Mehmet Korhan Erturaç Güz-2015 AKARSU TOPOĞRAFYASI Mehmet Korhan Erturaç Güz-2015

Hidrosfer Yunanca ὕδωρ - hydor, “su" and σφαῖρα - sphaira, “küre“ anlamına gelmektedir. Yerkürenin üstünde yada altında suyun sıvı/gaz fazında bulunduğu kesimine hidrosfer adı verilmektedir. Hidrosferin toplam kütlesi 1.4 x 1018 ton (1 ton = 1 m3)olarak hesaplanmaktadır. Bu hesaba göre dünyanın toplam kütlesine oranı yaklaşık %0.023 olarak belirlenmektedir. Hidrosferin 20 x 1012 kesimi atmosferde buhar fazında bulunmaktadır. Hidrosfer canlı hayatının devamı için çok önemli olmakla birlikte kaya çevriminin de en önemli kesimini kontrol etmektedir. Aşınma ve taşınma süreçleri büyük oranda hidrosfer kapsamında gerçekleşir Hidrosferin elemanları… Okyanus ve denizler (kıyılar) Akarsular Yer altı suları Göller Yeryüzünün yaklaşık %75’i (361 milyon km2) okyanuslarla kaplıdır. Dünya okyanuslarının ortalama tuzluluk değeri %3.5 olarak belirlenmiştir.

Su Bütçesi Yeryüzündeki suyun % 97.2 lik kesimi tuzlu su olarak okyanuslarda bulunmaktadır Geri kalan sadece %2.8oranında tatlı su vardır. Tatlı suların oranı içinde %2.5 oranında bir kesim buzullar ve sabit kar örtüsü içerisinde tutulmaktadır. Bu kesim yavaş da olsa (erime ve süblimleşme süreçleri ile) hidrolojik döngünün içerisinde yer alır. 0.625 kesimi ise yer altı suyu olarak saklanmaktadır. % 0.017 göllerde ve %0.0001 oranında akarsularda bulunmaktadır. % 0.0001 atmosferde su buharı olarak bulunur Tatlı su oranının (%2.5 içinde %0.9 luk bir kesim ise topraktaki nem, bataklık suyu ve permafrost içinde saklanır

Hidrolojik Döngü Hidrolojik döngü, buharlaşma, yoğunlaşma ve yağış olarak tanımlanmaktadır. Buharlaşma sonucu atmosfere katılan su buharının %85’lik bir kısmı okyanuslardan geri kalanı ise kara alanlarındaki su kaynaklıdır. Yağışların %80’i doğrudan okyanuslara geri kalan %20’si ise kar yada yağmur olarak düşer. Bir kısmı yağarken yeniden buharlaşır. Yağış ve buharlaşma arasındaki fark, hidrolojik döngünün bir diğer elemanı olan taşınma (yüzeysel akış) ile karşılanır. Karalara düşen suyun ~36000 km3 miktarı yüzeysel akış ile okyanuslara geri taşınır (akarsular yardımı ile). Geri kalan su ise buzullarda, kar örtüsünde, göllerde, bataklıklarda ve yer altında belirli bir süre tutulduktan sonra okyanusa geri döner. Bitkilerin kullandığı su da büyük oranda terleme ile döngüye katılır.

Hidrolojik Döngü Rezerv Ortalama Kalış Süresi Antartika 20,000 yıl Okyanuslar 3,200 yıl Buzullar 20 - 100 yıl Mevsimsel kar örtüsü 2 - 6 ay Toprak nemi 1 - 2 ay Yer altı suyu: sığ 100 -200 yıl Yer altı suyu: derin 10,000 yıl Göl 50- 100 yıl Akarsu Atmosfer 9 gün

Okyanuslara ulaşan çökelin %85-90’i akarsularca taşınmaktadır Fluvius (L.) Akarsu, doğal bir yatak içerisinde akan su kütlesine verilen genel bir isimdir. Akarsuların… Aşındırma (çökel üretim) Taşıma Çökelme Süreçleri sonucunda oluşturduğu yüzey şekillerinin tümüne akarsu / flüvyal morfolojisi adı verilmektedir. Yeryüzünde kara alanlarının %71’i akarsu hakimiyetinde şekillendirilmektedir Okyanuslara ulaşan çökelin %85-90’i akarsularca taşınmaktadır Sürekli ve süreksiz (mevsimsel) olarak iki sınıfta değerlendirilebilirler Akan su miktarı net yağış ile birebir ilişkilidir Net Yağış=Yağış – Buharlaşma Bunun yanısıra akarsuların yer altı suyu ile etkileşimi bulunmaktadır.

Flüvyal Sistemin Parçaları Kaide seviyesi: Taban seviyesi olarak da adlandırılan, her bir vadi/akarsu sisteminin en düşük kotunu ifade eden seviyedir. Bir akarsu sistemi içinde deniz yüzeyi mutlak kaide seviyesidir. Bölge 1 üretim Membaa Bölge 2 taşıma Bölge 3 depolama Mansap Kaide seviyesi

Drenaj (su toplama) Alanı Akarsu Havzası Su Bölümü Çizgisi Her akarsu, su ve sediman kaynağı olan bir alanı akaçlamaktadır. Akaçlama havzaları birbirlerinden su bölümü çizgisi olarak adlandırılan topoğrafik bir yükseklik (sırt) ile ayrılırlar.

Drenaj (su toplama) Alanı, Akarsu Havzası, Su Bölümü Çizgisi

Akarsu Enerjisi Akarsu morfolojisi (erozyon ve taşınma) büyük oranda akarsuyun enerjisine bağlı olarak gelişmektedir. Potansiyel enerji Su miktarı Vadi profili boyunca herhangi bir noktanın kaide seviyesinden yüksekliği ile doğru orantılıdır. Kinetik Enerji Akarsular jeomorfolojik işleri için kinetik enerjiyi kullanır Potansiyel enerjinin dönüşümüyle açığa çıkar Kinetik Enerji = Akış = suyun hacmi x Akış Hızı suyun kütlesi (m) x akış hızı (V) karesi / 2

Bir kanalda akan sular (akarsu), membasından mansaba kadar sürekli azalan bir eğim boyunca akar, bu eğim miktarı (gradyan) akarsuyun enerjisini ve akış özelliklerini denetlemektedir. Akarsular üst çığırlarında (menbaa) kilometre başına onlarca metre düşüm gösterirken, mansap alanlarında (deniz yada göl, kilometre başına birkaç santimetre ölçeğine (neredeyse 0) kadar düşebilir.

Kanal eğimi Plan görünümü Enine kesit

Akarsuların hızı, birim zaman başına mansap yönünde aldığı mesafe olarak genellikle m/sn olarak tanımlanır. Kanal kesitinde en yüksek hız kanalın orta kesimi olan talveg de gözlenir sürtünme nedeniyle de yanlara ve tabana doğru azalır. Bir akarsu kanalının belirli bir noktasındaki kesitinden belli bir zamanda geçen su miktarına debi denilir. Debi (Q): Kesit alanı (A=WxD) ile akış hızı (T) çarpımı ile belirlenir (m3/sn)

WENTWORTH TANE BOYU ÖLÇEĞİ WENTWORTH GRAIN-SIZE SCALE Boy Aralığı (metrik) Agrega İsmi (Wentworth Sınıfı) Aggregate name (Wentworth Class) < −8 > 256 mm Blok Boulder −6 ile −8 64–256 mm Parça Cobble −5 ile −6 32–64 mm Çok kaba çakıl Very coarse gravel −4 ile −5 16–32 mm Kaba çakıl Coarse gravel −3 ile −4 8–16 mm Orta çakıl Medium gravel −2 ile −3 4–8 mm İnce çakıl Fine gravel −1 ile −2 2–4 mm Çok ince çakıl (granül) Very fine gravel 0 ile −1 1–2 mm Çok kaba kum Very coarse sand 1 ile 0 ½–1 mm Kaba kum Coarse sand 2 ile 1 ¼–½ mm Orta kum Medium sand 3 ile 2 1/8-1/4 mm (125–250 µm) İnce kum Fine sand 4 ile 3 1/16-1/8 mm (62.5–125 µm) Çok ince kum Very fine sand 8 ile 4 1/256-1/16 mm (3.90625–62.5 µm) Silt > 8 < 1/256 mm (< 3.90625 µm) Kil Clay

Akarsular içerisinde çökeller 3 türlü taşınırlar. Yatak yükü: Yuvarlanarak yada kayarak (parça ve bloklar) Sıçrayarak (kaba kum ve ince çakıl) Asılı yük olarak (kil ve silt) Eriyik yük (Ca+CO3 vb) Taşınma biçimi tane boyu ve akarsuyun hızı ile ilişkilidir

Küresel asılı sediman taşınımının miktar dağılımı

Dünya Erozyona Duyarlılık Dağılımı

Akış Rejimi Laminer akış: Akış çizgileri (su moleküllerinin hareketi), birbirine paraleldir, komşu tabakalar arasında karışma gözlenmez. Düşük enerjili akarsularda, akış hızı düşük olduğu durumlarda gözlenir. Türbülan akış: Akış çizgileri birbirine girmiş ve tabakalar karışmıştır. Yüksek enerjili akarsularda gözlenir. En çok yatak yükü bu tür akıntlarda taşınır.

Sediman Kaynakları (aşındırma) Hidrolik Aşındırma Kinetik enerji yardımıyla parça kopmasına Korazyon Akarsu yüklerinin yatağa çarpması ile aşındırma Korozyon Kimyasal aşındırma (karbonat, jips vb. kayalarda) Kaya düşmesi Heyelan Toprak erozyonu Günlenme

Akarsu Oluşumu Damla/yağmur erozyonu Seyelan Rill (derecik) oluşumu Gully (kanal) gelişimi (arızalı vadiler) Vadi sistemi (taşkın düzlüğünün oluşması) Akarsu

Yağmur/çarpma (damla) erozyonu:

Yüzey akışı: Yaygı akıntıları / derecikler (rill)

Mekanik aşındırma / abrazyon akarsu yatağının aşındırılmasını sağlar, böylece akarsu yatağını derine doğru kazarak malzeme üretir. Korazyon (dev kazanı) türbülans akım içerisindeki yatak yükünün oluşturduğu kanal tabanındaki aşındırmaya denilir Yana doğru aşındırma akarsu eğiminin düşük olduğu kesimlerde kanalın kendi yatak çökellerini aşındırmasıyla gerçekleştir.

Yatak aşındırması Güney Afrika’da 2-3 m çapında dev kazanları

Akarsu Aşındırmasının Türleri Derine doğru (vertical) aşındırma Yana doğru (lateral) aşındırma Geriye (headward) aşındırma

Yana doğru (lateral) aşındırmanın oluşumu

Geriye (headward) aşındırma

Akarsu Gelişimi (Boyuna Profil) Bİr yöne doğru sabit eğimli bir yüzeyde Plato karakterindeki ilksel bir yüzeyde Düzensiz bir ilksel topoğrafya üzerinde Erinç

Erinç

Vadi Tipleri Erinç Boğaz Kanyon Çentik (V biçimli) Tabanlı Asimetrik (litoloji farkı nedeniyle) Asimetrik (mendereslenme nedeni ile) Erinç

Akarsular Tarafından Oluşturulan Yerşekilleri Aşındırma Şekilleri Vadiler Aşınım Yüzeyleri Peneplenler Aşınmalı taraçalar Depolanmalı Şekiller Alüvyal (birikinti) yelpazeler Dağ eteği ovaları Taşkın ovaları Deltalar Depolanmalı taraçalar

Drenaj (su toplama) Alanı Akarsu Havzası Su Bölümü Çizgisi Her akarsu, su ve sediman kaynağı olan bir alanı akaçlamaktadır. Akaçlama havzaları birbirlerinden su bölümü çizgisi olarak adlandırılan topoğrafik bir yükseklik (sırt) ile ayrılırlar.

Dağ veya tepe gibi doğal yapılarla çevrelenmiş, tüm yüzey sularını toplanarak daha düşük kotlara ileten doğal sınırlardan oluşan hidrolojik sistem kontrol eden yeryüzü parçasıdır . (drenaj alanı, su toplama alanı, drenaj havzası, hidrolojik havza, vb...)

Drenaj Alanının Belirlenmesi Bir lavaboya dökülen tüm suyun lavabo giderine doğru akması Çatıya düşen yağmur suyunun saçaklara, oradan da gider borusuna yönelmesi.

JEO 707 - Hidrojeoloji Uygulaması Drenaj Alanı yağışlardan itibaren meydana gelen yüzeysel akışı, akarsu üzerinde alınan bir noktaya ulaştıran alanlara denir Su Bölümü (ayrımı) Çizgisi Birbirine komşu iki havzanın beslenme alanlarını ayıran çizigidir 25.04.2017 Dr. Harun AYDIN

Drenaj Alanının Belirlenmesi

Drenaj Alanının Belirlenmesi

Drenaj Alanının Belirlenmesi

U Y G L A M