Katı madde taşınması nedeniyle kanal tabanında oluşan değişikliklerin deneysel ve teorik olarak araştırılması

Abstract

Bu tez kapsamında, DEÜ Hidrolik Laboratuarında mevcut 18,6 m uzunluğunda 80 cm genişliğindeki dikdörtgen bir kanal ve 27m3 hacmindeki ana su deposu ve debisi ayarlanabilen pompa ve iletim hatlarını içeren kanaldaki 6 farklı debide ve 2 farklı hidrografta tekrarlanarak taban malzemesinin hareketi sonucu oluşan taban şekilleri incelenmiştir. Kanal tabanında D50=0,45mm ve D50=4,8mm'li Standard sapması g=2,62 olan üniform olmayan kum ve çakıldan oluşan bimodal malzeme serilmiştir. Bu karışımın median dane çapı D50=1,03mm'dir. Literatürde verilen taban malzemesinin harekete başlaması ile ilgili kriterler, deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Deney sonrasında oluşan taban şekillerinin oluşumu incelenmiş bunlar literatürdeki ampirik formül ve grafikler kullanılarak hesaplananlar ile karşılaştırılmıştır._x000B_Ayrıca deney sonrasında kanal mansabında bulunan elekler ile biriken taban malzemesinin yükü belirlenmiştir. TÜBİTAK 106M274 nolu proje kapsamında yaptığımız deneylerde bulunan veriler ilgili literatürlerde bulunan ampirik denklemler ve sınıflandırmalarla karşılaştırılmış. Bu karşılaştırma sonucunda deneysel bulguların, harekete başlama ile ilgili literatürde yer alan bağıntılar ve abaklar ile uyumlu oldukları gözlenmiştir. Taban şekillerinin sınıflandırılmasında deneysel bulguların Engelund and Hansen (1966), Zanke (1972) ve Southard and Boguchwal (1990) tarafından verilen taban şekli sınıflandırılmasına daha uyumlu oldukları görülmüştür. Taban şekillerinin yüksekliği konusunda Yalın (1972) ve uzunluğu konusunda ise Van Rijn (1993) tarafından verilen ampirik bağıntının daha uyumlu olduğu sonucuna varılmıştır._x000B_Dönüşümlü çubukların oluşması kriterleri, yükseklikleri ve uzunlukları ile ilgili abak ve bağıntılarla uyumlu bulgular elde edilmiştir. In this study, numerous experiments are carried out in the experimental system designed and built in the Hydraulics Laboratory of Dokuz Eylül University. It involves a rectangular flume of 18.6 m length and 0.80 m width. The water supply tank has o volume of 27 m3, and water is conveyed by means of a pump whose discharge can be adjusted. The bed forms are measured in steady and unsteady flow conditions with six different steady discharges and by generating two different hydrographs. The sediment is bimodal, composed from two sands with D50 = 0.45 mm and D50 = 4.8 mm. Its median size D50 and standard deviation g are 1.03 mm and 2.62, respectively. The criteria about the inception of the motion given in the literature are compared with the experimental findings. The bed forms are identified according to the classifications established from previous studies carried out by numerous researchers and their measured values are compared with those calculated from the empirical relations given in the relevant literature._x000B_The bed loads are measured by sieves placed at the downstream end of the channel. The accumulated material is dried and weighed after each experiment. These experimental results obtained through the TÜBİTAK 106M274 project are compared with those found from various charts and end empirical formulas. The experimental findings about the inception of the motion revealed a total compatibility with existing charts and empirical relations. In the classification of bed forms, the experimental results are in excellent accord with the charts formed by Engelund and Hansen (1966), Zanke (1972) and Southard and Boguchwal (1990)._x000B_The empirical relation on the height of bed forms proposed by Yalın (1972) suits better with experimental results, and the empirical relation about bed form lengths given by Van Rijn (1993) is in better accordance with the experimental findings of this study. The experimental results concerning the alternate bars are compatible with those deduced from available charts and empirical relations.