SEYHAN BARAJI HİDROGRAFİK HARİTA ALIMI DEĞERLENDİRİLMESİ VE SONUÇLARI M.FAKIOĞLU DSİ Genel Müdürlüğü Etüd ve Plan Dairesi, Harita ve Kadastro Mühendisi, harita1@dsi.gov.tr Özet Doğal ve yapay göller ile akarsuların işletilmesinde en etkin ve sorumlu bir kuruluş olan Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, yapılan çalışmaların sonuçlarını gözlemlemek ve bu sonuçlara göre gerekli önlemleri alarak, biriken sediment miktarını ve dağılımını belirlemek amacı ile hidrografik harita üretmektedir. Adana İli Seyhan Nehri üzerinde Seyhan Barajı inşaatı 1953 yılında başlandı ve 1956 yılında işletmeye açıldı. Kuruluş amacı sulama, enerji ve taşkın korumadır. Normal su kotundaki göl hacmi 1238 hm 3 tür. Alanı ise 67,8 km 2 dir. Sulama alanı 174000 ha ve yıllık enerji üretimi 350 GWh dir. Seyhan Barajı 1966, 1971, 1976, 1980, 1986 ve 1991 yıllarında klasik yöntemlerle, 2005 yılında ise otomatik veri toplama sistemi kullanılarak hidrografik haritası yapıldı. Aynı zamanda 2005 yılında eş zamanlı olarak kara alımı yapıldı. Değişik zamanlarda üretilen hidrografik haritalar karşılaştırılarak yıllara göre sediment miktarı hesap edildi. Sedimente sebep olan nedenler ve alınacak tedbirler tespit edildi. Anahtar Sözcükler: Hidrografi, sediment. General Directorate of State Hydraulic Works (DSİ), which is the most effective and responsible organization for operation of natural and artificial lakes and rivers, produces hydrographical maps to determine sediment yield and its dispersion rate by observing the results of works done and taking necessary measures according to these results. Construction of Seyhan Dam, in Adana on Seyhan River, had been started in 1953 and was started to operate in 1956. The purpose of this dam is irrigation, energy production and flood control., The volume of the dam lake is 1238 hm 3 at normal water level, surface area is 67,8 km 2, total area of irrigation is 174.000 ha and annual energy production is 350 GWh. Hydrographical maps of Seyhan Dam are made by using classical methods in 1966, 1971, 1976, 1980, 1986, 1991 and by automatic data collection system in 2005. At the same time in 2005, land measurements were made along with hydrographical measurements. Yearly sediment yield has been evaluated by comparing the hydrographical maps produced in different periods. Causes of sedimentation and counter measures were considered accordingly. Keywords: Hydrography, Sediment 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 225
SEYHAN BARAJI HİDROGRAFİK HARİTA ALIMI DEĞERLENDİRİLMESİ VE SONUÇLARI Şekil: 1. DSİ 6. Bölge Müdürlüğü Sınırlarında Kurulan Barajlar Seyhan Barajı DSİ VI. Bölge Müdürlüğü Sınırları içerisindedir. Cumhuriyetin kuruluşundan 1950 yılına kadar Türkiye de yalnız üç baraj yapılmış Ankara da Çubuk Barajı, Eskişehir de Tamamlanmamış Porsuk Barajı ve Niğde de Gebere Barajı. Seyhan Barajı 1953 yılında Türkiye nin dördüncü barajı olarak temeli atılmış ve 1956 yılında hizmete girmiştir. O günkü koşullarda (25 milyon dolar + 25 milyon TL.ye) mal olmuştur. Kuruluş amacı Sulama Enerji ve Taşkın Kurumadır. DSİ Vı. Bölge müdürlüğünün bu güne kadar yaptırdığı baraj sayısı onüçtür. Bunlar; 1-Seyhan barajı, 2-Kesiksuyu (Mehmetli) Barajı, 3-Kozan Barajı, 4-Tahtaköprü Barajı, 5-Berdan Barajı, 6-Kalecik Barajı, 7-Aslantaş Barajı, 8-Yarseli Barajı, 9-Gezende Barajı, 10-Nergizlik Barajı, 11- Çatalan Barajı, 12-Yayladağı Barajı ve 13-Berke Barajı. 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 226
DSİ VI. BÖLGE MÜDÜRLÜĞÜNÜN 1956-2005 YILLARI ARASINDA YAPMIŞ OLDUĞU BARAJLAR 2001-2005 1 1956-1960 1 1961-1970 0 1991-2000 3 1971-1980 3 1981-1990 5 Grafik 1. Bölgenin 1956-2005 yılları arasında yapmış olduğu barajlar Seyhan barajının 1966, 1971, 1980, 1986, 1991 ve 2005 yılında hidrografik haritaları yapılmıştır. 2005 yılı öncesi yapılan hidrografik haritaların; Yatay konumları; - Sekstant geriden kestirme yöntemi - Takeometre ve Teodolitlerle ilerden kestirme yöntemi ve - Elektronik aletler kullanılarak ışınsal yöntemle ölçülmüştür. Düşey (derinlikler) ise; - Fruno Echosounder kullanılarak grafik olarak ölçülmüştür. 2005 yılında yapılan hidrografik haritası ise; - Otomatik veri Toplama Sistemi Kullanılarak ölçüldü. ALET Ashtech Z- Surveyor GPS Alıcısı (3 adet) Otomatik veri Toplama Sistemi TEKNİK ÖZELLİKLERİ Çift frekanslı Real Time Ölçme Donanımı ve Yazılımı Post Processing için Ashtech Office Yazılım Baz ölçme doğrulukları Statik 5 mm + 1 ppm Rapid Statik 5 mm + 1 ppm Kinematik 1 cm + 1 ppm Real Time Kinematik Hareketli iken : Yatayda 3 cm, düşeyde 5 cm duyarlık Sabit iken : Yatayda 1 cm, düşeyde 1.7 cm duyarlık (en az 2 epok) RTK on-the-fly ilk hesaplama : 8 veya daha fazla uydu ile % 99.9 güvenilirlikle 30 sn. içinde Real Time Diferansiyel : 1 metre altı duyarlık ( PDOP < 4 ) ProMARK X- Baz ölçme doğrulukları CM 15 mm + 3 ppm GPS(Magellan) (Statik santimetre - yatayda ) < 0.75 m RMS ( Statik ) < 1m RMS ( Hızlı Statik ) < 1m RMS (Mobile) POS (Anlık Mutlak Konum ) 15 m RMS 2D veya 3D POS (Ortalama alarak ) 10 m RMS 2D veya 3D (HDOP <2, C\No > 47 db -Hz,2D) RTCM 1-3 m RMS 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 227
HYDROSTAR 0.2-1000 M derinlik ölçme aralığı ELAC 4300 Çift frekanslı (33 khz ve 210 khz) Sayısal derinlik okumaları ve grafik kağıda çizim 33 khz de 1 cm çözünürlük 1-20 pulse/saniye (pulse tekrarlama frekansı) PENMAP yazılımı Tekne Tüm Veri Toplama Teknikleri (Sensörler, Digital Kameralar V.B.) Gps İle Entegreli Olarak Kullanilir. Veriler Gerçek Zamanda Koordinatlandırılıp Base Haritaya Yerleştirilir. PC yada Notebook da çalışabilen hidrografik bir yazılımdır. Uzunluğu 7 metre fiberglas ile özel yapımlı 1 metre derinliklerde kullanılabilir ve ±20 cm.lik dalga boylarını elimine edebilme özelliğine sahip. Şekil: 2. 1966 yılında yapılan Seyhan barajı hidrografik haritası Şekil: 3. 1971 yılında yapılan Seyhan barajı hidrografik haritası Şekil: 4. 1976 yılında yapılan Seyhan barajı hidrografik haritası Şekil: 5. 1980 yılında yapılan Seyhan barajı hidrografik haritası 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 228
Şekil: 6. 1986 yılında yapılan Seyhan barajı hidrografik haritası Şekil: 7. 1991 yılında yapılan Seyhan barajı hidrografik haritası Seyhan barajının çevresi 257 km dir. 2005 yılında yapılan hidrografik harita ile o günkü su kotu ve kret kotu arasında kalan kara alımı için 204 Nirengi ve 472 poligon kullanıldı. Şekil: 9 Kara alımı SET2C elektronik aleti ile ölçüldü. Nirengi ve poligonlara Geometrik nivelmanla kot verildi. Yeni tesis edilen Nirengi ve poligonlara GPS, kestirme yöntemi ile açı ve kenar ölçülerek koordinatları hesaplandı. Kara alımı için aşağıdaki ekipler oluşturuldu; Nirengi ve poligon tesisi ekibi Nirengi ve poligon ölçüleri için ekip. Detay ölçüsü ekibi. Nivelman ekibi. Kıyı çizgisini ölçmek ve karadan ulaşımı zor olan detay noktaları için bir tekne, kaptan ve miracı (reflektörcü) den oluşan ekip. 2005 yılında yapılan hidrografik haritası için, 33 bin suda ve 20 bin karada detay noktası ölçüsü yapılarak bilgisayar ortamında çizimi gerçekleştirildi. Şekil:9 Kara kısmı ölçüleri arazinin zor ve engebeli olması nedeniyle altı ayda, Su kısmı ise bir ayda ölçüldü.günlük su kotu sayısal göstergeli eşelden hidrografik ölçüye başlamadan önce ve günlük ölçü bittikten sonra iki defa ölçüldü.şekil:8 Şekil: 8.sayısal göstergeli eşel 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 229
Şekil: 9. 2005 yılında yapılan Seyhan barajı Nirengi ve Poligon Kanavası Şekil: 10. 2005 yılında yapılan Seyhan barajı hidrografik haritası 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 230
YILLAR İTİBARİYLE BARAJDA MAKSİMUM SU KOTUNA GÖRE BİRİKEN VE KULLANILABİLİR SU MİKTARI 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1238 hm 3 1029 hm 3 924 hm 3 883 hm 3 878 hm 3 865 hm 3 831 hm 3 1966 1971 1976 1980 1986 1991 2005 Grafik 2. Barajda yıllara göre kullanılabilir su miktarı YILLAR İTİBARİ İLE BARAJDA BİRİKEN SEDİMENT MİKTARI 1966 YILI BAŞLANGIÇ ALINMIŞTIR 500 400 300 200 100 0 0 209 hm 3 314 355 360 373 407 hm 3 hm 3 hm 3 hm 3 hm 3 1966 1971 1976 1980 1986 1991 2005 Grafik 3. Barajda yıllara göre biriken sediment miktarı 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 231
1956 VE 2005 YILLARI ARASI KULLANILABİLİR VE ÖLÜ HACIM YÜZDE GRAFİĞİ (49 YILDA) %25 ÖLÜ HACİM %75 KULLANILABİLİR HACİM Grafik 4. Barajda 1956-2005 yılları arasında yüzde olarak biriken sediment miktarı RAKAMSAL OLARAK KULLANILABİLİR VE ÖLÜ HACIM GRAFİĞİ 1956 VE 2005 YILLARI ARASI (49 YILDA) 407 hm 3 ÖLÜ HACİM 831 hm 3 KULLANILABİLİR HACİM Grafik 5. Barajda 1956-2005 yılları arasında rakamsal olarak biriken sediment miktarı 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 232
ÇAKIT DERESİ KÖRKÜN DERESİ SEYHAN NEHRİ Şekil: 11. Seyhan Barajını besleyen nehir ve dereler Seyhan Barajını şekil 11 de olduğu gibi Seyhan Nehri, Çakıt Çayı ve Körkün Deresi beslemektedir. Seyhan barajına Seyhan nehri üzerinden gelecek rusubatı önlemek için Çatalan barajı yapıldı ve 1996 yılında işletmeye açıldı. Körkün deresinden ise barajı etkileyecek rusubat gelmemektedir. Ancak Seyhan barajını besleyen çakıt deresi çok rusubat getirmektedir. Çakıt Çayı, Seyhan Baraj Gölüne boşalan Seyhan Nehrinin önemli kollarından birisidir. Çakıt Çayı havzasında, bozulan toprak-su-bitki ve doğal dengesi nedeniyle, artan erozyondan taşınan toprakların, Çakıt Çayı ile Seyhan Barajı rezervuarına taşınmakta ve erken sedimentle dolarak ömrünün kısalmasına neden olmaktadır. 1980 yılında meydana gelen taşkın nedeniyle Çakıt çayından baraj rezervuarına büyük miktarda rusubat gelmiştir. Bu taşkın nedeniyle çay üzerinde bulunan tabii baraj ve göl zarar görerek tahrip olmuştur, Daha sonraları ise dere yatağında taban oyulmaları nedeniyle yamaç göçmeleri başlamıştır şekil 12 de. Yamaç göçmeleri heyelana sebep olmuştur. Buradan taşınan rusubat Seyhan barajına taşınmaktadır. 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 233
Erozyon için alınacak önlemler; Şekil: 12. Yamaç ve taban oyulmaları Orman Genel Müdürlüğü çakıt çayı havzasında ağaçlandırma ve mera ıslahı yapmaktadır. DSİ Genel Müdürlüğü tarafından yamaç göçmeleri ve heyelan kontrolü gibi yatak ıslahı önlemleri yapmaktadır. Çakıt çayı yatağı taş dolgu şeklinde yapılmış ve daha sonraları heyelanın topuk kısmından başlayarak membaya doğru üç adet breton tipi ıslah sekisi inşası düşünülmüştür. Seyhan Baraj gölüne sediment ulaşımını önlemek için Çakıt çayı mansabında sediment için bir depolama yeri araştırılıp yapılması düşünülmüştür. 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 234
DEĞİŞİK TARİHLERDE ÇAKIT DERESİNDE YAPILAN ISLAH ÇALIŞMALARI 1982 2003 2004 2004 DSİ NİN EROZYUN VE RÜSUBAT KONTROL KONUSUNDA YAPTIĞI ÇALIŞMALAR DSİ daha çok mecra (dere yataklarında) ıslahı konusunda çalışmalar yapmakta, az miktarda da olsa gerektiği takdirde sınırlı alanlardaki yamaç arazilerde de çalışmaktadır. Ayrıca erozyonun önlenmesi için Ağaçlandırma ve Erozyon Kontrol Genel Müdürlüğü ve Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü ile işbirliği yapmaktadır. DSİ 1958 yılından itibaren erozyon ve rüsubatın kontrol edilmesi için etüt ve uygulama çalışmalarına başlamıştır. Bu çalışmalarda; -Yerleşim yerlerinin, -DSİ ve diğer Kamu tesislerinin -Depolamaların (baraj ve gölet) -Tarım arazilerinin korunmasına öncelik verilmektedir. 2002 yılında enerji barajları için 5 yıllık bir ağaçlandırma ve erozyon kontrolü projesi başlatılmıştır. Bu kapsamda yapılacak çalışmalar Yenice, Kapulukaya, Seyhan, Keban, Atatürk, Söğüt, 4 Eylül Adıgüzel, Kürtün, Karadere ve Çaygören Barajları yağış alanlarında gerçekleştirilecektir. 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 235
EROZYON VE KONTROL ÖNLEMLERİ 1- Yamaç Arazi Islahı Önlemleri Yamaç arazi ve yatak ıslahı Aynı yatağın 14 yıl sonraki durumu 2- Oyuntu ve Mecra Islahı Önlemleri Rüsubat depolama amaçlı inşa edilen tersip bendi Mecra ıslahında kullanılan ıslah sekileri Canlı iksa ile kıyı erozyonu önlenmesi Kaynaklar DSİ VI. Bölge Müdürlüğünün 2004 yılında hazırlamış olduğu Adana İli Pozantı İlçesi Çakıt Çayı Belemedik Heyelan Islahı Teknik Raporu (Ali KEŞ Or.Yük. Müh., Bünyamin TİBİK İnş. Yük. Müh. Cabbar YÖRDEM Jeoloji Yük. Müh. Kaplan KÜÇÜK Etüd ve Plan Şube Müdürü Adil AKYATAN Bölge Müdür Yr.) 23-25 Kasım 2005, İTÜ İstanbul 236