Filyos alt havzasında gözlenmiş ve değişik ihtimalli akım verilerinin baraj tasarımındaki etkilerinin değerlendirilmesi
Consideration of the effects of observed and different probable flows data on the design of the dams in the fi̇lyos sub-basin
Yazar: EMRE ÇIKRIKÇI
Danışman: DOÇ. DR. NİHAT EROĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Akarsu havzaları = Stream basins ; Akarsular = Streams ; Akım serileri = Flow series ; Baraj hazneleri = Dam reservoirs ; Barajlar = Dams ; Filyos Çayı = Filyos Stream ; Havzalar = Basins ; Küresel ısınma = Global warming ; İklim değişikliği = Climate change ; İnşaat mühendisliği = Civil engineering

Özet:
Dünyada ve ülkemizdeki hızlı nüfus artışı suyun en verimli şekilde kullanılmasını zorunlu kılmaktadır. Ülkemiz bir tarım ülkesidir. Ülkemizde tarımsal faaliyetlerin en önemli sorunlarından biri halen birçok tarım alanında kuru tarım yapılması, yani sulama yetersizliğidir. Bu bölgelerde sulu tarıma geçilmesi hem elde edilecek verimin yükselmesini hem de tarım sektöründe çalışan nüfusun köyden kente göçünün azalmasını sağlayacaktır. Bu amaçla inşa edilen baraj ve gölet gibi su yapıları toprak ve su kaynaklarının geliştirilmesine yardımcı olarak tarımda sulama koşullarının geliştirilmesini sağlamaktadır. Baraj planlamasında ve tasarımında, havzalardaki su kaynaklarının çok doğru bir şekilde değerlendirilmesi ve akım gözlem istasyonlarına (AGİ) ait verilerin uzun süreli (en az 30 yıl) ve eksiksiz olması gerekmektedir. Tez çalışmasında, gözlenmiş ve ihtimalli akımlar kullanılarak yapılan baraj tasarımının ve buna bağlı oluşacak maliyetlerin ve elde edilecek faydaların arasındaki farklar ortaya konulmaya çalışılmıştır. Batı Karadeniz Havzası'nın alt havzalarından biri olan Filyos Havzası'nda bulunan Akım Gözlem İstasyonlarının akım değerleri irdelenmiş ve bu istasyonların bazı yıllardaki eksik verilerinin tamamlanması için korelasyona bağlı regresyon analizi metodu kullanılmıştır. Eksik verilerin tamamlanması için her bir istasyonun diğer istasyonlar ile aralarındaki lineer ve logaritmik regresyon denklemleri oluşturularak, en uygun regresyon denklemi tespit edilmiştir. Böylece, akım gözlem istasyonlarının orijinal gözlenmiş akım verilerinin uzatılması ve düzensiz ölçümlerin eksik kısımlarının tamamlanmasıyla AGİ verilerinin düzenli, sürekli ve yeterli hale getirilmesi sağlanmıştır. Filyos Havzası'nda bulunan AGİ'lerin akım değerleri en az 30 yıl olacak şekilde tamamlandıktan sonra, havzada bulunan barajlardan on tanesi için tasarım çalışması yapılmıştır. Bu amaçla, öncelikle baraj aks yerinde baraj yeri su temin değerleri drenaj alanı oranı yöntemi ile gözlenmiş akım verilerine göre oluşturulmuştur. Daha sonra, akım süreklilik eğrileri kullanılarak, baraj aks yerindeki %90, %80, %70 ve %60 ihtimalli akım değerleri (aşılma olasılıklı akım değerleri) için uzun yıllara dayalı akım serileri elde edilmiştir. Elde edilen bu değerler için ayrı ayrı baraj işletme çalışması yapılarak baraj kret kotu, kret uzunluğu, gövde yüksekliği, depolama hacmi, barajın dolgu hacmi, sulama alanı ve baraj ve sulama şebekesi maliyeti hesaplanmıştır. Baraj tasarımları sadece sulama amaçlı olarak düşünülmüş ve sulu tarıma geçildiğinde elde edilecek sulama faydası hesaplanmıştır. Yapılan tez çalışması ile gözlenmiş ve değişik ihtimalli akımların baraj tasarımına, maliyete ve tarım arazilerinden elde edilecek sulama faydasına etkisi ortaya konulmuştur.

Abstract:
The rapid population increase in the world and in our country necessitates the most efficient use of water. Our country is an agricultural country. One of the most important problems of agricultural activities in our country is the lack of irrigation in many agricultural areas. Switching from dry agriculture to irrigated agriculture in these regions will both increase the yield to be obtained and increase irrigation benefit and decrease the migration from village to city. Water structures such as dams and small dams built for this purpose help to improve soil and water resources and improve irrigation conditions in agriculture. In dam planning and design, the water resources in the basins should be evaluated very accurately and the data of flow monitoring gauge should be long term (at least 30 years) and complete. In this thesis, the differences between the dam designs, the costs and benefits to be obtained by using observed and probable flows have been tried. The flow values of Flow Observation Stations in Filyos Basin, which is one of the sub-basins of Western Black Sea Basin, are examined and correlation based regression analysis method is used to complete missing data of these stations in some years. In order to complete the missing data, linear and logarithmic regression equations between each station and other stations were formed and the most appropriate regression equation was determined. Thus, the original observed flow data of the flow monitoring stations is extended. After the completion of the current values of the flow monitoring gauge's in the Filyos Basin to be at least 30 years, design studies were carried out for ten of the dams which are in the Filyos Basin. For this purpose, first of all at the dam axle location, flow values to the dam were established according to the observed flow data by the ratio of the drainage area method. Then, long-term flow series were obtained for 90%, 80%, 70% and 60% probability flow values (probability of exceeding flow values) at the dam axle using flow duration curves. Finally, for these datas dam operating process were done separately. According to dam operating processes, crest elevation, crest length, height, storage volume, fill volume, irrigation area of the dam were detected for all of the probability flow values separately. Also, dam and irrigation network cost were made for all of the probability flow values separately. The dam designs are intended for irrigation purposes only and it is aimed to calculate the irrigation benefit to be obtained when switching to irrigated agriculture. With this thesis, the effects of observed and different probable flows on dam design, cost and irrigation benefit to be obtained in agricultural lands were observed.