harran-hidroloji ders notlari

8/11/2019 Harran-Hidroloji Ders Notlari

1/40

T.C.HARRAN NVERSTES

MHENDSLK FAKLTESNAAT MHENDSLBLM

0501410HDROLOJ

DERS NOTLARI

YRD. DO. DR. KASIM YENGNAR. GR VEYSEL GM

ANLIURFA2009

1


2/40

1. GR

Hidroloji ve Hidrolikin temeli sudur. Hidroloji suyun zelliklerini, suyun hareketinive dnya zerindeki dngsn inceler. Yeryzndeki yaam kaynaklarnn temelini suoluturur. Bu nedenle ksaca sylemek gerekirse su hayattr; dolaysyla su ile toplum

kalknmas birbirine baldr. Bu yzden su kaynaklarnn doru kullanm kalknmanntemeli ve toplumun en ncelikli sorunudur. nk su kaynaklar snrsz olmad gibikirlenme ve yanl kullanma ile kolayca elden karlabilir. Su, bir zamanlar sonsuz kereyenilenebilir ve bol bir kaynak olarak grld ama bugn su dnyan n bir ok yerinde kt

bulunan bir kaynaktr. Bugn iin yeterli tatlsu kaynaklarna sahip olan lkelerde bile, artanihtiya, kirlenme ve arkullanma su teminini riske sokmaktadr. Kalknmakta olan lkelerdetatlsu ihtiyac, tarm, endstri ve kentsel gelimedeki hzlbymeye balolarak kararlbirekilde artmaktadr. Kresel snma ve dnya su dngsndeki iklimsel deiimlerin

potansiyel etkileri ile sorunlar katlanmakta, kullanmaya hazr tatl suyun gelecektekivarlnn daha nce hi olmadkadar riskli olacagrlmektedir. Fakat bu tehditlerin yansra birlikte alma ve somut zmler bulma frsatlar da ortaya kmaktadr. Birlemi

Milletler Genel Kurulu, her yln 22 Mart gnnn, "Dnya Su Gn" olarak anlmasnkararlatrmtr.

Yaamn balangcndan bugne kadar insanlar daima ihtiyalar dorultusundadnyann birok farklalanlarna yerlemitir. Ve yaam yllar boyunca insanln gelimesive ilerlemesiyle birlikte akn srdrmtr. Bu ak genellikle insanlarn ihtiyalardorultusunda ynlenmitir. Bunlardan en nemlisi ise yaamnsrdrebilmesi iin gerekliolanlarsalamaktr. Yaam kaynaolarak gsterilen su her zaman canllar iin birinci srayalmtr. Bu nedenle insanlar temel ihtiyalarndan dolaygenel olarak suya yakn blgeleritercih etmiler ve bu blgelerde yaamlarnsrdrmlerdir. Dnya genelinde bu konuyu elealacak olursak grlyor ki en byk kentler ve yerleim alanlarakarsu, gl, deniz vb. su

potansiyelinin fazla olduu yerlerde kurulmuve gelimitir. Bunun en gzel rnei stanbul,NewYork, Paris, Venedik vb. byk ehirler saylabilir.

Hidrolojinin Tanm

Yer krede (yani yeryznde, yer altnda ve atmosferde) suyun evrimini, dalmn,fiziksel ve kimyasal zelliklerini, evreyle, insanlar ve canllarla karlkl ilikileriniinceleyen temel ve uygulamal bilime Hidroloji ad verilir. Suyun hareketini inceleyenhidroloji biliminin teknikteki uygulamasna Hidrolik denir. Suyun sadece hareketini vehareketi ile ilgili kanunlarinceleyen bilime iseHidromekanik denir.

Bu tanmyla hidroloji dier birok bilimlerin alanlarna da girmektedir. Disiplinleraras bir nitelii olan Hidroloji bilimi Matematik, Fizik ve Kimya gibi bilimlerle yakn biriliki iindedir. Hidrolojiyle dier bilimler arasndaki snrlarkesin olarak izmek ok gtr.Ancak atmosferdeki suyu inceleyen ana bilim dalMeteoroloji, denizlerdeki suyu inceleyenana bilim dal Oinografi, yerin derinliklerindeki suyu inceleyen ana bilim dalJeoloji ve

Zemin Fiziiolarak sylenebilir.

1.2 Hidrolojinin naat Mhendisliindeki Yeri Ve nemi

Bugn suyun kontrol ve kullanlmasile ilgili olarak yaplan mhendislik almalar

su kaynaklarnn gelitirilmesi adaltnda toplanmaktadr. Bu almalarn amalaru ekildesnflandrlabilir:

2


3/40

1. Suyun kullanlmas amacyla yaplan almalar:su getirme,sulama,hidroelektrik,akarsularda ulam gibi.

2. Su miktarnn kontrol amacyla yaplan almalar:taknlarn nlenmesi,kurutmatesisleri, kanalizasyon tesisleri gibi.

3. Su kalitesini kontrol amacyla yaplan almalar: Suyun kirlenmesinin nlenmesi.

Suyun korunmas, artlmasve tasfiye ilemleri vb.

1.3 Suyun Deiik Fiziksel Halleri

Saf su lezzetsiz, kokusuz ve renksizdir. Kaln tabakalar halindeyken mavimsi grlr.Ayrca Demir iyonlar [Fe+3] ve Kalsiyum bikarbonat [ Ca(HCO3)2] yeil, humus maddeleriise suya saresmer renk verirler. Su bir atmosfer basnta ve 0 C de donar, 100 C de kaynar.Bir ok fiziksel sabitler suya gre tarif ve tespit edilmilerdir. rnein +4 C de 1 cm3suyunktlesi 1 gram olarak alnmtr ve 1 g suyun scakln14.5 C dan 15.5 C a karmak iingerekli s miktar 1 kalori olarak kabul edilmitir. +4 C da suyun younluu 1 kabuledilerek dier maddelerin younluklar buna gre tespit edilmitir. Su 0 C de donarken,

younluu azalr ve hacmi artar. Bu art %10 kadardr. Eer byle olmasayd souk sugllerin ve denizlerin dibine inerek buz haline gelirdi. Buz, yzeyde daha scak su

bulunduundan zlmezdi. Bu durumda bir ka sene iinde yeryznde bulunan suyunbyk blm buz haline dnrd. Oysa +4 Cnin altnda younluk azalacandan hacimartar. Buz ste karak toplanr ve suyun daha fazla soumasnnler. Suyun bu zellii usonulan dourur.

Ilman blgelerde gl sularnn sonbahar ve ilkbahardaki sirklasyonunu salar.Kn don olaylarsrasnda suyun kylar zerindeki paralaycetkisi oluur.Soutma suyu ile alan tatlarda antifriz kullanlmad zamanlarda radyatrlerdemeydana gelen atlamalara neden olur.

0,99983

0,999850,99988

0,99990

0,99993

0,99995

0,99998

1,00000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

(t C)Scaklk

1,00003

1,00005

10

(d)

Grafik 1.1 Suyun Younluunun (d) Scaklkla (t C) Deiimi

Suyun buharlama noktas byk lde basnca baldr. Suyun buhar basnctemperatrn artmas ile ykselir ve d basnca eit olunca su kaynar. Suyun kaynamanoktasnn basn ile deiimi Grafik 1.1de verilmitir.

Tablo 1.1 Suyun kaynama noktasnn basn ile deiimiBasn (kN/m2) 1 10 100 1000 10000 22100Kaynama Noktas(t C) 7 46 100 180 311 3742

3


4/40

Grafik 1.2de grld gibi su her scaklkta bir buharlama basncna sahiptir.0Cnin altnda da buharlar. rnein -30 C de suyun buhar basnc0,288 mmHg, -10 Cde 1.950 mmHg, 0 C de ise 4.6 mmHg' dr. (Karn kendiliinden erimesi olay.)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100(t C)

P mm Hg

Grafik 1.2 Suyun Buhar Basncnn (P) Scaklkla (t C) Deiimi

Su, hidrojen (H2) ile oksijen (02) arasndaki reaksiyonun rndr. Gaz halindeki ikielement, H ve O 300 Cnin altnda hissedilir derecede birlemez, yani reaksiyon hzlardktr. Temperatr ykselince reaksiyon hz da artar ve 500 C den itibaren birlememeydana gelir.

1.4 Suyun Dolam

Suyun hareketini inceleyen bilime hidromekanik, bu bilimin teknikteki uygulamashidrolik olarak bilinmektedir. Hidroloji ise suyun yerkredeki dalmn, evrimini vezelliklerini inceler. Hidrolojinin en geni bir ekilde tanmnu ekilde yapabiliriz."Hidroloji, yer kresinde (yani yeryznde, yer altnda ve atmosferde) suyun evrimini,dalmn, fiziksel ve kimyasal zelliklerini, evreyle ve canllarla karlkl ilikileriniinceleyen temel ve uygulamal bir bilimdir". (A.H.D. Bilim ve Teknoloji FederalKonseyi tarafndan 1562 ylnda nerilen tanm). Bu tanmyla hidroloji dier birok

bilim alanlarna da girmektedir. Gerekten bugn hidrolojiyle dier bilimler arasndakisnrlar kesin olarak izmek ok gtr. Atmosferdeki su ile meteorolojinin,

denizlerdeki su ile Oinografinin, yerin derinliklerindeki su ile de jeoloji ve zemin fiziininuratklar sylenebilir. Bugn suyun kontrol ve kullanlmas ile ilgili olarak yaplanmhendislik almalar su kaynaklarnn gelitirilmesi ad altnda toplanmaktadr. Bualmalarn amalar u ekilde snflandrlabilir; Suyun kullanlmas amacyla yaplanalmalar, su getirme, sulama, su kuvveti tesisleri, akarsularda ulam gibi...

Yerkre zerinde suyun dalmn, hareketini ve zelliklerini inceleyen hidrolojibilimi, insann evresi ile olan ilikisi arttka daha byk nem kazanmaya balamtr.nsann evresini dzenleyip kontrol altna alma abalarnn bir paras olan sukaynaklarnn gelitirilmesi almalarnda, hidrolojik veriler nemli bir yer tutmaktadr.Bu alanda su iletim sistemleri, su biriktirme yaplar, su alma yaplar, akarsu geileri(kpr ve menfezler) ve drenaj projelerinin en ekonomik biimde boyutlandrlmasndahidroloji biliminin nemli bir yeri bulunmaktadr. Sz konusu olan su yapmlarnn

planlanmas, proje, inaat ve iletme almalar iin gerekli olan suyun miktar ve

4


5/40

zellikleri ile ilgili eitli bilgiler, hidroloji biliminin uygulamalar ile elde edilir.Uygulamal bir bilim olan hidrolojinin su yaplarna rahatlkla uygulanabilmesi ve tmhidrolojik kurallarn iyi aratrp doru kullanlmas iin bu yntemlerin uygulamasngsteren rneklerin incelenmesinde yarar vardr.

Su miktarnn kontrol amacyla yaplan almalar: Taknlarn nlenmesi, kurutmatesisleri, kanalizasyon tesisleri; su kalitesinin kontrol amacyla yaplan almalar ise sukirliliinin nlenmesidir. Btn bu amalarla yaplacak tesislerin planlama, proje, inaat veiletme safhalarnda suyun miktar ve zellikleri ile ilgili baz sorunlarn karlklarnn

bilinmesi istenir. rnein taknlardan korunma amacyla yaplacak bir barajn veyaglletin hesabnda, gz nne alnan (100, 500, 1000 yl) gibi belli bir sre iindemeydana gelmesi muhtemel en byk taknn tahmini gerekir. te yandan bir sukuvveti tesisinin gvenilir gcnn belirlenmesi iin de akarsuda ylda (180 gn gibi)

belli bir sre mevcut debi tahmin edilmelidir. Bu gibi rneklerin saysoaltlabilir. Sukaynaklarnn gelitirilmesi ile ilgili mhendislik almalarnn hemen hepsinde karmzakan bu gibi sorunlarhidroloji bilimi cevaplandrr. Bu cevaplarn yeterli bir dorulukla

bilinmesi byk nem tar. Zira ekonomik nedenlerle hidrolojik hesaplarda, diermhendislik hesaplarnda olduu kadar byk emniyet katsaylar kullanlmasna izinverilmez. Bu bakmdan tahmin edilenden byk bir taknn gelmesi barajn yklmasnayol aabilir, te yandan bir su kuvveti tesisinde mevcut debi iin fazla byk birtahmin yaplmas beklenen gcn elde edilememesine yol aar. Nihayetinde bazhallerde tehlikeli, baz hallerde de ekonomik ynden sakncal sonular ortaya kabilir.Tad nemin daha iyi anlalmasyla son yollarda hidroloji bilimi ile ilgili almave aratrmalar younlatrlmtr. Ancak hidrolojik olaylara karan etkenlerin saysnn

pek ok oluu incelemeyi gletirmektedir.

1.5 Dolamda AkVe Depo Deikenleri

Hidrolojik evrimin ya, yzeysel ak, szma, perkolasyon, yer altsu ktleleri, yeralt suyu ak, yzeysel su yolarndaki akmlar, buharlama, biriktirme alanlar vb.elemanlardan olutuundan bahsetmitik. Bu dngnn en hzl, en hareketli, en etkili ve ennemli parasakve depo deikenleridir.

Ak ve depo deikenleri dier evrim elemanlarna bal olarak srekli farkllkgstermektedir. Bu nedenle bu iki etkeni incelerken, dng ierisindeki hareketleri birbirine

baldeiimler zinciri kurarak dnmek gerekmektedir. evrimin balang noktasolarakbuharlamay ele alalm. Blgedeki mevcut yzeysel sularn fazla olmas, zemin neminin

fazla olmas

, hava neminin az olmas

, atmosfer bas

nc

n

n dk olmas

, blge ikliminin

l

kve scak olmas, buharlama miktarn arttran zellikler olarak bahsedilebilir. Bunun aksidurumlarda da buharlama miktarnn azalmassz konusudur. Buharlamaya paralel olaraksre gelen evrim eleman ya buharlama miktarna, rzgar hareketlerine ve bununla

beraber younlama iin gerekli artlarn salanmasna balolarak deimektedir.

Yatan sonra su, dng ierisinde szma olarak hareket etmektedir. Zeminin suyadoygun hale gelmesiyle, yatan sonra aka geerek yzeysel su yollarna karr. te bunoktadan itibaren akmiktarlarnda nemli artlar gzlenmektedir. Akve yan birlikteincelenmesi durumunda bu iki deiken arasnda periyodik olarak bir etkileimden szedilebilir. Dng ierinde ise birikimin gerekletii yerler olarak; gller, gletler, denizler,

okyanuslar, barajlar, balamalar vb. depolama alanlarsaylabilir. Genel erevede dnyanntamam dnlerek bir sistem kurulacak olunursa, denizler ve okyanuslar bir biriktirmealankabul edelim ve bu alan ierinde mevcut bir su potansiyelinin olduunu dnelim. Bu

5


6/40

biriktirme alanna akarsulardan, derelerden, aylardan yani ksaca karalardan sisteme(denizlere) akan sularn tamamgirdi olarak alnr. Ayrca dier bir girdi denizlerde meydanayalardr. Sistemde biriktirme alanndan uzaklaan sularn buharlamasnedeniyle meydanagelen kayplar ve szmalar kt olarak alnacaktr. Mevcut su potansiyelinde girdiler vektlar nedeniyle bir deiim meydana gelir. Bu deiimi azalma veya artma olarak grmek

mmkndr

1.6 Hidrolojinin Metotlar

1.lmeler:Btn hidrolojik almalarda ilk adm gerekli doal verilerin toplanmasiin lmeler yaplmasdr.(Ya,Buharlama,Akm lleri gibi) Hidrolojik olaylarlaboratuarda benzetirmek bugn iin mmkn olmadndan lmelerin dorudan doruyatabiatta yaplmas gerekmektedir.Bunun iin yeter sklkta bir lme ann kurulmas,buadaki istasyonlarn yeterli prezisyonu olan aralarla donatlmasve bu leklerin itinalbirekilde okunmasgerekir.

2.Verilerin lenmesi: lmeler sonunda elde edilen bilgiler ok sayda danktr.Buverilerin insan eliyle kaydedilmesi yerine otomatik olarak kartlara,eritlere geirilmesi ve veritabanlarhalinde saklanmasuygundur.

3.Matematik Modeller Kurulmas: Fizik kanunlar esas alnarak kurulan bu modellerdoadaki hidrolojik sistemlerin soyutlanm benzerleri olarak dnlebilir.Bu modellerinkurulmasnda sistem analizi metotlar nem kazanmaktadr.Hidrolojik modeller insanlarndoada yapacaklar deiikliklerin sonunda hidrolojik byklklerde oluacak deimelerintahmininde de kullanlr.

4.Olaslk hesabve statistik Metotlarn Kullanlmas: rnein elde bulunan 30 yllklme sonularnkullanarak bir akarsuda gelecek 100 yl iinde grlecek en byk taknkesin olarak belirlemek mmkn deildir.Bu bakmdan olaslk teorisi ve istatistik hidrolojidekullanlmas byk nem tar.Ancak bu bilimler yardmyla 100 yllk takn debisi iintahminler yapmak mmkn olabilir.

1.7 Hidrolojik evrim

Su doada eitli yerlerde ve eitli hallerde (sv, kat, gaz) bulunmakta ve yerkresinin eitli ksmlar arasnda durmadan dnp durmaktadr. Suyun doada dnpdurduu yollarn tmne birden hidrolojik evrim denir. Hidrolojik evrimi gzden geirmeye

herhangi bir noktas

ndan balaya biliriz. Atmosferden balayacak olursak, atmosferde buharhalinde bulunan su younlaarak ya eklinde yeryzne der. Karalar zerine densuyun byk bir ksm (%60-75 kadar )zeminden ve su yzeylerinden buharlama ve

bitkilerden terleme yoluyla denizlere erimeden atmosfere geri dner, bir ksm bitkilertarafndan al konur (tutma), bir ksm zeminden szlerek yeraltna geer (szma). Geriyekalan su ise yerekimi etkisiyle hareket ederek akarsulara ve onlar yoluyla denizlere ular(yzeysel ak). Yeraltna szan su ise yer alt ak yoluyla sonunda yeryzne karakyzeysel aka katlr.

Denizlere ulaan su da buharlaarak atmosfere geri dner. Grld gibi su kat, svve gazhallerinde doann eitli ksmlararasnda ve eitli yollar izleyerek dnp durmaktadr. Bu

evrim iin gerekli enerji gneten ve yerekiminden salanr. Yerkresinin iklim sistemi ileyakndan ilikili olan hidrolojik evrim gnlk ve yllk periyotlarolan bir sretir.

6


7/40

ekil 1.1 Mhendislik Gzyle Hidrolojik evrim

Y(t)=f(x(t)

ekil 1.2 Sistem Kavram

Hidrolojik evrimin mhendislik hidrolojisi bakmndan daha anlamlve daha ayrntlbir diyagramekil 1.1de grlmektedir. Bu diyagramda hidrolojik evrim doadaki eitli

biriktirme sistemleri arasndaki ilikiler eklinde gsterilmitir. Atmosfer biriktirmesisteminden, yzeysel biriktirme sistemine den yan bir ksmszma yoluyla zemin nemi

biriktirme sistemine, oradan daPerkolasyonyoluyla yeraltbiriktirme sistemine gemektedir.

7


8/40

Her sistemin de buharlama ve terleme yoluyla atmosfer ile ilikileri bulunduu gibiyzeysel biriktirme sistemi yzeysel ak, zemin nemi biriktirme sistemi yzey alt akveyeralt biriktirme sistemi de yeralt ak eklinde sularnn bir ksmn akarsu biriktirmesistemine gndermektedir. Bunlara akarsu biriktirme sistemine den ya eklenip

buharlama kayplarktktan sonra geriye kalan su akarsulardan akeklinde denizlere veya

gllere ulamakta, oradan buharlama ile atmosfere geri dnmektedir.

ekil 1.3 Mhendislik Gzyle Hidrolojik evrim

Hidrolojik evrim srasnda su ayn zamanda yer yzeyinden skt kat taneleriakarsular yoluyla gl ve denizlere tayarak yerkabuunun biim deitirmesine neden olur.ekil l.2 deki diyagramda kullanlan sistem kavram hidrolojik almalarda nem tar.Sistem, dzenli bir ekilde birbirleriyle ilikili olan ve evresinden belli bir snrla ayrlan

bileenler takmolarak tanmlanr.

1.8 Ktlenin Korunumu:

Ktlenin korunumu ilkesi hidrolojik evrimin herhangi bir parasnda suyun ne yokolduunu,ne de yoktan var olduunu gsteren sreklilik denklemine gtrr ( su dengesi, su

btesi ). Bu denklemde X gz nne alnan hidrolojik sisteme birim zamanda giren sumiktar, Y birim zamanda sistemden kan su miktar, S ise sistemde birikmisu miktardr.Bu denklem herhangi sonlu bir t zaman aralndaki deerler (X,Y) gz nne alnarak dayazlabilir:

X Y = dS / dt X-Y=S

1.9 Yerkresinin Su Dengesi

Doa su miktarbakmndan dinamik denge halindedir. Su tkenmez bir doal kaynakolup yer kresindeki toplam su miktar zamanla deimez. Uzun bir sre gz nnealndnda hidrolojik evrimin herhangi bir parasna giren ve kan su miktarlarbirbirine

8


9/40

eittir. rnein yeryznde bir ylda den ya, o yl iinde buharlaarak havaya geri dnensu miktarna eittir. Bu miktar ortalama olarak ylda 100 cm kadardr. (Trkiyede ise yllkyaortalamas65 cmdir.) Karalar zerinde yllk ya75 cm, buharlama 48 cm, denizlerzerinde ise ya107 cm, buharlama 118 cmdir. Ancak ksa bir zaman aralnda baklrsaevrimdeki su miktarnda byk deimeler olduu grlr, rnein bir ya leinde

kaydedilen yamiktarlargnden gne byk farklar gsterir. Nitelikleri ve nicelikleri iyibelirlenemeyen ok sayda etkin meydana getirdii bu dzensizlikler hidrolojik olaylarnincelenmesini gletirir.

Tablo1.2 Yastatistikleri

Konum YaYkseklii

Trkiye'de ya 65 cm

Karalar zerinde ya 75 cm

Denizler zerinde ya 107 cm

Karalarda buharlama 48 cm

Denizlerde buharlama 118 cm

Herhangi bir anda suyun yerkresinin eitli ksmlar arasnda dalmna bakarsakok byk ksmnn (%97.4) denizlerde (hidrosfer) bulunduunu grrz. Karalarda (litosfer)ve havada (atmosfer) bulunan 36 milyon km3 tatlsuyun kendi iinde dalm ise yledir:%77.2 kutup buzlarnda, %12.3 derin yer alt suyu halinde, %10a yakn bir ksm yzeyeyakn yer altsuyu halinde, %0.35 gllerde, %0.17 zemin nemi halinde, %0.04 atmosferde,%0.003 akarsularda grld gibi herhangi bir anda akarsularda ve atmosferde bulunan suyzdeleri gayet azdr. Ancak, gerek atmosferden gerekse akarsulardan ok miktarda su gelipgeer (akarsularn her yl denize tadklar suyun hacmi 40000 km3 kadardr.) Bunun

sonunda yeryznde ylda ortalama 100 cm ya der ve karalara den yan te birkadarakarsular yoluyla yzeysel akhalinde denizlere iletilir.

Tablo1.3 Yer Krede Suyun Dalm

Yerkredeki Suyun Konum Hacim (106km3) % (Hacimsel Yzdelik Oran)Denizler 1348 97,39

Buzullar 27,82 2,010Yer altSuyu 8,062 0,580Gller, Akarsular 0,225 0,020

Atmosfer 0,013 0,001

Toplam 1348,12 100,0

Tablo 1.4 Yer Krede TatlSuyun Dalm

Yer Kredeki TatlSularn Konumu %(Hacimsel Yzdelik Oran)Buzullar 77.23

Yzeye yakn yer altsuyu 9,860Derin yer altsuyu 12,35

Zemin nemi 0.170Gller 0.350Akarsular 0.003

Canllar 0.003Atmosfer 0.040

9


10/40

Trkiye ye ylda yahalinde den ortalama 509109m3suyun %38 i (186.5109m3)akarsularda akhaline geer. Trkiyenin kullanlabilir yer altsuyu potansiyelinin ise ylda9.5109m3olduu tahmin edilmektedir.

1.10 Yerkrenin IsDengesi

Yanma scakl katalizr ile drlr. 1 kg buz 0 C de solid halden likid halegeerken yaklak 80 Kcal syayar. Buna buzun gizli erime ssdenir. 1 kg su 100 Cde svhalinden buhar haline geerken 54 Kcal salr ki buna suyun Gizli Buharlama Issdenir.Suyun kritik scakl 374 C, kritik basnc 217.5 atmosferdir. Kritik scaklk yle birscaklktr ki bu scakln stnde bulunan bir gaz yada buhar en yksek basnlarda bilesvlatrlamaz. rnein su buhar374 Cnin altnda basnla svlatrlabilir.

Suyun Scakl arttka kinematik viskozitesi der. Bunu sebebi btn svlardaviskozitenin scaklkla ters orantl olarak deimesidir. Scaklk arttka sv moleklleriarasndaki ekim kuvveti azalmakta ve viskozite dmektedir. Kapiler bir borudan geen

svnn aksresini tayin etmek suretiyle, svnn viskozitesi bulunur. Bu lm viskozimetreile yaplmaktadr. Viskozite hareket halindeki akkan yataklararasndaki srtnme direncinedenir. Bu diren arttka viskozite artar ve hareket yavalar. nk bu diren hareketiengelleyici yani ters yndedir.

ekil 1.4 Yerkrenin IsDengesi

10


11/40

rnek Problem 1:Demir kpr baraj glnde 1971 yl haziran ay banda 495.5milyon m3 su bulunmaktadr.Bu ay boyunca gediz nehrinin baraj glne getirdii ortalamadebi 15.8 m3/s dir.Haziran aynda glden 8.5 milyon m3su buharlamtr,gl zerine yadmemitir.Enerji retimi iin bu ay baraj glnden 50.5 milyon m3 su ekilmitir.Haziranay sonunda glde 476.4 milyon m3 su bulunduu bilindiine gre baraj glnden 1 ay

boyunca ne kadar szntolmutur.?

zm:Haziran ayiin baraj glne sreklilik denklemi uygulanrsa:

X-Y=S

Gldeki hacim deiimi: S=476.4-495.5= -19.1106m3

Gle giren su hacmi: X=308640015.8=41106m3

Glden kan su hacmi: Y=8.5106+50.5106+F

Bu deerleri sreklilik denklemine yerletirerek F sznthacmi bulunur:

(41-8.5-50.5)106-F= -19.1106

F=1.1106m3

rnek problem 2: Yerkresinde karalarn alan 148.9106 km2,denizlerin alan361.1106 km2 dir.Karalar zerinde yllk ortalama ya ykseklii 746 mm,buharlamaykseklii 480 mm dir.Denizler zerinde yllk ortalama yaykseklii 1066 mm dir.Buna

gre akarsularn her yl denizlere tadklar ortalama su hacmini ve denizlerdeki yllkbuharlama yksekliini bulunuz.?

zm:Ortalama deerler gz nne alndnda gerek karalar gerekse denizler iinS=0,ve sreklilik denklemine gre X=Y olur.

Karalar iin: X=0.746148.91012=111.11012m3

Y=0.480148.91012+R=71.41012+R m3

Akarsularn denize tadyllk ortalama su hacmi:

R=111.11012-71.41012=39.71012m3=39.7103km3

Denizler iin: X=1.066361.11012+39.71012=424.71012m3

Denizlerde yllk buharlama:

Y=X=424.71012m3

Denizlerin yllk buharlama ykseklii:

424.71012/361.11012= 1.176 m=1176 mm

11


12/40

rnek Problem 3:Yzey alan 40 km2olan bir blgede haziran aynda gle girenakarsuyun debisi 0.56 m3/sn glden kan suyun ortalama debisi 0.48 m3/sn aylk ortalamayaykseklii 45 mm aylk ortalama buharlama ykseklii 105 mm gln tabannda ay

boyunca szma ykseklii 25 mm olarak tahmin ediliyor.

a)Haziran ayndaki gldeki su deiimini hesaplaynz.?

b)Su seviyesindeki azalma ne kadardr.?

zm :

a) 40 km2=40.106m2 Qgiren=0.56 m3/sn Qkan=0.48 m

3/sn

Buharlama=105 mm Szma=25 mm Ya=45 mm

S = X Y

X1 = 0.5660602430 = 1451520 m3

Y1 = 0.4860602430 = 1244160 m3

X2=0.04540106=1800000 m3

Y2 = 0.10540106= 4200000 m3

Y3 = 0.02540106 = 1000000 m3

X = 3251520 m3 Y = 6444160 m3

S = X - Y = 3251520 6444160 = -3192640 m3

b) h = =

Alan

s=

610.40

3192640-0.0798 m = -8 cm

rnek Problem 4:Bir rezervuarn yzey alan11 km22003 yliin rezervuarn subtesi karlmak isteniyor. Bu blgeye sulak dnemlerde yani Aralk ve Haziran aylar

aras

nda memba taraf

ndan ortalama 1.6 m

3

/sn su gelmektedir.kurak dnemlerde ise bu debi0.75 m3/sn dmektedir.Rezervuardan mansab tarafna aktarlmas gereken minimumortalama debi 0.95 m3/sn bu hazneden elektrik retimi amac ile yllk 12000000 m3 suekilmektedir.Sulama amac ile ortalama 0.15 m3/sn 1 yl su alnmaktadr.me suyu iseortalama 40 lt/sn hazneye yllk 815 mm ya dmektedir.Buharlama 144 mm olarakllmtr.Tahmin edilen szma ykseklii ise 38 mmdir.

a)Haznedeki su miktarne kadar deimitir.?

b)Haznedeki su seviyesi ne kadar deimitir.?

Aralk Ocak ubat Mart Nisan Mays Haziran Temmuz Austos Eyll Ekim Kasm31 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30

12


13/40

zm :

X1 = 1.686400212 = 29306880 m3

Y1 = 0.9586400365 = 29959200 m3

X2 = 0.7586400153 = 9914400 m3

Y2 = 12106m3

X3 = 0.81511106 = 8965000 m3

Y3 = 0.1586400365 = 4730400 m3

Y4 = 0.04086400365 = 1261440 m3

Y5 = 0.14411106=1584000 m3

Y6 = 0.03811106 = 418000 m3

S = X Y = 48186286 39053040 = 9133240 m3

b) h = =

Alan

s =

610.11

91332400.83 m = 83 cm

rnek Problem 5: Bir ehrin su ihtiyacnkarlamak iin yaplan bir havzann yzeyalan 17 km2 hazneyi besleyen akarsuyun havza alan 50 km2 gnlk ortalama su ihtiyac49000 m3 yllk ya ykseklii 88 cmdir.Yllk buharlama ykseklii 125 cm yllkortalama ak ykseklii 33 cm olduuna gre hazne hacminde hazne suyu yksekliindedeime ne kadardr?

Cevap:

X1 = 0.8817106 = 14960000 m3

Y1 = 1.2517106 = 21251000 m3

X2= 0.3350106 = 16500000 m3

Y2=49000365=17885000 m3

X = 31460000 m3 Y=39136000 m3

S = -7676000 m3 h=610.17

7676000=

Alan

s= -0.45 m = 45 cm

13


14/40

2. YAI

Atmosferden kat yada sv halde yeryzne den sulara ya denilir.Sv haldekiya yamur eklindedir,kat haldeki ya ise kar,dolu,i,kra ekillerindeolabilir.Yamur ve kar hidrolojik bakmdan en nemli iki yaekli olup hidrolojik adan

aralarndaki nemli fark yamur halinde yer yzne den sular derhal akhaline getiklerihalde karn genellikle uzun bir sre sonra erimesidir.

2.1 Yan Meydana Gelmesi

Havadaki su buharnn ya halinde yeryzne dmesi iin u artlarn birliktegereklemesi gerekir;

1.Atmosferin o blgesinde yeterli miktarda su buharbulunmaldr; atmosferdeki subuharnn byk bir ksmnn denizlerdeki buharlamadr,karalar zerine den yan %90denizlerdeki buharlamadan kaynaklanr.

2.Hava soumaldr; hava souyunca su buhar tama kapasitesi azalr,doymanoktasnn stne klnca su buhar sv hale geebilir.Havann soumasn ne ekildeolabilecei aada incelenecektir.

3.Younlama olmaldr; younlama adlarna younlama ekirdei dene ok kk(mikron mertebesinde) tozlar zerinde olur. Bu tozlar (organik cisimler, volkanik kl, slfrikve nitrik asit, kil taneleri, tuz ve duman) atmosferde daima mevcut olduundan hava doymuhale geince bu art her zaman gerekleir. Su buharnn younlamasyla bulutlar meydanagelir. Bulutlardaki su damlacklarn bykl 1-100 mikron arasnda kaldndan bunlar

buharlamadan yeryzne kadar demezler, hava hareketleri ile atmosferde kalrlar.

4.Yeryzne debilecek irilikte (1 mm kadar) damlalar teekkl etmelidir; bu yazerinde su buharnn younlaa bilecei buz kristallerinin varlyla ya da kkdamlacklarn arparak birlemesi sonunda olabilir.- 10 0C den dk scaklktaki bulutlardayeterli sayda buz kristali varsa buz zerindeki buhar basncsu zerindeki buhar basncndandk olduundan,su buharnn buz kristalleri zerinde toplanmasyla iri kristaller meydanagelebilir.Daha scak bulutlarda ise iri damlalar bu ekilde oluamaz,tuz ekirdekleri zerindeolutuu sanlan nispeten iri damlacklarn birbirleriyle arpp daha bymeleri ile yagrlebilir.Bu artlar her zaman gerekleemedii iin dier art var olduu halde yameydana gelmeye bilir.

2.2 YaTipleri Nasl Tanmlanr;

1.Konvektif ya: Yeryzne yakn hava fazla snrsa ykselir. Bu zellikle etrafdalarla evrili blgelerde yaz aylarnda grlr. Ya yerel,ksa sreli ve iddetlidir.Trkiye de i Anadolu da yaz akamlarnda grlen saanaklarn nedeni budur.

ekil 2.1 Konvektif Ya

14


15/40

2.Depresyonik (Siklonik) Yalar:

Bir scak hava ktlesi ile bir souk hava ktlesi dey bir cephe boyuncakarlatklarn da scak hava ykselir,souk hava aaya iner.Cephe boyunca souk havannscak havay iterek ilerlemesi halinde souk bir cephe ya,scak havann souk havay

iterek ilerlemesi halinde ise scak cephe yagrlr.Souk cephe yalardaha iddetli veetkilidir.Belirli bir cephe olmakszn da dk basn blgelerinde depresyonik yagrlebilir.Cephe yalarnn iddetli orta, sresi uzundur,geni bir alankaplar.Trkiye demeydana gelen yalarn ou depresyoniktir. Bazen souk hava ktlesinin scak havaysarp depresyonik eklinde ykseltilmesi ile ok iddetli yalar da meydana gelebilir.

ekil 2.2 Depresyonik Yalar

3.Orografik Ya:

Nemli bir hava ktlesi bir da dizisini amak iin ykselirken sour ve orografikyaa yol aar.Trkiye de denize paralel da sralarnn (Kuzey Anadolu dalar,Toroslar )denize bakan yamalarnda denizlerden gelen nemli ve scak hava ktleleri bu ekilde ya

brakr.Orografik ya alan blgelerde arazini kotu ile ya ykseklii arasnda bir ilikivardr.

ekil 2.3 Orografik Yalar

Suni Yamur : Bulutlarda yer yzne debilecek irilikte damlalar getirecek

mekanizmalarn bulunmamas halinde ya grlmediini yukarda belirtmitik.Bu gibihallerde atmosfere mdahale ederek suni yamur yadrmak dnlebilir.Bunu iin iki yolmevcuttur:

1.Bulutlara gm iyodr kristalleri uaklar vastasyla serpilir,ya da daha ekonomikolarak (-10 0Cnin altnda )yeryznde yatlarak meydana getirilen gm iyodr buharlar

bulutlara kadar ykselirse 5 0Cnin altndaki scaklklarda su,bu kristallerin zerindebuzlaarak buz kristalleri meydana getirir.

2.Bulutlara kuru buz (kat karbondioksit) serpilerek scaklk 40 0Cye drlrsebulutlardaki su kendiliinden buz kristallerine dnr. Bylece yeter sayda mevcut olmayan

buz kristalleri suni olarak meydana getirilmiolur.-5 0Cden daha scak bulutlarda bu usulleyamur yadrmak mmkn olmaz.Bu gibi durumlarda iri damlalar meydana getirmek iin

bulutlara nem eken tuz gibi maddeler ya da iri su damlalarpskrtlmesi denemitir.

15


16/40

2.3 YalGn

Su brakmayan olaylarda ay iindeki gn saysnn belirlenmesi, hidrometeorolojikolaylar hanesindeki kontrol (mahade) stununa ilenir. Bu tr meteorlarn belirlenmesi iinkaytlara bu ekilde aktarlrlar. Dnem ii yalgn saylargnlk yamiktarhanesinde

0.1 mm. ve 0.1mm.den daha fazla yamur suyu llen, miktar zerinde sembolbulunan ay iindeki gnlerdir.

AZ llmeyecek kadar az yamur,

O Hafif yamur,

Tabii halde yamur,

2 Kuvvetli yamur, gibi.

2.4 Gnlk YaMiktar

Gn ierisinde farklzaman dilimleri ierisinde yagereklemiolabilir. Yan bir gnboyunca sreklilik arz ettii de grlebilir. Her iki durumda da gnlk ya miktar buperiyot ierisinde meydana gelen yalarn toplamna eittir. Gnlk periyottanbahsedildiinde gn ierisinde sabah 07:00 dan ertesi gn 07:00a kadar olan sre geerliolmaktadr.

2.5 Yan llmesi

Yabelli bir zaman sresinde atmosferden yeryzne, yatay dz bir yzey zerineden ve dt yerde kalarak biriktii kabul edilen su stununun ykseklii ile ifade edilir.Yayksekliihidrolojik almalarda ou zaman mm cinsinden gsterilir.

Yamurun llmesi yazc, yada yazc olmayan yalerlerle yaplabilir. Yazcyalerler, ya miktarnn zaman iinde deiiminin bilinmesini saladklar gibiyalere yaklamann zor olduu hallerde de yararlolurlar.

1.Yazc Olmayan Ya lerler (Plvyometre): Dey kenarl herhangi bir kap yalmekte kullanlabilir. Ancak, lm sonularn birbiriyle karlatrabilmek ve hatalarnaynmertebede kalmasn salamak iin standart kaplar kullanlmaldr. ok kullanlan bir

plvyometre tipi (U.S.Weather-Bureau) 20 cm. apl bir silindir eklindedir. Okumaprezisyonunu arttrmak ve buharlamayazaltmak iin bu kabn iine alansilindirin 1/10ikadar olan bir i kap yerletirilebilir. ekil 3.3de grld gibi i kabn st yzeyi de dkapla aynkesit alanna sahiptir. kapta toplanan yablmeli bir ubukla llr. Okuma10a blnerek yayksekliyi elde edilir. Yaykseklii 50 mm. yi geince toplanan sutamaya balar, i kap karlarak toplamaya devam edilebilir. Plvyometreler yayksekliinin zamanla deiimini kaydedemezler, ancak belli bir zaman aralndaki toplamya verirler. Okumalar genellikle gnde bir defa (bazen 6 veya 12 saatte bir) yaplr.Eriilmesi zor yerlerde uzun sre iindeki yatoplamak iin Totalizatrdenen daha bykkaplar da kullanlr.

16


17/40

ekil 2.4 Plvyometre (Weather-Bureau tipi)

2. Yazc Yalerler (Plvyograf): Bunlar ya yksekliinin zamanla deiimini katzerine kaydederler. eitli tipler vardr:

a) Tartl: Ya bir kovada toplanr, yaya balolan ksm arlanca dner bir kat eritzerinde bir ucu hareket ettirir. Bylece yayksekliinin zamanla deiimini gsteren erielde edilir.

ekil 2.5 TartlPlvyograf

17


18/40

U kadn kenarna gelince kendiliinden ilerleme ynn deitirerek aaya doruharekete balar. Bu tip plvyograflarla prezisyonlu lmeler yaplabilir. Trkiyede en ok butip plvyograflar (Hellman tipi) kullanlmaktadr.

b) Devrilen koval: Bir girikabna giren yaok kk bir kovada toplanr, kova dolunca

bir ucu kat erit zerinde belli bir miktar hareket ettirir ve aynzamanda ters evrilerekboalr, yerini ikinci bir kova alr. (ekil 5 ) Bylece dner erit zerinde basamaklbir izgielde edilir, her bir basamak genellikle 0,5 mm. (veya 0,3mm.) yayksekliine kargelir.Bu sistemin prezisyonu daha az, hata ihtimali daha oktur, iddetli yalar%5 den daha azhata ile kaydedemez, ancak okumalarn uzaktan kartlara veya eritlere kaydedilmesi dahakolay olur. Bu tip yalerler kar lm iin elverili deildir. Devrilen koval

plvyograflar Trkiyede kullanlmamaktadr.

ekil 2.6 Devrilen Koval Yaler

c) amandral: Kaptaki su seviyesinin ykselmesi ile su yzeyindeki bir amandra bir ucudner erit zerinde hareket ettirir. Kap dolunca otomatik bir sifon tertibatyla ok ksa birzamanda boalr. Souk havalarda donmaynlemek iin lein st kenarnstmak gerekir.amandral plvyograflar Trkiyede kullanlmaktadr.

4.Radar: Mikrodalga (dalga uzunluu 1-20 cm. ) radarlar yalmekte kullanlabilmektedir.Yansyan nlarn enerjisi yamur damlalarnn bykl ile ve dolaysyla yan iddetiile orantldr. Radar zellikle yan yerel dalmnbelirlemekte faydalolur, baka tipten

bir ya lei kullanarak ayarlanmasgerekir. zellikle genibir blgede uzunca bir sreboyunca ortalama yayksekliini elde etmekte faydalolur. WSR-57 tipi radarla 200 km.

yarapnda bir blge iindeki yallebilmektedir. Bu radarlardan Trkiyede D.M.demevcuttur.

18


19/40

Plvyograflarn altrlmasnda ve diyagramlarn analizinde dikkat edilecek nemli hususlar:

Her sabah rasat saatinde plvyograf yoklanmal, diyagram deitirilmeli, saatkurulmaldr. Dier rasat saatlerinde de kontrol etmekte fayda vardr.

Diyagram zerinde yatan dolay, ok az da olsa ykselme varsa diyagram

muhakkak deitirilmelidir. Yaolmadgnlerde 1.0 mm. su koyarak kalem ucuykseltilir. Bu da en fazla 5 6 gn yaplr.

Diyagram zerine istasyon ad, tarihi, memurun ismi muhakkak yazlmaldr. Plvyometrikmetrik deerler plvyometreden alnmal, diyagramdan okunarak

yazlmamaldr. Ay sonunda tm aylk diyagramlar salam bir kat bantla balanarak gsterilmelidir.

Ay iinde herhangi bir gnde alet arzal ise, o gnn diyagram arkasna notdlmelidir.

Kalem ucu izmemise elle izdirilmeye kalklmamaldr. Analiz srasnda tespit edilen hatalar iin istasyona ihtar yazsyazlmaldr.

iddetli ya

analizi yap

l

rken ok dikkatli olmal

, en fazla olanlar

tespit edilmelidir. Yl sonunda her istasyon iin saatlik yalar tespit edilmeli, standart zamanlara greiddetli yakarakterinde bir yatespit edilmemise diyagramlar tek tek taranaraken iddetlileri bulunmaldr.

Yl iindeki 24 saatlik iddetli yalar bulunurken nce plvyometrik olan eniddetlisi alnr. Diyagramlardan kontrol edilir. Birbirini takip eden gnlerindiyagramlarbirletirilir. ayet plvyograf deeri birletirilen iki diyagramdan alnan

plvyometrik deeri geerse, 24 saatlik maksimum yaolarak bu alnr. Bir diyagram zerinde birden fazla iddetli karakterli ya varsa her biri ayr ayr

analiz edilir. Don mevsiminde, aletin tipine bal olarak alet servisten kaldrlmal temizlii ve

bakmyaplarak emniyetli bir yere konulmaldr. Mmkn mertebe en uzun periyotta serviste altrlmaya zen gsterilmelidir. Aletin servise konulduu ve kaldrldtarihler, yazyla merkeze bildirilmelidir. Kalem ucunun mrekkep datmadan normal bir ekilde izmesi salanmaldr.

Yalmne rzgarn etkisi :

a) Rzgar perdesiz lek,b) Nipher perdeli lek ,c) Alter perdeli lek.

Dier nemli bir hata nedeni de bina, aa gibi yksek engellerin etkisiyle leeyan bir ksmnn giremeyiidir. Bunun iin lek engellerden en az engel yksekliinin ikikatkadar uzaa yerletirilmelidir. Ayrca kapta toplanan suyun buharlamasnnlemek iinsu yzeyinde ince bir ya tabakas tekili uygun olur. lein yerden yksekliinin

belirlenmesi de nemlidir. Ykseklik fazla olursa rzgar etkisi artar, te yandan lek yereok yakn konursa zemine arpp srayan damlalarda lee girebilir.

Trkiyede D.M.. lekleri yerden 1m. yksee yerletirilmelidir. Okumalarnhomojenliini bozmamak iin ya leklerinin yerlerinin ve konumlarnndeitirilmemesine de dikkat edilir.

19


20/40

2.6 lm Eksiklikleri

Doal bir ortam erevesinde yaplan bu lmlerde muhakkak istemeyen ve eldeolmayan baz eksikliklerle karlalr. Bu gibi durumlarda her ne durumda olursa olsunlmlerin bir ekilde yaplmas gerekir. lmlerin yaplmamas olasl azdr. Basit

yntemlerle de olsa yaplmasgereken ilemler zamannda gerekletirilmelidir.

Birdenbire meydana gelen iddetli frtna, sel, deprem gibi felaketler neticesindealetin direi devrilirse yine eski yerinde acele tamir edilir, bylece rasatn aksamasnlenir.Plvyometre, herhangi bir sebeple kullanlmayacak hale gelebilir. Herhangi bir sebeple aletzayi olduunda, yeni alet gelinceye kadar rasadsekteye uratmamak iin u ekilde hareketedilir:

Mmkn mertebe kullanlmam, ezilmemi, paslanmam bir gaz tenekesi alnr.Az dikkatle alarak przleri dzeltilir. Az ksmnn eni boyu bir cetvelle llpkaydedilir ve rasat yerine tespit edilir. Teknenin rzgarla devrilmemesi iin drt tarafna (

teknenin yarsna gelecek kadar) aa kazklar akmak uygun olur. Bu suretle rasat yerindebraklan tenekenin iindeki ya suyu rasat zamannda llr. lme ii cam lekleyapldgibi bu bulunmadtakdirde suyun kilogram olarak arlveya cm3 olarak hacmide llerek kayt dlr. Daha sonra bu notlara gre yan milimetrik olarak miktarilgililerce hesaplanr. Ancak bu hususta ok dikkatli davranmak ve bir hataya meydanvermemek iin rasadn hangi tarihlerde ne ile yapldna ve nasl lldne dair rasatcetveline detayl bir ekilde kayt yaplmas gerekmektedir. lek gelince bunlar llerekhemen gnlerine kaydolunur. Yasuyunu dikkatle tartmak ve gram olarak miktarn tespitve kayt etmektir.

Eksik Verilerin Tamamlanmas: Bir lekteki kaytlarn bir ksmeksik ise, bu ksmtamamlamak iin yaknda bulunan leklerin kaytlarndan faydalanlabilir. En yakn lekteki yllk ortalama yalar NA, NB, NC, eksik olan yaa kargelen okumalar PA, PB,PCise yllk ortalama yaNXolan lekteki bilinmeyen yaykseklii u ekilde tahminedilebilir:

++= C

C

XB

B

XA

A

XX P

N

NP

N

NP

N

NP

3

1

Eer NA, NB, NC deerlerinin NX den farklar %10dan daha az ise yukardakiformln yerine dorudan doruya aritmetik ortalama kullanlabilir:

3CBA

X

PPPP

++=

Eksik verileri tamamlamak iin kullanlabilecek dier bir forml:

=

4

1

21i

iD

=

=

4

1

2

i

iiX DPP

Buradaki Pive Di ( i=1, . . . . , 4 ) kay

tlar

eksik olan lee gre her biri ayr

bireyrek dzlemde bulunan en yakn 4 lekteki okumalarve bu leklerin kaytlareksik olanlee uzaklklarngstermektedir. Bayazt (1995)

20


21/40

2.7 Toplam YaErisi ve Hiyetograf :

Bir yazclyalerden elde edilen yakaytlar aada tablo 2.1 de verilmitir.YaYkseklii P ile ifade edilmektedir. Yayksekliinin zamanla deiimini gsterenya-zaman grafii (grafik 2.1(P-t)) aada gsterilmektedir. Yan zaman ierisindeki

deiimini, artn, azalmasn, durmasngsteren diyagrama Toplam YaErisidenir. Bubasamaklbir izgiyle yaklatrlarak incelenir.

Tablo2.1 Yalm Sonular

Zaman (Saat) Saatlik YaMiktar Toplam YaMiktar

0 0 0

1 0,2 0,2

2 0,4 0,6

3 1,8 2,4

4 0,8 3,2

5 0,6 3,8

6 0,8 4,6

7 1,4 6

8 0,6 6,6

9 0,4 7

10 1,2 8,2

11 0,2 8,4

12 0 8,4

13 0,2 8,6

14 0,8 9,4

15 0,4 9,8

16 0 9,8

17 0,4 10,2

18 4 14,2

19 2 16,2

20 2 18,2

21 0,6 18,8

22 0,6 19,4

23 0 19,4

24 0,8 20,2

25 1,6 21,8

26 1,8 23,627 1,4 25

28 3,4 28,4

29 2,6 31

30 1,6 32,6

31 2 34,6

32 1,6 36,2

33 1,6 37,8

34 0,6 38,4

35 0,4 38,8

36 0 38,8

21


22/40

TOPLAM YAIERS

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30 35 40

(T)

(P)Top.Ya.E

Grafik 2.1 Toplam YaEirisi

Yaiddetinin zamanla deiimini periyodik kk zaman dilimleri ierisinde yaykseklii olarak gsteren grafie Hiyetograf adverilir. Bu da genellikle basamaklgrafik

sisteminde gsterilir.

HYETOGRAF

0

0,5

11,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

1 4 710

13

16

19

22

25

28

31

34

37

(T)

(P) [mm/h]

Grafik 2.2 Hiyetograf

2.7 Blgesel Ortalama YaYksekliinin Bulunmas:

Bir blgede ortalama yaykseklii: Mevcut verileri en iyi ekilde deerlendirerekblgesel ortalama ya yksekliini en az hata ile hesaplayabilmek iin her bir yaleinin evresinde o lekteki okumayla temsil edilebilecek alan belirleyen metotlarkullanlr.

A

dAPP AOr

.=

A

AP

P

N

ior

.1==

Burada ya alan A, yaykseklii P olan lein evresindeki blgenin alan,n lek saysdr. Bu metotla elde edilen sonular genellikle aritmetik ortalama ile eldeedilenden daha iyidir. Thiessen okgeni yadan yaa deimedii iin bir blgede bir kere

22


23/40

izilmesi yeterli olur. Bu metot 500-5000 km2arasndaki blgelerde kullanlabilir. leklerinniform dalmayndan gelen etkileri hesaba katar. Ancak orografik yalarda aadaanlatlan izohiyet metodu daha iyi sonular verebilir.

1.Aritmetik Ortalama Methodu: En basit usul btn leklerin okumalarnn aritmetik

ortalamasn almaktr.Dalk blgelerde ve iddetli yalar srasnda ya ykseklii ksamesafeler iinde hzla deitii iin ya iddetinin niform dalmad bu gibi hallerdearitmetik ortalama iyi sonu vermeyebilir.Bu metot ya leklerinin olduka niformdald500 km2den kk blgelerde kullanlabilir.

2. Thiessen Metodu: Bu metotta blge her bir lein evresinde o ekilde paralarablnr ki her nokta en yakn olduu lee ait para iinde kalsn. Bunu yapmak iinbirbirine yakn lekler doru paralaryla birletirilip orta dikmeler izilir ve her bir leinevresinde bu dikmelerin meydana getirdii okgenin (Thiessen okgeni) o lekteki yalatemsil edildii kabul edilir. Thiessen okgeni izilirken blgenin dnda kalan fakatmeteorolojik bakmdan blge ile homojen karakterde olduu kabul edilebilen lekler de gz

nne alnr. Bylece arlk bir ortalama ile ortalama ya hesaplanr, her bir leinevresinde kalan alann yzdesi o lekteki yaa arlk olarak verilir:

ekil 2.7 Ortalama YaYksekliinin Thiessen Metodu ile Hesab

3.zohiyot Metodu: Ya ykseklii ayn olan noktalar birletiren eriler olanizohiyetler (E Ya izgileri) izilir.ki ardk izohiyet arasndaki alanda yayksekliinin izohiyetlerin de deerlerinin ortalamasna eit olduu kabul edilerek arlklbirortalama ile ortalama ya ykseklii bulunur.Bu metodu kullanrken 2.6 denkleminde Adeerleri blgede ardk iki izohiyet arasnda kalan alanlar,P deerleri de ardk ikiizohiyetin ya yksekliklerinin ortalamasdr.E ya izgilerini izerken blgenintoporafyasna ve yan dalna ait bilgileride kullanmak imkanolduu iin bu zellikledalk blgelerde daha iyi sonu verir.

23


24/40

ekil 2.8 Ortalama YaYksekliinin zohiyet Metodu ile Hesab

rnek Problem 6:Tablo 2.2 Yllk YaVerileri

Yalei Yllk YaYksek. (mm)Maden 989.2

Dicle 889.8

Arcak 1158.0

Yayla 839.2

Ergani 760.1

Palu 563.5Elaz 425.5

Gkdere 886.6

Lice 1305.8

Hani 1016.8

Mermer 740.4

zm : Port mm7.9624.3216

3096529==

Tablo 2.3 YaHesab Tablosu

Yalei Pi (mm) Ai (km2) Pi.Ai

Maden 989.2 651.2 664167

Dicle 889.8 750.2 667528

Arcak 1158.0 609.1 705349

Yayla 839.2 462.0 387710

Ergani 760.1 136.1 103450

Palu 563.5 79.0 44517

Gkdere 886.6 125.5 111268

Lice 1305.8 80.6 105248

Hani 1016.8 319.7 325071

Mermer 740.4 3.0 2221

TOPLAM 3216.4 3096529

24


25/40

3. BUHARLAMA (Evaporasyon)

Atmosferden yeryzne den yan nemli bir ksmtutma, buharlama ve terlemeyoluyla, akhaline gemeden atmosfere geri dner.Bu kayplarn belirlenmesi zellikle kurak

mevsimlerde hidrolojik bakmdan byk nem tar.Bu blmde buharlama olaynnmekanizmasksaca anlatldktan sonra su, zemin ve kar yzeyinden buharlama kayplarnnnasl hesaplanabilecei zerinde durulacaktr.Bitkilerden terleme yoluyla buharlama ve

bunun evapotranspirasyon adaltnda dier buharlama kayplar ile birlikte hesap metotlarverilecektir.

3.1 Buharlamann Mekanizmas

Suyun sv halden gaz (su buhar) haline gemesine buharlama (evaporasyon)denir.Su yzeyindeki molekller yeterli bir kinetik enerji kazandklar zaman kendilerinitutmaya alan dier molekllerin ekiminden kurtulup su ortamndan havaya frlarlar su

yzeyi yaknlarnda srekli olarak sudan havaya, havadan suya geen molekllererastlanr.Sudan havaya geen molekllerin says daha fazla ise buharlama olduu kabuledilir.

ekil 3.1 Su yzeyinden buharlama

Buharlama miktar eitli etkenlere baldr. Buharlamay etkileyen zellikleriksaca aadaki gibi ifade etmek mmkndr.

Su yzeyindeki buhar basnc Havann hareketi Enerji Suda erimituzlar Su yzeyinde kimyasal film tekil ederek Su deriliinin Havan

n bas

nc

azald

ka buharlama artar.

25


26/40

3.2 Su Yzeyinden Buharlama

Meteorolojik artlara balolarak yeryzndeki su yzeylerinden gnlk buharlama

miktar 1-10 mm arasnda deiir.Bu miktarn belirlenmesi zellikle baraj gllerinde nemtar. rnein Keban barajnn biriktirme haznesinden ylda 800 milyon m3 suyun

buharlaarak kaybolacatahmin edilmitir.

Su dengesi metodunu bir su ktlesine (gl, hazne gibi) sreklilik denklemi uygularsak:

SFYXPE +=

E : Buharlama miktar P : Ya X : Giren ak

miktar

Y : kan akmiktar F : Yeraltna szan su miktar S : Ktlenin hacimdeki deime miktar

3.3 Buharlamann llmesi

Serbest su yzeyinden buharlamay belirlemenin en iyi yolu buharlama tavas(Evaporimetre) denen metal kaplar kullanlmaktadr, bunlarn eitli tipleri vardr. Trkiyedahil olmak zere birok lkelerde en ok kullanlan tip olan A snf tavann alan 1 m2,derinlii 25 cmdir. Tava 20 cm derinlikte su ile doldurulup su yzeyindeki alalma bir

Limnimetre ile llerek buharlama miktarbelirlenir. Yalgnlerde yaykseklii deayrca llerek hesaba katlmaldr. Tava yerden 15 cm yksee yerletirilmeli, tavadaki suyzeyinin tavann st kenarndan uzakl 5-8 cm arasnda kalacak ekilde her gn sueklenmelidir. Ancak tavadaki buharlama miktarile byk bir su ktlesindeki (Bir hazne, birgl, bir baraj vb.) buharlama miktarbirbiri ile aynolmaz. Bunun balca nedeni tavadakisuyun ktlesi az olduu iin hava scaklndaki deimelerden daha abuk etkilenmesidir.

26


27/40

ekil 3.2 A SnfBuharlama Tavas

Ayrca tavann s yansmas, tava civarndan s alverii ve evrenin az nemli olmas dabuharlamayetkiler. Aradaki farkazaltmak iin eitli tedbirler dnlmtr. rein BPItavasnn ap 2 metre derinlii 60 santimetre olduu iin su ktlesi ok fazladr. Youngtavasnn stne 6 mm aralkl elek teli konulmutur. Tavay st ksmna kadar topraagmmek, yada su zerinde yzdrmek gibi zmler de dnlmtr. Bu gibi tavalarn

buharlama miktar byk gllerdekine daha yakn olsa da elde edilen sonular kararlolmamaktadr. Bugnk durumda en ok denenmi olan A snf buharlama tavasnn

kullanlmasve gldeki buharlama miktarna gemek iin tavadaki okumann Tava Katsaysile arplmas tavsiye edilmektedir. A snf tavada yllk buharlama iin katsay0,7 kabuledilebilir. Bu katsaynn deiim snrlar0,6-0,8 arasndadr. Katsaynn 0,7 kabul edilmesidurumunda hata paynn %15in altnda olduu dnlr. Buna gre tavann yllk

buharlama yksekliinin % 70 inin tava yaknnda bir gldeki yllk buharlama miktarnaeit olacakabul edilebilir. Aylk buharlama hesabnda ise tava katsaysdaha genisnrlararasnda deiir. Sonbaharda yksek, ilkbaharda dk deerler alr. En az 5000 km2 ye birtava yerletirilmesi tavsiye edilmektedir. Trkiyede buharlama lmleri D.M.. ve D.S..tarafndan yaplmaktadr. lmlere slak filtre kadndan buharlamaydnen erit zerinekaydeden ve standart tavalara benzer sonular veren yazc lekler de (Evaporograf)kullanlmaktadr.

3.4 Zemin ve Kar Yzeyinden Buharlama

Zemin yzeyinden buharlama su yzeyinden buharlamaya benzer.Ancak, zellikleaz geirimli zeminlerde, su molekllerinin yenmeleri gereken diren daha byktr.Zemininst ksmnda yeterli su varsa (arazi kapasitesi dierinde) zeminden buharlama su yzeyinden

buharlamaya eit olur.Aksi halde zeminden buharlama miktarzeminde mevcut su miktarile snrldr, kuruma noktasna dldnde buharlama tamamen durur.Bu bakmdanzeminin st tabakalarndaki nem ve zeminin su iletme kapasitesi nemli rol oynar.Pratikte yeraltsu yzeyi yer yznden 1-3 metreden daha aada olursa zeminden buharlama miktar

ok azalr.

3.5 Terleme Ve Tutma

27


28/40

Bitkilerin suyu kkleriyle zeminden ekip yaamalar iin gerekli ilemlerdefaydalandktan sonra yapraklarndan buhar halinde havaya vermelerine terleme(Transpirasyon) denir.Terleme bitkilerin bymesi ile ilgili olduundan sadece bymemevsiminde gndz saatlerinde grlr.Bitkiler topraktan aldklar suyun ok kk birksmn fotosentez iin ilerinde tutar, byk ksmn kullandktan sonra atmosfere geri

verirler.terleme kaybbitki cinsine gre gnde 0.1 ile 7 mm arasndadr.

Bir bitkinin bymesi srasnda terledii suyun arlnn, kkleri hari kendiarlna oranna terleme oran denir, bu oran bitki cinsine, zemine ve iklime gre okdeiir, ine yapraklaalar iin 100-200 arasnda deien bu oran dier aalarda 1000ekadar kabilir, tarm bitkilerinde 200-2000 arasnda deerler alr. ok kurak blgelerdeki

bitkiler (Freatofit) kkleriyle 30 m derinlikteki suyu alabilmektedirler.

Terlemeyi lmek iin Fitometre denen kaplarda istenen bitki yetitirilir, zeminyzeyinden buharlamay nleyerek kabn arlndaki deimeden terlemehesaplanr.Bitkilerin buharlama kayplarzerine etkileri tutma eklinde olur.Tutma bitkiler

tarafndan alkonan ve yer yzeyine hi varamayan yaolarak tanmlanr.

3.6 Evapotranspirasyon Kayplar

Bir blgede terleme ile ve zeminden, su ve kar yzeylerinde buharlama ile meydanagelen toplam su kayplarna Evapotranspirasyon (ET) kayplar denir. Evapotranspirasyonkayplarnn potansiyel ve gerek deerleri arasnda bir ayrm yapmak gereklidir.Her zamanyeterli zemin nemi bulunduu takdirde meydana gelecek kayba potansiyel evapotranspirasyonadverilir.Gerek evapotranspirasyon ise mevcut zemin nemi ile snrlolduu iin daha azolabilir, zemin kuruma noktasna gelince gerek evapotranspirasyon sona erer.

Trkiye de yllk ya ykseklii 65 cm olduuna ve bunun %38i yzeysel akhaline getiine gre yllk ortalama evapotranspirasyon kayplar0.62 65=40.3 cmdir, budeer yldan yla fazla deimez.

Gerek evapotranspirasyon zeminin nemine, bitki rtsne ve bitkilerin gelimedurumuna bal olduu iin belirlenmesi gtr.Bitkilerin kklerinin yer alt suyuna kadarinmemesi halinde zeminden alnan numunelerin neminde zamanla gelen deimeleri lerekevapotranspirasyon miktar belirlenir.Dier bir lme metodu lizimetre denen 0.1-1 m

apnda, 1-2 m kadar derinlikte toprakla dolu kaplarda istenen bitkileri yetitirip yalar,szma kayplarn ve kabn arlndaki deimeyi lerek su dengesi metoduylaevapotranspirasyon miktarnbulmaktadr.

28


29/40

4. SIZMA

Yeryzne den yan bir ksm yer ekimi, kapiler ve molekller gerilmeleretkisiyle zeminin iine szlr, bu olaya szma (infiltrasyon) denir.Szan su nce zeminnemini artrr ve yzey alt akn meydana getirir, geriye kalan da derinlere szarak

(perkolasyon) yeralysuyuna karr.

4.1 Szma Kapasitesi

Zeminin tane bykl ve geirimlilii. Balang nemlilii Bitki rts ve organik maddeler Zemin yzeyinin durumu Zeminde hava birikintileri bulunmasszmayzorlatrr. Topran ilenme ekli de szmayeitli ekillerde etkiler.

Bu gibi etkenler nedeniyle plak arazide szma kapasitesi 0.25-25 mm/saat arasndadeien deerler alabilir, bitki rtsnn varlbu deerleri 3-7 katna karr.

Szma kapasitesi dorudan doruya llemediinden szma kapasitesini belirlemekiin gz nne alnan blgede ya ve ak miktarlarn llr, gerekirseevapotranspirasyon, tutma ve yzeysel biriktirme gibi dier kayplar da hesaba katarak sudengesinden szma kapasitesi bulunur.

Arazide szma kapasitesinin llmesi iin halka infiltrometre kullanlr.ap 30 cmolan ii bobir boru topraa 60cm aklr ve ii su ile doldurulur.

Standart Szma Erisi: Yadevam ettike szma kapasitesi azalr, bunun nedenlerizemin neminin artmas, kil tanelerinin ierek zeminin boluklarn tkamas, su ile birliktekat tanelerin zeminin boluklarna girmesi, zeminin ve yzeyin zelliklerinin deimesi(yamur damlarnn darbelerinin zemini sktrmas) olabilir.Zemin yzeyinin bitki rtsylekaplolmashalinde szma kapasitesindeki azalma daha kk olur.

( ) ktcoc effff += .

0

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Zaman (saat)

y

f

Standart szma erisinin akve yakaytlarndan elde edilmesi

Yaiddeti ve szma kapasitesi (mm/saat)

Grafik 4.1 Yave Akn Karlatrlmas

29


30/40

4.2 Szma Hz

Szma hz bir ya srasnda birim zamanda zemine gerekten giren sumiktardr.Szma kapasitesi ve szma hznn tanmlarndan anlalacagibi yaiddetininszma kapasitesinden byk olmashalinde szma hzszma kapasitesine eit olur, te yandan

ya iddeti szma kapasitesinden kk ise szma hz ancak ya iddeti kadarolabilecektir.(Bu nedenle standart szma erisini btn yasresince yaiddetinin szmakapasitesinden byk kaldiddetli yalarn kaytlarndan elde etmek gerekir.)

Grafik 4.2 Standart Szma Erisi

Balangta yaiddeti szma kapasitesinden az olduunda szma hznn hesab(yaiddeti sabit)

30


31/40

5. YER ALTI SUYU

Yer kresindeki tatl suyun byk bir ksm yeraltnda bulunur. Yeraltndaki su,yeryznde akarsularda bulunan suyun 7500 kat kadardr. Akarsulardaki toplam akmnyaklak %30u yeraltndan beslenir. Kuyularla yeraltndaki hazneden karlan su insanlar

tarafndan genilde kullanlmaktadr. Yeraltndan elde edilen suyun iyi bir zellii de tabiibir ekilde Filtrelenmiolduundan genellikle bakterilerden, organik maddelerden, koku vetatlardan arnm, kimyasal bileimi, ve scaklk derecesi fazla deimeyen, iyi kalitedeolmasdr.Kurak mevsimlerde insanlar su ihtiyacn kuyularla yeraltnda salayabilirler.Bugn yeryznde kullanlan suyun %40 kadar yeraltndan salanmaktadr. Hidrolojininyer alt suyu hidrolojisi (Jeohidroloji) denen kolu yeraltndaki suyun bulunu ekillerini,zelliklerini ve hareketini inceler.

5.1 Yeraltndaki Suyun Blgeleri

Yalardan sonra yeryznden szan su nce doymam blgeye gelir.Bu blgede

zeminin boluklarnda hava ve su birlikte bulunur.Sonra aaya doru hareketine devam edensu doymublgeye (yer altsuyu) eriir.yer altsuyu alt taraftan suyu geirmeyen bir tabakaile snrlanmtr.Boluklarda suyun hava ile birlikte bulunduu doymam blgedeki suyavadoz (askda) su denir.

ekil 5.1 YeraltSuyunun Bulunduu eitli Blgeler

Doymam Blge : Bu blgenin derinlii eitli deerler alabilir. Bataklklarda yer alt suyzeyi zemin yzeyine kadar kar, doymam blge bulunmaz.ok kurak blgelerde isedoymam blgenin derinlii 300 metreye kadar kabilir. Doymam blgede bulunan suzemin tanelerinin evresinde molekler ve kapiler gerilmelerle tutulmaktadr. Suyunmolekler adezyon kuvvetleriyle taneye yapan ve yerekimi etkisiyle taneden ayrlmayanksmna Pelikler su denir. Tanelerin ap kldke yzey alanlarnn oran arttndan

pelikler suyun oran da byr. Zemindeki su miktarnn llmesi olduka gtr.Laboratuarda zemin numunesinin tartlmasve sonra etvde kurutulup tekrar tartlarak aradakifarkn bulunmasyla zemin nemi belirlenebilir.

31


32/40

ekil 5.2 Yer AltSuyu Kademeleri

DoymuBlge :Boluklar tamamyla yer alt suyu ile dolmuolan, bu suyu bir noktadandierine iletebilen ve bylece boluklarndaki suyun darya karlabilmesine imkan verenformasyonlara akifer (su tayan tabaka) denir.Bir jeolojik formasyonun akifer niteliindeolabilmesi iin porozitesinin yeter derecede yksek olmas ve zemindeki boluklarn daolduka byk olmasgerekir.

ekil 5.3 Akifer Grn

Akiferleriki Snfa Ayrabiliriz:

1.Serbest yzeyli (snrlanmam) akiferler: Bu gibi akiferlerde yer alt suyunun stsnr yer alt su yzeyidir, bu yzey boyunca doymu blge, doymam blge ile temasetmektedir.Doymam blgenin boluklarnda hava da bulunduuna gre yer alt su yzeyi

boyunca atmosfer basnc mevcuttur.Serbest yzeyli akiferdeki akm bir ak kanaldakiserbest yzeyli akma benzer.Genellikle bu yzey arazinin topografyasntakip eder, tepelerinaltnda ykselir, ukur blgelerde alalr.

32


33/40

2.Basnl (artezyen, snrlanm) akiferler: Bu tipten akiferler st taraftan da birgeirimsiz tabaka ile snrlanmlardr, atmosfer basncile temasta olan bir serbest yzeyleriyoktur.Bu bakmdan basnl akiferlerdeki akm borulardaki basnl akma benzer.Birbasnlakifere giren kuyular, borulara taklan piyezometrelere benzetilerek bu kuyulardakistatik su yzeyine piyezometre yzeyi denir. Akm basnlolduundan piyezometre yzeyi,

akiferin yukarsndadr.

Artezyen akifere giren bir kuyuda su akiferin st snrnn yukarsna kadarykseldiine gre zemin yzeyinin yeter derecede alak olduu baz hallerde zemindenyukarya da fkrabilir.Bir akiferde bulunan su yzdesi akiferin porozitesine eittir. Poroziteboluklarn hacminin toplam hacme oran olarak tanmlarn porozitenin byk oluu herzaman yeraltndan fazla miktarda su elde edilebileceini gstermez.

Yer AltSuyunun Beslenmesi Ve Kayplar

Yalardan sonra yeryznden szan suyun doymam blge arazi kapasitesine

eritikten sonra daha derine szmasile, Yer altsu yzeyinden yukarda olan besleyen akarsulardan ve gllerden szma ile, Sulama kanallarndaki suyun szmasile, Yerin derinliklerinden faylarla yukarya kan su ile, Havadaki su buharnn zemin zerinde younlamasile,

5.2 Yer AltSuyu Akm

Akiferin taneleri arasndaki kk, dzensiz,birbirleriyle ilikili boluklarda yeraltsuyu yer ekimi etkisiyle hareket eder.Yer alt suyu akmsuyun enerjisinin yksek olduu

yerlere dorudur.

KIVf =

AQVf /=

( ) pVApAQV fgg /./ =

==

LhI L /=

Deney kanununda hz ile eim arasndaki K orant katsaysna Hidrolik letkenlikdenir. Buna bazen geirimlilik (Permeabilite) katsaysda denilmektedir.Birim genilikte birakifer kesitinden birim eim altnda birim zamanda geen su miktarna zeminin iletimkapasitesi denir.Buna gre T iletim kapasitesi iin u ifade yazlabilir.

IB.

QT=

33


34/40

6. AKIM LMLERVE VERLERN ANALZ

Yzeysel ak miktarnn belirlenmesi hidrolojide en ok karlalanproblemlerdendir.rnein;taknlarn kontrol ile ilgili almalarda maksimum debiyi, sukuvveti tesislerinin projelendirilmesinde ylda belli bir sre mevcut olan debiyi bilmek

gerekir.

Hidrolojinin akm lmeleri ile ilgilenen koluna Hidrometri denir.Akm lmelerininamacakarsuyun bir kesitindeki su seviyesini ve kesitten geen debiyi (birim zamanda geensu hacmini ) zamana balolarak belirlemektir. Ancak, bu gibi lmeleri srekli yapmak okzor ve masraflolacandan pratikte bir istasyonun Debi-Seviye bants(Anahtar Erisi) birkere belirlendikten sonra sadece su seviyesini lmek ile yetinilir, bu seviyeye kar gelendebi anahtar erisinden okunur.

ekil 6.1 Anahtar Erisi Yardmyla Seviyeden Debiye Geilmesi

6.1 Seviye Ve Su Yz Eimi lmleri

Herhangi bir karlatrma dzlemine gre llen su yzeyi kotuna ksaca seviyedenir.Karlatrma dzlemi olarak genellikle ortalama deniz yzeyi seilir.Seviye lmekteyazclekler (Limnigraf) ve yazcolmayan lekler (Limnimetre) kullanlabilir.

1. Yazcolmayan lekler (limnimetre):

Bunlarn en basiti ve en ok kullanlan santimetre blmeli ahap veya metal birubuktur (Eel). Eel kpr ayana, akarsuyun evindeki bir duvara, ya da baka bir yapmatutturulabilir.Belli aralarla eelde suyun ykseldii seviye okunur. Su seviyesindekideimeler byk ise eitli deime blgeleri iin birden fazla eel kullanlabilir. Daha

prezisyonlu lmler iin bazen eel eik olarak da yerletirilebilir. Eelin s

f

r

seviyeokumalardaima pozitif deer olacak ekilde belirlenmelidir.

ekil 6.2 Su yksekliini Manuel Olarak len Alet

34


35/40

2. Yazclekler (limnigraf):

Akarsuyla bir boru vastasyla bantl olan bir sakinletirme kuyusundaki suyunyzeyindeki bir amandrann hareketi amandrann balolduu telin zerinden getii birmakaray dndrr.Makarann dnmesiyle bir yazc u, srekli olarak dnmekte olan bir

kat erit zerinde hareket eder ve seviyenin zamanla deimesi otomatik olarak kaydedilmiolur.Sakinletirme kuyusu yzgeci d etkilerden koruyaca gibi akarsu yzeyindekisalnmlar ksmen snmlendirmeye de yarar.Kuyuyu akarsuya birletiren borunun giriineyzen cisimlerin girmemesini salamak ve salnmlarsndrmek iin zgara koymak uygunolur.Sonular telsiz, telefon ve telgraf vastasyla uzaa iletmek, otomatik olarak bir kateride veya kartlara delerek yada manyetik teybe kaydederek bilgisayara vermek de mmknolabilmektedir.Limnigraflarda su seviyesi 3 mm civarnda bir hassaslkta kaydedilebilir.

ekil 6.3 Sakinletirme Kuyusu ve Limnigraf

6.2 Hz lmleri

Bir akarsudaki akmn bir noktasndaki hzlmek iin en ok kullanlan aleteMulinead verilir. Mulinede yatay veya dey bir eksen etrafnda akmn etkisiyle dnebilen bir

pervane, mulineyi akm dorultusunda ynelten bir kuyruk paras ve mulinenin akmtarafndan srklenmesini nlemek iin bir arlk bulunur.Pervanenin dnme hz akmnhzyla bantldr.Dakikada dnme saysolan n ile V akm hzarasnda dorusal bir bantvardr.

V= a + b.n n1


36/40

iin ses dalgalarnn tabana arpp yansmasesasna gre alan aletler kullanlabilir.Derinliklld srada lm yaplan deylerin arasndaki uzaklklarda elik eritle llerekakarsuyun kesiti belirlenmiolur.

6.4. Debi lmleri

Bir akarsuyun debisini lmek iin en ok kullanlan metot akarsu kesitini dilimlereayrmak, bu dilimlerin her birindeki Viortalama hznAikesit alannlmek ve sonra debiyiQ=Vi.Ai eklinde hesaplamaktr.

Anahtar Erisi

Bir akarsu kesitinde debi ile seviye arasndaki bantygsteren eriye anahtar erisidenir.Anahtar erisini belirlemek iin farkl akm koullarnda seviye ve debi lmleriyaplr.Bu lmler sonunda elde edilen ardk noktalarn seviyeleri arasndaki farknakarsudaki en byk seviye deiiminin %10undan fazla olmamasistenir.

ANAHTAR ERS

0

1

2

3

4

5

6

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Q Debi (m3/s)

h

Seviye(m)

Grafik 6.1 Debi-Seviye Anahtar Eirisi

36


37/40

7. YZEYSEL AKI

Bir akarsu kesitinde belirli bir zaman dilimi ierisinde geen su paracklarnn hareketdorultusunda birok kesitten geerek, yol alarak ilerlemesi ve bir noktaya ulamassresincegerekleen olaya Ak ad verilir. Ak izledii yol dorultusunda snflandrlr. Burada

akn gerekletii havza karakteristiklerini bilmek gerekir. akn balang noktasyatr.Fakat ya ve ak arasdaki periyodu ya tipi belirlemektedir. Yamur eklinde denyaile kar eklinde den aarasnda nemli farklar vardr.

7.1 Akarsu Havzalarnn zellikleri

Hidrolojide kullanlan corafi birim olan akarsu havzas(Su Toplama Havzas, DrenajHavzas) aknbir yzeysel su yolu (Akarsu) zerinden alnan bir knoktasna gnderenyzey olarak tanmlanr.Bu ekilde tanmlanan akarsu havzasna zerine den ya knoktasndaki ak haline dntren bir sistem gzyle baklabilir.Bir havzay komuhavzalardan ayran su ayrm izgisinin topografik ayrm izgileriyle akt, yani k

noktasndan balayarak arazideki en yksek noktalardan getii kabul edilebilir.

ekil 7.1 Yzeysel AkHavzasile YeraltAkHavzas

Havza karakteristiklerinin en nemlileri unlardr. Zemin cinsi ve jeolojik yap, Bitki rts,

Havzann bykl, Havzann biimi, Havzann eimi, Havzann ortalama kotu, Havza alannn knoktasndan olan uzakla gre dalm.

Akarsu au zellikleriyle belirlenebilir. Akarsu younluu, Drenaj younluu, Akarsu profili,

Akarsu ann ekli, Akarsuyun mertebesi Akarsuyun en kesiti

37


38/40

7.2 Akn Ksmlara Ayrlmas

Havzaya den yatan daha nceki blmlerde sz edilen kayplar ktktan sonrageriye kalan ya fazlas yzeysel ak haline geer, yerekimi etkisi ile arazinin eimineuyarak havzann yksek noktalarndan alak noktalarna doru hareket eder.Dier taraftan

zemine szan suyun bir ksm zeminin st tabakalarnda (doymam blgede) ilerleyerekgeirimsiz bir tabakaya rastlaynca yzeye kabilir, buna yzey altakdenir.Zemine szansuyun bir ksm ise daha derinlere inerek yer alt suyuna karr ve sonunda yer alt akeklinde bir akarsuyu besleyebilir.

ekil 7.2 Ak

n K

s

mlara Ayr

lmas

Dolaysz Ak:Yzeysel akla yzey alt aknn gecikmesiz (zemine szdktan ksabir zaman sonra akarsuya ulaan) ksmndan meydana gelir.Genellikle yzey alt aknnbyk bir kesimi dolaysz akiinde dnlr.

Taban ak:Yer altakile yzey altaknn gecikmeli (akarsuya uzun bir zamansonra ulaan) ksmndan meydana gelir.

7.3 Rasyonel Metot

Akarsu yaplarnn projelendirilmesi en ok karlanlan problemlerden biri akarsudakimaksimum debinin belirlenmesidir.Sz konusu yapnn cinsine ve havzann byklne grebu i iin eitli metotlar kullanlabilir.Bu metotlar arasnda en basit olan ve en okkullanlanlarndan biri rasyonel metot ad ile bilinir.Alan A olan bir havzaya den iiddetinde yan meydana getirecei maksimum Q debisi u formlle hesaplanr.

Q = C i A

38


39/40

Tablo 7.1 Trkiye Havzalarnn AkKatsaylar

Havzann Ad Alan(km2) Yllk ya Yllk ak Akkatsaysykseklii ykseklii

Meri-Ergene 14560 640 85,9 0,13

Marmara 24100 766 316,2 0,41

Susurluk 22399 730 238,8 0,33Kuzey Ege 10003 730 220 0,30

Gediz 18000 639 100,6 0,16

K. Menderes 6907 740 162,2 0,22

B. Menderes 24976 656 118,1 0,18

BatAkdeniz 20953 865 370,3 0,43

Antalya 19577 910 574,1 0,63

Burdur (Gller) 6374 436 48,6 0,11

Akaray 7605 472 59,2 0,13

Sakarya 58160 534 103,7 0,19

BatKaradeniz 29598 803 339,2 0,42

Yeilrmak 36114 556 153,4 0,28Kzlrmak 78180 459 80,6 0,18

Konya (kapal) 53850 437 62,4 0,14

Dou Akdeniz 22048 669 556,5 0,83Seyhan 20450 629 345,2 0,55

Asi 7796 837 153,9 0,18

Ceyhan 21982 758 328 0,43

Frat 127304 582 248,2 0,43

Dou Karadeniz 24077 1291 581,2 0,43

oruh 19872 540 327,1 0,61

Aras 27548 462 201,1 0,44

Van (kapal) 19405 507 133,5 0,26Dicle 57614 814 437,4 0,54

Ortalama 653 239,3 0,37

rnek Problem 7) Alan 0.01 km2 olan bir blgenin yamur suyu ebekesinin hesabndadn aral 5 yl olan ya esas alnacaktr, blgenin gei sresi 20 dakika olarakhesaplanmtr.Ya iddeti-sre-frekans bantlarndan tp=20 dakika ve T=5yl iini=100mm/saat olarak belirlenmitir. Blgede yerleme ayrk nizamda olup ak katsaysC=0.30 alnacaktr. Buna gre yamur suyu kanalhesap debisini belirleyiniz.?

zm: Rasyonel forml kullanarak :

i=100 mm/saat = 0.1/3600 m/s

A=0.01 km2 = 0.01106 m2

smCiAQ /083.01001.03600

1.03.0 36 ===

Yamur suyu kanal0.083 m3/s debiye gre hesaplanacaktr.

39


40/40

8. HDROGRAF ANALZ

Taknlarn ve kurak devrelerin incelenmesinde ise akmn zaman iindeki deiiminigsteren hidrografbilmek gerekir.

Hidrografn Elemanlar

Hidrograf bir akarsu kesitindeki akmiktarnn (debinin) zamanla deiimini gsterengrafiktir.Debi genellikle m3/s cinsinden ifade edilir, dey eksende gsterilir.

1.Ykselme Erisi : AB erisi boyunca debi zmanla artmaktadr.

2.Tepe Noktas:Tepe noktas ile hiyetografn arlk merkezi arasndaki zamanaralna gecikme zamandenir.

3.ekilme (alalma) Erisi: BD erisi Boyunca debi zamanla azalmaktadr.

Grafik 8.1 Bir Hidrografn Elemanlar

harran-hidroloji ders notlari

Documents