Açık kanallı sulama şebekelerinde sediment taşınımı ve birikiminin modellenmesi
Modeling of sediment transportation and deposition in open channel irrigation networks
- Tez No: 945261
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT KILIÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, İnşaat Mühendisliği, Agriculture, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 223
Özet
Bu tez çalışmasının amacı, sediment tanelerinin harekete başlama, çökelme ve askıda hareket etme süreçlerinin incelenerek matematiksel olarak modellenmesi ve sediment birikiminin olumsuz etkilerini önleyecek çözüm önerilerinin sunulmasıdır. Böylece, kanallarda temizlik, bakım ve onarım faaliyetlerini en aza indirmek suretiyle zaman, iş gücü ve maliyet açısından tasarruf sağlanması hedeflenmektedir. Araştırma, laboratuvar ortamında yürütülen denemeler, gerçek bir sulama şebekesi üzerinde yapılan ölçüm ve analizler ile bu çalışmaların sayısal simülasyon çalışmaları olmak üzere üç aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar denemeleri, 22.07.2022-22.07.20023 tarihleri arasında TÜBİTAK 2214/A doktora sırası yurtdışı araştırma bursu desteği ile Amerika Birleşik Devletleri'nin Minnesota Eyaleti'nde, Minnesota Üniversitesi'ne bağlı St. Anthony Falls Laboratuvarında yürütülmüştür. Araştırmanın ikinci aşamasını oluşturan arazi çalışmaları ise, 2024 yılı Temmuz ayında Aydın ilinin Söke ilçesinde yer alan Söke Sulama Birliği'nin sorumlu olduğu sekonder ve tersiyer kanallar üzerinde yürütülmüştür. Araştırma kapsamında sayısal simülasyon modelleme işlemlerinde, sonlu elemanlar yöntemi esasına göre hesaplama yapan“Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD)”yazılımı olan“ANSYS Fluent”ticari yazılımı kullanılmıştır. Sulama şebekesine ait kanallarda yapılan ölçümlerde zamana bağlı çözüm yöntemi ile Eulerian modeli esas alınmıştır. Sonuç olarak, hem laboratuvar denemeleri hem de sulama şebekesi içerisinde yer alan kanallar üzerinde yapılan ölçümlerden elde edilen veri setlerinin, 2 boyutlu ve 3 boyutlu sayısal simülasyon modelleri ile doğrulandığı veri setleri elde edilmiştir. Bu veri setleri kullanılarak kritik kayma gerilmesi hesaplaması için istatistiksel analize dayalı 2. derece polinomal bir model önerilmiş ve akış hızının yönetilmesi esasına dayanan çözüm önerilerinde bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
The objective of this dissertation is to investigate and mathematically model the processes of sediment particles incipient motion, settling motion and suspended motion and to propose solutions to prevent the negative effects of sediment accumulation. By reducing the need for cleaning, maintenance, and repair operations in channels, the study ultimately aims to achieve significant savings in time, labor, and cost. The study was conducted in three phases: laboratory experiments, in‑situ measurements and analyses on an operational irrigation network, and numerical simulations of these studies. The laboratory experiments were carried out at the St. Anthony Falls Laboratory, University of Minnesota, USA, between July 22, 2022, and July 22, 2023, with the financial support of the TÜBİTAK 2214/A International Research Fellowship Program for PhD Students. The second phase, comprising field studies, was conducted in July 2024 on secondary and tertiary canals managed by the Söke Irrigation Association in Söke District, Aydın Province. For the numerical simulation modeling in this study, the commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software ANSYS Fluent was utilized, which performs calculations based on the finite element method. In the measurements conducted on the irrigation network channels, a time-dependent solution approach was adopted using the Eulerian model as the fundamental framework. In conclusion, datasets obtained from both laboratory experiments and field measurements conducted on the irrigation network channels were validated using two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) numerical simulation models. Based on these datasets, a second-order polynomial model grounded in statistical analysis was proposed for critical shear stress calculation. Furthermore, solution strategies were developed based on flow velocity management principles.
Benzer Tezler
- Sulama şebekelerinde en iyi su dağıtımının doğrusal olmayan programlama yöntemi ile belirlenmesi
Determining of optimum water allocation in irrigation networks by nonlinear programming technique
MURAT KILIÇ
- Açık kanal ve borulu şebekelerde sulama yapan çiftçilerin sulama uygulamalarının değerlendirilmesi
Irrigation water applications that evaluation of farmers in open channels and pipe network
NİHAN KÖRPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
ZiraatÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT TEKİNER
- Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Araştırma ve Uygulama Çiftliği sulama sisteminin rehabilitasyon olanaklarının araştırılması
Investigation the rehabilitation of irrigation system of Research and Application Farm of Adnan Menderes University Factory of Agriculture
İNCİ ÜNSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
ZiraatAdnan Menderes ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SÜREYYA BAŞ
- Sulama kanallarında çevresel etkiler göz önüne alınarak yapay ve doğal agrega gradasyonlarının beton dayanımına etkisinin araştırılması
Examination of the impact of artificial and natural aggregate gradations on concrete strength with respect to environmental effects on irrigation canals
FARUK GÖRÜNÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
ZiraatYüzüncü Yıl ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT MUVAFIK