Baraj gölünden taşkın öteleme modelleri
Flood routing models through dam reservoir
Yazar: HATİCE ÖZMEN
Danışman: PROF. DR. TEFARUK HAKTANIR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1999
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Rezervuarlar = Reservoirs ; Saint-Venant denklemleri = Saint-Venant equations ; Savak = Weir ; Taşkın kontrolü = Flood control

Özet:
Doğal akarsular üzerinde inşa edilen rezervuarlardan taşkın ötelenmesi gerçek hayatta sıkça karşılaşılan özellikle savak yapılarının boyutlandınlmasında ve işletme rejiminin belirlenmesinde başvurulan önemli bir su kaynaklan problemidir. Baraj haznesine giren taşkın hidrografinin baraj dolusavağından çıkarken oluşturacağı hidrografın hesabında hidrolojik ve hidrolik olmak üzere iki farklı yöntem kullanılmaktadır. Hidrolojik öteleme yöntemi suyun dinamik etkilerini göz önüne almaksızın yalnızca süreklilik denklemi esasına dayanarak çözüm yapmaktadır. Hidrolik öteleme yöntemi ise rezervuann vadisi boyunca hareket eden su kütlesinin dinamik etkilerini ve duvar sürtünme kayıplarını da göz önünde bulundurarak suyun gerçek hareketini yansıtmaktadır. Dolayısıyla süreklilik ve hareket denklemlerinin çözülmesi ile sonuca ulaşılmaktadır. Akımı idare eden denklemler nonlineer kısmi diferansiyel denklemler olduğu için analitik yolla çözüm mümkün olamamakta sayısal çözüm yöntemlerine başvurulmaktadır. Bu çalışmada hidrolik taşkın ötelemesini idare eden denklemlere dört noktalı kapalı sonlu farklar uygulanarak bir sayısal model oluşturulmuştur. Bu model için geliştirilen bilgisayar programı menba ve mansap sınır şartlan altında Newton Raphson İterasyon tekniği ile çözüme ulaşmaktadır. Program Türkiye'nin değişik bölgelerinden seçilen dar ve uzun göl alanına sahip dokuz baraja uygulanmış ve elde edilen sonuçlar hidrolojik öteleme yöntemlerinin sonuçlan ile karşılaştınlmıştır. Anahtar kelimeler:Değişken Akım, Taşlan Ötelemesi, Hidrolik Öteleme Yöntemi, Saint- Venant Denklemleri, Newton Raphson İterasyon Tekniği.

Abstract:
Flood routing through reservoirs constructed on natural rivers is an important water resources problem which is frequently encountered in real life, especially applied in design of spillways and determination of water demand running. Two different methods, hydrologic and hydraulic routing, are used in computation of outflow hydrographs through spillways which is to be formed by flood hydrograph inflowing into reservoir. Hydrologic flood routing method İs based on solution of the continuity equation only, so dynamic effects of the water are not taken into account. However, hydraulic routing reflects actual motion of water mass along reservoir valley by taking into account dynamic effects of water and wall friction losses. Therefore, the result is attained by solving continuity and momentum equations simultaneously. Due to the fact that the governing equations are nonlinear differential equations, analytical solution is impossible so numerical solution methods are applied. In this study, a numerical model has been developed by applying four point implicit scheme to the governing equations of hydraulic routing. A computer program developed for this numerical model produces the solution by using Newton Raphson Iteration technique under upstream and downstream boundary conditions. This program has been applied to nine long and narrow valley reservoirs chosen from several regions of Turkey and the results have been compared with those of hydrologic routings. Key Words :Unsteady Flow, Flood Routing, Hydraulic Routing Method, Saint- Venant Equations, Newton Raphson Iteration Technique. II