Akarsularda Boyuna Dispersiyon Katsayısının Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, akarsularda boyuna dispersiyon katsayısının tahmini için iki boyutlu yeni bir matematiksel model oluşturulmuştur. Matematiksel model oluşturulurken kullanılan veriler akarsulara ait veriler olduğu için model akarsuların boyuna dispersiyon katsayısının tahmini için geçerlidir. Düşey hız dağılımı ihmal edilip quartic yanal hız dağılımı kullanılmıştır. Modelin sinüslülük, ani genişleme ve daralma ve ölü bölgelerin etkisini içermesi için boyutsuz bir β katsayısı tanımlanmış ve bu katsayı model geliştirmekte kullanılan akarsulara ait 81 adet deney verisi kullanılarak Fortran programlama dilinde bir program yazılarak bulunmuştur. Sonuçları literatürdeki çalışmalarla karşılaştırdığımızda, kullanılan 81 adet veri ve 9 adet karşılaştırma kriteri için en iyi sonucu oluşturulan yeni modelin verdiği görülmüştür. Ayrıca iki boyutlu boyuna dispersiyon denklemi yeni modelin hesapladığı boyuna dispersiyon katsayısı kullanılarak sonlu farklar metodu ile nümerik olarak çözülmüş ve konsantrasyon-zaman grafiklerinin zarf eğrileri elde edilerek çeşitli durumlar için birbirileriyle karşılaştırılmıştır.

In this study, a new 2-D mathematical model is developed for predicting longitudinal dispersion coefficient in rivers. The data which are used to develop a new model are related to river data so the new model is valid for rivers. Quartic lateral velocity profile is used instead of vertical velocity profile. β parameter is suggested which is determined for considering sinousity, sudden contractions and expansions and dead zones in rivers. The 81 river data are used with a Fortran program to obtain β parameter. When we compare the results with other models’ results for 9 criteria it can be seen that the new model gives the best results. The 2-D longitudinal dispersion coefficient is solved numerically by finite differences method and concentration-time graphics are obtained for measured and predicted longitudinal dispersion coefficients and the exponantial function equation of the graphics is calculated in order to compare the results.