Hydraulic Analysis of River Bridges with HEC-RAS Software: Example of Fidanlık Bridge

Abstract

Due to the unplanned urbanization and climate changes caused by the rapidly increasing human population in the world, natural disasters caused by meteorological conditions have increased considerably. One of the most important of these natural disasters is floods. Floods cause social and economic damage by causing loss of life and property. In the floods that occur, the features of the water structures on the river are very important. One of the most important water structures that increase the destructive effect of floods are the river bridges that are not well designed. A bridge on the river, which is not hydraulically designed well, increases the severity of flooding and endangers the safety of people and property by facing collapse. While the static suitability of the bridges built on rivers in the past was tested, nowadays hydraulic reliability is tested and safer bridges are built. In this study, the reliability of a bridge constructed in the Eskişehir Forest Fidanlık region against 50 years and 100 years of flood flows was modeled with ArcGIS and HEC-GeoRAS and tested and interpreted with HEC-RAS.

Keywords

• Flood
• Bridges
• HEC-RAS
• Natural Disaster

Akarsu Köprülerinin HEC-RAS Programı ile Hidrolik Analizi: Fidanlık Köprüsü Örneği

Abstract

Dünyada hızla artan insan nüfusu sonucu oluşan plansız kentleşme ve iklim değişiklikleri sebebiyle meteorolojik kaynaklı doğal afet olayları oldukça artmıştır. Bu doğal afetlerin en önemlilerinden biri taşkınlardır. Taşkınlar, can ve mal kayıplarına neden olarak sosyal ve ekonomik olarak zararlar vermektedirler. Meydana gelen taşkınlarda akarsu üzerinde bulunan su yapılarının özellikleri oldukça önem arz etmektedir. Taşkınların yıkıcı etkisini artıran en önemli su yapılarından bir tanesi iyi tasarlanmamış olan akarsu köprüleridir. Akarsu üzerinde bulunan ve hidrolik açıdan iyi tasarlanmamış bir köprü taşkının şiddetini daha da artırmakta ve yıkılma tehlikesiyle karşı karşıya kalarak insanların can ve mal güvenliğini tehlikeye atmaktadır. Geçmişte akarsular üzerine yapılan köprülerin statik açıdan uygunlukları test edilirken günümüzde hidrolik açıdan güvenilirliği de test edilerek daha güvenli köprüler yapılmaktadır. Bu çalışmada Eskişehir Orman Fidanlık bölgesine yapılmış olan bir köprünün 50 yıllık ve 100 yıllık taşkın debilerine karşı güvenilirliği ArcGIS ve HEC-GeoRAS ile modellenerek HEC-RAS ile test edilerek yorumlanmıştır.

Keywords

• Taşkın
• köprüler
• HEC-RAS
• Doğal Afet

References

1. Darama Y. (2013). Taşkın Tehlike Haritaları Çalışmaları, DSİ Hizmet İçi Eğitim Semineri, Ankara.
2. DSİ, (2011). Sargın A. H., Coğrafi Bilgi Sistemleri İle Taşkın Riski Ön Değerlendirmesi, Ankara.
3. Bülbül, M. M., &Demirel, E.(2012). Taşkın Sırasındaki Köprü Ayaklarındaki Kabarmaların Analizi: Ova Çayı Örneği. İnşaat Mühendisliği’nde 100. Yıl Teknik Kongresi, 22-24 Kasım, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
4. Doğu,A., &Yıldız, O. (2019). Kırıkkale Çoruzözü Deresi’nde Bir Boyutlu Taşkın Modellemesi. K.Ü. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi.11. Cilt (2), 748-758.
5. Efe,H., &Önen, F. (2015). Batman Çayı’nın Taşkın Analizinin HEC-RAS Programıyla Yapılması. D.Ü. Mühendislik Dergisi.6. Cilt (2), 83-92.
6. Ercan,B., Yağcı, E. A., &Ünsal, M. (2019). KahramanmaraşDomuz (Boğaz) DeresiKuşaklamaKanalının HEC-RAS Modeli.AÇÜ.DoğalAfetlerAraştırmaveUygulamaMerkezi, DoğalAfetlerveÇevreDergisi.5. Cilt (1), 58-64.
7. Karaca C.,Birdal C,A., &Türk, T. (2016). Taşkın Risk Alanlarının Coğrafi Bilgi Sistemleri ile İncelenmesi. 6. Uzaktan Algılama CBS Sempozyumu (UZAL-CBS), 5-7 Ekim, Adana, 118-125.
8. Özdemir, H.(2007). Taşkınların Haritalanmasında Hec-GeoRAS ve HEC-RAS’ın Kullanımı: Havran Çayı Örneği (Balıkesir).Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, 30 Ekim-2Kasım, Trabzon.

9. Seçilir, S. (2005). Akarsular Üzerindeki Farklı Kesitli Köprü Yapılarının Su Yüzü Profillerine Etkisi. Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Kayseri.
10. Taş, E., İçağa, Y., &Zorluer, E. (2016). Taşkın Yayılım Haritalarının Oluşturulması veTaşkın Zarar Analizi: Akarçay Afyon Alt Havzası Örneği. AKÜ. Fen veMühendislikBilimleriDergisi.16. Cilt (3), 711-721.
11. Üyüklüoğlu, M.,Ünal, B.,&Turan, B.(2015). HEC-RAS Paket Programı İle Manavgat İlçesi Ilıca Deresi Taşkın Bölgesinin Modellenmesi.4. Su Yapıları Sempozyumu, 19-20Kasım, Antalya.
12. USACE. (2009). HEC-GeoRAS, GIS Tools for support of HEC-RAS using ArcGIS, User’s Manual, Version 4.2.
13. Oğraş, S., &Önen, F. (2019). Dicle Nehri’nin taşkın analizinin HEC-RAS programı ile yapılması. DÜMF Mühendislik Dergisi 10(3), 1087-1098.
14. Cowan, W. L. (1956). Estimating hydraulic roughness coefficients. Agric. Eng., 37(7), 473–475.
15. Arcement,V. R., & Schneider, G. J. (1989). Guide for Selecting Manning’s Roughness Coefficients for Natural Channels and Flood Plains. U.S. Geological Survey Water Supply Paper, 2339.