Türkiye'deki Akarsu Köprüleri İçin Güvenlik-değerlendirme Yöntemi ve Oyulma Riski Analizi; Kastamonu Pilot Uygulaması

Abstract

Türkiye?de meydana gelen akarsu köprülerinin yıkılma veya ağır hasar görme olayları incelendiğinde, bu olayların genellikle taşkınlar sırasında veya hemen sonrasında yaşandığı görülmektedir. Köprülerin çoğunun ise ayaklarındaki aşırı oyulma, ayaklar arasındaki açıklığın akımla taşınan katı malzemenin birikmesiyle daralarak köprü membaında ve açıklığında su seviyesinin artması, hidrolik sıçrama meydana gelmesi gibi hidrolik etkenler nedeniyle zarar gördüğü tespit edilmiştir. Ülkemizde köprü tasarım aşamasında yapısal projelendirme kriterlerine azami dikkat gösterilmekte ancak hidrolik etkenler yeterince dikkate alınmamaktadır. Köprü trafiğe açıldıktan sonra ise zaruri durumlar haricinde herhangi bir gözlem, ölçüm, güvenlik-değerlendirme veya oyulma ölçümü, tahkiki veya bakım/onarım yapılamamaktadır. Dolayısıyla doğal veya insan kaynaklı nedenlerle akarsu taban seviyesi değişimleri, oyulma veya birikme olayları ve bunların yarattığı hidrolik etkenler ile köprü üzerindeki etkileri bilinememektedir. Çalışma kapsamında pilot bölge olarak Kastamonu bölgesi seçilmiştir. KGM?de 15. Bölge olarak bilinen bölgede özellikle hidrolik nedenlerin etkili olduğu ve oyulmanın gözlemlendiği farklı akarsular üzerinde bulunan 5 adet köprü (Bartın I, Bartın III, Filyos V, Çatalzeytin, Gökçebey (Tefen)) seçilmiştir. Projede hidrolojik, hidrolik ve köprü oyulma risk değerlendirme çalışmaları ile arazi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Hidrolojik çalışma kapsamında havzaya ait sayısal haritalarla birlikte meteorolojik ve akım gözlem verileri yardımıyla HEC-HMS yazılımı kullanılarak havzanın hidrolojik değerlendirilmesi yapılmış ve havzanın taşkın potansiyelinin belirlenmesi için morfometrik parametreler seçilerek hesaplanmıştır. Hidrolik çalışma kapsamında bir boyutlu HEC-RAS modeli yardımıyla akarsu yatağından farklı yinelemeli taşkın debileri geçmesi durumunda köprü açıklığı tipi, ayak sayısı, ayak şekli ve boyutları kullanılarak akarsu boyunca taban ve su yüzü profilleri belirlenmiştir. Köprülerde yıllık oyulma riskinin belirlendiği HYRISK yazılımı kullanarak ise oyulma risk analizi yapılmıştır. Saha çalışmalarında köprülerde gözlemsel muayene yapılmış, akarsu tabanı ve farklı köprü noktalarında ölçümler yapılarak akarsu taban değişimleri ile ayaklarda oyulma olup olmadığı incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda akarsu köprüleri için kapsamlı bir envanter ve güvenlik-değerlendirme algoritması geliştirilmiştir. Ayrıca algoritmanın KGM tarafından uygulanabilmesi için mevcut olanaklar göz önüne alınarak bir sistem önerilmiştir.