Akarsu Akımı ve Taşkınlar


Dated: Haziran 23rd, 2009

Interflow: Suyun doygun zona ulaşmadan sığ toprak seviyesi boyunca olan hareketi

Overland flow: surface runoff – (Yüzey Akışı)

Baseflow (Taban akımı): Yeraltısuyundan akarsuya doğru olan akım

 

Akarsu Akımını Kontrol Eden Faktörler

 

 AÅŸağıdaki faktörler bir akarsu akımının genel davranışını kontol etmektedir:

 EÄŸim (meter/kilometer).

 Akarsu Kesit Alanı (geniÅŸlik Ñ… ortalama derinlik) (m2)[A]).

 Ortalama akarsu hızı (m/sn) [V]).

 Debi (m3/sn) [Q]).  Akarsu yatağında bir noktadan belirli bir zaman aralığında geçen su miktarı

 Akarsu yükü (kilogram/m3). Sudaki çözünmüÅŸ bileÅŸenler akarsu akımının genel

davranışını etkilmemektedir

 

Akarsu Akımını nasıl ölceriz?

 

1. Su derinliÄŸini ölçerek

2. Debiyi ölçerek

 

EÄŸer Hız ölçüm verileri mevcut deÄŸilse …

Manning Formülü

Hız kanalın eÄŸiminin (S) ve yüzey malzemesinin

pürüzlülüÄŸünün (n) fonksiyonu

V = (1.5/n)R 2/3 S ½

V = Hız ( ft/sn)

n = Manning pürüzlülük katsayısı [ ]

R = hidrolik yarıçap (width plus two depths) in feet

S = Kanalın eÄŸimi (örn: 0.6)

 

Nehir Taşkını Nedir?

 

  • Nehir yatağının dışında meydana gelen akışa denilmektedir.

 

  • TaÅŸkın seviyesi (flood stage):Nehir akışının yatağın dışına taÅŸtığı su yüzeyinin belli bir lokal referans noktasından olan yüksekliÄŸidir.

 

  • Referans noktası: deniz seviyesi olabilir. Bir çok yerde ise referans noktası lokal rasat istasyonlarıdır.

 

  • TaÅŸkın debisi (flood discharge): suyun nehir kanalının dışına taÅŸtığı debi (ft3/s ; m3/s)

 

Nehir Taşkınlarının Temel Sebebleri

 

  • Aşırı yağış
  • Yağış miktarı ve dağılımı
  • Sızma oranı
  • Toprağın suya doygunluk derecesi
  • Bitki örtüsü
  • Toprak tipi (iklime baÄŸlı)
  • DonmuÅŸ zemin
  • Ä°nsan yapıları
  • Hızlı ve aşırı kar erimeleri
  • Baraj yıkılmaları

 

Nehir TaÅŸkınlarının Ölçümü

 

  • TaÅŸkın seviyelerinin ve taÅŸkın debilerinin rasat istasyonlarda sürekli ölçülmesi
  • Hidrografların oluÅŸturulması
  • Nehirin debisinin zaman baÄŸlı olarak deÄŸiÅŸimini göstermektedir.
  • TaÅŸkın debisi hidrografta pik debi ile temsil edilmektedir.
  • Lag time: Aşırı yağışların meydana geldiÄŸi an ile nehirde maks. debisinin oluÅŸtuÄŸu an arasındaki zaman farkıdır.
  • Yağış süresi
  • Sızma oranı, yağışın bitkiler tarafından tutulma oranı
  • EÄŸer yağışın miktarı kısa zaman periyotunda yüksek ise lag süresi kısadır.
  • EÄŸer yağışın miktarı uzun zaman periyotunda yüksek ise lag süresi daha uzundur.
  • Sızmanın olmayışı lag süresini kısaltmaktadır.

 

Nehir TaÅŸkınlarınTürleri

 

  • Drenaj havzasının yukarı kesimlerinde olan taÅŸkınlar (Upstream floods)
  • Oldukça dar alanlarda kısa süreli aşırı yağışlarla meydana gelirler.Drenaj havzasının yukarı kesimlerindeki nehirlerde lokal taÅŸkınlara neden olabilirler, downstream üzerinde etkileri hemen hemen yoktur. Bu gibi taÅŸkınlarda su seviyesi hızlıca yükselmekte ve yağışlar sona erdikten sonrada su hızla akmaktadır. Lag süresi gün seviyesindedir.
  • Ani taÅŸkınlar (Flash floods): Aşırı yağışların kısa sürede meydana geldiÄŸi ve sızma oranının düÅŸük olduÄŸu durumlarda meydana gelmektedir. Bunlar kısa lag süreli (saat ölçeÄŸinde) upstream taÅŸkınlardır.
  • Dreanaj havzasının aÅŸağı kesimlerinde olan taÅŸkınlar (Downstream floods): GeniÅŸ bir alan üzerine uzun bir zaman süresince ÅŸiddetli yağış düÅŸmesiyle meydana gelirler. Lag süresi genelde uzundur. Nehirde su seviyesi yavaÅŸca yükselir ve yağış durduktan sonra ise yavaÅŸca eski seviyesini döner.

 

Nehir Taşkınlarının Oluşma Sıklığı

 

Taşkının tekrar oluşma sıklığı (R) :

 

R(yıl):   N+1 / M

 

M= Herbir akışın sıralamadaki yeri

N= Rasatın tutulduğu yıl sayısı

Rasat kayıtları nekadar uzun olursa taşkın oluşma sıklıklarını o kadar doğru tahmin edilebilir.

Birçok nehir üzerinde yapılan çalışmalar nehirin her 1.5-2 yılda bir kanalı doldurduÄŸu ve taÅŸkın düzlükleri üzerinde aktığını göstermiÅŸtir.

 

Taşkın Tahmini

 

EÄŸer arzın iklimi gelecek bir kaç on yıl içerisinden deÄŸiÅŸir ise, günümüz taÅŸkın frekans grafikleri gelecek taÅŸkınların tahmininde çok az bir deÄŸere sahip olabilir.

 

Şehirleşme ve Nehir Taşkınları

 

  • Asfalt, beton, çatı gibi geçirimsiz yüzeylerle kaplanan alan yüzdesi; yaÄŸmur sularını toplayan kanalizasyon sisteminin hizmet sunduÄŸu alan ÅŸehirleÅŸmenin derecesini yansıtmaktadır.
  • TaÅŸkınlar, yağış ve yüzey akışı arasındaki iliÅŸkinin bir fonksiyonudur. ÅžehirleÅŸme bu iliÅŸkide deÄŸiÅŸikliklere neden olmaktadır. ÅžehirleÅŸme ile birlikte sızma oranın azalmasından dolayı yüzey akışında artış gözlenmektedir. Bunlar lag süresinin kısalmasına ve ani taÅŸkınların oluÅŸmasına neden olmaktadır.

 

Kaynak : Doc. Dr. Ä°rfan Yolcubal, KOU, Jeoloji Müh.

 

Tags: , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Leave a Reply

Web Stats