1. Su Yapıları I
Giriş
Burhan ÜNAL
Bozok Üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Bölümü

2. Su Yapıları I

Kitaplar





Su Kaynakları Mühendisliği (C. Erkek N. Ağıralioğlu)
Su Kaynakları Mühendisliği Uygulamaları (C. Erkek N. Ağıralioğlu)
Applied Water Resources Engineering (A. Melih Yanmaz)
Water Resources Engineering (R. K. Linsley, J. B. Freyberg, G. Tchobanoglous)
Internet Siteleri


www.eie.gov.tr (Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü)
www.dsi.gov.tr (DSİ Genel Müdürlüğü)

3. Su Yapıları I (Müfredat)

Açık Kanalların Bazı Temel Özellikleri

Akarsu Morfolojisi

Akarsularda Katı Madde Hareketi

Akarsu Düzenlemesi

Taşkın Kontrolü

Akarsu Geçişleri

Bağlamalar

4. Su Yapıları

Su’dan
 Yararlanma
 Korunma
 Koruma

9. Açık Kanal Akımlarının Bazı Temel Özellikleri
AÇIK KANAL
AKIMLARI
Türbülanslı
Re > 2000
Laminer
Re < 500
V = Ortalama akım hızı
Re =
𝑉𝑅
𝜈
R = Hidrolik yarıçap
n = Kinematik viskozite katsayısı
𝐴
𝑅=
𝑃
A = Enkesit alanı
P = Islak çevre

10. Akımların Sınıflandırılması
AÇIK KANAL AKIMLARI
Düzenli
(Zamandan bağımsız)
Üniform
Hızlı değişen
Değişken
(Zamana bağımlı)
Üniform Olmayan
Yavaş değişen

11. Derinlik sabit
Derinlik değişken
y
y
Uniform Akım
kapak
HDA
Uniform olmayan Akım
YDA
HDA
YDA
HDA
YDA
hidrolik sıçrama
HDA

12. Taşkın dalgası (GVF)
Kıyı dalgası (RVF)
Değişken Akım
Doğal nehirlerdeki akımlar genellikle kararsız akımlardır

13. Akımların Sınıflandırılması
AÇIK KANAL AKIMLARI
Kritikaltı
Nehir rejimi
Fr < 1
Kritiküstü
Sel rejimi
Fr > 1
Fr =
Fr =
𝛼𝑄2 𝐵
𝑔𝐴3
𝑉
𝑔𝑑
Q : Debi
B : Suyüzü genişliği
a : Corriolis katsayısı
V : Ortalama hız
d : Su derinliği

14. Kritik Altı Akım (Nehir Rejimi)
Akım Hızı < Dalga Yayılma Hızı
Kritik Akım
Akım Hızı = Dalga Yayılma Hızı
Kritik Üstü Akım (Sel Rejimi)
Akım Hızı > Dalga Yayılma Hızı

15. Doğal ve Yapma Kanallara Ait Temel Hidrolik Özellikler
hf  Se1,2  L1,2
V12
a1
2g
A
V2 2
a2
2g
y1
y2
z1
Referans Çizgisi
z2
P

16. Bazı temel denklemler

Üniform akım için:
𝑆0 = 𝑆 𝑤 = 𝑆 𝑒 = 𝑆 𝑓
S0
: kanal taban eğimi
Se
: enerji gradyanı (enerji çizgisi eğimi)
Sf
: sürtünme eğimi

17. Bazı temel denklemler

Ortalama kayma gerilmesi:
2
𝜏0 = 𝜌 𝑔𝑅𝑆0 = 𝜌𝑢∗
2
𝑢∗
𝜏0 = 𝛾𝑅𝑆0
𝐴
𝑅=
𝑃
t0
: Ortalama kayma gerilmesi
u*
: Kayma hızı
R
: Hidrolik yarıçap

18. Bazı temel denklemler

Chézy Denklemi:
V = C RS0
V=
8g
RS0 =
λ
C=
8
gRS0 =
λ
8g
λ
8
u
λ ∗
u∗
V=
8
u
λ ∗
⇒ u∗ =
λ
V
8
l= Darcy-Weisbach denklemindeki sürtünme katsayısı

19. 
Kayma gerilmesi dağılımları:
τ0 = 0.75λgdS0
d
τ0 = 0.90λgdS0

20. 
Manning Denklemi
1 2/3 1/2
𝑉= 𝑅
𝑠0
𝑛
V : Ortalama hız (m/s)
R : Hidrolik yarıçap
S : Enerji çizgisi eğimi
n : Pürüzlülük katsayısı
Hidrolik yarıçap (R), kesit alanının ıslak çepere oranıdır.
𝐵
> 30
𝑑
⟹
𝑅≅ 𝑑

21. 1m
60 m
𝐴
60 × 1
𝑅= =
= 0.97 𝑚
𝑃 60 + 2 × 1
𝐵 60
=
= 60 > 30
𝑑
1
R= 0.97 ≅ 1

22. Manning Pürüzlülük katsayısı (n)
Kanal Yüzeyi
n
Cam yüzey
0.009–0.010
Düzgün sıvalı yüzey
0.011–0.013
Düzgün ahşap yüzey
0011–0.013
Beton yüzey
0.012–0.017
Asfalt yüzey
0.013–0.016
Kaya yüzey
0.025–0.045
Toprak yüzey
0.020–0.040
Çakıl yüzey
0.040–0.070
n = 0.038 × D1/6
D = Yatak malzemesinin medyan çapı

23. Manning Pürüzlülük katsayısı (n)
n = 0.016
n = 0.024
n = 0.026
n = 0.032
n = 0.036
n = 0.045
n = 0.055
n = 0.060
n = 0.065
n = 0.075