Determination of hydraulic characteristics on spillways with numerical analysis

Dolusavaklarda hidrolik karakteristiklerin sayısal analiz yöntemi ile belirlenmesi

Abstract

During the design of hydraulic structures, understanding of real hydraulic behavior of the structure is quite important for fast, correct and economic design. This situation is more important for dam spillways that have high flow rates. In this study, the objective is to compare the hydraulic characteristics of a flow occured on a dam spillway by using the results of a hydraulic model prepared by DSI TAKK and by numerical analysis (CFD) method. As the case study, Akgedik dam spillway is given which has a spillway called as frontal "T" type due to its shape on the plan and that has been applied in Turkey for the first time. As deterministic method, numerical analysis method has been used and the spillway has been modeled 3-dimensionally and the hydraulic parameters have been determined. It has been observed that the results of the numerical analysis converge to model results of the sections studied towards the discharge channel, and the sections where the results do not conform to each other are discussed.

Özet

Hidrolik yapıların projelendirme aşamasında yapının hidrolik açıdan gerçek davranışını tam olarak anlayabilmek; yapının hızlı, doğru ve ekonomik tasarlanabilmesi açısından oldukça önemlidir. Bu durum yüksek debilerin yer aldığı baraj dolusavaklarında daha da önem kazanmaktadır. Bu çalışmada amaç, barajlarda dolusavaklar üzerinde oluşan akımın hidrolik karakteristiklerinin; DSİ TAKK tarafından yapılan hidrolik model sonuçları ile sayısal analiz (CFD) yöntemi kullanılarak elde edilecek sonuçları karşılaştırmaktır. Uygulama olarak, Türkiyede ilk defa uygulanan ve plandaki şekli nedeni ile karşıdan alışlı “T” tipi dolusavak olarak adlandırılan Akgedik Barajı dolusavağı seçilmiştir. Deterministik metot olarak sayısal analiz (CFD) metodu kullanılmış ve dolusavak üç boyutlu olarak modellenip hidrolik parametreler belirlenmiştir. Sayısal analiz sonuçları, dolusavağın model deneyinden ölçülen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada elde edilen sayısal analiz sonuçlarının, model deneyi sonuçları ile incelenen kesitlerin boşaltım kanalına yaklaştıkça uygunluk gösterdiği görülmüş bu durumun nedenleri tartışılmıştır.