Numerical investigation of 2D dam-break failures by using GIS applications

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AMMAR ASHRAF

Danışman: ZAFER BOZKUŞ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, Ondokuz Mayıs Barajı, İhsaniye Barajı ve Avcıdere Barajı'nın baraj-yıkılma analizi, tam momentum denklemli HEC-RAS (2D) ve dinamik dalga FLO-2D modeli kullanılarak yapılmıştır. HEC-RAS'ta her baraj için rezervuar dinamik dalga ötelemesi ile modellenerek gedik hidrografı elde edilmiştir. Her Baraj için farklı bir gedik parametresi seti kullanılarak üç gedik hidrografı (S1, S2 ve S3) hesaplanmıştır. Gedik hidrografları, hem HEC-RAS hem de FLO-2D modelleri kullanılarak taşkın yatağı üzerinden ötelendi. Ondokuz Mayıs Barajı için Tapu Kadastro ve DSİ verileri karşılaştırılarak kot verileri için doğruluk kontrolü yapılmış ve daha sonra taşkın modellemesinde kullanılmak üzere, her iki veri seti ile yeni bir Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) geliştirilmiştir. Ondokuz Mayıs Barajı için 2010 yılında Engiz Deresinde gözlemlenen 2.735 m akış derinliği kullanılarak model kalibrasyonu yapılmıştır. Deneme yanılma yöntemi ile pürüzlülük değerleri değiştirilerek kalibrasyon yapılmıştır. Kalibre edilen model daha sonra gedik hidrograflarının öteleme simülasyonları için kullanılmıştır. İhsaniye Barajı ve Avcıdere Barajı için arazi kullanımı Google Earth görüntüleri baz alınarak pürüzlülük değerleri seçilmiştir. Öteleme analizlerinin sonuçları, taşkın haritalarında maksimum akış derinliği, maksimum hız ve maksimum derinliğe ulaşma zamanı cinsinden sunulmuştur. Her baraj için, yerleşim alanlarında seçilen enkesitlerde akış derinliği karşılaştırması sunulmaktadır. Ek olarak, ızgara çözünürlüğü, pürüzlülük değerleri ve gedik hidrografı hassasiyetinin sonuçlara etkisi de sunulmaktadır. Üç baraj yerinde riske açık alanları belirlemek için her bir gedik hidrografı için taşkın tehlike haritaları hazırlanmıştır. Ondokuz Mayıs Barajı yıkılması durumunda Ondokuz Mayıs Mahallesi'nin yüksek tehlike seviyesinde olacağı, İhsaniye Barajı için Yalakdere Beldesinin yüksek tehlike seviyesinde olacağı, Avcıdere Barajı için ise Yalakdere Beldesi ve Avcıköy'ün güney kesiminin yüksek tehlike seviyesinde olacağı gözlemlendi. Baraj yıkılmasından kaynaklanan sel zararları, ilgili alanlar için bina ve tarımsal kayıplar açısından da hesaplanmıştır. Baraj yıkılması modelleme sonuçlarından, ilgili alanlar için acil durum eylem planlarının geliştirilmesine ihtiyaç olduğu ve etkilenen bölgelerdeki nüfusun bu konuda eğitilmesi gerektiği ve böylece can kayıplarının azaltılacağı sonucuna varılmıştır.