FBE- Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.
Gözat
Yazar "Akar, Tanju" ile FBE- Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAkarsu askı maddesi debilerinini zaman serileriyle modellenmesi ve hazne ölü hacim tahmini(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000) Akar, Tanju ; Bulu, Atıl ; 100773 ; Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği ; Hydraulics and Water Resources EngineeringToplumlar genellikle yerleşim alanlarını su kaynaklarına yakın olan veya bunları etkin bir şekilde kullanabilecekleri şekilde seçerler. Zaman içinde insanlar kullandıkları su miktarının ihtiyaçlarıyla orantılı olarak artması karşısında belirli bir miktar suyun sürekli olarak sağlanması için bazı tedbirler geliştirmişlerdir. Bunların en başında kurak dönemlerdeki susuzluğun giderilmesi için suyun bol olduğu zamanlarda ihtiyaçtan fazlasının depolanmasıdır. Bu nedenle baraj lan inşa etmişlerdir. Ancak barajlar suyu tutarken diğer yandan akarsudan su ile birlikte gelen katı maddeyi de tuttuğu görülmüştür. Tutulan katı madde miktarı zamanla artarak barajın ömrünü azaltmaktadır. Katı maddenin taşınmasına karşı yapılabilecek birşey olmadığından onun etkisini en aza indirebilmek için barajlarda depolanacak su miktarının yanında birikecek katı maddenin miktarının da hesaplanması mecburiyeti ortaya çıkmıştır. Bu nedenle taşınan katı maddenin doğru tahmin edilmesinin önemi büyüktür. Katı madde debisinin hesaplanması için bir çok araştırmacı iki fazlı (katı ve sıvı) akımın mekaniği üzerinde çalışmıştır. Bu konuda oldukça önemli sonuçlar alınmıştır. Ancak bunlar fiziksel olayın açıklanması işlevini yerine getirmesine rağmen olayın farklı akarsular için genel formüller bulunması boyutunda çok etkin olmamaktadırlar. Araştırıcıların kendi deney koşullarında çok başarılı olarak elde ettikleri sonuçlar başka koşullar altında uygulama yapıldığında başarısız olabilmektedir. Dolayısıyla tahmin için daha farklı yöntemlerin de aranması gerektiği açıkça görülmektedir. Buradan hareketle, istatistik verinin kullanılmasıyla baraj lann aktif hacimlerinin tahmini gibi katı maddenin de tahmin edilebilmesi mümkün olmalıdır. Bunun nedeni ise katı maddeyi suyun taşıması ve akan su miktarıyla da arasında direkt bir ilişki olmasıdır. Bir akarsudaki taşman katı madde miktarı zaman içinde periyodik ve uzun süreli olarak ölçülüyorsa biriken bu veriyi istatistik analiz için kullanmak mümkündür. Zaman içinde bir değişkenin aldığı değerlerin yardımıyla o değişkene ait istatistik özellikler belirlenebiliyorsa bunun bir modelle de ifade edilmesi oldukça yararlıdır. Bu yarar ileride oluşabilecek durumların önceden tahmini veya çeşitli nedenlerle eksik kalan ölçümlerin tamamlanması anlamındadır. Buradan hareketle zaman serilerinin modellenmesi kavramı ortaya çıkmıştır. Bu kavramın özü elde bulunan veriyle aynı toplumdan gelen çeşitli örneklerin kurulan modelle türetilmesidir. Zaman serisi modellerinden en çok kullanılanları Otoregresif, Hareketli Ortalama ve bu ikisinin birlikte kullanıldığı Otoregresif- Hareketli Ortalama modellerdir. Bunlar için düzenli olarak ölçülmüş günlük, aylık ve yıllık bazda veri gerekmektedir. xı Bölüm 2'de bu model tipleri için yeterli düzeyde kuramsal bilgi verilmiştir. Akarsuda zamanla değişen askı maddesi debisinin stokastik modelinin kurulması işleminden sonra bu modele bağlı olarak baraj haznelerindeki askı malzemesi birikiminin incelenmesi amaçlanmıştır. Askı maddesi debisinin modellenmesinde rastgele değişken askı debisi iken haznedeki birikme analizi yapılırken rastgele değişken bu askı debilerinin N yıldaki toplamı olmaktadır. N burada barajın ekonomik ömrünü İfade etmektedir. Akarsu, havza, iklim vb. özelliklere bağlı olarak askı maddesi debisine uyan model değişebileceğinden bu değişik model türleri için Bölüm 3 'de askı debisinin olasılık dağılımının normal ve lognormal olması durumları için birikecek hacmin ortalaması ve varyansı için analitik ifadeler elde edilmiştir. Askı debisinin zaman serileriyle modellenmesi için uygulama da yapılmıştır. Uygulamada, Amerika Birleşik Devletleri' nde bulunan Juniata nehrinin üzerinde bulunan Newport istasyonunda ölçülmüş askı maddesi debileri kullanılmıştır. Askı maddesi debisi 1951- 1988 yıllan arasında günlük olarak ölçülmüştür. Ancak bu çalışmada yıllık ve aylık değerlere dönüştürülerek kullanılmıştır. Yıllık askı debisini modellemek için önce serinin istatistik özellikleri belirlenmiştir. Seri normal dağılıma uymadığından yt = Ln(xt) dönüşümü uygulanmıştır. Ardından Olasılık Çizgisi Korelasyon Katsayısı Testi (Probability Plot Correlation Coefficinent-PPCC testi) ile sınanmış ve dönüşüm uygun bulunmuştur. Veride herhangi bir sıçrama ve eğilim gibi bileşen olmadığından direkt olarak model kurma aşamasına geçilmiştir. Yıllık değerler için AR(1), MA(1) ve ARMA(1,1) modelleri kurulmuştur. Ancak süreci en az sayıda parametre ile etkin bir şekilde temsil eden modelin belirlenmesi için Akaike Bilgi Kriteri uygulanmış (AIC) ve buna göre MA(1) modeli seçilmiştir. Seçilen modelin kontrolü için sürecin bağımsız rastgele bileşeninin bağımsızlığının derecesinin belirlendiği Portmanteau Testi uygulanmıştır. MA(1) modeli bu testi de geçmiştir. Ardından bağımsız değişkenin dağılımının sürecin dağılımına uygunluğu için yine PPCC testi yapılmıştır. Bu testi de geçen MA(1) modelinin süreci temsil ettiği kabul edilmiş ve 100 adet sentetik seri türetilmiştir. Türetilen bu seriler ters dönüşümlerle orijinal serinin karakterine getirilip karşılaştırılmış ve ortalama ve standart sapmasının türetme sırasında korunduğu belirlenmiştir. Yıllık askı debisinin modelleme uygulaması Bölüm 4' te ayrıntılı olarak verilmiştir. Aylık askı maddesi debisinin periyodik bir bileşeni olduğu bilinmektedir. Periyodik bileşenin belirlenmesi için Fourier analizi yapılmıştır. Analizde sürecin periyodikliğinin bir harmonikle temsil edilmesinin yeterli olduğu kümülatif periyodograma bakılarak belirlenmiştir. Bir harmonikli periyodik bileşen seriden ayrılmadan çarpıklığı çok fazla olan seriye Logaritmik dönüşüm de uygulanmıştır. Bu dönüşümlerden sonra veri stasyoner (istatistik parametreleri zamandan bağımsız) hale gelmiş ve modeller kurulmuştur. 1. ve 2. mertebe bütün modeller denenmiştir. Ancak AIC testinde en başarılı değeri alan MA(2) modelinin aylık askı maddesi debisini temsil etmesinin uygun olacağına karar verilmiştir. MA(2) modelinin kalıntıları bağımsızlık testini ve ardından PPCC testini de geçmiştir. Yine 100 adet sentetik seri türetilmiş ve ters dönüşümlerle orijinal serinin durumuna getirilmiştir. Sentetik olarak türetilen serilerin ortalamasının oldukça iyi sonuç vermesine rağmen xii standart sapmasının özellikle 6. aydaki aşın sapmasının nedeni olarak askı maddesi debisinin grafiğine bakıldığında 1972 yılında sürecin genel seyrinden çok farklı değerler alması gösterilebilir. Aylık değerlerin modelleri ayrıntılı olarak Bölüm 4' de verilmiştir. Baraj haznelerinin ölü hacimlerinin hesabında yıllık değerlerle çalışılması daha uygun olacağından Bölüm 5 'de birikme analizinde de yıllık değerler kullanılmıştır. Bölüm 4'deki askı maddesi debisinin yıllık olarak MA(1) modeline uyduğu belirlenmişti. İlk olarak MA(1) ve MA(2) süreçleri için normal ve lognormal dağılıma uyan sentetik olarak seriler türetilmiş ve bunların toplamlarından meydana gelen Sn değerlerinin ortalamaları ve varyanslan hesaplanmıştır. Ardından bu değerler analitik olarak elde edilmiş olan ifadelerin sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve oldukça yakın sonuçlar bulunmuştur. Eldeki gözlenmiş serinin istatistikleri de bu seriye uydurulan MA(1) modelinden türetilen ve analitik ifadelerden hesaplanan değerlerle karşılaştınlmıştır. Gözlenmiş değerlerle, türetilen ve analitik ifadelerin sonuçlan oldukça yakın çıkmıştır. Türetilen serilerin eklenik dağılımlan çizilmiştir. Çizilen bu dağılımlar kullanılarak 25, 50, 75 ve 100 yıllık birikme hacmi için belirli bir riske karşı gelen hazne hacimlerini belirlemek mümkün olmaktadır.
-
ÖgeTaşkın yataklı kesitlerde anayatak-taşkın yatağı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1992) Akar, Tanju ; Karahan, M. Emin ; 21802 ; Hidrolik ve Su Kaynakları MühendisliğiBu çalışmada, taşkın sırasında akarsuların etrafındaki araziye yayılıp, can ve mal kaybına neden olmasını önlemek amacıyla yapılan taşkın yataklı kanallardaki, ana kanal akımı ile taşkın yatağı akımının arasındaki etkileşim incelenmiştir. Bunun için 26 m uzunluğunda ve 0.98x0.46 m enkesitli, efimi değiştirilebilen bir kanal da, 5.45 cm yüksekliğinde ve 24 cm genişliğinde çift taraflı, simetrik taşkın yatakları teşkil edilmiş kanal da Çeşitli deneyler yapılmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde taşkın yataklı kanalların yapılış gerekçeleri, çeşitleri ve taşkın yataklı kanallardaki ana kanal ile taşkın yatağı arasındaki etkileşimin nedeni hakkında bilgi verilmeye çalışılmış tır. İkinci bölümde, konu ile ilgili literatür araştırması verilmiştir. üçüncü bölümde, laboratuvarda yapılan deneysel çalışma hakkında bilgi verilmiştir. Bu kısmın ilk alt bölümünde, deneysel çalışmanın yapıldığı kanal hakkında detaylı bilgi ile kanalın çeşitli açılardan çekilmiş fotoğrafları verilmiştir. İkinci alt bölümde, deneylerin yapılışı ve ölçümlerin alınışı anlatılmış, bir sonraki alt bölümde deneylerin hangi şartlarda yapıldığı ve deney sonuçları verilmiştir. Dördüncü alt bölümde sırasıyla, deney sonuçlarının değerlendirilmesi ve literatür Çalışmalarıyla karşılaştırılması yer almak tadır. Dördüncü bölümde, bu çalışmanın genel anlamda değerlendirilmesi yapılmış ve bunlar maddeler halinde verilmiştir.