Baraj Yıkılması Sonrasında Taşkın Yayılımının Sayısal Modeli
[ve Fiziksel Model Kıyaslaması] Ürkmez Barajı
Dr. İsmail HALTAŞ
Zirve Üniversitesi, Gaziantep
Dr. Gökmen TAYFUR Dr. Şebnem ELÇİ,
İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
3. Ulusal Taşkın Sempozyumu, 29-30 Nisan 2013 Haliç Kongre Merkezi, İSTANBUL
Dr. Şükrü GÜNEY Dokuz Eylül Üniversitesi
Dr. Gökçen BOMBAR Ege Üniversitesi
2
Giriş
Çalışma Alanı
Sayısal Modelleme Yaklaşımı ve Parametreler
Taşkın Tehlike Haritaları
Hassasiyet Analizleri
Fiziksel Model
Sayısal ve Fiziksel Model Kıyaslaması
Sonuçlar ve Değerlendirmeler
İçerik
3
Giriş
TÜBİTAK 1001 Araştırma Projeleri Destekleme Programı kapsamında
yürütülen:
“Baraj Yıkılması Sonucu Oluşan Taşkının Deneysel ve Nümerik
Metotlar ile Araştırılması - Gerçek Barajlara CBS Ortamında
Uygulanması”
Üç Gerçek Barajın Durumu İncelenecek:
Ürkmez (toprak dolgu) Barajı İzmir,
Porsuk (beton) Barajı Eskişehir,
Alibey (toprak dolgu) Barajı İstanbul.
Sadece Ürkmez Barajı için, Fiziksel ve Sayısal Modelleme çalışması
yapılacaktır
4
Çalışma Alanı–Ürkmez Barajı’nın Havadan Görünüşü
5
Çalışma Alanı–Ürkmez İlçesi
Nüfus:
5,000 Kış Sezonunda
25,000 Yaz Sezonunda
6
Çalışma Alanı–Ürkmez Bölgesi’nin Topoğrafyası
Eğim
0.009
7
Ürkmez Barajı –Genel Veriler
Parametreler Değerler
Tipi Toprak Dolgu
Kret kotu 48.88 metre
İnvert kotu 17 metre
Gövde yüksekliği 28 metre
Gövde uzunluğu (üst) 500 metre
Gövde uzunluğu (taban) 440 metre Kret genişliği 8 metre
8
Sayısal Modelleme Yaklaşımı
9
HEC-RAS Baraj Yıkılma Parametreleri
Parametreler Değerler
Yıkılma Anı Su Seviyesi 44.68 metre Savak Katsayısı 2,6
Nihai Alt Seviye 18 metre
Nihai Alt Genişlik 200 metre
Tam Oluşum Süresi 30 dakika
Yıkılma Başlangıç Nedeni Borulanma
İlk Sızma Yüksekliği 20 metre
Başlangıç Zamanı 12:05(gece)
10
HEC-RAS Baraj Yıkılma ve 1B Öteleme Modeli
11
HEC-RAS Baraj Yıkılma Hidrografı
-
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,0001
1:5
5
12:0
0
12:0
5
12:1
0
12:1
5
12:2
0
12:2
5
12:3
0
12:3
5
12:4
0
12:4
5
12:5
0
De
bi (m
3/s
)
Zaman (saat:dakika)
Baraj Yıkılma Hidrografı (EK 144)
12
2B Sayısal Model Parametreleri
Parametreler Değerler
Izgara Eleman Boyutu 25 metre
Pürüzlülük 0.04
Alan Azaltma Faktörü değişken
Simülasyon Süresi 5 saat
Menzil Sınır Şartı Sabit Su Kotu
13
FLO-2D Alan Azaltma Faktörü (ARF)
14
Taşkın Haritaları –Maksimum Akım Derinliği
Su altında kalan toplam alan: 3.4 km2
Su altında kalan yerleşim alanı: 1 km2
15
Taşkın Haritaları –Maksimum Akım Hızı
16
Taşkın Haritaları –Maksimum Derinliğe Ulaşma Zamanı
17
Maksimum Akım Derinliğinin ARF Hassasiyeti
18
Maksimum Akım Hızının ARF Hassasiyeti
19
Maksimum Akım Derinliğine Ulaşma Zamanının ARF Hassasiyeti
20
Fiziksel Model
Mansap
Baraj Gölü
Yatay Ölçek 1:150 Düşey Ölçek 1:30 Zaman 1:27 Hız 1:5.56 Debi 1:25,000
Fiziksel Model Baraj Yıkılma Debisi
22
Sayısal – Fiziksel Model Ölçüm Noktaları Eşleştirme Haritası
23
Sayısal Model Senaryoları
24
Sayısal Model - Fiziksel Model Kıyaslaması
Yaklaşık ✔
25
Sayısal Model - Fiziksel Model Kıyaslaması
Yaklaşık ✔
26
Sayısal Model - Fiziksel Model Kıyaslaması
Yaklaşık ✔
27
Sayısal Model - Fiziksel Model Kıyaslaması
Farklı !
28
Sayısal Model - Fiziksel Model Kıyaslaması
Farklı !
29
Sonuçlar ve Değerlendirmeler 1
Belirtilen Baraj Yıkım Senaryosuna Dayanarak:
Ürkmez İlçesinin önemli bir bölümü yıkılmanın başlangıcından 30 dakika sonra sular altında kalabilir.
Akış derinliği yerleşim bölgelerinde 4 metreye, akış hızı 2 ila 4 metre/saniye değerlerine ulaşabilir.
Literatürde, 0.5 m/s akış hızı ve yüksek su derinliğinin yaralanmalara ve ölümlere neden olabileceği ileri sürülmektedir!
Bu nedenle, hesaplanan su derinlikleri ve hızları yerleşim alanlarını tahrip etme potansiyeline sahiptir.
30
Sonuçlar ve Değerlendirmeler 2
Sayısal - Fiziksel Model kıyaslaması göstermektedir ki;
Sayısal ve Fiziksel Model sonuçları bir çok derinlik ölçüm noktasında yaklaşık değerler vermiştir.
Fiziksel modelin topografyayı yeterli çözünürlükte modelleyemediği dolayısı ile fiziksel modelde oluşturulan topografyanın sayısal modelde kullanılması ile daha doğru bir sayısal-fiziksel model kıyaslamanın yapılabileceği değerlendirilmektedir.
31
Sorular ?
Teşekkürler !
Top Related