Ercan Kahya. Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

Transkript

1 Ercan Kahya 1 Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

2 BÖLÜM 13 AÇIK KANALLARDA AKIM: SU YÜZEYİNDE YEREL DEGİŞİMLER

3 Tabanın Yükselmesi (eşik) (kabarma olmaması durumu) Taban kotu değiştiğinden, gelen akıma ve eşik üzerindeki akıma ait Koch parabollerinin çizilmelidir. Bu defa kanal genişliğini sabit à tek bir q debisi mevcuttur. y c ve E min kanal boyunca sabittir. Nehir rejimi Sel rejimi z

4 z nin 111 ise 1 = 10 dan küçüktür. Enerji karesiyle Tabanın Yükselmesi (eşik) (kabarma olmaması durumu) gedeki üniform gelen küçük derinlik Yo ün daha büyük Eşik boyunun uzun olması13.7 halinde ne olur? A ve C teoriktir; hakikatte totik Rejim değişikliği yoktur ve akım nehirderejiminde Δy olursak; azalmıştır ve elde edilenà su seviyesi özetleyecek Daralma b zun halinde ne olur? Bu hal ile ilgili olarak derinlik, nehir rejiminde ise 13.7.a d sel rejiminde ise artar. Bu bö1ümün sonund arasında (y ê Vé ): ek bölümde problemin analizi olup, sonuçlara dea-b rejim yoktur vematematikselnehir rejiminde Mansapta enerji çizgisi B C için ile ilgili olarak 13.7.a daki 2 bu çizginin J eğimi < J Bununla beraber AB derinlik nehir rejiminde için su 1 2 araftakinden büyük Fakat J a V erinlik göre, bu bölge- 2 tnerji Ja V çizgisi Ji > J gibi üzerinbir Buna göre yükünü gösteren nokta B i sonra Fakat göre, bu bö üze Buna göre Bi Fakat yeterin- yine üniform rejimde de yete enerji enerji se- 3 Mansapta Vo <Vo y o > yo 13.7a

5 örnek: Taban 4molan dikdörtgen kesitli bir kanalda su 2m olup, geçen debi 10 m 3 /s dir. Kanal e=30 cm bir halinde, suyun bu kabarmadan gösteriniz ve üzerindeki derinlimenba suyun enerjisi: = 2,08 m üzerinde suyun özgül enerjisi: E = Eo - e = 2,08-0,30 = 1,78 m Minimum özgül enerji: = 1,29 m E =1,78 m> Emin = 1,29 m su üzerinden kabarmadan geçecektir. Gelen Ye = Emin = 0,86 m < Ya = 2 m nehir rejimindedir.

6 Şekilde görüldüğü gibi eşik üzerinde su yüzünde bir çökme meydana gelecektir. Bunun hesaplamak için; 2,08 E o = E + e 10 2 = y , ,81.4 y2 z 19,62 y3 _ 34,92 y2 + 6,25 = O Bu denklemin sınama yanılma yöntemi ile çözümü à y =1,65 m O halde eşik üzerinde su derinliği 1,65 m olup, su yüzündeki çökme: 2,00-1,65-0,30 = 0,05 m

7 Enerjinin Akımı Geçirecek Kadar Büyük Olmaması Hali: Kabarma Kanal Genişliğinin Küçülmesi (Gelen akım nehir rejiminde ise): Menbadaki E o < daralmış kesitteki E min à E o ì E o & akım nehir rejiminde y o ì y o Sel rejimi bölgesinde: V > V o à J sel > J o İki farklı enerji çizgisi eğimi bulunan kesitte iki farklı derinlik bulunmalıdır: y 1 ì y o

8 üçük kesiti ile Kanal kesit enerji yatakta Yo azalacak ve do- ve özgül enerjisi Eo olan bir sel rejimi kesit Akımı üzerindekigeçirecek enerji seviyesi Emin kesitte Enerjinin Kadar Büyük Olmaması Kabarma tursun. Mevcut debiye gelen Emin' Eo dan büyük ise Hali:13.9), bu durumda su y k derinlik ve tekrar sel rejimine geçilecektir. Bununla beraber mevcut illi enerji ir sel rejimij nin ne nedeniyle,genişliğinin enerji çizgisi daha fazla olacak ve Eo Kanal Küçülmesi (Gelen akımmevcut sel rejiminde ise): lbu enerjisine kadar, Q debisi Yo dan daha küçük bir y durumda su yüzeyi- Gelen debinin daralmış Gelen debinin kesitten geçebilmesi için kesitte enerji seviyesi & kesitten geçebilmesi için yani 13.9'a göre Eo, LLE kadar artarak Emin a daralmış kesitte enerji durumunu gösteren A bu yeni durumda ya B seviyesi:göre enerji seviyesi = Emin C gelmelidir. & na Buna da ya B ya da a göre olarak yeni konumun B kabul edelim. Buna göre Yo dan yani kesitin çözüm C et- kesit, de gibiakım memba kontrollu o Başlangıçtaki durumunu kilemelidir; halbuki sel rejimindeki bu gösteren buedemez. yeni O memba taraftakia noktası temsil durumda ya B noktasına ya A konumundan C ye geçebilmesi için D den geçmek g da C noktasına gelmelidir. B Fakat k memba kontrollu olduk- temsil edemez. O halde n D den geçmek gerek

9 Enerjinin Akımı Geçirecek Kadar Büyük Olmaması Hali: Kabarma Tabanın Yükselmesi (Eşik):