TÜRKĠYEDE DOĞAL AFET OLARAK TAġKIN VE ÖNLEM YÖNTEMLERĠ

Transkript

1 TC Orman ve Su İşleri Bakanlığı Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü Proje ve Proje Fizibilite Eğitimi Mart 2012 Çorum TÜRKĠYEDE DOĞAL AFET OLARAK TAġKIN VE ÖNLEM YÖNTEMLERĠ İbrahim Gürer Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Maltepe Ankara Eskipazar, Soğanlı Çayı Köprü Tahribatı

2

3

4 Mart 2001 Diyarbakır

5

6

7

8 10 Ağustos 1998 Trabzon bölgesi

9 TAġKIN NEDĠR?

10 TAġKIN NEDĠR? TaĢkın yatağı Ana yatak Ana yatak 10 Dakika önce Rize Çamlıhemşin Ağustos 2005 (DSI 2005) 10 Dakika sonra

11 TAġKIN TÜRLERĠ 1. Nehir taşkınları 2. Kıyı taşkınları ( Okyanus, Deniz, Göl) (Van Gölü örneği) 1. Nehir TaĢkınları a. Memba ve ani taşkınlar (flash flood) Van Gölü i. Süzülme hızı düşük ii. Süre kısa, şiddetli yağış iii. Can kaybı çok olabilir b. Mansab taşkınları i. Süre uzun ii. Bu sürede oldukça yüksek yağış Zap Suyu Karabük sağ sahil tahribatı

12 TAġKIN VE YAĞIġ TÜRÜ 1. Yağmurlar 2. Kar erimeleri 3. Dolu Ve diğerleri depremler, toprak kaymaları, baraj yıkılmaları ve nehir yatağındaki sedimantasyon (çökelme) taşkınların oluşumunda etkili olan diğer faktörlerdir.

13 1. Yağmurlara Bağlı Olarak GeliĢen TaĢkınlar a. Orografik (Akdeniz ve Doğu Karadeniz de etkili) b. Konvektif (İç ve Güneydoğu Anadolu da etkili) c. Cephesel (Batı karadeniz ve Ege de etkili) 21 Mayıs 1998 EĢyağıĢ çizgileri 2. Kar Erimesine Bağlı Olarak GeliĢen TaĢkınlar Doğu ve Güneydoğu Anadolu bölgelerindeki dağlık kesimlerde, genellikle Nisansonu, Mayıs başından itibaren kar üzerine düşen yağmurlarla veya havaların ısınmasıyla erimeye başlayan kar örtüsü, mansap yerleşimlerinde taşkınların gelişiminde önemli pay sahibidir Zap suyu

14 TAġKINLARIN OLUġUMUNU ETKĠLEYEN FAKTÖRLER 1. Doğal etkiler 2. İnsan etkileri 1. TaĢkınların oluģumunu etkileyen doğal faktörler Fiziksel (topoğrafya, zemin türü, bitki örtüsü, drenaj ağı) Hidrolojik (zeminin yağış öncesindeki su içeriği, doygunluğu, nehir yatağındaki su miktarı vb.) Süzülmeyi etkileyen başlıca faktörler 1. Zeminin geçirimliliği 2. Zeminin doygunluğu 3. Bitki örtüsü 4. Topografya Değirmendere 1990 (IMO 2005)

15 2. TaĢkınların oluģumunu etkileyen insani faktörler a. Orman alanlarının yok edilmesi b. Kuralsız kentleşme c. Barajlar yıkılması d. Dolaylı olarak iklim trendlerinde meydana gelen değişimler ( Karbon salınımı vd)

16 TAġKIN ĠSTATĠSTĠKLERĠ

17 Yıl Taşkın Sayısı Türkiye İçin Taşkın Kronolojisi Ölü Zarar Gören Alan (Ha) Maddi Kayıp($) Yıl Taşkın Sayısı Ölü Zarar Gören Alan (Ha) Maddi Kayıp($) Toplam

18 Arası Türkiye Genelinde Yaşanan Taşkınlar

19 Havzalara Göre Taşkın Sayıları

20 Taplam sayısı :1925 Ölü sayısı : 1194 Maddi Zarar : milyar $ TaĢkın sayısı Ocak 201 ġubat 85 Mart 157 Nisan 157 Mayıs 142 Haziran 261 Temmuz 214 Ağustos 128 Eylül 105 Ekim 89 Kasım 68 Aralık 318 TaĢkın sayısı Ġlkbahar 456 Yaz 603 Sonbahar 262 KıĢ 604

21 TÜRKĠYE DE TAġKINLARIN ALANSAL DAĞILIMI

22 TAġKIN ZARARLARI VE AZALTMA YÖNTEMLERĠ

23 TAġKINLARIN ZARARLARI 1. Birincil Zararlar a. Can ve mal kayıpları b. Yapılardaki hasarlar c. Yol, köprü, havaalanı ve benzeri ulaşım yapılarındaki hasarlar d. Ekili alanlardaki hasarlar e. Yerleşim bölgelerinde balçık, çamur, ve sediment birikimi

24 2. Ġkincil Zararlar 2.1. Kısa sürede ortaya çıkan zararlar a. Ekili alanlardaki hasada hazır ürünlerin yok olması b. İçme suyu problemi c. Kanalizasyon ve atık su problemi 7 Mayıs 2001 Antakya (Hatay) d. Gaz, elektrik ve telefon ve iletişim ağları zarar görmesi e. Yol ve köprüler kullanılamaz duruma gelmesi ve çevreyle olan bağlantının tümüyle kapanması

25 2.2. Uzun sürede ortaya çıkan zararlar a. Nehir yatağının değişmesi b. Tarım arazilerinin kullanılamaz hale dönüşmesi veya tamamen yok olması c. İşsizlik,piyasada durgunluk d. Banka faizlerinde ve Sigortalama ücretlerindeki oynamalar ve/veya artış e. Doğal yaşam ortamlarının bozulması, türlerde değişim ve kayıplar ve yıkım.

26 TAġKINLARIN ZARARLARININ AZALTILMASI Nehrin memba tarafında nehir yatağına gelecek su miktarını kontrol altına alabilmek için, Ağaçlandırma Teraslama ile nehir yatağını besleyen yamaçların genel eğiminin düşürülmesi Nehir yatağına paralel kanallarla yüzey suyunun kontrollü drenajı Barajlarla suyun rezervuarda tutulması Karabük Mezbaha arkası

27 TAŞKIN KONTROL YÖNTEMLERİ /20

28 28/20

29 1. YAPISAL ÇÖZÜMLER a. Üst havza ağaçlandırması b. Taşkın duvarları ve seddeler c. Taşkın kanalları d. Sel kapanları e. Nehir yataklarının düzenli bakımı ve iyileştirilmesi yapılmalıdır. Fildöfer kullanılarak yapılan nehir akım düzenleme Amaçlı, yönlendirme duvarları ve mahmuzlar (Maccaferri, 1988) f. Derivasyon kanalıyla nehir ıslahı g. Baraj ve göletlerin yapılması h. Taşkın sularının ev vebinalara girişini engellemeye yönelik yapılar. Mengen, Bolu da TEFER projesi kapsamında Fildöfer kullanılarak dere yatak düzenlenmesi

30 Akarsular su toplama havzalarının memba kesimlerinde ve üst kotlardan başlayarak yapılacak ağaçlandırma ve teraslama toprağı yerinde tutar Muğla,KaraMuğla Deresi (DSI 2006) Makedonya da düşü yapılarıyla yatak konrolü Karadeniz, Rize de fildöfer kullanılarak yapılmış enerji kırıcı amaçlı düşü yapıları

31 Keban dam Bağlamalar (Regülatörler) ile akım hızının konrolü Korkuteli, Antalya Not: Akarsular üzerine inşa edilen barajlar, regülatörler, britler ve benzeri akım hızını düşüren yapılar, rezervuarların özellikle taşkın sırasında taşınan sediment ve debriz malzemesi ile dolmasını engeller ve bu su yapılarının ekonomik ömürlerini uzatarak milli ekonomiye katkı sağlar.

32 Taşkın kontrol yapıları: Akarsu içerisinde güvenle taşınabilecek miktarın üzerindeki suları taşımak üzere planlanmış olan taşkın duvarları Akarsu boyunca tasarlanmış seddeler ve rezervuarın mansabındaki taşkın pik değerinin azaltılması için taşkının bir kısmını depolamak amacıyla projelenmiş rezervuarlardır. 32/20

33 Diğer Yapısal Önlemler a) Derivasyon Yapısı: Taşkın sularının bir akarsudan bir başka dere yatağına aktarılmasıdır. Bu şekilde taşkın oluşan akarsuyun debisi azaltılarak vereceği zararların önüne geçilmiş olur. b) Yatak Islahı: Genellikle akışa karşı hidrolik direnci azaltmak için bir kanalı imkan dahilinde kaplamayı temizlemeyi, kanal uzunluğunu kısaltmayı, menderesleri ortadan kaldırmayı, kanalı derinleştirerek ve genişleterek kanal kapasitesinde bir artış sağlamayı amaçlar. c) Seddeler ve Taşkın Duvarları: Taşkın seddeleri esas olarak topraktan oluşurlar; taşkın seviyelerine, dalga etkilerine ve sızmaya -örneğin borulanma nedeni ile kum kaynaması ve iç erozyona karşı- dayanıklı olmalıdırlar. 33/20

34 Derivasyon girişi Torul Barajı Derivasyon Giriş Yapısı Torul Barajı Derivasyon Çıkış Yapısı 34/20

35 Seddelerin Planlanmasında; I. Proje taşkın su seviyelerine, II. Dalga etkilerine ve üstten aşmalara karşı proje hava paylarına, III. Toprak seddeleri ile zeminde, hidrolik eğimin ve sızmanın hesaplanması için taşkın su seviye sürelerine, IV. Buz barajı oluşması ve sonrasında oluşacak kabarma olasılığının bilinmesine ihtiyaç duyulur. Sedde kırılmalarının tehlikeleri tam anlamıyla giderilemez. Sedde yarıklarından dağılan sulardan su baskınlarına maruz kalabilecek alanların genişliği, önceki deneyimler esas alınarak tahmin edilebilir. 35/20

36 2. YAPISAL OLMAYAN ÇÖZÜMLER a. Taşkın Yatağı Kullanımının Kontrolü: b. Kentsel ve Küçük Tarımsal Havza Drenaj Yapılarının Tasarımı c. Taşkın erken uyarı sistemlerinin gerçekleştirilmesi Trabzon Maçka İçin 100 Yıllık Tekerrüre Sahip Taşkın Risk Haritası d. Taşkın risk haritalarının hazırlanması e. Sigortalamanın doğru ve etkin bir biçimde uygulanması. f. Toplumsal eğitimin sağlanması Q 500 Debisinin Oluşturacağı Taşkın Anında Trabzon Maçka İlçesinin Mansabındaki Yerleşimlerin 3 Boyutlu Görünümü

37 a. TaĢkın Yatağı Kullanımının Kontrolü Taşkın yatağının oldukça verimli toprağa sahip olması, kum ve çakıl gibi inşaat malzemelerine ve suya olan yakınlığı ve düz olması nedeni ile tarımsal, endüstriyel, şehirsel ve ulaşım gelişimini cazip kılmaktadır. Büyük taşkın olaylarının seyrek olması, bu sektörlerin taşkın yataklarında gelişmesini sağlayabilir. Değişik frekanslı tasarım taşkınlarının taşkın ovasında ötelenmesi, taşkın seviyelerinin belirlenmesi ve topoğrafik harita üzerine taşkınların işlenmesi ile tehlikenin boyutları göz önüne getirilmelidir. 37/20

38 b. Kentsel ve Küçük Tarımsal Havza Drenaj Yapılarının Tasarımı Kentsel ve küçük tarımsal havzalar için drenaj sistemlerinin tasarlanması şu sebeplerden ötürü doğal havzalardaki sistemlerin tasarımından farklıdır; i. Kentsel havzalardaki su toplama alanı genellikle çok küçüktür, ii. Kentsel havzalar genellikle şiddetli yüzey akış meydana getiren yüksek oranda geçirimsiz alanlara sahiptir, iii. iv. Taşkın oluşum aşaması kentsel havzalarda daha hızlıdır, Su genellikle akarsular tarafından değil, aksine kapalı konduvi ve kanallar tarafından drene edilir, v. Kentsel havzalarda genellikle debi ölçümleri bulunmamaktadır.

39 TAŞKIN ERKEN UYARI SİSTEMİ KURULMASI (BATI KARADENİZ TEFER PROJESİ ÖRNEĞİ)

40 TaĢkın Tehlikesi Uyarısı: Taşkının süresi ve beklenen yayılım alanını belirli bir zaman öncesinde bildiren taşkın uyarı sisteminin geliştirilmesi ve sürekli işler hale getirilmesi zorunludur. Uzun yıllarda sadece bir kez çalıştırılan sistem, gereksinim duyulduğu zaman muhtemelen yetersiz olabilir. Sürekli işletme tekniğini ekonomik kılmak için, taşkın uyarı sistemi günlük rutin gözlemler, düzenli hidrometrik ölçümler ve trafik kontrolü gibi diğer faaliyetlerle birleştirilebilir. 40/20

41 DEVLET SU ĠġLERĠ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ(DSĠ) ETÜD ve PLAN DAĠRESĠ BAġKANLIĞI TÜRKĠYE ACĠL SEL VE DEPREM ĠYĠLEġTĠRME PROJESĠ (TEFER) Project area Scale: 1: km 30 km

42 TEFER PROJESİNİN TAHMİN VE ERKEN UYARI GENEL SİSTEMATİĞİ

43 Erken taşkın uyarısı yapmak amacıyla kurulan sistemde gerçek zaman bazında veri toplayan 14 adet akım, 10 adet meteoroloji istasyonu ve 1 adet doppler radar mevcuttur. En önemli Konu toplanan hidrometeorolojik verilerin bir bütünlük içerisinde, doğru olarak analiz, yorum ve havzanın yağış akış modelinde kullanılarak orada yaşanları gerektiğinde ikaz edip mal ve can kaybını önlemektir.

44 TAġKIN RĠSK HARĠTALARIN HAZIRLANASI ( TRABZON, DEĞĠRMENDERE, MAÇKA ÖRNEĞĠ *) Trabzon Değirmendere Nehri, 20 Haziran 1990 saat [DSI, 1990] (*) Ucar,I.,2010. Coğrafik Bilgi Sistemi ve HEC-RAS kullanılarak Taşkın Riskinin Belirlenmesi;Trabzon Maçka Örneği Yük. Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Müh. Fak. İnşaat Müh. Böl.Ankara.

45 Çalışmanın Amacı Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve bir hidrolik model olan HEC-RAS programı ile, topoğrafik haritalar, hidrometrik veriler ve arazi çalışmalarından elde edilen bilgilerle oluşturulan model yardımıyla farklı tekerrür periyotlarına ait taşkın risk haritalarının tespit edilmesidir. Doğu Karadeniz Havzası nda Döneminde Meydana Gelen Taşkınlar No TaĢkın Tarihi TaĢkın Yeri Can Kaybı 1 07 Ağustos 1998 Trabzon, Rize Haziran 2000 Ordu-Ünye Ağustos 2001 Artvin-Arhavi Ekim 2001 Artvin-Hopa Kasım 2001 Rize-Çayeli, Çamlıhemşin Haziran 2002 Ordu-Refahiye Temmuz 2002 Rize-Merkez, Güneysu, Çayeli Ağustos 2005 Trabzon-Çaykara, Hayrat, Of Ağustos 2005 Rize-İyidere Ağustos 2005 Trabzon, Rize-Çamlıhemşin Ekim 2005 Rize-Taşlıdere Ekim 2005 Trabzon-Çaykara, Hayrat, Of Haziran 2006 Ordu-Ünye Haziran 2006 Giresun-Keşap Eylül 2008 Rize-Pazar Temmuz 2009 Ordu-Perşembe Ekim 2009 Trabzon-Merkez -

46 Çalışma Alanı

47 Önceki Çalışmalar 1. Djokic, D., ve ark. (1994), Arc/HEC-2 Modülü 2. Evans (1998), HEC-RAS ve CBS 3. Azagra ve ark. (1999), Waller Nehir Havzası (Texas), HEC- RAS ve CBS 4. Mclin ve ark. (2001), Pajarito Platosu (Meksika), HEC-HMS, HEC-RAS, CBS Taşkın Risk Haritalaması Konusunda Türkiye deki Önceki Çalışmalar 1. Baga (2000), Çayboğazı Havzası (Fethiye, Muğla) Mike 11 GIS 2. Doğanoğlu (2000), Aynı havzada, HEC-RAS ve CBS 3. Usul (2006), Batı Karadeniz Havzası, Mike 11 GIS 4. Özdemir (2007), Havran Çayı (Balıkesir), HEC-RAS ve CBS 5. Akar (2009), Yeniçiftlik Nehir Havzası (Beykoz, İstanbul), HEC-RAS ve CBS

48 UÇAR, İ. 13/44

49 Çalışmanın Aşamaları

50 Arazi Modelinin Oluşturulmasında Kullanılan Yöntem

51 Değirmendere Havzası nın CBS ile Tespit Edilen Fiziksel Karakteristikleri

52 ArcGIS-Editor İle Yapılan Sayısallaştırmalar

53 HEC-GeoRAS İle Nehir Yatağının Tanımlanması

54 Arazi Modelinden HEC-RAS a Gönderilen Kesitlerin Yerleşimi

55 HEC-RAS Hidrolik Analiz Programı Ana Menüsü

56 HEC-RAS a gönderilen veriden örnek bir topoğrafik kesit UÇAR, İ. 21/44

57 Manning Pürüzlülük Katsayılarının Tespiti

58 Bir Enkesitin HEC-RAS ve HEC-GeoRAS Programlarındaki Görünümü

59 Değirmendere Havzası nda Bulunan Açık ve Kapalı Akım Gözlem İstasyonları Ġstasyon Adı No ĠĢleten KuruluĢ Nehir Kolu Adı Gözlem Süresi (yıl) YağıĢ Alanı (km 2 ) Kot (m) Durum Sanayi Site DSİ Değirmen Dere ,0 5 Açık Esiroğlu 2251 EİEİ Değirmen Dere ,5 155 Açık Öğütlü DSİ Değirmen Dere ,4 160 Açık Öğütlü 2248 EİEİ Değirmen Dere 1 732,6 162 Kapalı Çiftdere DSİ Galyan Deresi ,5 250 Kapalı Kanlıpelit 2206 EİEİ Değirmen Dere ,0 257 Kapalı Ortaköy DSİ Altındere ,0 450 Kapalı Ortaköy DSİ Altındere 4 261,0 450 Açık Ormanüstü DSİ Maçka Açık Ormanüstü DSİ Maçka ,0 770 Kapalı

60

61 Değirmendere Nehri nin TaĢkın Debilerinin Tespiti Ġçin Kullanılan Akım Gözlem Verileri m Yıllar Q p (m 3 /s) m Yıllar Q p (m 3 /s) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,5 56* , ,6 57* , ,0 58* ,0** ,2 59* ,0** ,8 *Hidrolik analizlere katılamamıştır. **Değerlendirilmesi resmi olarak bitmemiştir. Altındere Yan Kolunun TaĢkın Debilerinin Tespiti Ġçin Kullanılan Akım Gözlem Verileri Yıllar Q p (m 3 /s) Yıllar Q p (m 3 /s) Yıllar Q p (m 3 /s) Yıllar Q p (m 3 /s) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,7

62 Farklı Dağılımlara Göre Noktasal TaĢkın Frekans Analizinin Analitik Metot Sonuçları ve Grafiği Dağılım T r (Yıl) Normal 170, ,8 265,4 286,7 306,9 330,0 Birleşimden Sonra (2206, 2248, 2251, 22-86) 2 Par. Log-Normal 146, ,3 329,0 395,7 468,7 570,7 3 Par. Log-Normal Debiler (m 3 /s) 132,8 180,8 259,0 329,9 415,2 515,1 664,9 Log Pearson Tip-3 124,7 165,7 237,7 310,4 403,1 522,4 676,9 Gumbel 168,4 218,7 282,4 329,6 376,4 423,1 484,7 Hidrolik Analizler Ġçin Kullanılacak TaĢkın Debileri Ġstasyon Birleşimden Önce (22-61, ) Birleşimden Sonra (2206, 2248, 2251, 22-86) En Uygun Dağılım Log-Pearson Tip 3 (Q m 3 /s) Log-Pearson Tip 3 (Q m 3 /s) Yinelenme Periyodu, T r (Yıl) , , ,7 199,3 275,5 124,7 165,7 237,7 310,4 403,1 522,4 676,9

63 Ġstatistiksel analizlerle tespit edilen, nehir kollarına ait debi değerlerinin HEC-RAS a girilmesi

64 Hidrolik Analiz Sonuçları Q 500 Debisinin Maçka Şehir Merkezinin Mansabında Bulunan Kemer Köprüde Oluşturacağı Taşkın Seviyesi

65 Altındere yan kolunda seçilen bir kesit yerinin fotoğrafı ve kesitteki su yüzü kotları

66 Değirmendere ana nehir kolunda seçilen bir kesit yerinin fotoğrafı ve aynı kesitteki su yüzü seviyeleri

67 Değirmendere Ana Nehir Kolunda 500 ve 200 Yıl Tekerrüre Sahip Debilerin OluĢturduğu Su Yüzü Profilleri

68 ÇeĢitli Yinelenme Periyotlarına Sahip Debilere Göre OluĢturulan 2 Boyutlu TaĢkın Risk Haritaları Tekerrür (Tr, Yıl) Su Altında Kalan Alan (ha)

69 Birleşim Bölgesi Öncesi ve Sonrası İçin Muhtemel Taşkın Haritaları

70 Maçka İlçesi Mansap Yerleşimleri İçin Muhtemel Taşkın Haritaları

71 Değirmendere Ana Nehir Kolunda Bulunan Yerleşimler İçin Muhtemel Taşkın Haritaları

72 Birleşim Bölgesi Sonrası İçin Detaylı Muhtemel Taşkın Haritaları

73 20 Haziran 1990 günü tespit edilen maksimum akım değeri olan 610 m 3 /s lik debinin yinelenme periyodu 410 yıl olarak tespit edilmiştir.

74 610 m 3 /s lik (Q 410 ) debinin oluşturacağı su seviyesi Nehir kollarının birleşim bölgesinde 677 m 3 /s lik (Q 500 ) debinin oluşturacağı su seviyesi

75 Öneriler Havzanın membaında taşkın anında ötelemeyi sağlayabilecek depolamalı koruma yapıları inşaa edilmelidir. Taşkın yataklarında bulunan yerleşimler kaldırılmalıdır. Taşkın duvarlarını yükseltmek her zaman en doğru çözüm değildir. 500 yıllık tekerrüre sahip taşkın debisinin oluşma olasılığı çok az gibi görülebilir, ancak 20 Haziran 1990 günü debinin; çalışma alanında 610 m 3 /s, havzanın mansabında ise 1000 m 3 /s nin üzerinde olduğu belirlenmiştir.

76 Öneriler Özellikle taşkın öteleme imkânına sahip olmayan Değirmendere Nehri gibi kontrolsüz derelerde insanların taşkınlara karşı bilinçlendirilmesi ve erken uyarı sistemlerinin devreye konulması gerekmektedir. Havzanın dik yamaçlarından erozyonla gelebilecek sediment ağaçlandırma ve uygun teraslama yöntemleriyle önlenmelidir.

77 Altındere Yan Kolu Öneriler Değirmendere Ana Nehir Kolu KRİTER Ana nehir kolu ile yan kol arasındaki açı 20~30 olmalı AKSİ TAKTİRDE OLASI RİSKLER Meydana gelebilecek yüksek debi anında birleşim bölgesinde çevrintiler ve yan kanalda ters akım oluşabilir. Önerilebilecek Yeni Güzergah Yan kanalda sediment yığılması oluşabilir. Bu yüzden taşkının etkisi yan kanalda artacaktır. Değirmendere Nehri Birleşim Sonrası Kesin öneriler deneysel çalışmalar yapılıp sonuçlar tespit edildiğinde verilebilir.

78 Öneriler Taşkın riski taşıyan bölgelerde daha detaylı haritalama çalışmaları yapılmalıdır. Maçka İlçe merkezinde bulunan kemer köprü gibi senelerdir ayakta kalabilen köprülerden çeşitli büyüklükteki taşkın anlarında ölçümler yapılmalı ve bu model çalışmalarında kalibrasyonun sağlanması için kullanılmalıdır.

79 TAŞKIN ÖNLEME YAPILARININ PROJELENDİRİLMESİ /20

80 PROJE TAŞKINI TAHMİNLERİ Proje Taşkın Tipleri Veri Hazırlama Proje Taşkının Hesaplama Teknikleri Büyüklük ve Hesap Yöntemleri Proje Tasarım Ömrü Büyük Haznelerdeki Tasarım Taşkınları Deneysel (Ampirik) Yöntemler Deterministik Modeller Olasılık Modelleri

81 Su yapılarının tasarımında kullanılan taşkın tipleri: Yapım aşaması taşkını: Su yapısının nehir üzerinde inşası sırasında güvenliğini sağlamak için 10, 20 yıl gibi periyotlarda gelen taşkın değeridir. Dolusavak proje taşkını: Baraj, regülatör gibi yapıların tasarımında 100, 1000 veya yıllık periyotlarda savak üzerinden geçecek taşkını ifade eder. Baraj inşaatı sırasında yapılan derivasyon Yapısı ile güvenliğin sağlanışı*1+

82 Büyüklük ve Hesap Yöntemleri Düşük-hasar riskine sahip menfez ve tali yol gibi yapıların tasarım taşkın debileri, düşük öneme sahip olmasından dolayı ampirik yöntemlerle hesaplanabilir. Ancak can kaybı tehlikesinin olduğu durumlarda; amaç, öncelikle maksimum koruma sağlamaktır ve genellikle tasarım taşkını olası olarak maksimum taşkın veya standart proje taşkını kabul edilir.

83 Olası maksimum taşkın değeri (OMT) : Bir arazide tüm faktörler göz önüne alındığında su yapısı için en büyük riski taşıyan taşkın değeridir. Standart proje taşkını (SPT) : Son derece nadir olan kombinasyonlar dışında, coğrafi bölgenin karakteristiklerini de kapsayan koşullar doğrultusunda tespit edilen taşkın değeridir. Taşkından tamamen korunmak her ne kadar ekonomik olarak olanaksız olsa da yapıların projelendirilmesinde taşkın risk değeri dikkate alınmalıdır. Bir proje için en uygun taşkın büyüklüğünün ne olacağına ilişkin kararı tasarımcı yapacağı mühendislik çözümüne dayandırmalıdır

84 Meydana gelecek taģkın boyutunun belirlenmesi: Menfez, köprü, savak, su bentleri, küçük barajlar ile taşkın planlama bölgesindeki karayolu ve demiryollarının tasarımında kullanılan pik debi Taşkın kontrol haznelerinden geçecek olan taşkın hacmi Bir taşkın boyunca, akarsu ana kollarının girişinde oluşacak taşkınların üst üste gelmesi durumudur.

85 Proje Ömrü Tasarım taşkın değeri, beklenen taşkın hasarı ve taşkın-koruma maliyetleri arasındaki optimizasyon dikkate alınarak seçilir. Projenin planlanması aşamasında tasarım ömrü periyodu aşağıdaki gibi 4 şekilde tanımlanmaktadır. Fiziksel ömür: Su yapısının yapımından, fonksiyonunu fiziksel olarak gerçekleştiremediği ana kadar geçen süreçtir. Ekonomik ömür: Su yapısının sürekli kullanımından kaynaklanan, yararların işletme maliyetini artık karşılayamadığı zamana kadar geçen süredir.

86 Analiz periyodu: Öngörülen analiz süresi uzunluğudur. Yapım hedefi: Tesisin gelecekteki talepleri karşılaması artık beklenmeyen zamana ulaşıldığında elde edilen değerdir. Ancak seçilen tasarım taşkın değeri, politik, sosyal, çevresel ve diğer ölçülemez kriterler düşünülmeksizin elde edilmemelidir.

87 Veri Hazırlama Proje taşkınlarının belirlenmesinde kullanılan temel veriler (meteorolojik veriler, su seviyesi kayıtları ve debi ölçümleri ), DMI, DSI, eski EIEI, ve kısmen de, eski ismiyle KHGM şimdiki İl Özel İdareler, ve üniversitelerden, toplanmış kayıtlardır. Taşkın rejiminin doğru değerlendirilebilmesi için, tarihsel taşkınların su seviyelerinin belirlenmesi gerekmektedir. Taşkın seviyelerinden derlenen bilgiler, taşkınlardan sonraki maksimum su seviyesi, süprüntü malzemelerinin izleri, köprüler, binalar ve akarsu bentlerindeki taşkın izleri, proje bölgesinde uzun zamandan beri ikamet edenlerden elde edilen bilgiler, taşkın sırasında çekilen fotoğraflar, belgeler, basındaki makaleler ve anılar şeklindedir.

88 Proje TaĢkını Hesaplama Teknikleri Proje taşkınlarının belirlenmesinde kullanılan hesaplama tekniklerinin seçimi, mevcut hidrolojik verinin tipine, niceliğine ve kalitesine bağlıdır. Genellikle en iyi teknik, mevcut veriden maksimum oranda bilginin çıkartılmasını sağlayan tekniktir. Eksik veya hatalı veriden maksimum bilginin elde edilmesi için, sonuçları karşılaştırmak ve daha sonra mühendislik analizine dayalı tasarım parametrelerinin seçimi için farklı yöntemlerin kullanılması akıllıca olacaktır.

89 1) Deneysel (Ampirik) Yöntemler Basit tipteki bir deneysel formülde pik debi değeri (Q); Q=CiA Buradaki A au toplama alanı, i mm/sa olarak yağış şiddeti, C akış katsayısı ve geniş sınırlar arasında değişmektedir. Belirli bir çalışmada kullanılacak olan bu değerler deneysel veriye göre seçilmektedir. Deneysel formüllerin uygulanması genellikle bu formüllerin geliştirildiği bölgeyle sınırlıdır. Daha güvenli bir yöntemin uygulanamadığı durumlarda kullanılmalıdır. Bu yöntemde pik akımın yinelenme periyodunun hesaplanması zordur.

90 2) Deterministik Modeller Deterministik modeller, proje taşkınının yağış ve kar erimesi veya memba noktalarında bilinen taşkın hidrograflarının birleştirilebilmesine bağlı olarak, iki şekilde sınıflandırılabilirler: Yağış-akış modelleri Akım ötelenme modelleri

91 3) Olasılık Modelleri Taşkınların büyüklükleri ve gelecekte oluşma zamanları önceden belirlenememektedir. Taşkın oluşma olasılığı yalnızca olasılıksal esaslara göre, yani belirli bir zaman diliminde belirli büyüklükteki bir taşkın değerinin aşılma olasılığına karşılık gelmektedir. Aşılma olasılığı p olan değişkenin yinelenme periyodu T=1/p şeklindedir. Proje taşkının sentezindeki temel esaslardan biri, proje taşkın değerinden daha yüksek taşkınların oluşma riskinin değerlendirilmesidir. Risk değerleri ile ilgili bilgi; taşkınsigorta oranları; taşkın bölgesi politikaları veya su kalitesi etkileri gibi sosyal, çevresel ve ekonomik anlamlara sahip olması nedeniyle önemlidir.

92 Taşkınsız günler dileği ile

93 Birleşim noktasından sonraki nehir kolunda seçilen kesitin fotoğrafı ve oluşabilecek su yüzü kotları

94 Birleşim noktasından sonraki bir kesitte, 1990 taşkın debisi ile Q 200 ve Q 500 ün oluşturacağı muhtemel su seviyeleri

95 Maçka İçin 100 Yıllık Tekerrüre Sahip Taşkın Risk Haritası

96 Q 500 Anında Maçka İçin Olası Taşkın Risk Haritası

97 Q 500 Debisinin Oluşturacağı Taşkın Anında Maçka nın Mansabındaki Yerleşimlerin 3 Boyutlu Görünümü