Karayolu ulaşım ağında kullanılan menfezlerin hidrolik açıdan karşılaştırılması
Hydraulic comparison of culverts used in road transportation networks
- Tez No: 1017877
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Yol inşaatı, Yüzey drenaj sistemleri, Road construction, Surface drainage systems
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karayolu ulaşım sistemi, ulaştırma sistemleri arasında en aktif olarak kullanılan sistemlerdir. Karayolu ulaştırma sistemleri planlanırken doğa olayları, yük kombinasyonları dış etkenler gibi birçok etken göz önünde bulundurularak yapılır. Tarihsel olarak karayolu taşımacılığı, önceleri motorlu olmayan ulaşım biçimlerini (yürüyüş, evcil hayvanlar ve 19. yüzyılın sonunda bisiklet sürmek) desteklemek için geliştirilirken, 20. yüzyılın başından bu yana gelişimini en fazla şekillendiren motorizasyondur. Araçlar çeşitli amaçlara hizmet edebildiklerinden, ancak nadiren yolların dışında çalışabildiklerinden, karayolu taşımacılığı ortalama bir operasyonel esnekliğe sahiptir. Karayolu ulaşım sistemleri, hem araçlar hem de altyapılar için yüksek bakım maliyetlerine sahiptir. Bir karayolu yapısının performansı; geometrik tasarım, malzeme özellikleri, trafik yükü ve çevresel etkiler gibi birçok faktöre bağlıdır. Bu faktörler arasında özellikle yüzey ve yer altı sularının kontrolü, yolun ömrü ve bakım kalitesi üzerinde belirleyici rol oynamaktadır. Drenaj sistemleri, yağış ve yüzey akışını güvenli şekilde uzaklaştırarak, yol tabanında su birikmesini ve buna bağlı zeminde oluşabilecek deformasyonlarını önler. Yetersiz drenaj koşulları; kaplama altında boşluk oluşumuna, donma-çözülme döngülerine bağlı çatlaklara ve zemin taşıma gücünde azalmaya neden olarak karayolunun kullanım ömrünü ayrıca ciddi kazalara ve can kayıplarına sebebiyet verebilir. Karayolu drenaj sistemleri genel olarak hendekler, boru hatları, menfezler ve yağmur suyu toplama yapılarındanoluşur. Bu elemanlar, suyun güvenli biçimde taşınması ve yapısal stabilitenin korunması için bir bütün olarak tasarlanmalıdır. Bu kapsamda menfezler, karayolu altından suyun kontrollü şekilde geçişini sağlayan en kritik yapısal elemanlardan biridir. Bu tez çalışmasının temel amacı, karayolu drenaj sistemlerinde kullanılan farklı menfez tiplerinin (dairesel, dikdörtgen ve yarım daire) hidrolik ve ekonomik performanslarını karşılaştırmalı olarak incelemektir.Çalışmada, menfez geometrisinin akım davranışı üzerindeki etkisi HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center – River Analysis System)yazılımı kullanılarak modellenmiş ve analiz edilmiştir.Tüm menfez tipleri eşit kesit alanı (3 m²), aynı pürüzlülük ve eğim değerleri altında değerlendirilmiş; yalnızca kesit geometrisinin hidrolik performans üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Bu şekilde, drenaj sistemlerinin tasarımında kullanılabilecek bilimsel bir referansoluşturulması ve menfez seçiminin mühendislik karar süreçlerine katkı sağlaması hedeflenmiştir. Ayrıca çalışmada, menfez tiplerinin sadece hidrolik performans açısından değil, ekonomik uygulanabilirlikleri açısından da değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Böylece karayolu drenaj tasarımlarında maliyet–verim dengesi gözetilerek sürdürülebilir bir mühendislik yaklaşımının ortaya konması hedeflenmiştir.
Özet (Çeviri)
Road transportation systems are among the most actively used modes within overall transportation systems. Highway transportation systems are planned by taking into account many factors such as natural events, load combinations, and external influences. Historically, road transportation was initially developed to support non-motorized modes of travel—such as walking, the use of domesticated animals, and cycling in the late nineteenth century—whereas since the early twentieth century, its development has been predominantly shaped by motorization. Although vehicles can serve a wide range of purposes, they can rarely operate off-road; therefore, road transportation exhibits a moderate level of operational flexibility. Highway transportation systems also involve high maintenance costs for both vehicles and infrastructure. They are generally associated with light industries and freight distribution, where small-scale and rapid cargo movements are predominant. The performance of a highway structure depends on several factors, including geometric design, material properties, traffic loading, and environmental influences. Among these factors, the control of surface and subsurface water plays a particularly critical role in determining the service life and maintenance quality of the roadway. Drainage systems prevent water accumulation within the pavement structure by safely conveying precipitation and surface runoff, thereby reducing the risk of soil deformation. Inadequate drainage conditions may lead to void formation beneath the pavement, cracking caused by freeze–thaw cycles, and a reduction in subgrade bearing capacity, which can significantly shorten the service life of the highway and may also result in severe accidents and loss of life. Highway drainage systems generally consist of ditches, pipelines, culverts, and stormwater collection structures. These components must be designed as an integrated system to ensure the safe conveyance of water and the preservation of structural stability. Within this context, culverts are among the most critical structural elements, as they enable the controlled passage of water beneath roadways. The primary objective of this thesis is to conduct a comparative evaluation of the hydraulic and economic performance of different culvert types (circular, rectangular, and semicircular) used in highway drainage systems. In this study, the effects of culvert geometry on flow behavior were modeled and analyzed using the HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center – River Analysis System) software. All culvert types were assessed under equal cross-sectional area conditions (3 m²) and identical roughness and slope values, allowing the influence of cross-sectional geometry on hydraulic performance to be isolated. In this manner, the study aims to establish a scientific reference for drainage system design and to contribute to engineering decision-making processes related to culvert selection. Furthermore, the study evaluates the culvert types not only in terms of hydraulic performance but also with respect to their economic feasibility. Thus, the research seeks to present a sustainable engineering approach for highway drainage design by considering the balance between cost and efficiency.
Benzer Tezler
- Acil yardım ve tedavi hastanelerinin idari mali ve teknik yönden planlaması
Başlık çevirisi yok
SERVET OKUYUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
HastanelerGazi ÜniversitesiKazalarda Acil Yardım ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİKMET PEKCAN
- Gemlik-Bursa karayolu boyunca meydana gelen heyelanlar
Başlık çevirisi yok
OĞUZ KANTÜRER
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiTürkiye Coğrafyası Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. YILDIZ HOŞGÖREN
- Kaymakam Kayası (Gerze-Sinop) ve Tonya (Trabzon) yöreleri üst kretase istiflerinin heterohelicid ve küçük bentomik foraminifer faunası
Başlık çevirisi yok
NERGİS ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiGenel Jeoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜRKER ÖZSAYAR
- Doğu Karadeniz bölgesi kıyı şeridini korumak için en uygun yapı tipinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
RASİM TULGAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BASRİ ERTAŞ
- Kutu kesitli kirişlerin eğilme, burulma ve bozulma etkilerine göre analizi
Başlık çevirisi yok
AHMET BUDAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLHAN SUNGUR