HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center — River Analysis System), ABD Ordusu İstihkam Birliği'nin (USACE) geliştirdiği açık lisanslı bir hidrolik modelleme yazılımıdır. Taşkın yayılım haritası üreten, köprü-menfez boyutlandırması yapan ve baraj kırılma senaryoları kuran her mühendislik ofisinin kullandığı temel araçtır. Türkiye'de DSİ, belediye ve kamulaştırma süreçlerinde üretilen hidrolik raporların büyük çoğunluğu HEC-RAS çıktılarına dayanır.
1D modelleme ne zaman yeterli?
1D modelleme, akışın ağırlıklı olarak tek eksen boyunca gerçekleştiği durumlarda tercih edilir. Tipik örnekler: doğal akarsuların dar vadi kesimleri, sulama kanalları, drenaj hatları. Kesitler belirli aralıklarla tanımlanır, enerji denklemi üzerinden adım adım taşkın kotu hesaplanır.
- Kesit arasında akışın yan yayılmadığı dar akarsular
- Sulama ve drenaj kanalları
- Menfez ve köprü tabakası (tekil yapılar)
- Hızlı, düşük maliyetli ön analizler
2D modelleme hangi durumda şart?
2D modelleme, akışın düzlem üzerinde serbestçe yayıldığı koşullarda kaçınılmazdır. Tipik örnekler: taşkın düzlüğü yayılımı, mahalle-içi akış, birden fazla kol birleşmesi, göl ve kıyı bandı sistemleri. 2D modelde sayısal yükseklik modelinin üstüne grid (genelde 5-30 m) kurulur ve her hücre için moment-korunum denklemleri çözülür.
Akış genişliği kesit arasındaki mesafeye yakınsa 2D'ye geçin. Bu eşik genelde 3:1 oranıyla tanımlanır — akış genişliği, kesit aralığının 3 katını aştığında 1D yetmez.
Hibrit 1D/2D yaklaşımı
Gerçek projelerin büyük çoğunluğu hibrit kuruluma uygundur: akarsu ana kanalını 1D, taşkın düzlüğünü 2D olarak modellersiniz. HEC-RAS 6.x sürümleri bu entegrasyonu tek proje dosyasında yönetir; çalıştırma süresi tamamen 2D modele göre 3-5 kat hızlıdır.
Pürüzlülük ve kalibrasyon
Bir HEC-RAS modelinin doğruluğu neredeyse tamamen pürüzlülük katsayılarına (Manning n) bağlıdır. Çayır için 0.030, orman için 0.080, yerleşim için 0.040-0.060, beton kanal için 0.013 tipik değerlerdir. Ancak bu değerler projeye özel sahada doğrulanmalıdır. Özmir, her proje için saha fotoğrafı + Chow ve USACE tablolarıyla karşılaştırma yaparak n değerini raporda gerekçeler.
| Arazi sınıfı | Manning n (tipik) |
|---|---|
| Beton kanal (düzgün) | 0.013 |
| Toprak kanal (düzgün) | 0.022 |
| Doğal akarsu — düz kesim | 0.035 |
| Doğal akarsu — eğrili kesim | 0.045 |
| Taşkın düzlüğü — çayır | 0.035 |
| Taşkın düzlüğü — seyrek ağaç | 0.060 |
| Taşkın düzlüğü — yoğun orman | 0.100 |
| Yerleşim alanı | 0.050-0.080 |
Kalibrasyon için en sağlam veri, geçmişte ölçülmüş taşkın kotu veya AGİ kaydıdır. Bu veri yoksa model belirsizliği raporun sonuç bölümünde açıkça ifade edilmelidir.
- Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü (DSİ)Türkiye'de hidrolik raporların onay otoritesi; AGİ kayıtları ve teknik şartnameler için resmî portal.
- DSİ Teknik BülteniHidrolik modelleme uygulamaları ve havza çalışmaları için hakemli yayın.
- Turkish Journal of Civil Engineering (TJCE)Hidrolik yapı ve taşkın modellemesi konularında Türkiye merkezli hakemli yayın platformu.
Sık Sorulanlar
Özmir Mühendislik Ekibi
Harita, hidroloji ve inşaat mühendislerinden oluşan Özmir ekibi; DSİ, belediye ve kamu kurumları için ürettiği raporların toplamını 350+ projeye ulaştırdı.