Çalışma soruları

508 HİDROLOJİ ÖDEV #1
Teslim tarihi: 30 Mart 2009 – 16:30
1. Yüzey alanı 40 km2 olan bir gölde Haziran ayında göle giren akarsuyun ortalama debisi
0.56 m3/s, gölden çıkan suyun ortalama debisi 0.48 m3/s olarak ölçülmüştür. Aylık yağış
yüksekliği 45 mm, buharlaşma yüksekliği 105 mm dir. Gölün tabanından ay boyunca
sızma yüksekliği 25 mm olarak tahmin edilmiştir. Bu ay boyunca göldeki su hacminin ne
kadar değiştiğini hesaplayınız.
2. Bir yazıcı yağış ölçeginde bir fırtına sırasında aşağidaki tabloda verilen toplam yağış
okumaları elde edilmiştir. Buna göre
a) Toplam yağış eğrisini çiziniz.
b) Bu yağış sırasında yağış şiddetinin zamanla değişimini hesaplayarak hiyetografı
çiziniz.
c) Yağış yüksekliğini yağış sonundaki toplam yüksekliğin, zamanı da yağış süresinin
yüzdesi olarak ifade ederek toplam yağış eğrisini boyutsuz şekilde çiziniz.
P(mm)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
6
9.5
11.5
13
15.5
18.5
20
20.5
23.5
24
24.5
25
25.5
26
26.5
27
27.5
t(saat)
14.43
14.51
14.58
15.20
15.31
16.12
16.47
16.54
17.00
17.08
17.10
17.13
17.15
17.20
17.22
17.25
17.31
17.35
17.38
17.42
17.50
18.01
18.17
19.05
19.15
28
28.5
29
29.5
30
30.5
31
31.5
32
32.5
33
33.5
34
19.22
19.27
19.34
19.40
19.45
19.51
19.57
20.03
20.14
20.29
20.43
20.58
22.45
3. Bir havzadaki A yağış ölçeğinde ölçülmüş olan yağışların homojenliğinden şüphe
edilmektedir. Aşağıdaki tabloda bu ölçekte 50 yıl boyunca ölçülmüş yıllık yağış
yükseklikleri (PA, cm) ile o havzada diğer 7 ölçekteki okumaların ortalamaları (Port, cm)
verilmiştir.
a) Çift toplam yağış eğrisi yöntemi ile A ölçeğindeki okumaların homojenliğini
kontrol ediniz. Ölçüm şartlarındaki değişme hangi yılda olmuştur ?
b) A ölçeğinde o yıldan önceki okumaları diğerleriyle homojen hale getiriniz.
YIL
1970
1969
1968
1967
1966
1965
1964
1963
1962
1961
1960
1959
1958
1957
1956
1955
1954
1953
1952
1951
1950
1949
PA (cm)
134
96
113
115
118
126
128
203
136
147
162
139
154
141
94
104
101
115
175
97
107
121
Port (cm)
125
131
113
115
126
130
126
152
141
131
135
142
132
112
96
111
108
135
171
113
117
136
1948
1947
1946
1945
1944
1943
1942
1941
1940
1939
1938
1937
1936
1935
1934
1933
1932
1931
1930
1929
1928
1927
1926
1925
1924
1923
1922
1921
136
138
91
125
119
120
128
50
113
121
107
141
108
116
122
128
126
125
89
117
139
119
143
86
107
89
114
131
149
144
106
134
132
123
117
94
111
114
118
143
120
117
125
123
130
132
109
108
126
121
140
129
137
125
120
122
4. Bir havzada 18 saat süreyle devam eden bir fırtına için X ölçeğine ait yağış yüksekliği
bilinmemektedir. Bu fırtına sırasında X ölçeğine en yakın olan A, B, C ölçeklerinde
ölçülen yağış yükseklilkleri PA = 7.1 cm, PB = 8.9 cm, PC = 12.2 cm ve X, A, B, C
ölçeklerine ait yıllık ortalama yağış yükseklikleri de Nx = 60.5 cm, NA = 47.3 cm, NB =
72.3 cm, NC = 98.4 cm olarak bilindiğine göre, X ölçeğindeki eksik olan (18 saatlik
fırtınaya karşı gelen ) yağış yüksekliğini hesaplayınız.
5. İstanbul’un 2008 yılı için potansiyel evapotranspirasyon eğrisini Thornthwaite metodunu
kullanarak çiziniz.
508 HİDROLOJİ ÖDEV #2
Teslim tarihi: 21 Nisan 2009 - 16:30
1. Sızma kapasitesi Horton denklemine uyan toprağın Horton sayıları f∞ = 0.10 in /sa, f0 =
0.90 in /sa ve α = 0.10 sa-1 olarak verilmiştir. Toprağa yağan yağmur şiddeti aşağıdaki
gibi verilmiştir.
i (in /sa)
t (sa)
0.02
1
0.16
2
0.09
3
İntegre edilmiş Horton metodu ile toplam sızma miktarını bulunuz.
2. Bir havzada sızma kapasitesinin yağış sırasında zamanla değişimi ve bir yağış sırasında
ölçülen yağış siddetleri aşağıdaki tabloda verilmiştir. Buna göre:
a) Standart sızma eğrisini çiziniz ve Horton denklemine göre bu havza için f∞, f0 ve
α değerlerini hesaplayınız.
b) Yağış sonundaki toplam sızma miktarını hesaplayınız.
Zaman (sa)
Sızma kapasitesi (mm/sa)
0
5.5
2
3.5
4
1.8
6
1.5
8
1.35
10
1.2
12
1.2
Zaman (sa)
Yağış şiddeti (mm/sa)
1
2.0
2
2.5
3
4.0
4
6.0
5
5.0
6
2.5
7
1.5
3. Başlangıçtaki nem eksikliği 0.34 olan silt loam tipi toprağın üzerine 5 cm/sa şiddetinde
yağmur düşüyor. Yağmur başladıktan 1 saat sonraki sızma hızını ve toplam sızma
miktarını bulunuz. (silt loam tipi toprak için kapiler gerilme ψ = 16.7 cm ve hidrolik
iletkenlik K = 0.65 cm/sa olarak verilmiştir).
4. 400 km2 alana sahip bir havzada bir taşkın sırasında ölçülen dolaysız akış yüksekliği
45mm ’dir. Yağış sırasında ölçülen yağış şiddetleri tabloda verilmiştir. Bu yağış için
havzanın sızma indisini hesaplayın.
Zaman (sa)
İ (mm/sa)
0
1
13
2
19
3
46
4
20
5
33
6
10
508 HİDROLOJİ ÖDEV #3
Teslim tarihi: 4 Mayıs 2008 - 16:30
20 Ağustos 1986 tarihinde olmuş bir fırtına sırasında ölçülen yağmur şiddeti aşağıdaki
gibi verilmiştir. Bu yağmur şiddeti değerlerini kullanarak SWMM5 programının ilk
örnegini çalıştırınız. Sonuçları şu 3 grafik ile gösteriniz.
1) 9 ve 18 numaralı noktadaki (node) toplam akım (total inflow)
2) 1 ve 10 numaralı borudaki (conduit-link) akım (flow)
3) 5 ve 7 numaralı havza parçasındaki (subcatchment) yüzeysel akış (runoff)
Not. SWMM5 programı tarihleri ay-gun-yıl olarak okur.
tarih
zaman yagis siddeti (in/sa)
08-20-1986
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
08-20-1986
0.12
0.31
1.41
0.44
0.42
1.08
0.32
0.03
0.04
508 HİDROLOJİ ÖDEV #4
Teslim tarihi: 11 Mayıs 2009 - 16:30
1. Sabit yük altında çalışan bir permeametrede uzunluğu 30 cm, kesit alanı 100 cm2 olan
zemin numunesinden 0.1 cm3/sn debi geçirilirken yük kaybı 9 mm olarak ölçülmüştür.
Zeminin hidrolik iletkenliğini hesaplayınız.
2. Değişken yüklü bir permeametrede zemin numunesinin çapı 20 cm, uzunluğu 50 cm dir.
2 cm çaplı boruda ölçülen yükün deney sırasında 18 saniye içinde 100 cm den 70 cm ye
düştüğü gözleniyor. Zeminin hidrolik iletkenliğini hesaplayınız.
3. Bir akiferde açılan iki gözleme kuyusunun arasındaki uzaklık 50 m dir. A kuyusunda
statik su kotu 125 m, B kuyusunda su kotu 124.5 m dir. A kuyusuna verilen bir radyoaktif
izleyicinin B kuyusuna varması için 4 saat geçtiği ölçülüyor. Zeminden alınan bir örneğin
porozitesi % 14 olarak ölçülmüştür.
a) Akiferde yeraltı su yüzeyinin eğimini bulunuz.
b) Yeraltı suyu akımı hangi yöndedir? Gerçek hızı ne kadardır? Darcy akımını
hesaplayınız.
c) Akiferin hidrolik iletkenliğini hesaplayınız.
d) Akiferin kalınlığı 20 m tahmin edildiğine göre iletim kapasitesini hesaplayınız.
4. 30 cm yarıçaplı bir kuyu 35 m kalınlıkta serbest yüzeyli bir akiferden 0.02 m3/ s su
çekmektedir. Pompaja uzun bir süre devam edildikten sonra pompaj kuyusundan 17 ve
48 m uzaklıktaki gözleme kuyularından su yüzeyinin 3.6 ve 2.2 m alçaldığı görülmüştür.
Zeminin iletim kapasitesini ve hidrolik iletkenliğini hesaplayınız. Pompaj kuyusundaki
alçalma ne kadardır?
5. Kalınlığı 6 m olan yatay tabanlı basınçlı bir akiferde açılan bir kuyudan 0.05 m3 / sn su
çıkıyor. Bu kuyudan 50 ve 120 m uzaklıktaki iki gözleme kuyusunda su derinlikleri 11.5
ve 13 m olarak okunuyor. Bu akiferin hidrolik iletkenliğini hesaplayınız.
508 HİDROLOJİ ÖDEV #5
Teslim tarihi: 2 Haziran 2009 – 16:30
1. Aşağıdaki verilen değerleri kullanarak 30 dakikalık birim hidrografı hesaplayınız ve
çiziniz.
Zaman
(0.5 sa)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Artık yağış
(in)
1.06
1.93
1.81
Dolaysız akış
(cfs)
428
1923
5297
9131
10625
7834
3921
1846
1402
830
313
2. 1. soruda bulduğunuz 0.5 saatlik birim hidrografı kullanarak toplam 6 in artık yağış
gözlenen fırtına esnasında oluşacak akarsu akışı hidrografını hesaplayınız ve çiziniz.
Yağış ilk yarım saatte 2in, ikinci yarım saatte 3 in ve üçüncü yarım saatte 1 in olarak
ölçülmüştür. Taban akışı 500 cfs olarak verilmiştir. Havza alanı 1.96*108 ft2 olduğuna
göre birim hidrografın derinliğinin 1in artık yağışa eşit oldugunu gösteriniz.
3. 1. soruda bulduğunuz 0.5 saatlik birim hidrografı kullanarak S-hidrografı ve 1.5 saatlik
birim hidrografı hesaplayınız ve çiziniz.
4. Alanı 1500 km2 olan bir havzada şiddetli bir yağış sırasında kaydedilen hidrograf ve
hiyetograf aşağıdaki tabloda verilmiştir. Havzanın birim hidrografını elde ediniz.
5. Bir haznenin anahtar eğrisi aşağıdaki tabloda verilmiştir. Hazneden çıkan debiyi (210
dakika boyunca) verilen hazneye giriş hidrografı için Puls metodunu kullanarak
hesaplayınız ve hazneye giren ve çıkan debiyi bir grafikte çiziniz. Haznenin yüzey alanı
43560 ft2 olarak verilmiştir.
Yükseklik
H (ft)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
Çıkış Debisi
Q(cfs)
0
3
8
17
30
43
60
78
97
117
137
156
173
190
205
218
231
242
253
264
275
Zaman
(dak)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Giriş debisi
(cfs)
0
60
120
180
240
300
360
320
280
240
200
160
120
80
140
150
40
0
6. Bir akarsu parçası için Muskingham metodundaki katsayılar K=2, α=0,2 olarak
belirlenmiştir. Tabloda gösterilen hidrografı bu akarsu parçası boyunca öteleyiniz.
Zaman
t (gün)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Giren
Akış
x (m3/sn)
426
764
1116.7
1673
2159
2095
2657
4600
5996
5774
4789
3446
2166
3468
4518
4914
4129
3383
2051
1472
1143.6
929.4
783.1
622.8
608.3
co, x2
(m3/sn)
-
c1, x1
(m3/sn)
-
c2,y1
(m3/sn)
-
Çıkan Akış
y (m3/sn)
426