NUMERICAL MODELING OF DAM BREACH IN CONCRETE GRAVITY DAMS

---

Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: FARSHID MOSADDEGHI

Danışman: METE KÖKEN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bir baraj çöktüğünde, aniden büyük miktarda su salınır ve bu da mansap bölgelerinde yıkıcı etkilere neden olabilir. Baraj yıkılması, bir depremden kaynaklandığı durumlarda daha da önemlidir, çünkü önceden tahmin edilemez. Araştırmanın temel amacı, ilk çatlaktan baraj gövdesinin tüm kırılmasına kadar su yüzeyi profilinin, FVM yöntemini kullanılarak detaylı bir simülasyonudur. Bir sonraki hedef, deprem sırasında baraj gövdesi üzerindeki hassas bölgelerin, FEM yöntemini kullanılarak tespit edilmesidir. Konunun karmaşıklığı nedeniyle öncelikle Flow 3D yazılımının baraj çökme simülasyonu alanında yeterliliğinin sağlanması gerekmektedir. Bu amaçla, VOF yöntemini doğrulamak için deprem sırasında çatlak içi basıncın simülasyonunu içeren tezin üçüncü bölümü ve katı cisimlerin farklı hareket türlerinin çalışılmasını içeren dördüncü bölüm kullanılmıştır. Son olarak, tezin beşinci bölümünde, üçüncü ve dördüncü bölümlerden elde edilen sonuçlar ve bilgiler kullanılarak baraj yıkılma mekanizmasına ilişkin modeller anlık ve kademeli formlarda sunulacaktır. En önemli sonuçlar şu şekilde özetlenebilir: İlk olarak, çatlakların içindeki basıncın simülasyonundan elde ettiğimiz önemli bir sonuç, çatlağın uzunluğunu veya açıklığını değiştirerek içindeki basınç dağılımının değişmesidir. Bu nedenle beton barajın yıkılmasının gövdenin çatlaması ile başladığı düşünülürse, baraj yıkılmasının küçük ölçekli modellenmesi neredeyse imkansızdır. İkinci olarak, ani baraj yıkılması, kademeli baraj yıkılmasından daha tehlikelidir. İki yıkılma modelin deşarj hidrograflarına göre, kademeli mod için, maksimum çıkış debisinde adım adım artış meydana gelirken, barajın ani yıkılmasında deşarj hızla maksimuma yönelir. Son olarak, barajın ani göçmesine daha yakından bakıldığında, sabit büyüklükteki depremde salınım frekanslarının azalmasıyla ani durumda yıkılması olasılığının arttığı sonucuna varılmıştır. Ancak gövde çatladıktan sonra daha yüksek salınım frekansları onu daha kısa sürede kırabilecektir. bu açıdan küçük salınım frekanslarıyla başlayan ve yüksek frekanslarla biten depremler en yıkıcı olanlardır.