Yol menfez uygulamalarında hidrolik tasarım ilkelerinin karşılaştırılması: Birleşik Krallık ve Türkiye örneği

Öz

Su, yol ve ağ tasarımında çok önemli bir unsurdur. Taşkın ve yüzey sularının neden olduğu bozulmaları önlemek için iyi tasarlanmış menfezler gereklidir. Bu çalışma, menfezlerin inşasında dikkate alınan temel unsurları ve Birleşik Krallık (UK) ile Türkiye’deki uygulama farklılıklarını ortaya koymayı amaçlamaktadır. Araştırma, Türkiye Karayolları Genel Müdürlüğü tarafından belirlenen menfez tasarım esaslarını ve Birleşik Krallık’ta geçerli olan CIRIA Culvert Design and Operation Manual kılavuzunu incelemektedir. Ayrıca, her iki ülkedeki menfez tasarımı ve inşaat ilkelerini ortaya koymak için akademik yayınlar değerlendirilmiştir. Bu analizler sonucunda, iki ülkenin menfez tasarım yaklaşımlarındaki benzerlikler ve farklılıklar belirlenmiştir. Çalışmanın amacı, her iki yöntemin avantaj ve dezavantajlarını karşılaştırmalı olarak göstererek tasarım metodolojilerine net bir bakış sunmaktır. Bulgular, her iki ülkenin benzer hidrolik prensipleri benimsediğini, ancak Birleşik Krallık standartlarının Türkiye’ye kıyasla daha koruyucu güvenlik payları uyguladığını göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Menfez tasarımı
• Hidrolik
• Yolaltyapısı
• Birleşik Krallık-Türkiye karşılaştırması
• Taşkınyönetimi

Comparison of hydraulic design principles in road culvert applications: The case of the United Kingdom and Türkiye

Öz

Proper management of water is important in designing roads and networks, and well-designed culverts are necessary to avoid deterioration of roadways due to floods and water. This paper seeks to establish the various aspects that were considered during culvert construction and the varieties of practices between the United Kingdom (UK) and Türkiye. The study includes the examination of the principal design parameters of the culverts from the Turkish General Directorate of Highways and the CIRIA Culvert Design and Operation Manual applicable in the UK. Further, the study samples and critiques scholarly articles to set out and record the design and construction principles in each country. Through analysis of these specifications and practices, the study reveals similarities and differences in the two countries’ culvert design. In this case, the intention is to ensure that the findings clearly compare the design methodologies, offering views into the advantages and disadvantages of each method. The findings indicate that while both countries adopt similar hydraulic principles, UK standards apply more conservative safety margins compared to Türkiye.

Anahtar Kelimeler

• Flood Management
• Culvert design
• Hydraulics
• Roadinfrastructure
• UK-Türkiye comparison

Kaynakça

1. A. Dawson, Water in road structures: movement. drainage & effects. Springer Science & Business Media, 2008.
2. R. Güneş, T. Bağatur, ve H. Fidan, Kent içi yollarda yüzeysel yağmur suyu drenajı için performans analizi: Diyarbakır Örneği. Dicle Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 13(1),93-109, 2024, https://doi.org/10.55007/dufed.1455558.
3. S. Tighe, N. Li, L. C. Falls, and R. Haas, Incorporating road safety into pavement management. Transportation Research Record, 1699(1), 1-10, 2000, https://doi.org/10.3141/1699-01.
4. CALTRANS, Highway Design Manual. CA, ABD: California Department of Transportation, 2019.
5. D. Mukherjee, Highway surface drainage system & problems of water logging in road section. Int. J. Eng. Sci, 3, 44-51, 2014.
6. R. Patel and S. Jamle, Analysis and design of box culvert: a review. International Journal for Research in Engineering Application & Management, 266-270, 2019.
7. J. Benn et al., Culvert, screen and outfall manual (Construction and industry research and information association, London, UK). CIRIA, 2019.
8. J. M. Norman, R. J. Houghtalen, and W. A. Johnston, Hydraulic design of highway culverts, United States. Federal Highway Administration. Office of Bridge Technology, 2001.

9. M. S. Kang, J. H. Koo, J. A. Chun, Y. G. Her, S. W. Park, and K. Yoo, Design of drainage culverts considering critical storm duration. Biosyst Eng, 104(3), 425-434, 2009, https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2009.07.004.
10. M. Balkham, C. Fosbeary, A. Kitchen, and C. Rickard, Culvert design and operation guide. in Construction and industry research and information association, London, UK, 2010.
11. C. Maksimovic and M. Nouh, Urban drainage in specific climates. UNESCO Paris, 2001.
12. I. Gürer and I. Uçar, The Inventory of flood disasters in Turkey. in Climate Change, Natural Resources and Sustainable Environmental Management. Cham, H. Gökçekuş and Y. Kassem, Eds., 2022: Springer International Publishing, 313-322.
13. B. Selek ve S. Deniz, Türkiye'de taşkın kontrolü faaliyetlerinin genel değerlendirilmesi ve yeni çalışmalar, DSI Technical Bulletin/DSI Teknik Bülteni, 123, 2017.
14. E. Edin, Şehirlerde yağmursuyu drenaj sisteminin incelenmesi ve optimize edilmesi, İstanbul Gelişim Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023.
15. KGM, Karayolu Teknik Şartnamesi (KGM Yayını, Ankara). 2023.
16. U. Çalışkan, Karayolu ulaşım ağlarında yüzeysel drenaj sistemleri ve hidrolik tasarım esasları. Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007.
17. V. T. Chow, Open channel hydraulics. 1959.
18. R. H. French, Open-channel hydraulics. McGraw-Hill New York, 1985.
19. W. H. Hager, A. J. Schleiss, R. M. Boes, and M. Pfister, Hydraulic engineering of dams. CRC Press, 2020.
20. A. Gül, Cross-Drainage&Culvert Design On Highways. Dokuz Eylul Universitesi (Turkey), 1999.
21. N. Highways, CD529 Design of outfall and culvert details. London: National Highways, 2021.
22. CIRIA, The Sustainable Drainage Systems (SuDS) Manual. London: Construction and industry research and information association (CIRIA), 2015.
23. KGM, Karayolu Tasarim El Kitabi. Ankara: KGM. 2022.
24. Current Climate-Climatology. Climate Change Knowledge Portal by World Bank Group. https://climateknowledgeportal.worldbank.org/country/united-kingdom/climate-data-historical (accessed 25.09.2024, 2024).