Menfezlerin projelendirilmesinde taşkın debisi saptama yöntemlerinin irdelenmesi
Examination of flood discharge detection methods in designing culverts
Yazar: ŞEYMANUR TOPUKSAK
Danışman: PROF. DR. TÜLAY EKEMEN KESKİN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Debi = Flow ; Debi hesabı = Discharge computation ; Dere yatakları = Stream beds ; Devlet Su İşleri = State Hydraulic Works ; Karabük = Karabük ; Karadeniz = Black Sea ; Menfez tasarımı = Culvert design ; Menfezler = Culverts ; Taşkın debisi = Flood flow ; Taşkınlar = Floods

Özet:
Doğal ve antropojenik kaynaklı olabilen taşkınlar son yıllarda ülkemizde ve tüm dünyada can ve mal kaybına en fazla sebep olan afetler arasındadır. Farklı tekerrür yıllarına ait taşkın debilerinin tahmini akım veya yağış verileri yardımıyla yapılabilmektedir. Bu çalışmada, 2016 yılında taşkın afetine maruz kalarak üzerindeki menfezi yıkılan ve akım gözlem istasyonuna sahip olmayan Bulak Deresi'nin 2, 5, 10, 50, 100, 500 ve 1000 yıllık tekerrür süreli gelmesi muhtemel taşkın debileri tahmin edilmiştir. Bu amaç için Bulak Deresi Havzası çevresindeki yağış gözlem istasyonlarının günlük maksimum yağış verilerinden yararlanılmış ve taşkın analizinde yöntem olarak da DSİ Sentetik ve Mockus Yöntemleri tercih edilmiştir. Çalışmada, havza modellemesi, yağış analizi ve taşkın analizleri yapılmış ve havza modellemesi için 1:25 000 ölçekli sayısallaştırılmış topoğrafik haritalar ve 30x30m çözünürlüklü ASTER görüntüleri kullanılmış olup, havza alanları sırasıyla 30.551 km2 ve 29.724 km2 olarak saptanmıştır. Yağış analizi için 40 yıl eksiksiz verisi bulunan Karabük17078 istasyonu için 6 farklı olasılık hesabı yapılmış ve Kolmogorov-Smirnov uygunluk testi ile olasılık dağılım modelleri belirlenmiştir. Çalışmada farklı harita/görüntü, akış eğri numarası ve taşkın analiz yöntemi ve plüvyograf katsayısı seçimi sonucunda 20 ayrı model oluşturulmuştur. Ayrıca bu çalışmada, elde edilen en uygun taşkın debisine göre Bulak Deresi üzerinde bulunan, 2016 yılında yaşanan taşkın sonrasında tahrip olmuş menfezin yerine yapılmış mevcut menfez için de hidrolik hesaplar yapılmıştır. Yapılan hesaplar sonucunda yeni yapılmış 7x6 boyutlarındaki kutu menfezin 47.236 m3/sn olan 100 yıllık debiyi mevcut normal şartlar altında geçirebileceği saptanmıştır.

Abstract:
Floods, which can be of natural and anthropogenic origin, are among the disasters that have caused the most loss of life and property in our country and all over the world in recent years. Estimation of flood discharges for different repeating years can be made with the help of flow or precipitation data. In this study, it has been tried to estimate the flood discharges of Bulak River, which was exposed to a flood disaster in 2016 and its culvert was destroyed and does not have a flow observation station, with a recurrence period of 2, 5, 10, 50, 100, 500 and 1000 years. For this purpose, the daily maximum rainfall data of the precipitation monitoring stations around the Bulak River Basin were used and DSI Synthetic and Mockus methods were preferred as the method for flood analysis. In the study, basin modeling, precipitation analysis and flood analysis were performed and 1:25 000 scaled digitized topographic maps and 30x30m resolution ASTER images were used for basin modeling, and the basin areas were determined as 30.551 km2 and 29.724 km2, respectively. For the Karabük17078 station, which has 40 years of complete data for precipitation analysis, 6 different probability calculations were made and probability distribution models were determined with the Kolmogorov-Smirnov convenience test. In the study, 20 different models were created as a result of different map/image, flow curve number, flood analysis method and pluviograph coefficient selection. In addition, in this study, hydraulic calculations were made for the existing culvert, which was built on the Bulak River, which was destroyed after the flood in 2016, according to the optimum flood discharge obtained. As a result of the calculations, it has been determined that the newly built 7x6 box culvert can pass the 100 year flow discharge of 47.236 m3/sec under current normal conditions.