İçme suyu boru hasarlarının detaylı incelenmesi: Christchurch depremi örneği.

Abstract

İnsan popülasyonunun son yüzyıllarda artmasıyla birlikte yol, köprü, kanal ve boru sistemleri gibi mühendislik yapılarına ihtiyaç artmıştır. Özellikle gelişmiş ülkelerde altyapı yoğunluğunun artmış olması ve bu altyapı maliyetleri düşünüldüğünde, altyapı sistemlerinin her türlü doğal olaya karşı hazırlıklı olması gerekmektedir. Canterbury deprem dizisinin en büyük depremlerinden biri olan Mw6,2 büyüklüğündeki 22 Şubat 2011 Christchurch depremi Christchurch’te bulunan içme suyu boru hattı sistemi üzerinde ciddi hasarlara yol açmıştır. Deprem sonrası oluşan boru hasarları altyapı sistemlerinin önemini bir kez daha ortaya koymuştur. Bölgede oluşan boru hasarlarının çok büyük bir kısmı deprem sebebiyle yoğun bir şekilde gözlenen sıvılaşma ve farklı oturmalardan kaynaklanmaktadır.Tez kapsamında 22 Şubat 2011 Christchurch depremi sebebiyle içme suyu boru hatları üzerinde bölgesel analizler ve belirli hasar noktaları için kapsamlı çalışmalar yapılmıştır. Christchurch depremi sonrası bölgede geniş çaplı sıvılaşmalar gözlenmiştir. Uzaktan algılama sistemlerinden olan LiDAR ile deprem öncesi ve sonrası yapılan ölçümler yardımıyla sıvılaşma bölgesinde zeminin yanal yer hareketleri hesaplanarak yatay şekil değiştirmeler elde edilmiştir. Elde edilen yatay şekil değiştirmeler ile bölgede içme suyu boru hattını oluşturan AC, CI ve PVC boru tipleri için hasar ilişkileri ortaya konmuştur. Böylelikle sıvılaşma etkisine maruz kalan boru tiplerinin yanal yayılma etkisi altında davranış farklılıkları incelenmiştir. Ayrıca çalışma kapsamında nümerik analiz yöntemlerinden olan sonlu elemanlar yöntemi ile AC, CI ve PVC boru tipleri üzerinde vaka analizleri yapılmıştır. Christchurch depreminin her bir boru tipi üzerinde neden olduğu sismik aktivitenin borular üzerinde oluşturduğu yer değiştirmeler ve kuvvetler incelenmiştir. Yapılan çalışmalar ile boru tipleri üzerinde hem bölgesel hem de belirli hasar noktalarındaki deprem etkileri boru tipine bağlı olarak ayrıntılı şekilde incelenmiştir.

With the increasing in population in recent centuries, the need for engineering structures such as road systems, bridges, canals and pipes has increased. Especially in developed countries, infrastructure density must be increased and infrastructure systems prepared for all types of natural phenomena. One of the biggest earthquakes in the Canterbury earthquake series, the magnitude 6.2, 22 February 2011 Christchurch earthquake caused serious damage to the drinking water pipeline system in Christchurch. Pipe damages after the earthquake once again revealed the importance of infrastructure systems. Most of the pipe damage in the area is caused by liquefaction and different settlements, which are observed intensively due to the earthquake. In this thesis, extensive regional and local studies were conducted on damage to drinking water pipelines resulting from the Christchurch earthquake on February 22, 2011. Extensive liquefaction was observed in the area after the Christchurch earthquake. With the help of LiDAR, which is one of the remote sensing systems, before and after the earthquake horizontal ground movements of the ground were calculated in the liquefaction zone and lateral ground strain were obtained. Damage relationships were determined for the types of AC, CI and PVC pipes that make up the drinking water pipeline in the area with the obtained lateral ground strain. Thus, behavioral differences under the effect of lateral spreading of pipe types exposed to liquefaction were investigated. Moreover, in this study, case analyzes were performed on AC, CI and PVC pipe types by finite element method, which is one of the numerical analysis methods. The deformations and forces caused by the seismic activity caused by the Christchurch earthquake were examined on each type of pipe. With this conducted study, the earthquake effects on the pipe types at both regional and specific damage points were examined in detail depending on the pipe type.