Türkiye nin Sürdürülebilir Gelişimi İçin

Transkript

1 Dünyada İlk Kez Dünyada Tek Türkiye nin Sürdürülebilir Gelişimi İçin Yeraltı Sularının tespit ve haritalanması teknolojisiyle ülkemizdeki su kaynaklarının etkin korunum ve kullanımı Global 4 Dimensions Water Cycle Management System Japan River Front Research Center (JRFC) Hitachi, Ltd. Geosphere Environmental Technology Corp (GETC) Dr. Kotaro Takemura Aralık, 212

2 Japonya daki Çalışmalar: Bölgesel Düzeyde Tokyo Metropol Bölgesinin Su Döngü Haritaları Su döngü haritalarının hazırlanması, analiz ve simulasyon işlemleri; sözkonusu bölgeye bağlı kalmadan Japonya daki merkezden gerçekleştirilebilir. Tokyo 2

3 ブロックスケールでの解析 Japonya daki Çalışmalar: Fuji 関東地方 Dağı çevresindeki yeraltı Confidential su kaynaklarının tespiti

4 Japonya daki Çalışmalar: 流域スケールでの解析富士山関係流域 Kentsel Düzeyde (Hadano kenti) Confidential

5 Projenin Genel Tanıtımı Hedef Su Yönetiminin, (yeraltı ve yerüstü su kaynaklarının eşleştirip birleştirilerek) uydu ve simulasyon teknolojilerini kullanarak gerçekleştirilmesi... Sonuç Dünyada ilk kez; yeraltı ve yerüstü su kaynakları döngülerinin entegre edilerek analizi. Proje Ekibi (The Team Water Japan) Proje Lideri: Japan Riverfront Research Center (RFC) Tokyo Üniversitesi, Shizuoka Üniversitesi, Chuo Üniversitesi, Kyushu Üniversitesi Japan Uzay Havacılık Ajansı (JAXA) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) Hitachi, Ltd.,Geosphere Environmental Technology Corp. SEWTEC Japan Water Forum Türkiye deki Partnerimiz; AIM Danışmanlık, Sayın Mehmet Emin Koç

6 Teknolojinin Tanıtımı Su kaynaklarının geçmiş, günümüz ve gelecekteki durumunu analiz ederek; ilerisi için öngörülerde bulunmak 1. Aşama (Geçmiş) İnsanların yarattığı etkilere bağlı kalmadan; yeraltı ve yerüstü su kaynaklarının orjinal akış yataklarının topografik, jeolojik ve mevsim verileri gözönünde bulundurularak tespiti ve kapsamlı haritalanması. Zaman 2. Aşama (Günümüz) Günümüzdeki su kaynaklarının analiz ve öngörüleri; Yerüstü suları, yeraltı suları, şehirsel atık sular, Tarımsal atık sular, deniz suyunun etkileri gibi. 3. Aşama (Gelecek) Su kaynakları döngülerinin mevsimsel (küresel ısınma gibi) ve/veya bölgesel (şehirleşme gibi) etkiler çerçevesinde değerlendirilip, bu kaynakların doğru kullanımı hakkında öngörülürde bulunmak. Ortam (3 Boyut)+Zaman=4Dimensions(Boyut) 6

7 Ulusal Su Yönetiminin Planlanması ve Sürdürülebilirliği 1. Yeraltı ve yerüstü sularını beraber düşünerek, su döngüsünün orjinal yapısı ve işleyişini açıklayabilmek. 2. Gene yeraltı ve yerüstü su kaynaklarını birarada düşünerek, su döngüsünün günümüzdeki yapısı ve işleyişini açıklayabilmek. 3. Mevsimsel ve bölgedeki insan yerleşimi ile suyun kullanımı kriterlerini gözönüde bulundurarak, su döngüsünün gelecekteki yapısı ve işleyişini öngörebilmek. 4. Günümüzdeki su döngüsünün yer, miktar ve kalitesini tespit etmek ve sözkonusu kaynakların gelecekteki durumlarını öngörmek maddede ifade edilen hususu görselliğe dökmek. 6. Görsel dökümanlar sayesinde, ulusal su yönetimi planlamasında görev alan lider ve görevlilerin doğru karar verme aşamalarına faydalı olmak. 7. Görsel dökümanlar sayesinde su havzaları ve çevreleri hakkında verilecek kararlarda ilgili kişiler arasında fikir birliği oluşması için katkıda bulunmak. 8. Gene görsel dökümanlar sayesinde, ulusak su yönetiminin sürdürülebilirliği, su kaynaklarının bulunması, kullanımı korunması, riskler ve bunların çözümleri üzerine bilgi sağlamak. 9. Yukarıdaki maddelerde bahsedilen akış çerçevesinde, ulusal su yönetiminin genel planlanması ve doğru uygulanımını gerçekleştirebilmek. 7

8 Yeraltı ve Yerüstü Sularının Entegre Edilerek Simulasyonu Su döngüsünün simulasyonu için kullanılan temel çalışma modeli 8

9 Uydu Verilerinin Kullanımı Uydu Kullanımının Getirdiği Avantajlar *Geniş alanların eşzamanlı gözlenebilmesi *Eşzamanlı verinin en hızlı şekilde alınabilmesi Analiz İçin gerekli Veriler *Proje ekibimiz Japon Uzay Havacılık Dairesi (JAXA) ve USA Digital Globe Inc. Uydularından jeografik ve arazi kullanımı ile ilgili verileri alma ve bunları analiz etme yetkisine sahiptir. 3 Boyutlu Topografinin Stereo-scopic Görüntülerle Oluşturulması 1 WorldVıew-2 uydusundan (8 bant üzerinden) alınan bitki örtüsü bilgisi 2 Su Döngüsünün Belirlenmesi * Arazi Kullanımı Belirlenmesi * Fabrika ve üretim potansiyellerinin oluşturulması * Şehirleşme kararlarının verilmesi * Temiz su kaynak ve miktarlarının belirlenmesi * Önceki nehir yataklarının belirlenmesi * Olası sel felaketlerinin önlenmesi * Sulama önerileri getirilmesi * Atık suyun doğru tahliyesi kararlarının verilmesi Genel Su Dengesinin Belirlenmesi (Parametrelerin Oluşturulması) Gerçekçi analiz ortamının oluşturulması 9

10 Japonya daki Referanslar 1

11 Kisogawa Nehri Uygulaması Japonya 11

12 Kisogawa Nehri Havzası NAGOYA 5km 12

13 Kiso Nehri Havzasındaki Su Döngüsü -Jeografik ve jeolojik oluşumun haritalanma teknolojisi- Yeni oluşmuş alivyonlu tortu tabaka Yanardağ kalıntısı Alivyon (kil tabakası) Irmak Yatağı I s e K o y u Doldurulmuş Arazi Doğal Set Irmak akışı boyunca, Kum Alivyon (Kumlu Toprak) Alivyon (Üst kil tabakası) Alivypn(Kum tabakasının üst kısmı) Alivyon(Kil tabakasının alt kısmı) İlk Çakıl Tabakası Dilüvyal Çakıl (Atsuta tabakası) üst kısmı Üçüncü tabakası çakıl Alt Tabaka Yeni tabaka oluşan Dilüvyal Çakıl (Atsuta tabakası) alt kısmı İkinci Çakıl tabakası

14 Akış Yatakları Kiso Nehri Havzasındaki Su Döngüsü Yüzey başlangıç noktası olarak kabul edilerek ①Orjinal Hali Yüzey ① Günümüzdeki Hali Yüzey Yerüstü Su Yerüstü Su Yeraltı Su Yeraltı Su Noube platosu yerüstü su Yeraltı su haritası Orjinal Hali Noube platosu yerüstü su Yeraltı su haritası Günümüzdeki Hali

15 Akış Yatakları Kiso Nehri Havzasındaki Su Döngüsü G1 çakıl tabakası başlangıc noktası olarak kabul edilerek Orjinal Hali G1 Çakıl Tabakası Günümüzdeki Hali G1 Çakıl Tabakası Yerüstü Su Yerüstü Su Yeraltı Su Noube platosu yerüstü su Yeraltı su haritası Orjinal Hali Yeraltı Su Noube platosu yerüstü su Yeraltı su haritası Günümüzdeki Hali

16 Deniz Suyunun Yeraltı Su Kaynaklarına olan Etkisinin Görülmesi G2 Çakıl Tabaka Kum Tabaka Kil tabaka G! Çakıl tabaka Atsuta tabakası üst kısım Atsuta tabakası alt kısım -25 G^çakıl tabakası Ayrışmış Kaya Tabakası (Tokai Tabakası) Kayalar (Tokai Tabakası) 陸側 A Temiz Su incelmiş tabakadan denize sızmaktadır Denizsuyu ayrışmış kayalardan temiz suya karışmaktadır A' Sorunlu Bölgenin Belirlenmesi Cl-Derişim 2,mg/L, -5-1, A Noube Platosu D e n i z S u y u -1,5-2, A' Deniz Tarafı A A s e AA c t i 断面 o n Cl-Derişim mg/l

17 Sagamigawa Nehri Uygulaması Japonya 17

18 Sagamigawa Nehir Havzası YOKOHAMA 5km 18

19 Sagamigawa Nehri Havzasındaki Su Döngüsü -Jeografik ve jeolojik oluşum-

20 Akış Yatakları Sagamigawa Nehri Havzasındaki Su Döngüsü çakıl tabakası başlangıc noktası olarak kabul edilerek Sagami platosu yerüstü su Yeraltı su haritası Orjinal Hali Yerüstü Su Yerüstü Su Yeraltı Su Yeraltı Su Sagami platosu yerüstü su Yeraltı su haritası Günümüzdeki Hali

21 Sri Lanka daki Uygulama 21

22 Sri Lanka da Yeraltı Su Kaynakları Haritalarının Oluşturulması Su Analiz Simulasyon Programı-Veriler- Yükseklik Haritası Yüzey Jeoloji Haritası Toprak Türü Haritası Yağmur ve Sıcaklık Haritası 22

23 Sri Lanka da Yeraltı Su Kaynakları Haritalarının Oluşturulması Su Analiz Simulasyon Programı-Sonuçlar- Mevcut Nehir Haritası Track of Groundwater Flow Yeraltı Su Haritası 23

24 Uygulanabilecek Alanlar 24

25 Uygulanabilecek Alanlar üzerine Temel Konu Başlıkları (A) Mevcut su potansiyelinin anlaşılması (B) Yeraltı ve Yerüstü su haritalarının hazırlanması (C) Yeraltı Su Damarının Bulunması (D) Denizsuyu etkisi/sızmanın engellenmesi (E) Baraj/Yer altı Barajı Yapımı Kararları (F) Olası Sel felaketlerinin engellenmesi (G) Yeni Yerleşimlere karar verirken riskleri öngörebilme (H) Su kaynaklarının kirlenmesinin önlenmesi 25 25

26 (A) Mevcut Su Kaynaklarının Anlaşılması bölgedeki su potansiyelinin görülmesi ve planlanması 26

27 (B) Yeraltı ve Yerüstü Su Haritalarının Kapsamlı Hazırlanması Groundwater Level (m) 地下水位 (EL-m) Rainfall (mm/h) 降水量 (mm/d) Yeraltı Suları seviyeleri, akış yatakları ve su kalitesinin analizi ve simulasyonu Yeraltı ve yerüstü su kullanımı plan ve programlarının oluşturulması Su kaynaklarını etkileyen yağış ve buharlaşma faktörlerinin tanımlanmasıyla simulasyon imkanı Suyun verimli kullanımının sağlanması, doğru planlama ve sel felaketlerinin öngörülmesi Kumamoto Bölgesinin Yeraltı Su Haritası Simulasyonu ve Su Döngü Öngörüleri Yağmur miktarı, Ölçülen 降水量 Değer, ( 熊本 )-Simulasyon 観測値 ( 水前寺 - 県 ) Değeri 計算値 ( 水前寺 - 県 ) H H H H H H H H H H Suizenji Parkı Kikuchi Platosu Aso Dağı 27 27

28 (C) Yeraltı Su Damarlarının Tespit Edilmesi -4 metrede yükselen su damarı tespit edildi -8 metrede su damarı tespit edildi 28

29 (D) 海水侵入の予測 Denizsuyu etkisi ve sızmanın engellenmesi Sri Lanka da deniz suyunun yeraltı sularına sızmasının simulasyonu X yönünde kesitler Y yönünde kesitler 29 29

30 (E)Baraj ve yeraltı barajı yapım kararlarının verilmesi Deniz Yeraltı Su Eğer yeraltı barajı olmazsa Güçsüz Su Kaynağı Sea Kaynak Deniz suyunun yeraltı su kaynaklarına karışması Yeraltı su kaynakları düzeylerinin azalması Eğer yeraltı barajı olursa Güçlü su kaynağı Sea Yeraltı Su Ground Dam Deniz suyu karışmasının engellenmesi Yeraltı Su kaynakları seviyelerinin korunması 3

31 (F) Olası Sel Felaketlerinin Engellenmesi 31 Su taşmaları ve sel felaketleri olasılıklarının entegre analiz ve simulasyonu hasar risklerinin görülmesi ve önlem alınması Yerleşim ve yeşil alan ile kullanım kriterlerinin mevcut durumu veya olası değişiminin nehirlere olan etkilerinin entegre analizi ve simulasyonu Nehir havzalarının planlama ve kontrolü Tokyo Edo Bölgesinin Sel Felaketi Simulasyonu Su kaynaklarından gelen akışın değişimi +fırtına ve diğer etkenler de gözönünde bulundurularak

32 (G)Yeni Yerleşimlere karar verirken olası riskleri öngörebilme Su kullanımı ve iklim değişiklikleri gözönünde bulundurularak, mevcut veya yeni yerleşimlere etki edebilecek risklerin öngörülmesi, analiz ve simulasyonları Çin deki yeni konut bölgesinin su risk analizi; temiz su temini, su kalitesi ve sel riski Su yüksekliği (m) (2) Yerleşim bölge haritası (22) Yerleşim bölge haritası 32 32

33 NO3-(mgN/L) NO3-(mgN/L) (H) Su Kaynaklarının Kirlenmesinin Analiz ve Önlenmesi Tehlikeli Atıkların su kaynaklarına karışımının simulasyonu Nehirlerin kirlenmesinin önlenmesi (Su kaynaklarını kirletebilecek tehlikeli maddeler) Herhangi bir ani kaza sonucu oluşabilecek etkenler dolayısıyla su kaynaklarının kirlenmesinin simulasyonu Olası kazalara karşı önlem alınabilmesi ve suya oluşacak olumsuz etkilerin en aza indirgenmesi K ırmak yatağında tarımsal gübre ve katkı kullanımı nedeniyle oluşan nitrat nitrojen bileşenlerinin yeraltı ve yerüstü su kaynaklarına olan etkisinin simulasyonu 様々な施肥パターンに対する河川水地下水中の硝酸態窒素濃度の影響変化を予測するバックグラウンド Geçmiş 現況再現 Günümüz シナリオ解析 Gelecek 地下水中の地下水中の NO3- NO3- 濃度濃度 Yeraltı su kaynaklarındaki NO 3 oranı Kimyasal gübre kullanımının başlaması 化学肥料の使用を開始 Gübre Artışı 増肥 Gübre 減肥 Azalışı 半化半肥 1 地力窒素 + 降水由来 Bileşenler ve yağmur 5 7 Hayvan gübresş kullanımı 牛糞堆肥 Hızlı gübre azalışı 鶏糞堆肥 Gübre 牛糞堆肥河川水中の K ırmak yatağındaki NO3- 濃度 NO 3 seviyeleri tahmini 2 yıl sonra 2 年後 Nehirdeki NO 3 seviyeleri NO3- 濃度の分布 33

34 R-1. Simulasyonların gerçekçiliği ve öngörülerin doğruluğu üzerine Örnekler 34

35 Sagami ve Suruga Körfezlerindeki denizaltı su kaynaklarının önceden doğru tespiti Denizaltı su kaynakları (Kaynak) Sadohara Laboratory, Yokohama National Universitesi Üniversitenin daha sonra yaptığı çalışmayla öngörüler tamamen doğrulanmıştır. 35

36 Sagami ve Suruga Körfezlerindeki denizaltı su kaynaklarının önceden doğru tespiti Yer Derinlik (m) Tuzluluk Oranı Su Isısı ( ) Tone Kanto river Plain Tokyo Tokyo Türbülans (ntu) İletkenlik (S/m) DO (mg /L) St.T St.T 1-7 St.T (Sea floor) St.T 1-8G St.T (Sea floor) St.T1-8G > (Sadece deniz yüzeyi) ph Fuji Dağı çevresindeki su kaynaklarının yanısıra; Shizuoka Üniversitesinden Prof. Kato bu simulasyonların öngördüğü şekilde deniz yüzeyinin 96 metre altında temiz su kaynağını tespit edip onaylamıştır. 36

37 Akış Yatakları Kiso Nehri Havzasındaki Su Döngüsü Yüzey başlangıç noktası olarak kabul edilerek ①Orjinal Hali Yüzey ① Günümüzdeki Hali Yüzey Yerüstü Su Yerüstü Su Yeraltı Su Yeraltı Su Noube platosu yerüstü su Yeraltı su haritası Orjinal Hali Noube platosu yerüstü su Yeraltı su haritası Günümüzdeki Hali

38 River charge(m3/s) 流量 (m3/s) River charge(m3/s) 流量 (m3/s) 流量 (m3/s) River charge(m3/s) River charge(m3/s) 流量 Kisogawa Nehir Yatağındaki Su Kaynaklarının Öngörülmesi (1) 8 Öngörülen Ölçülen 笠松 Kasamatsu Yağmur 降水量 ( 岐阜 ) Değer 計算流量観測流量 Değer 35 Öngörülen Ölçülen 墨俣 Sunomata Yağmur Değer Değer 降水量 ( 西小熊 ) 計算流量観測流量降水量 (mm) Rainfall(mm) Rainfall(mm) 降水量 (mm) '3/1 '3/6 '3/12 '4/6 '4/12 '5/6 '5/12 '6/6 '6/12 '7/6 '7/12 5 '3/1 '3/6 '3/12 '4/6 '4/12 '5/6 '5/12 '6/6 '6/12 '7/6 '7/12 1.E+5 Öngörülen Ölçülen 笠松 Kasamatsu Yağmur Değer Değer 降水量 ( 岐阜 ) 計算流量観測流量 1.E+5 Öngörülen Ölçülen 墨俣 Sunomata Yağmur Değer Değer 降水量 ( 西小熊 ) 計算流量観測流量 1.E E E+3 1.E Rainfall(mm) 降水量 (mm) 1.E+3 1.E Rainfall(mm) 降水量 (mm) 1.E E E+ 5 '3/1 '3/6 '3/12 '4/6 '4/12 '5/6 '5/12 '6/6 '6/12 '7/6 '7/12 1.E+ 5 '3/1 '3/6 '3/12 '4/6 '4/12 '5/6 '5/12 '6/6 '6/12 '7/6 '7/12

39 Groundwater 地下水位 level (T.P.m) (T.P.m) Groundwater 地下水位 level (T.P.m) (T.P.m) Groundwater 地下水位 level (T.P.m) (T.P.m) Groundwater 地下水位 level (T.P.m) (T.P.m) Groundwater level (T.P.m) 地下水位 (T.P.m) 地下水位 (T.P.m) Groundwater level (T.P.m) Öngörülen Ölçülen Gifu(G3) 岐阜 (G3) 降水量 Yağmur ( 岐阜 ) 計算結果 Değer 観測結果 Değer '3/1 '4/1 '5/1 '6/1 '7/1 '8/1 Öngörülen Ölçülen Ogaki(G3) 大垣 (G3) 降水量 Yağmur ( 岐阜 ) Değer 計算結果 Değer 観測結果 Kisogawa Nehir Yatağındaki Su Seviyelerinin Öngörülmesi '3/1 '4/1 '5/1 '6/1 '7/1 '8/1 Öngörülen Ölçülen 笠松 (G2) 降水量 Yağmur ( 岐阜 ) 計算結果 Değer 観測結果 Değer 3 Kasamatsu(G2) Rainfall(mm) 降水量 (mm) Rainfall(mm) 降水量 (mm) Öngörülen Ölçülen 津島 54(G1) 降水量 Yağmur ( 岐阜 ) Değer 計算結果観測結果 Değer 3 Tsushima 54 (G1) '3/1 '4/1 '5/1 '6/1 '7/1 '8/1 Öngörülen Ölçülen 津島 144.5(G2) 降水量 Yağmur ( 岐阜 ) Değer 計算結果観測結果 Değer 3 Tsushima144.5(G2) '3/1 '4/1 '5/1 '6/1 '7/1 '8/1 Öngörülen Ölçülen 津島 3(G3) 降水量 Yağmur ( 岐阜 ) Değer 計算結果観測結果 Değer 3 Tsushima 3 (G3) Rainfall(mm) 降水量 (mm) Rainfall(mm) 降水量 (mm) Rainfall(mm) 降水量 (mm) Rainfall(mm) 降水量 (mm) '3/1 '4/1 '5/1 '6/1 '7/1 '8/1-2 5 '3/1 '4/1 '5/1 '6/1 '7/1 '8/1

40 Kisogawa Nehir Yatağındaki Su Seviyelerinin Öngörülmesi (2) Yeraltı Su Haritaları (G1 Çakıl Seviyesi) (Günümüzdeki Hali) Beyaz Çizgi: Mevcut Durum, Renkli Çizgi: Öngörülen Durum

41 Visualization (Görsellik) DIOVİSTA nın kullanımıyla, GIS görsellik özelliklerinin geliştirilmesi üzerine AR&GE Çalışmaları 41

42 4 Boyutlu Görsellik (Visualization) Yeraltı ve yerüstü su kaynaklarının akışının uydu verileri ve tarafımızdan geliştirilmiş özel bir GIS kullanımıyla görselleştirilmesi ve kapsamlı haritalanması Jeografik verilerin detaylı oluşturulabilmesi ve bu verilerin içinde su kaynaklarının kapsamlı bir şekilde farklı bir renkte ayırt edilebilmesi Bu şekilde arzu edilen her noktada kesit alınabilmesi; yerüstü sularının mavi, yeraltı sularının kırmızı renkte oluşumu

43 4 Boyut mantığıyla, eş zamanlı olarak yerüstü ve yeraltı sularının kesitlerinin alınması ve görüntülenmesi 3 boyutlu kesitler alabilme imkanı 43

44 3 Boyutlu Kesitler Üzerinde detaylı analiz imkanı 44

45 Sonuç olarak; Kapsamlı Ülke Su Planlaması Model ve İmkanı Oluşturulabilinmesi 45

46 Kapsamlı Su Model Planlaması Entegre Analiz Sel Felaketleri Analizi Yeraltı Su Akışlarının Analizi Eş zamanlı görüntüleme Hava şartlarından yerleşim yoğunluklarına kadar geniş bir palet çerçevesinde uydudan takip Yağmur Modülü yağmur yağış öngörülerinin uydudan direkt alınabilmesi Simülasyon Modeli Databank bütün jeografik ve jeolojik verilerin kapsamlı haritalanıp hazırlanabilmesi Simülasyon parallel computing Planlama Haritalama, sel felaketi ve su kaynakları kirlenme öngörüleri 1. Yerüstü Su Kaynakları: Nehirler, tarım ve endüstrü amaçlı su kullanımı, içecel su kullanımı, barajlarda su kalitesinin kontrolü 2. Yeraltı Su Kaynakları: Su kaynakların doğru tespiti,içeriği, kullanımı, kirlenmelerine karşı önlemler 3. Denizsuyu: Mevcut yeraltı sularıyla karışımı veya bundan sonra olası sorunların öngörülüp önlem alınması Japonya dan çalışabilme imkanı Uygulama 46

47 R-2. FORTUNE Dergisindeki Tanıtım (Japonların yer altını saydam yaptıkları şeklinde) 47

48 FORTUNE (21 Kasım 211 tarihli) 48

49 İlginiz için çok teşekkür ederiz... 49