Simetrik Akarsu Kavşaklarında Farklı Mansap Derinliklerinin Su Yüzeyi Profiline Etkisi

Abstract

İki veya daha fazla akarsuyun birleşerek kavşak noktası oluşturmaları, açık kanal hidroliği alanında sık karşılaşılan bir durumdur. Kavşaklar, hidrolik açıdan önemli kontrol noktalarıdır. Kavşak içinde memba ve mansap derinliklerinin bilinmesi oluşacak yük kaybının hesaplanabilmesi açısından önem arz etmektedir. İzmir Kâtip Çelebi Üniversitesi Hidrolik Laboratuvarı’nda bulunan deney düzeneği üzerinde gerçekleştirilmiş bu çalışmada,yan kollardan gelen debi sabit tutularak mansap derinliği değiştirilerek yan kollar ve ana kanal boyunca akım derinlikleri ölçülmüştür. Simetrik 90° açıyla birleşen yan kolların genişliği 1 m, ana kanalın genişliği ise 2 m olup yan kollar ile ana kanalın taban kotları eşit olacak şekilde düzenlenmiştir. Akım derinlikleri, limnimetre vasıtasıyla ölçülmüş olup önce taban kotları ölçülmüş, daha sonra su yüzey kotları ölçülmüştür. Ölçümler, ana kanalda, her 50 cm’de bir, yan kollarda ise her 25 cm’de bir yapılmıştır. Çalışmada, ana kanalda Froude sayıları 1’den küçük olup akım, nehir rejiminde olmuştur. Bu çalışmada sağ kolun debisi 29,61 l/s, sol kolun debisi 20 l/s olup ana kanaldaki toplam debi 49,61 l/s’dir. Mansap kısmında bulunan kapak vasıtasıyla mansap akım derinliği ayarlanmıştır. Gerçekleştirilen deneylerde mansap akım derinliği sırasıyla 9,3 cm 12,60 cm ve 15,35 cm olacak şekilde ayarlanmıştır. Bu koşullarda kavşak birleşim noktasında derinlik sırasıyla, 9,8 cm, 12,8 cm ve 15,75 cm olmuştur. Her 3 deneyde de ana kanalda H2 profili gözlenmiş ve kavşak birleşim noktasındaki derinlik mansap derinliğinden daha fazla olmuştur. Yan kol ve ana kanal debileri arasındaki oran ile akım derinlikleri arasındaki ilişki literatür ışığında incelenmiştir. Deneylerde taban eğimi 0 ve y>ycr olup çalışmalar nehir rejiminde yapıldığından H2 profili gözlemlenmiştir. Su yüzey profillerinde eğimler birbirine paralellik göstermiştir. Mansaptaki derinliğinin artması, su seviyesi ortalamasını artırmıştır.