HİDROLOJİK DÖNGÜ VE HİDROLOJİK HESAPLAMALAR T.C. ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI SU YÖNETİMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ HİDROLOJİK DÖNGÜ VE HİDROLOJİK HESAPLAMALAR UZM. YRD. ERTUĞRUL KAHVECİ NİSAN 2015

SUNUM İÇERİĞİ HİDROLOJİ NEDİR? YAĞIŞ ORTALAMA YAĞIŞ HESABI SEL VE TAŞKIN RASYONEL YÖNTEM

HİDROLOJİ NEDİR? Hidroloji, suyun yerküredeki çevrimini, dağılımını ve özelliklerini inceleyen bilim dalı olarak tanımlanmaktadır. Hidroloji bilimi insanın çevresi ile olan ilişkisi ve bunun sonucu olarak çevresini düzenleyip kontrol etme çabaları yoğunlaştıkça daha fazla önem kazanmaya başlamıştır. Su kaynaklarının planlaması ve yönetimine temel oluşturan girdiler, hidrolojik çalışmalar sonucunda belirlenebilmektedir.

HİDROLOJİ NEDİR? Suya olan ihtiyacın giderek arttığı günümüzde, gerek doğal etkenlerle gerekse su kirliliği ve aşırı kullanım nedeniyle su kıtlığı sorunu yaşanmaktadır. Aynı zamanda suyun disiplin altına alındığı su yapılarının da güvenliği önem arz etmektedir. Bu şartlar altında sağlıklı planlama ve yönetim kararlarının verilebilmesi için hidrolojik çalışmaların da sağlıklı, bilinçli, verimli ve yeterli düzeyde yapılması gerekmektedir.

HİDROLİK VE HİDROMEKANİK Suyun hareketini inceleyen bilim dalına "hidromekanik" ve uygulamalı hidromekaniğe de "hidrolik" adı verilir.

HİDROLOJİK DÖNGÜ Yağış Evapotranspirasyon Bitkiden düşme Güneş Yağış Evapotranspirasyon Bitki tutmasından doğrudan buharlaşma Kök bölgesi suyu terlemesi Bitki tutması Zemin buharlaşması Bitkiden düşme Yüzeysel Akış Sızma Sızma Yeraltı suyu beslenmesi Yeraltı suyu seviyesi

YAĞIŞ Havanın herhangi bir şekilde yükselmesi ile içindeki nemin soğuması sonucu yoğunlaşıp yeryüzüne düşmesi olayına "yağış" denir.

YAĞIŞ Sıvı haldeki yağışa yağmur adı verilir. Katı haldeki yağış ise kar, dolu, çiğ veya kırağı şeklinde olabilir. Hidrolojik bakımdan en önemli yağışlar yağmur ve kardır. Yağmur sonucu oluşan sular çok kısa sürede akışa geçerken, kar sularının eriyip akışa geçmesi daha uzun bir sürede olur.

YAĞIŞ Yağışın Ölçülmesi Yatay bir yüzeye düşen ve düştüğü yerde kalarak biriktiği kabul edilen su sütununa "yağış yüksekliği" adı verilir ve genellikle mm cinsinden ifade edilir (1mm = 1 kg/m2).

YAĞIŞ a. Yazıcı Olmayan Ölçekler (Plüviyometre): b. Yazıcı Ölçekler (Plüviyograf): Bunlar, yağış yüksekliğinin zamanla değişimini kaydederler.

YAĞIŞ ÖLÇERLER

ORTALAMA YAĞIŞ YÜKSEKLİĞİNİN HESABI a. Aritmetik Ortalama Yöntemi: Bu yöntemde, bölge içindeki tüm istasyonların değerlerinin ortalaması alınarak bölgenin ortalama yağış yüksekliği bulunur. Çok basit olan bu yöntem, dağlık bölgelerde ve şiddetli yağışlar sırasında uygulanamaz. Çünkü bu durumlarda yağış şiddeti çok kısa mesafelerde hızla değişebilir. Yağış ölçeklerinin oldukça üniform olduğu 500 km2’den küçük bölgelerde bu yöntem uygulanabilir.

ARİTMETİK ORTALAMA YÖNTEMİ p1 p3 p4 p2

ORTALAMA YAĞIŞ YÜKSEKLİĞİNİN HESABI b. Thiessen Yöntemi: Bölgedeki yağış istasyonlarının dağılımı üniform değilse uygulanan bu yöntemde, bölge içinde olmayan yakındaki yağış istasyonlarının verileri de kullanılabilir. Birbirine yakın istasyonlar doğru parçalarıyla birleştirilir; bu doğru parçalarından orta dikmeler çıkılarak her bir istasyona ait bir çokgen (Thiessen Çokgeni) teşkil edilir. Her bir çokgenin sınırladığı alanın o istasyonla temsil edildiği varsayılarak ve formül yardımıyla ortalama yağış yüksekliği hesaplanır.

THİESSEN YÖNTEMİ p4 a4 p2 p1 a2 a1 p3 a3 B Anahtar noktası C A D Anahtar noktaları p4 a4 p2 p1 a2 a1 p3 a3

ORTALAMA YAĞIŞ YÜKSEKLİĞİNİN HESABI c. İzohiyet Yöntemi: Bu yöntem, özellikle dağlık bölgelerde iyi sonuçlar verir. Yağış yüksekliği aynı olan noktaları birleştiren izohiyetler (eş yağış yüksekliği eğrileri) çizilir. İki ardışık izohiyet arasındaki alanda yağış yüksekliğinin, izohiyetlerin değerlerinin ortalamasına eşit olduğu varsayılarak ortalama yağış yüksekliği formülle bulunur.

İZOHİYET YÖNTEMİ 5 10 15 20 a1 7.5 a2 17.5 a3 12.5 a4 22.5 a5 12.5

SEL VE TAŞKINLAR Sel ve taşkınlar; dereler, nehirler, göller, sulak alanlar veya diğer su sistemlerinin yüksek deşarjları olarak tanımlanabilecek hidrolojik olaylardır.

SEL VE TAŞKINLAR Genel olarak sebepleri ; Uzun süreli yağışlar, Kar erimeleri Baraj ya da dolgu sistemlerinin yetmezliği, Depremler, Heyelan, Buz kütlesi erimeleri, Yoğun gel-gitler, Fırtına dalgalanmaları olarak özetlenebilir.

SEL VE TAŞKINLAR Sel terimi, çoğunlukla şiddetli yağışların ardından yan derelerden ani olarak gelen ve fazla miktarda katı materyal içeren büyük su kitlesini ifade eder. Taşkın ise, yan derelerden gelen sellerin kısa sürede ana dereye ulaşmasıyla vadi boyunca akan suyun yükselmesi ve normal yatağına sığamayıp taşkın yatağına yayılması olayına denir.

SEL VE TAŞKINLAR ÇİN TAŞKINI 1931 yılı Temmuz ve Ağustos aylarında şu ana kadar görülen en büyük yağışlar tüm Çin genelinde devam etmiştir. Bu ciddi yağışlar sonucunda ülkenin 3 büyük nehir sisteminin oluşturduğu hasarlar, dünya üzerindeki en büyük afet olarak tarihe geçmiştir.

SEL VE TAŞKINLAR ÇİN TAŞKINI Tüm Çin genelinde su seviyesi ortalama 2 metre artmış bu artış yer yer 20 metreye ulaşmıştır. 30.000.000 dan fazla insanın evleri tamamen su altında kalmış, 4.000.000 insan hayatını kaybetmiştir.

SEL VE TAŞKINLAR HOLLANDA TAŞKINI 18 Kasım 1421’de bugünkü Hollanda topraklarının Kuzey Denizi kısmında şiddetli bir fırtına yağışı, bölgedeki önlem olarak inşa edilen tüm hendekleri geçerek, şehirlere doğru ilerler. 100.000 kişi hayatını kaybetti.

1951-"Flood Disaster," - Thomas Hart Benton -$1.9 million SEL VE TAŞKINLAR 1951-"Flood Disaster," - Thomas Hart Benton -$1.9 million Samsun Türküsü – Çarşamba’yı Sel Aldı

SEL VE TAŞKINLAR *Uluslararası Afet Veri Tabanı EM-DAT verilerine göre, 1903 ile 2006'nın Haziran ayı arasında Türkiye'de 32 büyük sel felaketi meydana geldi. Bu olaylarda 1.272 kişi yaşamını yitirdi, 99 bin kişi evsiz kaldı… *Su baskınlarına ilişkin Devlet Su İşleri'nin hazırladığı istatistiklere göre, 1955-2002 yılları arasında 1308 sel meydana geldi. Bu olaylarda 1.235 kişi hayatını kaybetti, 61 bin konut yıkıldı veya kullanılamaz hale geldi.

SEL VE TAŞKINLAR *Her yıl bu afetten kaynaklanan ekonomik kaybın ülkemizde 160 milyon Türk Lirası olduğu hesap edilmiştir. *Jeomorfolojik olarak Türkiye etrafı dağlarla çevrili, ortalama yüksekliği 1100 metre civarında olan, derin vadilerle yarılmış bir plato görünümündedir. Eğimi % 40 olan alanlar, genel yüzölçümün %45 ini kaplamaktadır. Türkiye’nin büyük bir bölümü bu jeomorfolojik özelliğiyle şiddetli ve sürekli yağış sonucunda her an sel olayı ile karşılaşabilecek olan bir ülke konumundadır.

SEL VE TAŞKINLAR

SEL VE TAŞKINLAR Önlemler Yapısal Önlemler : Arazi drenajı, rezervuarlar, bentler gibi. Yapısal Olmayan Önlemler : Hukuki düzenlemeler, sel savunma bilinci geliştirilmesi, sel sigortaları gibi.

SEL VE TAŞKINLAR Günümüz teknolojisinde deprem gibi afetler için herhangi bir erken uyarı sistemi kurulamazken, sel ve taşkınlar için ise bu mümkündür.

TAŞKIN HESAPLARINDA KULLANILAN YÖNTEMLER İstatistiki Yöntemler A)Fuller Metodu B)Foster Metodu C)Hazen Metodu D)Slade Metodu E)Gumbel-Weiss Metodu F)Normal Dağılım G)Gamma Dağılımları H)Log-Pearson Dağılımı

TAŞKIN HESAPLARINDA KULLANILAN YÖNTEMLER Sentetik Yöntemler A)Snyder Yöntemi B)Mockus Yöntemi C)S.C.S Yöntemi D)Rasyonel Yöntem

RASYONEL YÖNTEMİ Qp=c*i*A/3,6 Qp:Maksimum yıllık taşkın debisi (lt/sn) c:Yüzey akış katsayısı (0-1 arası bir değer) i: Yağış şiddeti (mm/hr) A: Havza alanı (dekar)

TÜRKİYE HAVZALARININ AKIŞ KATSAYILARI

ARZ EDERİM.