Kanallarda doluluk oranı

... konulu sunumlar: "Kanallarda doluluk oranı"— Sunum transkripti:

1 Kanallarda doluluk oranı
Kanaldaki su derinliğinin (h), kanalın yüksekliğine (D) oranına doluluk derecesi adı verilir. Daire kesitli kanallarda doluluk derecesi = h/D şeklinde ifade edilir.

2 Yarı dolu akan kanallardaki akış en kesit alanı, ıslak çevre, hidrolik yarıçap, debi ve hız değerlerinin; tam dolu akan mecralardaki aynı parametrelere oranları doluluk nispetinin bir fonksiyonudur.

3 YAĞMUR SUYU KANALLARININ HESAPLARI
Yağmur suyu ve birleşik sistem kanallarının hesabında göz önünde bulundurulması gereken en önemli iki faktör: 1) Hesaba esas alınacak yağmurun verimi 2) Bunun sebep olduğu akıştır.

4 Bir bölgeye düşen yağmurların süresi, şiddeti ve tekerrürü meteoroloji dairelerince ölçülür, kayıt edilir ve yayınlanır. Mühendisin vazifesi bu kayıtlardan bölge şartlarına en uygun olan hesap yağmurunu seçmektir.

5 Yağmur süre, şiddet ve verimi
Toplama havzalarından kanallara gelen yağış sularının miktarı, yağış alanının özellikleri ile yağmurun süre ve şiddetine bağlıdır. Yağmur süresi ve şiddetine ait değerler, kayıt edici yağmur ölçekleri ile tespit edilir.

6 Yağmurun başlangıcı ile bitişi arasında geçen zamana yağmurun süresi adı verilir.
Birim zamanda düşen yağmur miktarına ise yağmurun şiddeti denir. Bir T süresinde bir yüzeye düşen yağmurun yüksekliği (H), buharlaşma, sızma vb. kayıplar olmayacak tarzda ölçülürse; yağmurun şiddeti, i (mm/dk), İ = H (mm) / t (dk) ifadesi ile hesaplanır.

7 Debi hesaplarında daha ziyade birim alandan birim zamanda kanallara intikal eden su miktarları göz önüne alınır. Bu değere yağmurun verimi adı verilir.

8 Yağmur şiddetinin bilinmesi halinde yağmur verimi, r (l/sn.ha),
eşitliği yardımıyla bulunur. Burada i mm/dk olarak yağmur şiddetini göstermektedir.

9 1 ha = m2 1 mm = 10-3 m 1 m3 = 1000 lt 1 dk = 60 sn i = mm/dk ya da (mm3/mm2.dk) ise ve r (yağmur verimi) birim alandan birim zamanda kanallara geçen su miktarı (lt/ha.sn) ise: r = i (mm/dk) / 60 r (lt/ha.sn) = 166,7 . i

10 Yağmur ölçekleri ile yapılan kayıtlar yardımıyla, değişik süreli yağmurların ortalama şiddetleri şu şekilde hesaplanabilir:

11 Bir yağış ölçeğinin bir yağmur esnasında, ardışık zaman aralıklarındaki kaydettiği değerler tablo-1 de verildiği gibi olsun.

12 Tablo-1 Yağmur başlangıcından itibaren geçen zaman
5 10 15 20 25 30 40 50 Toplam yağış yüksekliği 0,6 1,4 1,8 3,0 3,6 4,2 4,9 5,7

13 Bu tablodan, önce zaman aralıkları hesaplanır; ve bu zaman aralığı zarfındaki yağış yükseklikleri bulunur. Hesaplar, ardışık süreler ve bu sürelere tekabül eden toplam yağış yükseklikleri arasındaki farklar alınarak yapılır (Tablo 2).

14 Tablo 2. Yağış Şiddeti Hesabı
Zaman aralığı (dk) Bu zaman aralığındaki yağış (cm) Yağmur süresi (dk) Her süredeki maks. top. yağış (cm) Ortalama şiddet (mm/dk) 5 0,6 1,20 2,40 0,8 10 1,80 0,4 15 1,60 20 3,00 1,50 25 3,60 1,44 30 4,20 1,40 0,7 40 4,90 1,23 50 5,70 1,14

15 5 dakikalık aralıktaki maksimum değer 1,20 cm dir
5 dakikalık aralıktaki maksimum değer 1,20 cm dir. Dolayısıyla, 5 dakikalık yağmurun toplam yüksekliği 1,20 cm olarak seçilir. 10 dakikalık yağmur için bu değerin bir altındaki veya bir üstündeki değer bu değere katılır (büyük olan alınır). Bu değer 1,8 cm dir. Böylece devam edilir.

16 Yağmur Tekerrürü Süresi ve şiddeti eşit olan yağmurların bir yıl içindeki sayısına bu yağmurun tekerrürü denir. Yağmurların tekerrürü senelik rasatlardan şiddetleri ve süreleri eşit olan yağmurlar sınıflandırılarak bulunur. Yağmurların tekerrürü n ile gösterilir.

17 n=1 senede bir tekerrür eden yağmur demektir
n=1 senede bir tekerrür eden yağmur demektir. n=0,5 iki senede bir tekerrürü gösterir. Tekerrür sayısı küçük olan yağışların şiddetleri büyüktür. Sık sık tekerrür eden yağmurların şiddetleri küçüktür ve kanal hesaplarında pek kullanılmaz. Bunlar sıradan yağmurlardır.

18 Yağmurların şiddeti, yağışın süresi ile değişir.
Kısa süreli yağmurların verimleri daha yüksektir. Yağışların süre ve şiddetini ifade eden bağıntı genel olarak: i = A / (B+T) eşitliği ile gösterilir., i: yağmur şiddeti T: süre A ve B: bölgeden bölgeye değişebilen sabitlerdir.

19 Hesap Yağmuru Yağmur suyu ve birleşik sistem kanallarının boyutlandırılmasında esas alınan yağmura hesap yağmuru denir. Hesap yağmurları uzun süreli yapılan rasat neticelerinde ekonomik şarta göre seçilir.

20 Hesap yağmuru olarak orta şiddetli bir yağmur seçilir.
Çünkü çok büyük şiddetli yağmurlar ancak 8 ila 10 senede bir oluştuğundan, kanalları bu yağmurlara göre boyutlandırmak doğru olmaz.

21 Çok küçük şiddetli yağmurların hesap yağmuru olarak seçilmesi durumunda, daha şiddetli yağışların sayısı fazla olduğundan, senede birçok kez kanalların kapasitesi aşılarak, bodrum katlarıyla kritik noktaları su basar.

22 Hesap yağmurunun tekerrür sayısı, yerleşim merkezinin büyüklüğüne göre şu şekilde şeçilebilir:
Kır yerleşmeleri ve küçük kasabalarda n=2 Kasabalarda n=1-0,5 Şehirlerde n=0,5-0,2 Büyük şehir merkezlerinde n=0,2-0,05

23 Hesap yağmurunun süresi genel olarak havzanın eğimine bağlıdır:
Büyük eğimli yerlerde T = 5 dk Orta eğimli yerlerde T = 10 dk Az eğimli yerlerde T = 15 dk süren yağmurlar hesap yağmuru olarak seçilir.