Modeling the Failure and 2D Flood Propagation of Adana Seyhan Dam with HEC-RAS

Year 2024, Volume: 39 Issue: 3, 741 - 752, 03.10.2024

Mehmet Ardıçlıoğlu

https://doi.org/10.21605/cukurovaumfd.1560170

Abstract

In this study the effect of the flood that will occur in case of failure of the Seyhan dam due to possible earthquake at the Adana city center and its surroundings was examined. In the dam failure analysis, the possible breach in the body due to piping and resulting two-dimensional flood propagation were discussed by using HEC-RAS 6.4 package program. Breach parameters were determined for two different scenarios and flood propagation times and hazard rating were made according to the DEFRA. It has been determined that floods caused by collapse at Q0 and Q100 flow rates will reach Adana city center in about 6 hours and the water depth may rise up to 15m, especially near the Seyhan river. According to the first scenario (Q0), if the dam collapses a total of 1042,61 km2 area will be flooded and 35,4% of these areas are determined as very high hazard zone. If the dam collapses at the maximum level of water with the Q100 flow rate, an area of 1331,81km2 will be flooded, and 40,1% of these areas are calculated as a very high hazard zone.

Keywords

Dam failure, Seyhan dam, 2D flood, HEC-RAS, Hazard zone

Adana Seyhan Barajının Yıkılma ve 2 Boyutlu Taşkın Yayılımının HEC-RAS ile Modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada Seyhan barajının olası deprem nedeniyle yıkılması durumunda meydana gelecek taşkının mansapta Adana kent merkezi ve çevresine etkisi incelenmiştir. Baraj göçme analizinde HEC-RAS 6.4 paket programı kullanılarak borulanmaya bağlı gövdede oluşacak gediklenme ve buna bağlı iki boyutlu taşkın yayılımı ele alınmıştır. İki farklı senaryo için gediklenme parametreleri belirlenmiş ve taşkın yayılım süreleri ve tehlike derecelendirmesi DEFRA ya göre yapılmıştır. Q0 ve Q100 debilerinde göçmeye bağlı oluşan taşkınların Adana kent merkezine 6 saat sürede ulaşacağı ve özellikle Seyhan nehri yakınlarında su derinliğinin 15m ye kadar yükselebileceği belirlenmiştir. Birinci senaryoya göre (Q0) baraj gövdesinin göçmesi durumunda toplamda 1042,61 km2 alan sular altında kalmakta, bu alanların %35,4’i, çok yüksek tehlikeli bölge olarak belirlenmiştir. Q100 debisi ile birlikte barajda maksimum seviyede su bulunması halinde göçme gerçekleşir ise 1331,81 km2 alan sular altında kalmakta, bu alanların %40,1’i, çok yüksek tehlikeli bölge olarak hesaplanmıştır.

Keywords

Baraj göçmesi, Seyhan barajı, 2B taşkın, HEC-RAS, Tehlike bölgesi

References

• 1. Zhang, L.M., Xu, Y., Jia, J.S., 2009. Analysis of earth dam failures-a database approach. Georisk, 3, 184-189.
• 2. Bozkuş, Z., 2004, Afet yönetimi için baraj yıkılma analizleri. İMO Teknik Dergi, 3335-3350.
• 3. Dinçergök, T., 2007. The role of dam safety in dam-break induced flood management. Proceedings of International Congress on River Basin Management, 682-697, Antalya-Turkey.
• 4. Çağatay, H., Kocaman, S., 2009. Baraj yıkılması taşkın dalgalarının mansapta oluşturacağı su yüzü profillerinin incelenmesi. Ç.Ü. Müh. Mim. Fak. Dergisi, 24(1), 99-110.
• 5. Dursun Ö.F., Gül E., 2018. İki boyutlu baraj yıkılma modellemesi; Sürgü Barajı örneği. Fırat Üniv. Müh. Bil. Dergisi, 30(3), 97-104.
• 6. Paşa, Y., Peker, İ.B., Hacı, A., Gülbaz, S., 2023. Dam failure analysis and flood disaster simulation under various scenarios, Water Science & Technology, 87(5), 1214.
• 7. Adana IRAP İl Afet Riski Azaltma Planı, T.C. Adana Valiliği, İl Afet ve Acil Durum Müdürlüğü.
• 8. https://earthexplorer.usgs.gov/, Erişim tarihi: 04.04.2024.
• 9. Seyhan Havzası Taşkın Yönetim Planı, 2000. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Su Yönetimi Genel Müdürlüğü, Art Çevre Teknolojileri İnş. Müh. Tur. Tic. Ltd. Şti. Eylül.
• 10. https://land.copernicus.eu/en/products/corine-land-cover/clc2018, Erişim tarihi: 04.04.2024.
• 11. Özdemir, H., 2007. Farklı senaryolara göre taşkın risk analizi: Havran Çayı örneği (Balıkesir). TMMOB Afet Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 155-166, Ankara.
• 12. Brunner, G., 2014. Using HEC-RAS for dam break studies. US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center, Davis, USA.
• 13. Froehlich, D.C., 2008. Embankment dam breach parameters and their uncertainties. ASCE Journal of Hydraulic Engineering, 134(12), 1708-1721.
• 14. HEC-RAS, 2010. User’s manual. USACE Hydrologic Engineering Center, Davis, USA.
• 15. Wallingford, H.R., 2006. R&D outputs: Flood risks to people phase 2 FD2321/TR2 guidance document. Defra/Environment Agency Flood and Coastal Defence R&D Programme.
• 16. DSİ, 1994. The feasibility study on flood control, forecasting and warnings system for Seyhan River basin, Japan International Cooperation Agency.
• 17. Brunner, G.W., 2016. HEC-RAS river analysis system 2D modeling user’s manual. Davis, CA.