UYGULAMALAR_1 SU BÜTÇESİ

AKARSU HAVZASINDA SU DENGESİ Yağış alanı 8000 km2 olan bir akarsu havzası üzerine düşen yıllık ortalama yağış 1000 mm, havza çıkışında ortalama yüzeysel akış 1400 x 106 m3 olup, yıllık net sızma kaybının 600 mm civarında olduğu tahmin edilmektedir. Akarsu havzasından buharlaşma ve terleme yoluyla atmosfere geri dönen yıllık ortalama net su miktarını hesaplayınız.

AKARSU HAVZASINDA SU DENGESİ Yağış alanı A havza = 8000 km2 Yıllık ort. yağış P= 1000 mm, ort. Yıllık ort.yüzeysel akış VR= 1400 x 106 m3 yıllık net sızma kaybı S= 600 mm VU= ? P = R + U + S ÇÖZÜM: Vu = A(km2) 106 U(mm).10-3 = 8000.(225).103 = 1800 milyon m3

BARAJ GÖLÜNDE SU DENGESİ Ortalama göl yüzey alanı 48 km2 , 1990 yılının başında haznedeki su hacmi 95 milyon m3 olan bir baraj haznesinden bu yı içinde sulama amacıyla 254 milyon m3 su kullanılmış ve haznedeki su hacmi yıl sonunda 25 milyon m3 e düşmüştür.Baraj bölgesi yakınında bulunan bir meteoroloji istasyonunda 1990 yılında 550 mm yağış düştüğü, yıllık tava buharlaşmasının ise 1600 mm olduğu saptanmıştır.Sızma kayıplarını ihmal ederek 1990 yılında baraj gölüne giren su miktarını hesaplayınız.

BARAJ GÖLÜNDE SU DENGESİ Ort. göl yüzey alanı AGöl= 48 m2 , 1990 başı hazne su hacmi Vbaş= 95 milyon m3 sulama suyu VK= 254 milyon m3 1990 sonu hazne su hacmi Vson= 25 milyon m3 Yağış P= 550 mm yıllık tava buharlaşması ET= 1600 mm Sızma kayıplarını ihmal S=0 1990 yılında baraj gölüne giren su miktarı VR=? ÇÖZÜM: ΔV = V2 - V1 = 25 - 95 = -70 milyon m3 En=Ct.Etava- P = 0,7.(1600) -550 = 570 mm Vbuh= 10-3.Aort.En = 10-3.(48). 570 = 27,4 milyon m3 Vç= Vbuh + Vkul + Vsız = 27,4 + 245 + 0 = 281,4 milyon m3 VR = ΔV + Vç = -70 +281,4 = 211,4 milyon m3 ΔV= Vson – Vbaş VEnet = VEbrüt - P ΔV= Vg-Vç = VR-VEnet-VS-VK

BİR BARAJIN AKARSU HAVZASINDAKİ SU DENGESİNE ETKİSİ Yağış alanı 500 km2 , ortalama yağışı 800 mm/yıl olan bir akarsu havzasında 1941-1960 dönemindeki ortalama akış 84 milyon m3/y olarak hesaplanmıştır. Bu havzada , 1961 yılında ortalama göl yüzey alanı 20 km2 olan bir baraj inşa edilmiş, ayrıca tava buharlaşma gözlemleri yapan bir meteoroloji istasyonu açılmıştır. Baraj haznesinin 1961-1980 dönemindeki işletme kayıtlarının değerlendirilmesi sonucunda ortalama akışın 76 milyon m3/y değerine düştüğü görülmüştür. Baraj yapılmadan önceki ve sonraki toplam kayıpları bulunuz, Meteoroloji istasyonunda ölçülen yıllık ortalama tava buharlaşması 1300 mm/y, tava katsayısı 0,70 olduğuna göre su yüzeyinde yıllık buharlaşma kaybını hesaplayınız. 1941-1960 dönemindeki havza özelliklerinin 1961-1980 döneminde değişmediğini kabul ederek baraj haznesinden sızma yoluyla eksilen su miktarının bulunuz.

BİR BARAJIN AKARSU HAVZASINDAKİ SU DENGESİNE ETKİSİ ÇÖZÜM: Baraj yapılmadan önceki toplam kayıp: Qs + Qu + QE = Qp – Qr = (800 x 10-3).500-84=316 milyon m3/yıl (Buradaki QE su yüzeyinden buharlaşma sıfır kabul edilebilir) Baraj yapıldıktan sonraki toplam kayıp: Q’s + Q’u + Q’E = Qp – Qr = (800 x 10-3).500 -76)=324 milyon m3/yıl Q’E=(10-3.ET.CT).AH = (10-3 x 1300 x 0,70).20 = 18,2 milyon m3/yıl Baraj yapıldıktan sonra AH =20 km2’lik alanda evapotranspirasyon ortadan kalkmış, sızma kayıpları artmış ve ayrıca buharlaşma kayıpları ortaya çıkmıştır. Bu değişiklikler nedeniyle baraj yerindeki ortalama akış 84 milyon m3/y’dan 76 milyon m3/y’a düşmüştür.Buna göre; (Qr –Q’r) +( AH/A)(Qs + Qu) = Q’s,Bj + Q’E (84-76)+(20/500) (316)= Q’s,Bj + 18,2 Q’s,Bj = 8+12,64-18,2=2,44 milyon m3/y

DOĞAL BİR GÖLDE SU DENGESİ YÖNTEMİYLE SU YÜZEYİNDEN BUHARLAŞMA HESABI Kış mevsimi başında hacmi 100 milyon m3 olan doğal bir gölün mevsim sonundaki hacimleri (Vson), mevsimlik ortalama göl yüzey alanları (Aort); göle giren (Vg), ve gölden kullanılan (Vk) su miktarları ile göl yüzeyine düşen mevsimlik yağışlar aşağıdaki tabloda verildiğine göre su yüzeyinden mevsimlik ve yıllık brüt buharlaşma yüksekliklerini hesaplayınız. Mevsim Vson 106 m3 Aort km2 Vg Vk P mm Kış 134,8 15 40 8,2 340 İlkbahar 176,0 20 55 11,8 300 Yaz 143,8 12 45,0 Sonbahar 124,8 10 25,0 50 Yıllık Toplam: 125 90,0 710

DOĞAL BİR GÖLDE SU DENGESİ YÖNTEMİYLE SU YÜZEYİNDEN BUHARLAŞMA HESABI ÇÖZÜM: Mevsim başındaki göl hacmi Vbaş, mevsimlik net buharlaşma Ve.n, brüt buharlaşma Ve.b, yağış hacmi Vp olmak üzere göldeki su dengesi 106 m3 birimindeki terimler cinsinden Vson – Vbaş = Vg – Vk –(Ve.b – Vp) veya ΔV = (Vg - Vk) - Ve.n Ve.n = (Vg – Vk) – ΔV Biçiminde yazılabilir.Ve.n = Ve.b – Vp = Aort(Eb – P) 10-3 olduğundan buradan mevsimlik brüt buharlaşma yüksekliği çekilerek Eb = (103 Ve.n / Aort) + P = En + P yazılabilir. Mevsim ΔV 106 m3 Vg - Vk Ve.n Aort Km2 En = 103 Ve.n/Aort mm Eb = En + P Kış +34,8 +31,8 -3,0 15 -200 140 İlkbahar +41,2 +43,2 +2,0 20 +100 400 Yaz -32,2 -25,0 +7,2 12 +600 620 Sonbahar -19,0 -15,0 +4,0 10 +400 450 Yıllık Toplam: +900 1610

SULAMA BARAJINDA AYLIK SU DENGESİ Bir sulama barajında 1993 yılının Haziran aynı başında 11.6 milyon m3 su bulunduğu; aybaşında göl yüzey alanının 600 hektar olduğu; Haziran ayında baraj gölüne 0,1 m3/sn debi girdiği, sulamaya 0,5 m3/sn su verildiği; ay sonunda göl yüzey alanının 560 hektar olduğu belirlenmiştir.Baraj yakınındaki bir meteoroloji istasyonunda 1993 Haziran ayında bu bölgeye 11 mm yağış düştüğü ve tava buharlaşma yüksekliğinin 130 mm olduğu saptanmıştır.Tava katsayısını 0.70 alarak ve sızma kayıplarını ihmal ederek 1993 Haziran ayı sonunda baraj göl seviyesinin ne kadar değiştiğini bulunuz.

SULAMA BARAJINDA AYLIK SU DENGESİ Vbaş= 11.6 milyon m3 Agöl, baş = 600 Ha QR= 0,1 m3/sn Agöl, son= 560 Ha QK= 0,5 m3/sn P= 11 mm S = 0 Etava = 130 mm CT= 0.70 ΔH = ? ÇÖZÜM: Aort = (600 + 560 )/2 = 580 ha En = 130 (0.70) – 11 = 80 mm Vbuh =( 580 x 104 ).(80 x 10-3) = 464 000 m3 Vsul = 0.5 x 30 x 86400 = 1 296 000 m3 Vç = Vbuh + Vsul = 1 760 000 m3 Vg = 0.1 x 30 x 86400 = 259 200 m3 ΔV = Vg – Vç = 259 200 – 1 760 000 = - 1 500 800 m3 ΔV ‹ 0 olduğundan baraj göl seviyesinde ΔH = ΔV/Aort = - 1 500 800/(580 x 104) = - 0.26 m 26 cm alçalma olmuştur (Baraja akarsudan gelen su sulama + buharlaşma toplamını karşılayamadığından aradaki Vg – Vç farkı gölde mevcut suyla karşılanmıştır). Böylece, 1993 Haziran ayı sonunda baraj gölünde Vays = Vayb + ΔV = 11 600 000 + ( -1 500 800) = 10 099 200 m3 su kalmıştır.