Düşey yukarı yönlü emme borusu akımı etkisiyle sıvı haznelerinin tabanındaki sediment tabakasında oluşan oyulma çukurunun deneysel incelenmesi
Experimental investigation of scour hole in reservoirs under the effect of vertically upward flowing suction pipe
- Tez No: 947600
- Danışmanlar: PROF. DR. KEREM TAŞTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Rezervuar veya kanal tabanlarında sediment birikimi, hidrolik yapılar için tehlike oluşturabilecek bir durumdur. Biriken sedimentin su alma ağızlarıyla birlikte su iletim sistemine girmesi, su iletim sistemindeki boru, pompa ve türbin gibi elemanların aşınmalarına ve ekonomik ömürleri bitmeden kullanılamaz hale gelmelerine neden olabilir. Ayrıca biriken sediment, haznelerin depolama kapasitesini de olumsuz yönde etkiler. Bu yüzden, rezervuar veya kanallarda birikmiş sedimentin uygun yöntemlerle temizlenmesi (veya uzaklaştırılması) gerekmektedir. Tabanda biriken sedimentin temizliği için temel olarak iki yol bulunmaktadır. Bunlar (i) mekanik ve (ii) hidrolik uzaklaştırma olarak adlandırılabilir. Bu çalışmada hidrolik sediment temizleme yöntemlerinden, sadece emme yöntemi (plain suction) deneysel olarak incelenmiştir. Hidrolik emme (Hydro-suction), kanal veya rezervuar tabanında birikmiş sedimenti uzaklaştırmak için kullanılan bir yöntemdir. Rezervuar tabanında birikmiş sediment tabakası ile aynı kota veya taban sedimentinin bir miktar üzerine düşey olarak yerleştirilmiş yukarı doğru su alan bir emme borusu yardımıyla tabanda bulunan sediment uzaklaştırılır ve tabanda da bir oyulma çukuru meydana gelir. Bu yöntemde emme ucunda dönen bir kesme ucu bulunmadığından tabandaki sediment tekrar askıya geçmez ve olası bir kirlilik türbülansla birlikte yayılmaz. Bu çalışmada, durgun su ortamının tabanında bulunan kohezyonsuz sediment tabakasının bir pompaya bağlı olarak emme yapan düşey yukarı bir boru akımıyla uzaklaştırılması konusu deneysel olarak incelenmiştir. Bu emme nedeniyle oluşan oyulma çukuru boyutlarını etkileyen parametreler araştırılmış olup özellikle çukur hacmini arttırıcı bir rol oynayan ve daha önceki çalışmalarda denenmemiş olan boru ağzına takılmış başlığın (flanşın) etkisi belirlenmiştir. Deney sonuçları, oyulma çukuru büyüklüğü üzerinde taban sedimentinin ortalama dane boyutunun, emme borusu ağzının taban sedimenti üst yüzeyine mesafesinin, emme debisinin ve emme borusu ucuna takılan başlık çapının etkili olduğunu göstermiştir. Emme borusu debisi artması, taban sedimentinin ortalama tane büyüklüğünün azalması ve emme borusu ağzı ile sediment tabakası üst yüzeyi arasındaki mesafenin azalması oyulma çukuru boyutlarını arttırmaktadır. Emme borusu ucuna takılan başlığın da genel olarak çukur boyutlarını arttırıcı bir rol oynadığı görülmüştür. Deneysel olarak çalışılan debi (2-12 lt/sn), ortalama sediment boyutu (0,62 mm, 1,25 mm) ve emme borusu ile sediment yüzeyi arasındaki düşey mesafe (düşey mesafe/emme borusu iç çapı = 0-2) aralıkları düşünüldüğünde, sediment uzaklaştırılması açısından en verimli çalışan başlık çapının, emme borusu iç çapının 4-6 katı olduğu görülmüştür. Ayrıca emme borusuna hava girişi olayının da emme borusu debisini düşürerek özellikle çukur derinliğini önemli ölçüde azalttığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Sediment accumulation on reservoir or channel bottoms is a situation that may pose a danger to hydraulic structures. Accumulated sediment entering the water transmission system through intakes may cause elements such as pipes, pumps, and turbines in the water transmission system to wear out and become unusable before the end of their economic life. In addition, the accumulated sediment negatively affects the storage capacity of the reservoirs. Therefore, accumulated sediment in reservoirs or channels must be cleaned (or removed) using appropriate methods. There are two methods to clean the accumulated bed sediment. These are called (i) mechanical and (ii) hydraulic removal. In this study, only the plain suction method is examined experimentally. Hydraulic suction is a method used to remove the accumulated sediment at the bottom of a channel or reservoir. The sediment at the bottom of the reservoir is removed with the help of a suction pipe that receives water vertically at the same level as the accumulated sediment layer at the bottom of the reservoir or a little above the bottom sediment, and a scour hole is formed at the bottom. In this method, since there are no cutterheads at the suction end, the sediment at the bottom does not get suspended again, and possible pollution does not spread with turbulence. In this study, the removal of the cohesionless sediment layer at the bottom of the stagnant water media with a vertical upward pipe flow connected to a pump is examined experimentally. The parameters affecting the dimensions of the scour hole that occur due to this suction are investigated, especially the effect of the collar attached to the suction end, which increases the volume of sediment removed and has not been tested in previous studies. The experimental results showed that the average size of the bottom sediment, the distance of the suction pipe to the bottom sediment's top surface, the suction flow rate, and the diameter of the collar attached to the suction pipe are effective on the size of the scour hole. Increasing the suction pipe flow rate, decreasing the average size of the bottom sediment, and reducing the distance between the suction pipe and the upper surface of the sediment layer increase the dimensions of the scour hole. It was observed that the collar attached to the end of the suction pipe also plays a role in expanding the scour hole dimensions in general. Considering the experimentally studied flow rate (2-12 l/s), average sediment size (0,62 mm, 1,25 mm), and the vertical distance between the suction pipe and the sediment surface (vertical distance/inner diameter of the suction pipe = 0-2), it was observed that the most efficient collar diameter in terms of sediment removal is 4-6 times the inner diameter of the suction pipe. It has also been observed that air entrainment into the suction pipe reduces the suction pipe flow rate, thus significantly reducing the scour depth.
Benzer Tezler
- Aerodynamics of cross-flow with side jets
Yan jetli çapraz akışkanın aerodinamiği
FATİH GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İ. BEDİ ÖZDEMİR
- Konvektif-radyatif bir kurutucu tasarımı ve kurutma parametrelerinin incelenmesi
Design of a convective-radiative dryer and investigating its drying parameters
DUYGU EVİN
Doktora
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. VEDAT TANYILDIZI
- Effects of tunnel dam gare lip orientation on downpull force coefficients
Baraj tünnel kapağı alt yanak formlarının aşağı çekme kuvveti katsayısı üzerindeki etkılerı
AWAT ANWAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
İnşaat MühendisliğiFatih Üniversitesiİnşaat Yapı ve Altyapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. TAHA MOHAMMED AHMED TAHER
DOÇ. DR. THAMIR AHMAD
- Düşey sismik profil (VSP) verisinin üç boyutlu (3D) yüzey sismiği ile karşılaştırılması
Comparison of vertical seismic profiling data with three dimensional (3D) surface seismic data
MUSTAFA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Jeofizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZÜHEYR KAMACI
- The poisson downward continuation of airborne gravimetry data
Hava gravimetrisi verilerinin poisson aşağı yönlü uzanımı
MUHAMMET AKİF GÜLENDER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Jeodezi ve FotogrametriHacettepe ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMİL TEKE
DOÇ. DR. MEHMET SİMAV