Açık kanallarda bitki örtüsü ve akım etkileşiminin incelenmesi
Investigation of vegetation and flow interaction in open channels
Yazar: MUSTAFA İŞÇİ
Danışman: DOÇ. DR. YEŞİM ÇELİKOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Batık bitki örtüsü alanları, ekosistemler ve dünya için benzersiz işlevlere ve öneme sahiptir. Nehirler, haliçler ve kıyı sulak alanları gibi birçok farklı bölgede var olan kıyı bitki örtüsü, arkasındaki kıyı şeridini sel baskınlarına karşı koruyan bir dalga bariyeri görevi görebilirken, kıyı erozyonuna karşı da etkili bir önlemdir [1].
Batık bitki örtülerinin akarsular üzerindeki hidrodinamik etkileri ile ilgili araştırmalar son yıllarda önem kazanmıştır. Doğal bitki örtülerinin en önemli özelliği rastgele yapılar olmalarıdır. Doğal bir bitki örtüsü alanındaki bu rastgelelik, bitkilerin çapı ve yüksekliği, şekli, eğilme sertliği ve mekansal dağılımı gibi parametrelerdir. Akış-bitki örtüsü etkileşimi büyük ölçüde bu parametrelere bağlı olduğundan hem akarsu hem de kıyı hidroliği için farklı bitki örtüsü alanları üzerinde yapılan çok sayıda çalışma vardır [1].
Bu çalışmada, açık kanallarda bitki örtüsü ve akım etkileşimi deneysel olarak incelenmiştir. Bu etkileşimi daha iyi anlayabilmek için önce bitki örtüsü olmadan ilk deneyler gerçekleştirilmiş ardından suni çimler kanala yerleştirilerek ikinci deneyler gerçekleştirilmiştir. Deneylerde 3 farklı hav yüksekliğinde (7mm, 20mm, 40mm) ve 3 farklı genişlikte (20cm, 40cm, 60cm) 9 adet suni çim kullanılmıştır.
Tez kapsamında rijit taban deneylerinde 65 adet ve bitki modeli deneylerinde ise 18 adet noktada ölçüm yapılmıştır. Bu ölçümler 3 farklı debide (4.386 lt/s, 5.298 lt/s ve 5.610 lt/s) gerçekleştirilmiştir. Ve elde edilen sonuçlar kıyaslanmıştır. Akım alanının bitki yoğunluğu, yüksekliği ve genişliği ile değiştiği belirlenmiştir.

Abstract:
Areas of submerged vegetation have unique functions and importance to ecosystems and the world. Coastal vegetation, which exists in many different areas such as rivers, estuaries, and coastal wetlands, can act as a wave barrier that protects the shoreline behind it from flooding, while also being an effective measure against coastal erosion [1].
Research on the hydrodynamic effects of submerged vegetation on streams has gained importance in recent years. The most important feature of natural vegetation is that they are random structures. This randomness in a natural vegetation area is parameters such as diameter and height, shape, bending stiffness and spatial distribution of plants. Since the flow-vegetation interaction largely depends on these parameters, there are many studies on different vegetation areas for both stream and coastal hydraulics [1].
In this study, the interaction between vegetation and flow in open channels was investigated experimentally. In order to better understand this interaction, first experiments were carried out without vegetation, and then second experiments were carried out by placing artificial grass in the channel. In the experiments, 9 artificial grasses with 3 different heights (7mm, 20mm, 40mm) and 3 different widths (20cm, 40cm, 60cm) were used.
Within the scope of the thesis, measurements were made at 65 points on the rigid bed and at 18 points in the model experiments. These measurements were carried out at 3 different flow rates (4.386 lt/s, 5.298 lt/s and 5.610 lt/s). And the results obtained were compared. It was determined that the flow area varies with plant density, height and width.