A mathematical model for urban storm drainage system design

Abstract

ÖZET KENTSEL ALANDA ^YA?MURSUYU DRENAJ SİSTEM TASARIMI ÎÇÎN MATEMATİKSEL MODEL PEKÇA?LIYAN, M. Doğan Yüksek Lisans Tezi, İnşaat Müh. Bölümü Tez Yöneticisi: Asst, Prof. Dr. Osman Akan Mayıs 1981; 108 sahife Kentsel alanda yağmursuyu drenaj sistemi için hid rolik tasarım modeli geliştirildi. Modelin amacı yağmur suyu ızgaralarının yerlerinin ve sayısının belirlenmesi, sokak mecralarının ve kollektörlerin eğimlerinin ve bo yutlarının hesaplanmasıdır. Sistemde elemanların değişik tekerrür süreli yağışlardaki yetersizlikleri değişik o- ranlarda sel hasarlarına sebep olması nedeniyle eleman ların tasarımı değişik tekerrür süreli yağışlar için ya pılmaktadır. Modelde yağmursuyu ızgaralarının ve sokak mecralarının küçük tekerrür süreli bir yağış için; kol lektörlerin ise uzun tekerrür süreli bir yağış için ta sarımı yapılmaktadır*. Hendek, sokak mecrası ve kollektör akımları için hidrograf kaydırma metodu, öteleme yöntemi olarak uygulanmış ayrıca basitleştirilmiş kinematik -dalga metodu sokak mecrası ve kollektör akımları için seçenek olarak sağlanmıştır. Diğer ek seçenekler, bir sokaktaki mecra sayısı, sokak` mecraları ve kollektörler için kesit tiplerinin tercih imkanıdır. Model için FORTRAN IV dilin de bir bilgisayar programı geliştirilmişi Ankara yakının da Batıkent'te 29 »3 ha lık bir havzaya uygulanmıştır. Bu uygulamalar her iki öteleme yöntemini karşılaştırmak ta ve modelin kullanılışını açıklamaktadır. Anahtar kelimeler : Kentsel alanda yağmursuyu drenajı, mecra, akım ötelemesi, hidrolik ta-.. sarım,. iv

ABSTRACT I A MATHEMATICAL^ MODEL FOR URBAN STORM DRAINAGE SYSTEM DESIGN FEKÇA?LIYAN, M. Doğan M.S« in C.E. Supervisor: Asst» Prof. Dr. Osman Akan May 1981; 108 pages A hydraulic design model is developed for urban storm drainage systems. The objective of the model is to determine the required number and locations of gutter in lets, section sizes and slopes of both sewers and collec tors in a drainage system» Since the failure of different elements in a storm drainage system causes different mag nitudes of flood damages, the elements of the system are designed considering design storms of different periods. In the model, gutter inlets and street sewers are designed for a rainstorm of a small return period, and collectors are designed considering a more severe rainstorm by simu lating the hydraulic response of previously designed ele ments. A hydrograph time-lag method is adopted for gutter, sev/er and collector flows. Also a simplified kinematic -wave routing method is provided for sewer and collector flows as an option. Additional options concerning cross -section types of sewer and collectors; number of sewers under a street are provided in the model. A computer pro gram in FORTRAN IV language is developed. The model is applied by using both sewer and collector flow routing schemes to an approximately 29.5 ba basin in the Bati- kent Satellite Town near Ankara. These applications il lustrate the use of the mathematical model developed and also provide a comparison of the two routing schemes. Key words : urban storm drainage, s ewer l;_flow_rout ing, hydraulic design. iii