Baraj rezervuarlarındaki heyelanların deneysel ve sayısal incelemesi
Experimental and numerical study of landslide in dam reservoirs
- Tez No: 903926
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL AYDIN, PROF. DR. ENDER DEMİREL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 181
Özet
Baraj rezervuarları, heyelan, deprem veya depremle birlikte bir heyelanın tetiklenmesi durumunda olağanüstü hidrodinamik basınçlara ve su dalgalarına maruz kalabilecek insan yapımı göllerdir. Heyelan sonrası baraj gövdesinin üstünden su taşması nedeniyle baraj yıkılmalarına birçok örnek vardır. Diğer yandan, erozyon ve seller nedeniyle heyelanlar daha sık hale gelmektedir. Bu çalışma, baraj rezervuarlarındaki heyelanlar sonucu oluşan itki dalgalarının hesabı için sayısal bir model türetmeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, baraj rezervuarlarına karasal heyelanları deneysel olarak modellemek için kenarlarında iki rampası olan 13 m×6 m boyutlarında dikdörtgen bir havuz inşa edilmiştir. İtki dalgalarının oluşumu ve yayılımı ile baraj tepesinden taşan su hacimleri üzerinde kayma yoğunluğu, kayma porozitesi, kayma mesafesi, kayma vuruş açısı, kayma kalınlığı ve durgun su derinliği gibi çeşitli parametrelerin etkilerini incelemek için toplamda 305 deney gerçekleştirilmiştir. Daha uzun kayma mesafeleri, artan itki hızlarına yol açarak daha yüksek dalga yüksekliklerine neden olur. Kayma yoğunluklarındaki değişiklikler, kayma itki hızları üzerinde fazla bir etkiye sahip olmasa da kayma enerjileri etkilenmiştir ve bu da üretilen dalga yüksekliklerinde değişikliklere neden olmuştur. Kayma porozitesi, üretilen dalga yüksekliklerini ve baraj tepesinin üzerine taşan suyu önemli ölçüde etkiler. Açık kaynaklı bir HAD aracı olan OpenFOAM, k-ω (SST) türbülans modeli ile örtüşen ağ (overset mesh) yöntemi kullanarak karasal heyelanların oluşturduğu itki dalgalarını sayısal olarak çözümü için kullanılmıştır. Oluşturulan 3B sayısal model, itki bölgesine yakın alanlarda ilk dalganın maksimum genliğini simüle etmede %7.6'ya kadar sapma ile deneysel sonuçlarla doğrulanmış olup, heyelan tehlikelerinin daha ileri tahminleri için faydalı olabilir.
Özet (Çeviri)
Dam reservoirs are manmade lakes that may be subjected to extraordinary hydrodynamic pressures and water waves due to landslides, earthquakes, or both simultaneously when an earthquake triggers a landslide. There are many examples of dam failures after a landslide that cause water to overtop the dam body. Landslides on the other hand become more frequent due to erosion and floods. This study aims to derive a numerical model to simulate impulse waves generated by landslides in dam reservoirs. To this end, a 13 m × 6 m rectangular pool is constructed with two ramps on boundaries allowing blocks to slide into water to experimentally model the subaerial landslide into dam reservoirs. 305 experiments are conducted to study the effects of various parameters such as slide density, slide porosity, runout distance, slide impact angle, slide thickness, and still water depth on the generation and propagation of impulse waves and the overtopping water volumes from the dam crest. Larger runout distances lead to increased impact velocities which result in higher wave heights. Changes in slide densities do not have much effect on slide impact velocities but the slide energies have been affected which results in changes in generated wave heights. Slide porosity significantly affects generated wave heights and overtopping water over the dam crest. OpenFOAM which is an open source CFD toolbox, utilizing overInterDyMFoam solver with overset mesh method, and the k-ω (SST) turbulence model is used for numerically simulating the landslide generated impulse waves. The derived numerical 3D model has been validated by experimental results with a deviation of up to 7.6% in simulating the first wave's maximum amplitude in areas near the impact zone, which can be helpful for further estimation of landslide hazards.
Benzer Tezler
- Çökeltim havuzlarında sediment hareketliliğinin değerlendirilmesi: Çankırı Havzası – Tımarlı Mevkii örneği
Evaluation sediment dynamism in sedimentation pool: Example of Çankırı basin – Tımarlı location
AYŞE YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiÇankırı Karatekin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER SARIFAKIOĞLU
- Kayraktepe barajı sediment savağının froude benzeşim bağıntıları ile modellenmesi ve sediment savaklama analizi
Modeling of kayraktepe dam sediment weir with froude similar relations and analysis of spilling of sediment
ABDULKADİR ÜNÜŞTÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI ÜLKE KESKİN
- Modeling surface water quality and nutrient correlation with sediment oxygen demand at dam water reservoir
Baraj rezervuarlarında sediment oksijen ihtiyacı ile su kalitesi ve besin madde ilişkisinin modellenmesi
NOOR N. ABDULQADER
Doktora
İngilizce
2022
Çevre MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Tasarımı Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ENVER GÜLER
DOÇ. DR. ASLI NUMANOĞLU GENÇ
- Parametric analysis of two-layer shallow flow modelling for landslide and water waves in dam reservoirs
Baraj rezervuarlarında oluşan heyelan ve su dalgaları için iki katmanlı sığ akış modellemesinin parametrik analizi
MUSTAFA MERİÇ AKSEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AYDIN
- Kızılırmak havzasında yapay zekâ metotları kullanarak sediment taşınımının tahmini
Estimation of sediment transport using artificial intelligence methods in the Kızılırmak basin
AHMET ALPEREN ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERAL BÜYÜKYILDIZ