Kil çekirdekli dolgu barajlarda sızmanın belirsizlik temelli incelenmesi
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Sami Oğuzhan Akbaş
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Sızma, dolgu barajların tasarımında suyun barajın memba kısmından mansap kısmına doğru sürekli ve engellenemeyen fakat belirli bir mertebenin altında tutulması gereken hareketi olarak tanımlanır. Tasarım öngörülerinin dışında oluşan sızma, barajın hizmet performansını düşürebilir ve uç durumlarda barajda borulanma veya iç erozyon sonucu yenilmeye varan sonuçlar ortaya çıkarabilir. Bu sebeple doğru tahmini önemli olan kararlı ve kararsız sızma konusu üzerinde çok sayıda deneysel ve sayısal çalışma yapılmıştır. Zemindeki belirsizliklerin dikkate alınmaması sızmanın hatalı ve/veya eksik hesaplanmasına yol açabilir. Bu nedenle sızma analizlerinde sonlu elemanlar yönteminin de sıklıkla kullanıldığı ve bu belirsizliklerin dikkate alındığı olasılıksal analizler yapılmaya başlanmıştır. Olasılıksal analizlerde ise mekansal değişkenlik genellikle göz ardı edilmiştir. Bu kapsamda mevcut çalışmada İstanbul'un Büyükçekmece ilçesinde yer alan Büyükçekmece Barajı gövdesinde oluşan kararlı ve kararsız sızma, mekansal değişkenliği dikkate alan ve almayan iki model oluşturularak incelenmiştir. Yapılan çalışmada, zemindeki belirsizlikler göz önüne alınarak, öncelikle, kil çekirdeği oluşturan zemine ait permeabilite değerlerinin istatistiksel parametreleri belirlenmiştir. Ardından bu parametreler kullanılarak Python yazılım dilinde permeabilite değeri için log-normal dağılıma sahip rastgele değerler üretilmiştir. Üretilen bu değerler her iki modelde de Monte Carlo simülasyonu ile PLAXIS 2D programında yapılan sızma analizlerinin girdileri olarak kullanılmıştır. Elde edilen iki modele ait sonuçlar birbirleriyle ve deterministik olarak elde edilen sonuçlarla kıyaslanmıştır. Yapılan çalışma ile kil çekirdekli dolgu barajları oluşturan zeminlerin permeabilite değişkenliklerinin sızma davranışı üzerindeki etkisi olasılıksal olarak incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda kil çekirdeğin permeabilitesinin varyasyon katsayısındaki artışın toplam sızma ve sızma hızını azalttığı, mekansal değişkenliğin dikkate alınmasının toplam sızma miktarını önemli ölçüde değiştirebileceği sonuçlarına ulaşılmıştır.