GİRİŞ
Hidroloji Hidroloji Biliminin Tanımı Kısa Tarihçesi Hidro Su Suyun yerküredeki (yeryüzü, yeraltı ve atmosfer) dolanımını, dağılımını, fiziksel ve kimyasal özelliklerini, çevreyle ve canlılarla olan karşılıklı ilişkilerini inceleyen temel ve uygulamalı bir bilim dalıdır. Kısa Tarihçesi Su yaşamsal ihtiyaç. İlk yerleşim yerleri su kaynaklarının yanında, su getirme ve uzaklaştırma sistemleri MÖ3000 Nil taşkınlarına ait kayıtlar, MÖ1800 Nil düzenli taşkın seviye rasatları, MÖ400 Hindistan’da düzenli yağış ölçümleri
Su, insan hayatında her zaman önemli bir rol oynamıştır Su, insan hayatında her zaman önemli bir rol oynamıştır. Eski tarihin bazı önemli olayları Tablo 1.1'de verilmektedir.
Bir bilim olarak hidrolojinin gelişimi, insanın suyu kontrol etme girişiminden çok daha sonra başlamıştır. Hidroloji biliminin geliştirilmesine yönelik ilk adımlar yağış ve su seviyeleri ölçümleri olmuştur. Bazı ilginç gelişmeler şunlardır (Biswas, 1972, Rodda ve Matalas, 1987): Dördüncü yüzyılda Hindistan'da Kautilya tarafından yağış ölçümünün ifadesi; İskenderiye Kahramanı'nın ilk yüzyıldaki akım ölçümü konsepti; Çin'deki hidrolojik döngünün B.C. 239'da bulunan bir kitapta anlaşılması; Platon’un (427-348 B.C.) hidrolojik döngü unsurları ile ormansızlaşma etkisi arasındaki ilişkiyi açıklaması; Onyedinci yüzyılda süreklilik ilkesinin genel kabul görmesi; Onyedinci yüzyılda Perrault tarafından yağışın akarsu akışını sürdürmek için yeterli olduğunu kanıtlamak için yapılan deneysel araştırmalar; Halley’in, onyedinci yüzyılda suyun okyanuslardan buharlaştığını ve nehir akışlarını sürdürmek için bol miktarda yağış olduğunu kanıtlamak için hesaplamaları; On sekizinci yüzyılda yüzey suyu alanında önemli deney sonuçları elde edilmesi;
Kısa Tarihçesi 16. Y.Y.’da Leonardo da Vinci, Palissy hidrolojik çevrimi açıklamaya ve yorumlamaya çalışmışlar 17. Y.Y.’da Pierre Perrault yağış-akış ilişkisi kurmuş 16-18. Y.Y. Arasında Toricelli, Pitot, Bernouilli, Chezy, Venturi hidrolik yasalar ve ölçüm teknikleri önermişler 19. Y.Y. Ampirizm (sezgisel çözüm) ve Rasyonalizm (Akılcı çözüm) yöntemler geliştirilmiş. 1950’lerde günümüzün modern hidroloji bilimi oluşmaya başlamış Günümüzde modern bilgisayar teknolojileri, sistem analizi ve modelleme teknikleri hidrolojinin araçları arasında yer almaktadır.
Bununla birlikte, fiziksel ve matematiksel ilkelere dayanan bir bilim olarak hidrolojinin gelişimi daha yeni bir tarihe sahiptir (1930'dan beri). UNESCO (1964) tarafından hidrolojinin tanımı aşağıdaki gibi verilmektedir: “Hidroloji, gezegenimizdeki karasal suları, oluşumlarını, dolaşımını ve dağılımını, fiziksel ve kimyasal özelliklerini ve insan aktiviteleri üzerindeki etkileri de dahil olmak üzere fiziksel ve biyolojik çevre ile olan etkileşimini ele alan bilimdir”. Bu nedenle hidroloji, oşinografi ve meteoroloji hariç olmak üzere karasal suyun oluşumu ile sınırlıdır. Su; katı, sıvı veya buhar fazında oluşabilir. Hidroloji, suyun sadece karada, nehirlerde ve göllerde değil, toprak, bitki ve atmosfer yoluyla olan sürecini de inceler.
Hidrolojinin Önemi ve Uygulama Alanları Su yaşamsal bir ihtiyaçtır. Suyun azı da (kuraklık) fazlası da (taşkınlar) yaşamı tehdit eder. Pek çok bilim alanı su ile doğrudan ilgilidir. Bu nedenle; inşaat mühendisliği, çevre mühendisliği, jeoloji mühendisliği, jeofizik gibi pek çok yer bilimi yanında ziraat, biyoloji, kimya, coğrafya, vs gibi diğer bilim dalları ile de doğrudan ilişkilidir. Hidrolojinin İnşaat Mühendisliğinde Önemi Bugün suyun kontrolü ve kullanılması ile ilgili olarak yapılan tüm mühendislik çalışmaları su kaynaklarının geliştirilmesi adı altında toplanmaktadır ve inşaat mühendisleri bu çalışmaların merkezindedir. Bu çalışmalar; 1. Suyun kullanılması amacıyla yapılan çalışmalar: su getirme, sulama, hidroelektrik, akarsularda ulaşım gibi... 2. Su miktarının kontrolü amacıyla yapılan çalışmalar : taşkınların önlenmesi, barajlar, göletler, kurutma tesisleri.. 3. Su kalitesinin kontrolü amacıyla yapılan çalışmalar: Suyun kirlenmesinin önlenmesi, arıtılması ve tasfiye işlemleri vb…
Hidrolojik Çevrim Atmosfer Biriktirme Sistemi Yüzeysel Biriktirme Sistemi Yeraltı Biriktirme Sistemi Suyun yeryüzünde, yeraltında ve atmosferde katı, sıvı ve gaz halinde sürekli olarak dolaşmasına hidrolik çevrim denir. Hidrolik çevrimde temel enerji kaynağı GÜNEŞ’tir. Ardından Yerçekimi gelmektedir.
Hidrolojik Çevrim
Biriktirme Sistemleri Açısından Hidrolojik Çevrim Yer altı Biriktirme Sistemi Akarsu Biriktirme Sistemi Deniz ve Göller Biriktirme Sistemi Atmosfer Biriktirme Sistemi Yağış Sızma Perkolasyon Yer altı akışı Yüzeysel akış Buharlaşma Akarsu akışı Yüzeyaltı akışı Buharlaşma ve Terleme Yüzeysel Biriktirme Sistemi Zemin nemi Biriktirme Sistemi Buharlaşma
Yeryüzünde Suyun Dağılımı One estimate of global water distribution(Percents are rounded, so will not add to 100) Water source Water volume, in cubic miles Water volume, in cubic kilometers Percent of freshwater Percent of total water Oceans, Seas, & Bays 321,000,000 1,338,000,000 -- 96.54 Ice caps, Glaciers, & Permanent Snow 5,773,000 24,064,000 68.7 1.74 Groundwater 5,614,000 23,400,000 1.69 Fresh 2,526,000 10,530,000 30.1 0.76 Saline 3,088,000 12,870,000 0.93 Soil Moisture 3,959 16,500 0.05 0.001 Ground Ice & Permafrost 71,970 300,000 0.86 0.022 Lakes 42,320 176,400 0.013 21,830 91,000 0.26 0.007 20,490 85,400 0.006 Atmosphere 3,095 12,900 0.04 Swamp Water 2,752 11,470 0.03 0.0008 Rivers 509 2,120 0.0002 Biological Water 269 1,120 0.003 0.0001 Source: Igor Shiklomanov's chapter "World fresh water resources" in Peter H. Gleick (editor), 1993, Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources (Oxford University Press, New York).
Yeryüzünde Suyun Dağılımı
Türkiyede Suyun Dağılımı
Türkiye’de Suyun Dağılımı SU KAYNAKLARI POTANSİYELİ Yıllık ortalama yağış 643mm/yıl Türkiye’nin yüzölçümü 783.577km2 Yıllık yağış miktarı 501 milyar m3 Buharlaşma 274 milyar m3 Yer altına sızma 41 milyar m3 Yüzey Suyu Yıllık yüzey akışı 186 milyar m3 Kullanılabilir yüzey suyu 98 milyar m3 Yer Altı Suyu Yıllık çekilebilir su miktarı 14 milyar m3 Toplam Kullanılabilir Su (net) 112 milyar m3 Su varlığına göre ülkeler aşağıdaki şekilde sınıflandırılmaktadır: kullanılabilir su miktarı Su Fakirliği: 1.000 m3/kişi/yıl dan daha az. Su Azlığı: 2.000 m3/kişi/yıl dan daha az. Su Zenginliği: 8.000-10.000 m3’ten daha fazla. Türkiye su zengini bir ülke değildir. Kişi başına düşen yıllık su miktarına göre ülkemiz su azlığı yaşayan bir ülke konumundadır. Kişi başına düşen yıllık kullanılabilir su miktarı 1.519 m3 civarındadır. Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) 2030 yılı için nüfusumuzun 100 milyon olacağını öngörmüştür. Bu durumda 2030 yılı için kişi başına düşen kullanılabilir su miktarının 1.120 m3/yıl civarında olacağı söylenebilir. İklim değişikliğini de dikkate alırsak hızla su fakirliğine doğru gidiyoruz. Gelişme Durumu DSİ Sulamalarında Kullanılan 32 milyar m3 İçmesuyunda Kullanılan 7 milyar m3 Sanayide Kullanılan 5 milyar m3 Toplam Kullanılan Su 44 milyar m3