Kent İçi Karayolu Alt Geçitlerde Yüzeysel Yağmur Suyu Drenajı İçin Hibrit Sistem Analizi: Diyarbakır Örneği

Year 2023, Volume: 12 Issue: 2, 269 - 283, 30.12.2023

Hüseyin Fidan Tamer Bağatur

https://doi.org/10.55007/dufed.1276718

Abstract

Dünyada meydana gelen birçok trafik kazalarındaki “boğulma ölümleri” genellikle karayollarının eğimli alt geçitlerinde veya çöküntülü bölümlerinde meydana gelmektedir. Bir kentsel alanda yer alan karayolu alt geçit noktalarından yağmur suyunun hızlı ve güvenli bir şekilde nasıl uzaklaştırılacağı konusunda artan bir endişe bulunmakla birlikte bu sorunun çözümleri de aranmaktadır. Bu çalışmada Diyarbakır- Şanlıurfa kent içi karayolu üzerinde bulunan altgeçit-köprülü kavşaklardan Doğum Hastanesi Köprülü Kavşağı uygulama alanı olarak seçilmiş olup hem güvenlik hem de hidrolik verimlilik açısından karayolu alt geçidi drenaj sistemini iyileştirmek için yeni bir hibrit sistem tasarımı araştırılmıştır. Bu çerçevede alt geçit drenaj tesisinin iki sistemden oluşması tavsiye edilmektedir. Bu ikili sistem; küçük fırtına olayını yerçekimi yoluyla toplamak için boyutlandırılmış bir yeraltı kanalizasyon hattı ve büyük bir fırtına olayı sırasında fazla suyu drene edecek bir pompa sisteminden oluşmaktadır. Pompa sistemi, acil durumlarda devreye girecek sabit bir istasyon veya hareketli bir birimden oluşmaktadır. Birden fazla fırtına olayı için böyle bir hibrit drenaj sisteminin tasarımında, kanalizasyon borularını ve karter pompalarını boyutlandırmak için sırasıyla kullanılan Rasyonel Metot ve önerilen sistemin performansını iki fırtına olayı altında doğrulamak için benimsenen EPA SWMM bilgisayar modeli olmak üzere iki hidrolojik yaklaşım kullanılmaktadır. Bu araştırmada seçilen alt geçit noktalarındaki hidrolik verimlilik analizleri için bu metotlarla tasarım senaryoları çalışılmıştır. Sonuçlar irdelendiğinde mevcut yağmur suyu drenaj sisteminin olası 5-100 yıllık tekerrür eden yağış olaylarında yetersiz kaldığı görülmüştür. Böylece yapılan simülasyon neticesinde mevcut yağmur suyu drenaj sisteminin kapasitesi artırılmış ve sisteme pompa entegrasyonu sağlanmasıyla yağmur suyu drenaj sistemi kapasitesinin yeterli bir seviyeye geldiği gözlemlenmiştir.

Keywords

Yağmur suyu, Karayolu alt geçitleri, Pompa, Kanalizasyon, Rasyonel metot

Hybrid System Analysis for Surface Rainwater Drainage in Urban Highway Underpasses: The Case of Diyarbakir City

Abstract

"Suffocation deaths" in many traffic accidents occurring in the world generally occur on inclined underpasses or collapsed sections of highways. While there is growing concern about how to quickly and safely remove rainwater from highway underpass points in an urban area, solutions are also sought to address this problem. In this study, Maternity Hospital Bridge Interchange, one of the underpass-bridge intersections on the Diyarbakır-Şanlıurfa urban highway, was chosen as the application area and a new hybrid system design was investigated to improve the highway underpass drainage system in terms of both safety and hydraulic efficiency. In this framework, it is recommended that the underpass drainage facility consists of two systems. This dual system; It consists of an underground sewer line sized to collect a small storm event by gravity, and a pump system to drain excess water during a major storm event. The pump system consists of a stationary station or a mobile unit that will be activated in an emergency. Two hydrological approaches are used in the design of such a hybrid drainage system for multiple storm events, the Rational Method used to size the sewer pipes and sump pumps, respectively, and the EPA SWMM computer model adopted to validate the performance of the proposed system under two storm events. In this study, design scenarios were studied with these methods for hydraulic efficiency analyzes at selected underpass points. When the results are examined, it has been seen that the existing rainwater drainage system is insufficient for possible 5-100 years of recurrent precipitation events. Thus, as a result of the simulation, the capacity of the existing rainwater drainage system was increased and it was observed that the capacity of the stormwater drainage system had reached a sufficient level with the integration of the pump into the system.

Keywords

Stormwater, Highway underpass, Pump, Sewer, Rational method

References

• NHTSA, "Fatality Analysis Reporting System Coding Validation Manual," 2007. [Online]. Available: http://wwwnrd.nhtsa.dot.gov/Pubs/FARS07CVMan.pdf.
• Ş. Gündüz, “Diyarbakır'da Sağanak Hayatı Olumsuz Etkiledi,” 3 5 2017. [Çevrimiçi]. Available: https://www.aa.com.tr/tr/pg/foto-galeri/diyarbakirda-saganak-hayati-olumsuz-etkiledi/146. [Erişildi: 18 9 2022].
• D. Begley, Officials pledge action after flooded roodway deaths for barricade plan, Houston, Chronicle, 2016.
• MHURD, Design code for stormwater storing and discharging for underpass road., Beijing: Beijiing municipal commission of planning and natural resources, City of Beijiing, China, 2014.
• V. Gezder, Kentiçi Yolların Yüzeysel Drenajı ve Erzurum örneği, Yüksek Lisans Tezi, Erzurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009.
• H. İ. Değer, Generating Rainfall Intensity- Duration- Frequency Curves Of Southeastern And Eastern Medeiterranean Regions Of Turkey, Gaziantep: Hasan Kalyoncu university, Graduate School Of Natural And Applied Sciences, 2019.
• L. A. Rossman, "User's Manual," in Storm Water Manangement Model, 5.1 ed., Cincinnnati, National Risk Management Research Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency, 2017.
• “USDCM-Urban Strom Drainage Criteria Manuel,” Denver, CO, 2010. [Çevrimiçi]. Available: https://udfcd.org/home/criteria-manuel. [Erişildi: 11 09 2022].
• J. E. Gilley and S. S. Finker, "Hydraluic Roughness Coefficients As Affected By Random Rouhghness," in Transaction Of The ASAE, Michigan, elibrary.asabe.org, 1991, pp. 34(3), 897-0903.
• R. H. McCuen, P. A. Johnson and R. M. Regan, "Effects Of Basin Characteristics On Runoff," in Higway Hydrology, vol. 2, Washington, Federal Highway Administration, 1997, pp. 2-15.
• Guo, James C.Y; Li, Jun Qi; Urbans, Ben; Wang, Wen Liang;, "Runoff Capture Methods Developed For Stromwater Low-Impact-Development Desingns.," Journal of Hydrologic Engineering, vol. 24, no. 4, April 2019.
• J. C. Guo, J. Q. Li and W. L. Wang, "Hybrid Drainage Design for Highway," Journal of Irrigation and Drainage, vol. 24, no. 4, 2020.
• CDOT, «Drainage Design Manuel Publised by the Colorado of Transportation,» 2018. [Çevrimiçi]. Available: https://www.codot.gov/programs/environmental/water-quality.
• K. Küçükağtaş, Selçuk Üniversitesi Kampüsü’nde Kaldırım-Yaya Yolu Tasarımları İle Kot Farkı Çözümlerinin Fiziksel Engelli Erişimi Açısından İrdelenmesi, Konya: Kesit Akademi Dergisi, 2017.
• “EPA SWMM Education,” U.S. Environmental Protection Agency, [Çevrimiçi]. Available: EPA.gov. [Erişildi: 10 9 2022].