Doç. Dr. Ahmet APAYDIN DSİ 5. Bölge Müdürlüğü Jeotek. Hiz. ve Yeraltısuları Şube Müdürü

Transkript

1 Doç. Dr. Ahmet APAYDIN DSİ 5. Bölge Müdürlüğü Jeotek. Hiz. ve Yeraltısuları Şube Müdürü 1

2 Sunum İçeriği 1- DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri Dönemi ve sonraki dönem Yeşil Raporlar 2- DSİ de Yeraltısuyu Bütçe Bileşenlerini Hesaplama Yaklaşımları ve Yöntemlerine Genel Bir Bakış 3- Değerlendirme : Belirsizlikler, Eksikler, Yanlışlar Tespit ve özeleştiri (Yüzey suyu bütçesi ile birlikte) Ne Yapılmalı? 2

3 1 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) Planlama Kademesi Hidrojeolojik Etütler adı altında yılları arasında 94 ova veya havzada hidrojeolojik etütler yapılmıştır. Etütler ve Raporlar o zamanki Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı tarafından organize edilerek Bölge Müdürlükleri tarafından gerçekleştirilmiştir. Yine o dönemde 150 civarındaki ova veya havzada etütler yapılmış, raporları yazılmış ancak basılıp yayınlanmamıştır. 3

4 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) 1970 li yıllarda bütün imkansızlıklara rağmen arazi çalışmaları büyük bir özveri ile gerçekleştirilmiştir. Hidrojeolojik bilgi ve uygulama alanındaki gelişmede bugün ile o gün arasında dağlar kadar fark vardır. Ancak yurt dışından uzmanlar getirilerek büyük bir eğitim seferberliği gerçekleştirilmiştir. 4

5 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) O zamanlarda ne yeterli sondaj kuyusu, ne yeterli akım gözlem istasyonu, ne de uzun süreli kaynak debi ölçümleri vardı! Hatta çalışılan birçok havzada ilk sondaj kuyusu o etüt kapsamında açılmıştır, büyük debili kaynaklarda debi ölçümü ilk defa yapılmıştır. Yine birçok akarsuda akım ölçümü ilk kez o etüt kapsamında yapılmıştır. 5

6 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) O zamanlar MTA tarafından 1/25000 ölçekli jeoloji haritaları henüz hazırlanmamıştır. 1/ ölçekli haritalar ya hava fotoğraflarından çizildiğinden o ölçekte bile güvenilir değildir, ya da genel amaç için hazırlandığından hidrojeolojik bakış açısı ile arazide bizzat revize edilmesi gerekmektedir. Bu nedenle DSİ mühendisi büroda ve arazide yoğun bir emek harcayarak haritalama çalışması yapmıştır. Bu haritaların o günkü jeolojik bakış açısı ve 1/ ölçeğinde ne kadar doğru olduğunu görüyoruz. 6

7 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) Hidrojeolojik havza etütleri çoğunlukla Bölge Müdürlüklerindeki (istisna olarak Genel Müdürlükten) jeoloji mühendisleri tarafından yapılmıştır. Bu etütler kapsamında yine Bölge Müdürlükleri bünyesinde jeofizik mühendisleri tarafından jeofizik etütler yapılmıştır. Elde edilen veriler jeoloji ve jeofizik mühendisleri tarafından birlikte değerlendirilip, yorumlanarak jeofizik etüt raporu raporlanmıştır. 7

8 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) Bölge Müdürlükleri tarafından yapılan etütler Yeraltısuları Dairesi Başkanlığında faaliyet gösteren GRUP HİDROJEOLOJİ BAŞMÜHENDİSLİKLERİ tarafından yönetilmiş, yönlendirilmiş ve denetlenmiştir. Çalışmalar tamamlandığında etüdü yapan jeoloji mühendisi tarafından Daire Başkanlığında bir sunum yapılıp, gelen görüşlere göre çalışma ve raporlar sonuçlandırılmıştır. 8

9 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) HİDROJEOLOJİK ETÜT RAPORLARI DSİ Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı tarafından DSİ matbaasında bastırılmıştır. 9

10 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) (Durgun Bir Dönem) Bazı yeşil raporlar revize edilmiş ayrıca bazı yeni havzalarda (4-5 adet) yeni hidrojeolojik etütler yapılmıştır. 10

11 DSİ Planlama Kademesi Hidrojeolojik Havza Etütleri ( ) (Kıpırdanma Dönemi) 1-Bölge Müdürlükleri tarafından bazı yeşil raporların revizyonu yapılmış ve bazı havzalarda yeni hidrojeolojik etütler gerçekleştirilmiştir. 2-İki pilot havzada (Akarçay ve Küçük Menderes) üniversitelere etüt yaptırılmıştır. 3-Ana havza ölçeğinde master plan ihaleleri yapılmıştır-yapılmaktadır. 11

12 2 DSİ de Yeraltısuyu Bilanço Bileşenlerini Hesaplama Yöntemlerine Genel Bir Bakış -Yeşil Raporlar (93 adet) -Basılmayan Raporlar (350 adet) 1985 öncesi arası yazılanlar (4-5 adet) sonrası yazılanlar 12

13 Bütçenin Girdisi: Beslenim Yeraltısuyu besleniminin doğrudan ölçümü veya hesaplanması Hidrojeolojinin En Zor Konusu! 13

14 Çalışmalarda Genel Bütçe Yaklaşımı DSİ Hidrojeolojik Havza Etütlerinde Genel Bütçe Yaklaşımı Boşalımları ölçerek beslenimi ona eşit hale getirme 14

15 Çalışılan Havzalarda Genel Hidrojeolojik Model Çalışılan havzalarda akifer çoğunlukla alüvyonlardır. Az bir kısmında kireçtaşları da bulunmaktadır. Alüvyon akiferin etrafında çoğunlukla Pliyosen çökeller veya değişik yaşlarda kireçtaşları bulunmaktadır. Alüvyon akiferlerin beslenmesi; Yağıştan Yüzeysel akıştan Geçirimli-Yarı geçirimli yan formasyonlardan gerçekleşmektedir. Akiferlerin boşalımı; Havza çıkışında akarsuya İçten akışla havza dışına Kaynaklara Yapay boşalımla (kuyulardan çekim) Buharlaşma-terleme ile gerçekleşmektedir. 15

16 Çalışılan Havzalarda Genel Hidrojeolojik Model Alüvyon akiferlerin beslenimi: Yağıştan Yüzeysel akıştan Geçirimli-Yarı geçirimli yan formasyonlardan beslenmektedir. 16

17 Çalışılan Havzalarda Genel Hidrojeolojik Model Alüvyon akiferlerin boşalımı: Havza çıkışında akarsuya Havza dışına içten akışla Kaynaklarla Yapay boşalımla (kuyulardan çekim) Buharlaşma-terleme ile gerçekleşmektedir. 17

18 Yağıştan Beslenim Yıllık Ortalama Yağışın veya Fazla Suyun bir kısmının yeraltısuyunu beslediği kabul edilmiştir. 1-En yakın istasyondaki veya akiferin ortasındaki istasyonun ortalama yağışı dikkate alınmıştır. 2-Fazla su Torntwhite veya Penman yöntemi ile hesaplanmıştır. Beslenim oranları akiferin kaba taneli veya ince taneli olması dikkate alınarak araştırıcının kabulüne göre belirlenmiş veya boşalımlara eşit hale getirmek için en uygun oran kabul edilmiştir. 18

19 Yağıştan Beslenim Bazı havzalarda yağış-kot ilişkisi dikkate alınarak akifere düşen alansal ağırlıklı yağış hesaplanmaya çalışılıyor. Bu amaçla farklı yağış istasyonlarına ait verilere göre yağış-kot ilişkisinin kurmak yerine, Y = 0.54h (h: kot) eşitliği kullanılmıştır. Kot yükseldikçe yağış artar tezi kabul görmektedir. 19

20 Yüzeysel Akıştan Beslenim Çoğunlukla TURC eşitliği kullanılmış, buharlaşmadan geriye kalan miktarın belirli bir kısmının yeraltısuyunu beslediği kabul edilmiştir. Yüzeysel akışın hesabında akifer dışındaki havza alanı dikkate alınmıştır. Yan Formasyonlardan Beslenim Yan formasyonlardan alüvyona beslenme; ya yağıştan süzülenden belirli bir oranın alüvyonu beslediği kabul edilmiş, ya da DARCY yasasına göre hesaplama yapılmıştır. 20

21 Boşalımın Hesaplanması 1-Akarsu veya Kaynaklarla Boşalım Akarsuda kurak aylarda akım ölçümü yapılarak beslenim ona eşit sayılmış veya akarsuyun havzayı tekettiği yerde ve alüvyon akifere giriş noktalarında ölçümler yapılıp, giriş debilerinin çıkış debisinden farkı alınarak elde edilen değer beslenmeye eşit sayılmıştır. -Ancak akarsu debisi veya kaynak debi ölçümleri çoğunlukla birer kere yapılmıştır. Sadece bir sezon boyunca ölçüm yapılan çalışma bile yok denecek kadar azdır. -Bir defa yapılan boşalım ölçümlerine göre elde edilen miktar toplam beslenime eşit kabul edilmiştir. Beslenim=Boşalım kabulü bütün çalışmalarda genel yaklaşım olmuştur. Rezerv değişimi kavramı dikkate alınmamıştır. 21

22 Boşalımın Hesaplanması 2- Havza dışına içten akışla boşalım Boşalım hesabı DARCY eşitliği ile yapılmaktadır. Ancak hesaplamalar sadece bir defa gerçekleştirilen ölçümlere göre yapılmıştır. 3- Yapay boşalım (Çekimler) Çekimler çoğunlukla tahminidir. İyi bir saha çalışması ve gerçek ölçümlere göre hesaplanmamıştır. 4- Buharlaşma-Terleme ile boşalım Yeraltısuyu seviyesinin 2 m den sığ olduğu alanlarda buharlaşma-terlemenin gerçekleştiği kabul edilmiştir. 22

23 Genel Değerlendirme Bütçe Hesaplamalarındaki Belirsizlikler, Eksiklikler ve Yanlışlıklar (Yeşil raporlar) 23

24 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Beslenim = Boşalım kabulü ile Rezerv değişimi ihmal edilmiştir. Eğer bütün bileşenler uzun yılar boyunca ölçülüp, hesaplanmış olsaydı bu eşitlik kabul edilebilirdi. Ancak çalışmaların hemen hemen tamamında beslenime esas yağış, fazla su, sıcaklık, buharlaşma gibi veriler uzun yıllara ait ortalama verilerden hesaplanmıştır. Ancak yan formasyonlardan akifere yanal beslenme ile akiferin akarsuya veya havza dışına boşalımı sadece etüt süresince bir-iki defa yapılan ölçüme göre hesaplanmıştır. Beslenim = Boşalım Uzun yıllar ortalamalarından Anlık ölçümlerden 24

25 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Akiferler Yıllık Yağışların Etkisinde (?) Büyük boyutlu akiferlerde dolaşımın uzunluğu ve yeraltısuyunun akiferde kalma süresi (geçiş süresi) dikkate alınmamıştır. Başka bir ifade ile, o yılki beslenimin yine o yıl akiferi terkettiği kabul edilmiştir. Akiferin Eklenik Yağışların Etkisinde olup olmadığı araştırılmamıştır. 25

26 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Rezerv Değişimi dikkate alınmamıştır. Özellikle yarı kurak bölgelerde yeraltısuyu seviyesindeki mevsimsel dalgalanma alansal olarak analiz edilerek kurak ve yağışlı mevsim arasındaki rezerv değişimi sağlıklı bir şekilde hesaplanabilir. Bunun için akiferde özgül verimin (depolama katsayısı) bilinmesi yeterlidir. 26

27 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Yağıştan veya Fazla Sudan Beslenim Belirli bir yüzdenin akifere süzüldüğü kabul edilmiştir. Süzülme oranının neden o kadar kabul edildiği sayısal verilerle açıklanmamıştır. Akifer ve üzerindeki toprak örtünün gözenekliliği veya hidrolik iletkenliği elek analizi veya süzülme testlerinden elde edilen deneysel verilere dayandırılmamış, topoğrafik eğim hiç hesaba katılmamıştır. 27

28 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Çok geniş akiferlerde bile çoğunlukla yağışın alansal dağılımı analiz edilmemiş, en yakın istasyondaki veya akiferin ortasındaki istasyonun ortalama yağışı dikkate alınmıştır. Alansal Yağışın Analizi Yağışın alansal dağılımı ve yağış kot ilişkisinin analizi! 28

29 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Zaman-Süre Faktörü! Yağıştan beslenimde zaman ve süre faktörü dikkate alınmamış, hep ortalama değerlere göre hesaplama yapılmıştır. Yağışın yıl içindeki dağılımına göre bir beslenme dönemi belirlenmemiş, yıl içinde mevsim veya ay farkı düşünülmeden, gerçekleşen yağışın yeraltısuyunu her zaman aynı oranda beslediği kabul edilmiştir (yağışın günlükhaftalık miktarı, zamana yayılışı, toprağın nem durumu veya arazi kapasitesi dikkate alınmamıştır) Saat foto :26 29

30 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Yüzey Akışının Alansal Analizi (?) Çok geniş ve birçok akarsuyun bulunduğu akiferlerde bile akışın alansal dağılımı (akış verimi, akış katsayısı) analiz edilmemiştir. TURC Eşitliği veya grafiği kullanılmıştır. TURC eşitliği gerçek buharlaşma terlemeyi yağış miktarı ve sıcaklığın bir fonksiyonu olarak alır ve rüzgar, nem gibi başka parametreleri göz ardı eder. Sadece genel bir yaklaşımdan ibarettir. 30

31 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Akiferden Yan Formasyona Boşalım (?) Akifere beslenmenin olduğu yan formasyonlar aynı zamanda akiferi alttan da kuşaklamaktadır. Buna rağmen yanlardan beslenme kabul edilip, akiferden yan formasyona boşalım ihtimali dikkate alınmamıştır. 31

32 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Yan Formasyondan Beslenme Hesabında Kabulün Kabulü! Bazı havzalarda alüvyona komşu akifere yağışın belirli bir oranı süzdürülmüş, süzülen miktarın yine belli bir miktarının alüvyona intikal ettiği kabul edilmiştir. Ancak her ikisinde de kabul edilen oran, yan formasyona ait herhangi bir sayısal veriye (gözeneklilik, geçirimlilik, dokanak dayandırılmamıştır. Alüvyon akiferlere yanal beslenmenin varsayıldığı yan formasyonlar için bir bütçe yapılmamıştır. 32

33 Belirsizlikler, Eksiklikler, Yanlışlıklar Virgülden sonraki haneler (!) Örneğin: 82,620 hm3 Ortalama değerlere göre hesaplanan beslenim miktarı nasıl oluyor da virgülden sonra üç basamak verecek kadar hassas olabiliyor? 33

34 Yeraltısuyu Emniyetli Rezerv Emniyetli Rezerv iki farklı şekilde algılanıyor 1- Hesaplanan beslenme miktarı ortalama değerlere ve bazı kabullere göre hesaplandığından, temkinli bir yaklaşım olarak toplam rezervin ancak belirli bir kısmı kadarının işletilmesi anlayış: Rezerv hesabına kuşku ile bakma 2- Akifere istenmeyen ölçüde zarar vermemek için rezervin tamamını kullanmayıp, bir kısmını sistemde bırakma anlayışı: Sistemi koruma kaygısı Ancak yeraltısuyu kaynaklarından yararlanma konusunda; Emniyetli Rezerv yerine Sürdürülebilir Rezerv ve en son olarak Sürdürülebilir Yönetim çağdaş ve çevreci bakış açısı olarak karşımıza çıkıyor. 34

35 1998 sonrası etütler? 1-DSİ tarafından gerçekleştirilen revize veya yeni hidrojeolojik etütler 2-İki pilot havzada (Akarçay ve Küçük Menderes) üniversitelerce yapılan etütler Yeni çalışmalarda eskiye göre daha güvenilir yaklaşım ve yöntemler uygulansa da, bunların birçoğunda hala bazı soru işaretleri gözleniyor. Sorun sadece havza ölçeğinde yeraltısuyu bütçelerinin güvenirliği değil, ülkenin tamamının hidrojeolojik etütlerinin tamamlanamamasıdır da! 35

36 Mevcut yeraltısuyu bütçesi ve emniyetli rezerv Etüdü yapılan havzalara ve tahsislere göre Türkiye YAS Emniyetli Rezervi (2015) 17 milyar metreküp Türkiye su bütçesi Yağış = YÜS + BUH + YAS

37 Türkiye su bütçesi Türkiye su bütçesi Yağış = YÜS + BUH + YAS Tamamı yerüstü suyu mu? Akarsuları besleyen kaynaklar ayıklanmalı Bazı AGİ ölçümleri az da olsa yeraltısuyu katkısı da var: ayıklanmalı 37

38 3 Genel Değerlendirme Yeraltısuyu etütlerinin tamamlanması için ne (Ne yapmalı?) 38

39 Değerlendirme Yeraltısuları, eskiden olduğu gibi ayrı bir daire başkanlığı altında yeniden ele alınsa ne olur? Çözümün ilk adımı Yeniden yapılanmış bir Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı (mı?) 39

40 T E Ş E K K Ü R E D E R İ M Sorularınız Doç. Dr. Ahmet APAYDIN DSİ 5. Bölge Müdürlüğü Jeoteknik Hizmetler ve Yeraltısuları Şube Müdürü Tel (iş): /4216 (Cep): E-posta: aapaydin@dsi.gov.tr 40