dam reservoir. In pressurized flushing, the water level is kept constant at a high elevation and the area around the bottom outlet is cleared of sediment. A scour cone is observed around the bottom outlet in this method. There are many studies that examine the variations in the formation of the scour cone over time, its length, width and the total volume of the removed sediment. In these studies, the effects of dam upstream slope and the position of the bottom outlet relative to the bottom and dam wall on the geometric characteristics of the scour hole were not investigated in detail. Within the scope of the thesis, the effects of the distance of the center of the outlet structure to the bottom and the dam wall and the upstream slope of the dam on the scour hole geometry and scour volume were investigated experimentally and numerically. The results obtained from the experimental study showed that the increase in the densimetric Froude number, the distance between the center of the outlet structure and the dead-end wall along with the angle of the upstream wall with the vertical increase the scour volume and thus the amount of removed sediment. On the other hand, it was observed that the decrease in the distance between the outlet structure and the bottom increases the removed sediment volume, while the void ratio of the outlet structure does not have a positive effect for the pumped discharging at a constant flow rate. The consistency of the values calculated from the obtained empirical equations and the experimental results is also satisfactory. The experiments were also numerically modeled with a computational fluid dynamics software. By using the Shields number as a calibration parameter, it has been observed that good agreement for scour hole characteristics was obtained between numerical and experimental results.
Benzer Tezler
- A study on the effect of pressure on in situ combustion kinetics of Bati Raman crude by conventional and isoconventional methods
Batı Raman petrolünün yerinde yanma kinetiğine basıncın etkisinin alışılagelmiş ve eşdönüşüm yöntemleri ile incelenmesi
EVANS ANTO-DARKWAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT ÇINAR
- Performance behavior of compressed liquid geothermal reservoirs under a constant energy production scheme
Sabit enerji üretim senaryosu altında sıkıştırılmış sıvı jeotermal rezervuarların performans davranışı
GUNAY TAHIROVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN
- A new lumped parameter (tank) model for reservoirs containing carbon dioxide
Karbondioksit içeren rezervuarların yeni bir boyutsuz parametre (tank) modeli ile modellenmesi
FATMA BAHAR HOŞGÖR
Doktora
İngilizce
2016
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN
- Tükenmiş doğal gaz rezervuarlarının hidrojen depolama için kullanılmasının sayısal modelleme yoluyla incelenmesi: Tekirdağ sahası örneği
Underground hydrogen storage in a depleted gas field for seasonal storage: A numerical case study of the Tekirdağ gas field
EMRAH SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM ÇİFTÇİ
- Denizli Havzası'nın Doğu'sundaki traverten litofasiyeslerin sedimantolojisi, diyajenezi ve petrofiziksel özellikleri (GB, Türkiye)
Sedimentological, diagenetical and petrophysical characterization of travertine lithofacies in the east of Denizli basin (SW Turkey)
CİHAN ARATMAN
Doktora
İngilizce
2023
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZKUL