Geçirimli akarsu düzenleme yapılarında boşluk oranının taban hareketi üzerine etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental study of permeable river training structure's void ratio effect on bed movement
Yazar: OSMAN AKSOY
Danışman: DOÇ. DR. CAHİT YERDELEN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Akarsu kesitlerinde akış şartları sebebi ile meydana gelen değişimler çevre şartlarını tehdit eden bir unsurdur. Akarsu düzenleme yapıları, bu tehlike için en etkili mühendislik çözümlerinden biridir. Doğada su hareketi, kuraklık ve sulaklık döngülerinde belirli bir seviyeden diğerine sürekli değişir. Ek olarak, akarsulara yapılan müdahaleler, akış alanında bölgesel hızları değiştiren bir etkiye neden olur. Akış karakteristiklerindeki değişiklikler, yapının çevresindeki topoğrafik değişimleri doğrudan etkiler. Bu tez çalışması kapsamında, geçirimli ve geçirimsiz
akarsu düzenleme yapılarının çevresindeki taban hareketi derinlemesine incelenmiştir. Akarsu düzenleme yapılarının, farklı akış koşullarında (batık ve batık olmayan akış), yapı tasarım parametrelerinin araştırıldığı deneysel bir çalışma yapılmıştır. Yapının geçirimlilik oranı ve genişliğinin etkisi, deneysel olarak incelenmiştir. Yerel oyulma maksimum derinliğini incelemek için, akarsu düzenleme yapısının etkisine odaklanmak adına tüm deneyler temiz su oyulma koşullarında gerçekleştirilmiştir. Deneysel bulgular, geçirimli akarsu düzenleme yapılarının, yerel oyulma oluşumuna daha az etkide bulunduğunu ve geçirimlilik oranı 0.42 iken en iyi sonuçların elde edildiğini göstermiştir. Yapı genişliği ile ilgili olarak, yapı en boy oranı (yapı genişliği / yapı uzunluğu), 0.57 olduğu durumda maksimum yerel oyulma derinliği azalmıştır. Boyut analizi ve çoklu doğrusal olmayan regresyon analizine dayanarak, akarsu düzenleme yapıları çevresindeki yerel oyulmanın maksimum derinliğini öngörmek adına yeni bir bağıntı önerilmiştir.

Abstract:
The eroding of river banks is a severe problem that threatens our environment. One of the most effective engineering solutions for this danger is river training structures, such as groynes. In nature, water flow varies according to drought and wetness cycles where water depths pass from a certain level to another. Also, the structure implementation causes a constriction in the flow area, which increases local velocities. The change in the flow characteristics affects the morphology directly around the structure. In this thesis, we study in-depth bed movements around impermeable and permeable groynes. An experimental study is conducted under different flow conditions (submerged and emerged flow over the structure) where the structural design parameters are investigated. For instance, the permeability ratio and the structure width are experimentally discussed. In order to
focus on the structure effect on the maximum depth of local scour, all the experiments are conducted in clear water condition. The experiment's findings showed that the porous structures have less impact on the maximum depth of local scour, and the best results are obtained when the permeability ratio equals 0.42. As regards the structure width, the maximum depth of local scours decreases when the aspect ratio (structure width/structure length) equals 0.57. Based on the dimensional analysis and multiple non-linear regression analysis, we obtained a new formula
that forecasts the maximum depth of local scour around groynes.