Baraj Yıkılması Sonrası İki Boyutlu Taşkın Yayılımının Yerleşim Bölgeleri İçin Modellenmesi

Year 2017, Volume: 28 Issue: 3, 7955 - 7975, 29.06.0017

Şebnem Elçi , Gökmen Tayfur , İsmail Haltas Bülent Kocaman

https://doi.org/10.18400/tekderg.307456

Cited By: 8

Abstract

Her ne kadar
baraj yıkılması nadiren gerçekleşse de, aniden yıkılan bir barajın taşkın
dalgasının mansapta bulunan yerleşim bölgelerinde etkisi felaketle
sonuçlanabilmektedir.  Bu sebeble
muhtemel bir baraj yıkılmasının sonuçlarını öngörmek risk yönetimi açısından gereklidir.
Bu çalışmada baraj yıkılması sonucunda oluşan taşkın dalgasının tahmini ve
mansapta ilerlemesinin analizine yönelik bir yaklaşım sunulmuştur. Sunulan
yaklaşım, barajların aniden yıkılma varsayımı ile baraj
haznesindeki su hacminin bir-boyutlu model ile dar bir vadi boyunca
ötelenmesini ve ötelenmiş hidrograf sınır şartı kabul edilerek mansabında
yerleşim bölgeleri yer alan iki ayrı çalışma alanında taşkın dalgasının iki
boyutlu yayılımının modellenmesini içermektedir. Önerilen yaklaşım mansabında
Eskişehir bulunan Porsuk Barajı ile mansabında İstanbul olan Alibey Barajına
uygulanmıştır. 

Keywords

baraj yıkılması sonrası akım, taşkın dalgasının ötelenmesi, HEC-RAS, FLO-2D, Porsuk Barajı

References

• [1] Guney, M.S., Tayfur, G., Bombar, G. and Elci, S. 2014. ‘Distorted Physical Model to Study Sudden Partial Dam Break Flows in an Urban Area.’ J. Hydraulic Engineering, 140(11).
• [2] Alcrudo, F. and Mulet, J. 2007.‘Description of the Tous Dam break case study (Spain).’J. Hydraulic Research, 45, 45—58.
• [3] Zhang, L. M., Xu, Y., and Jia, J. S.: Analysis of earth dam failures-A database approach, Georisk, 3, 184–189, 2009.
• [4] Dinçergök, T., “The Role of Dam Safety in Dam-Break Induced Flood Management”, Proceedings of International Congress on River Basin Management”, pp: 682-697, March 2007, Antalya-Turkey.
• [5] Altinakar 2008. Report by Working Group on Dam Issues Related to Floodplain Management submitted to Association of State Flood Plain Managers.
• [6] Yanmaz, A.M., Seçkiner, G., and Özaydın, V. 2001. ‘A Method for Optimum Layout Design of Concrete Gravity Dams”, Water Engineering Research, International Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 2, No:4, 199-207, October, 2001.
• [7] Macchione, F. 2008. ‘Model for predicting floods due to earthen dam breaching. I. Formulation and Evaluation.’J. Hydraulic Engineering, 134(12), 1688-1696.
• [8] Petaccia, G. and Natale, L. 2008. ‘Simulation of the SellaZerbino Catasrophic Dam Break.’ In Altinakar, Kökpınar, Aydın, Çokgör and Kırkgöz (Eds) Riverflow2008, Volume 1, 601-607, Kubaba, ISBN 978-605-60136-1-4.
• [9] Froehlich, D.C. 2008. Embarkment dam breach parameters and their uncertainities.J. Hydraulic Engineering, 134(12), 1708-1721.
• [10] Brufau, P., Vazquez-Cendon, M.E., Garcia-Navarro P. 2002. ‘ A numerical model forflooding and drying of irregular domains.’ Int. J. Numerical Methods Fluids, 39, 247–75.
• [11] Singh, J., Altinakar, M.S. and Ding, Y. 2011 ‘Two-dimensional numerical modeling of dam-break flows over natural terrain using a central explicit scheme.’ Advances in Water Resources, 34, 1366—1375.
• [12] Qi, H. and Altinakar, M. 2012.”GIS-Based Decision Support System for Dam Break Flood Management under Uncertainty with Two-Dimensional Numerical Simulations.”J. Water Resour. Plann.Manage., 138(4), 334–341.
• [13] Mahdizadeh, H., Stansby, P.K. and Rogers, B.D. 2012. ‘Flood Wave Modeling Based on a Two-DimensionalModified Wave Propagation Algorithm Coupled to a Full-Pipe Network Solver.’ Journal of Hydraulic Engineering,138( 3), 247—259.
• [14] Bates P., Trigg, M., Neal, J. and Dabrowa, A. 2013. LISFLOOD-FP User manual, University of Bristol. Retrieved from http://www.bristol.ac.uk/media-library/sites/geography/migrated/documents/lisflood-manual-v5.9.6.pdf
• [15] Tsakiris, G. and Bellos, V. 2014. ‘A numerical model for two-dimensional flood routing in complex terrains.’ Water Resources Management, 28, 1277–1291, doi:10.1007/s11269-014-0540-3.
• [16] Bozkus, Z. and Guner, A.I. 2001. ‘Pre-event dam failure analyses for emergency management.’ Turkish J. Engineering and Environment, 25, 627—641.
• [17] Bozkus, Z. and Bag, F. 2011.‘Çınarcık Barajının Sanal Yıkılma Analizleri.’TeknikDergi, (in Turkish).
• [18] Pilotti, M., Maranzoni, A., Tomirotti, M., and Valerio, G. (2011). ‘1923 Gleno Dam break: Case study and numerical modeling.’ J. Hydraulic Engineering, 137(4), 480—492.
• [19] Moramarco,T., Barbetta, S., Pandolfo,C., Tarpanelli, A., Berni, N. and Morbidelli, R. 2013. ‘The spillway collapse of the Montedoglio damon the Tiber River (central Italy):data collection and event analysis.’ J. Hydrologic Engineering, (in press).
• [20] LaRocque, L. A., Imran, J., and Chaudhry, M. H. 2013. “Experimentaland numerical investigation of two-dimensional dam-breakflows.” J. Hydraul. Eng., 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000705,569–579.
• [21] DSI, 2014. http://www2.dsi.gov.tr/baraj/detay.cfm?BarajID=81
• [22] Samuels, P.G. 1989. “Backwater lengths in rivers”, Proceedings -- Institution of Civil Engineers, Part 2, Research and Theory, 87, 571-582.
• [23] USACE 2014. Using HEC-RAS for Dam-Break Studies. Report No: TD-39, USACE.
• [24] FLO-2D Users Manual. Documentation. Retrieved from http://www.flo-2d.com/
• [25] ESRI, 2011. ArcGIS Desktop: Release 10. Redlands, CA: Environmental Systems Research Institute.
• [26] Elçi, Ş, Tayfur, G. Haltaş, İ. ‘Baraj Yıkılması Sonrasında Taşkın Yayılımının Hesabı için Verilerin CBS Ortamında Hazırlanması: Porsuk ve Alibey Barajları Örnekleri ’ Uluslararası Katılımlı IV. Ulusal Baraj Güvenliği Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 159-170. 09-11 Ekim 2014, Elazığ.
• [27] HEC-RAS, 2010. User’s Manual. USACE Hydrologic Engineering Center, Davis, USA.
• [28] Tayfur, G. , Haltaş, İ., Kocaman B., Elçi, Ş , ‘Alibey Baraj Yıkılması Taşkın Dalgasının Simülasyonu’ Uluslararası Katılımlı IV. Ulusal Baraj Güvenliği Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 171-181. 09-11 Ekim 2014, Elazığ.
• [29] Haltaş, İ., Kocaman B., Tayfur, G., Elçi, Ş , ‘Porsuk Barajı Yıkılması Taşkın Dalgasının İki Boyutlu Modellenmesi ve Haritalandırılması’ Uluslararası Katılımlı IV. Ulusal Baraj Güvenliği Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 183-188. 09-11 Ekim 2014, Elazığ.