Sel tırmığı yapılarının performansının deneysel incelenmesi
Experi̇mental investigation of the flood rake structures
Yazar: SAVAŞ ÖZÇELİK
Danışman: PROF. DR. KUBİLAY CİHAN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Son yıllarda artan afetler sonucunda ülkemizde sel oluşumunda özellikle 2009 yılı sonrasında hızlı artışlar gerçekleşmektedir. Seller ciddi oranda mal ve can kaybına neden olduğundan ekstra önlem alınması gerekliliğini doğurmaktadır. Sel tırmıklarıda bunlardan biridir.  Sel tırmığı bir çeşit geçirgen tersip bendi olup ülkemizde ilk örneği Devlet Su İşleri(DSİ)22. Bölge müdürlüğü tarafından yapılmış ve  kurum bünyesinde  yaygınlaştırma çalışmaları devam etmektedir. Sel tırmığının amacı özellikle üst havzalarda taşkın sırasında taşınan kaba ve odunsu malzemeleri tutarak akışı bozmadan taşkın risklerini azaltmaktır. Tez çalışması kapsamında dört farklı tipte sel tırmığının taşkın sırasındaki hidrolik davranışları ve tırmıkların odunsu malzeme tutma oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç kapsamında Kırıkkale Üniversitesi Hidrolik Laboratuvarında mevcut bulunan açık kanal sisteminde 4 farklı tipte sel tırmığının, 3 farklı sayıda ve boyutta odunsu malzeme kullanılarak deneyler yapılmıştır. Deneylerde  tutulan odunsu malzeme miktarı, su yükseklikleri ve hızları ölçülmüştür. Deneyler sonucunda en fazla madde tutulan ve akışı en çok bozan deney setinin TİP 1 olduğu görülmüştür. Büyük odunsu malzemeler daha fazla tutulurken küçük malzemeler daha az tutulmaktadır. Su yüksekliklerinin deney sonucunda %7 ile %49 arasında arttığı gözlemlenmiştir. Deney sonuçları sel tırmığı tasarımı yapılırken havza büyüklüğünün, havzadaki odunsu malzeme özelliklerinin önemli olduğunu göstermektedir. Ayrıca tasarımda normal akışta su yüksekliğinin sel tırmığı yüksekliğini geçmemesi, taşkın anında ise sel tırmığının odunsu malzeme tutma performansı bilenemeyeceği için tamamı dolu olduğu varsayımıyla tasarım yapılması gerektiği deneyler sonucu tespit edilmiştir.

Abstract:
As a result of increasing disasters in recent years, there has been a rapid increase in the occurrence of floods in our country, especially after 2009. The fact that floods cause serious loss of property and life as a result of floods creates the necessity to take extra precautions. Flood rakes are one of them.  Flood rake is a kind of permeable reversal dam and the first example in our country was built by the State Hydraulic Works (DSİ) 22nd Regional Directorate and the dissemination studies are continuing within the institution. The purpose of the flood rake is to reduce flood risks without disturbing the flow by retaining coarse and woody materials carried during flooding, especially in the upper basins. Within the scope of the thesis study, it was aimed to determine the hydraulic behavior of four different types of flood rakes during flooding and the woody material retention rates of the rakes. Within the scope of this purpose, experiments were carried out using 4 different types of flood rakes, 3 different numbers and sizes of woody material in the open channel system available in Kırıkkale University Hydraulic Laboratory. The amount of woody material retained in the experiments, water heights and velocities were measured. As a result of the experiments, it was seen that TYPE 1 was the experimental set that retained the most material and disrupted the flow the most. Large woody materials are retained more while small materials are retained less. It was observed that water heights increased between 7% and 49% as a result of the experiment. The experimental results show that the size of the basin and the woody material properties in the basin are important when designing the flood rake. In addition, it was determined as a result of the experiments that the water height should not exceed the height of the flood rake in normal flow in the design, and that the design should be made with the assumption that the flood rake is completely full because the woody material retention performance of the flood rake cannot be known.