Su mühendisliği nedir? Türkiye’de tarihi su yapıları – Kıyı mühendisliği

Paylaşmak Güzeldir:


SU MÜHENDİSLİĞİ

Su mühendisliği konuları  başlıca üç grupta incelenebilir; su kullanımı, su kontrolü, su kalitesi ve işletimi.

Suyun Önemi

Su yalnız insanlar için değil, bütün canlı varlıklar için en önemli maddedir. Bu nedenle suyla ilgili tüm uğraşlar, ilk insanlardan başlayarak günümüze kadar artan bir ivmeyle gelmiştir. Su, canlı yaşamının devamını sağlayan bir madde olmasının yanı sıra birçok alanda da kullanılmaktadır. Şimdi suyu kullandığımız bazı alanları kısaca görebiliriz.

Suyun kullanım alanları

Aklımıza gelecek birçok malzemenin üretiminde suya ihtiyaç duyulmaktadır. Örneğin, kağıt üretimi, deri işleme, meyve suyu imalatı, boya imalatı, kauçuk ve sentetik madde imalatı, vb. Ayrıca kentsel yaşamımızın sağlıklı ve çağdaş koşullarda sürdürülebilmesi için suya gerek duyulmaktadır.

Bunlara örnek olarak insanlara hizmet sunan tüm kurumlardaki su tüketimi, caddelerin temizlenmesi, parkların sulanması, yangın söndürme amacına yönelik su ihtiyaçları vb. sayılabilir. Ayrıca birçok bilimsel araştırmada su kullanılmaktadır. Örneğin, fizik, kimya, biyoloji gibi temel bilimsel araştırmalarda bizzat su kullanılırken, astronomi alanındaki uğraşların başında gelen ve evrenin diğer galaksilerinde ve gezegenlerde hayat olup olmadığını anlamaya yönelik çalışmalarda su veya su buharı araştırılır.

Madem suya bu kadar gereksinim duyuyoruz, o halde hem yaşamımızı sağlıklı sürdürmek, hem de yukarıda sıraladığımız tüm çalışmaları yapabilmek için istediğimiz miktarda ve kalitedeki suyun sürekli olarak temin edilmesi gereklidir. İşte bu nedenle, başta inşaat mühendisleri olmak üzere konuyla ilgili diğer mühendislerin ve temel araştırmacıların suyla ilgileri sürekli olarak devam edecektir.

Suyun önemini bir kez daha vurgulamak için geçmişte nasıl algılandığını bilmemizde yarar vardır.

Tarihte ve farklı inançlarda suyun önemi ve anlamı

Tarih boyunca, hemen bütün kültürlerde, su çok büyük bir öneme sahip olmuştur. Bu bağlamda su, hayat kaynağı, ruhsal ve fiziksel temizlenme ortamı ve yeniden doğuş merkezi olarak algılanmıştır. Tevrat’tan Kuran’a, Hint yazmalarından Çin yazmalarına kadar, bütün inanç tiplerinde ve kutsal kitaplarda suya yer verilmiş; hatta tanrılar suyla özdeşleştirilmiştir. Hemen her inancın sahipleri
yaratıcılarına veya tanrılarına toplu ibadetlerini çeşme veya nehir gibi bir su kaynağı civarında yapmışlardır.

Yine bu kültürler, suyu aynı zamanda cezalandırıcı bir unsur olarak da algılamışlar; aşırı sağanakların, sellerin ve denizlerdeki büyük dalgaların ceza için oluştuğundan bahsetmişlerdir. Eski inançlar için çok önemli olan suyla ateşin ilişkisi de dikkat çekmektedir. Su yıldırımı meydana getirerek ateşi doğurmakta, ama aynı zamanda yağmur şekline dönüşüp ateşi söndürmektedir. Diğer bir ilişkide de ateş, suyu kaynatarak buharlaşmayla yok etmekte, ancak su da yine ateşe döküldüğünde onu söndürmektedir.

Su yapıları

Su insanlık için hayati önem taşıdığından, su yapılarının inşası çok eskilere kadar gider. Aslında ilk su yapılarının ne zaman inşa edildiği tam olarak bilinmemektedir. Bilinen en eski su yapıları Mezopotamya, Mısır, Orta Asya, Hindistan ve Çin’deki ünlü akarsular çevresindeki sulama sistemleri, Arap kuyuları, İran kanatları, Roma su kemerleri ve benzerleridir. Türkiye toprakları ise tarihi su yapıları açısından bir açık hava müzesi durumundadır.

Türkiye’deki Başlıca Tarihi Su yapıları

Su mühendisliği – Binbirdirek Sarnıcı

su mühendisliği - binbirdirek sarnıcı

Su mühendisliği – Binbirdirek sarnıcı

İstanbul’daki ikinci büyük sarnıçtır. Eski Bizans kaynaklarına göre 4. yüzyılda yapılmıştır. İçinde 224 sütun bulunan, 3584 m2 büyüklüğündeki sarnıç zamanla kurumuş ve 16. yüzyıldan itibaren atölye olarak kullanılmıştır. Sarnıçtaki sütunlar, üst üste bindirilmiş iki gövdeden meydana gelmekte, üstlerinde hiçbir işleme bulunmayan kesik piramit biçiminde başlıklar bulunmaktadır. Sütun gövdelerine işlenmiş Yunan harflerinin, sarnıcın yapımında çalışan ve sütunları işleyen taşçıların işaretleri olduğu bilinir.

Su mühendisliği – Yerebatan Sarnıcı;

su mühendisliği - yerebatan sarnıcı

Su mühendisliği – Yerebatan sarnıcı

İstanbul’un en büyük kapalı sarnıcı olup civardaki saraylara su sağlamak için, 1. Justinyen (527-565) devrinde yapılmıştır.

KEMERLER – SU YOLLARI

Su mühendisliği – Cebeci Kemeri

Su mühendisliği - Cebeci kemeri

Su mühendisliği – Cebeci kemeri

Cebeci Kemeri, İstanbul’un pek bilinmeyen köşelerinden biridir. İstanbul’a çevredeki derelerden su getirmek amacıyla 1554-1563 yılları arasında Kanuni Sultan Süleyman’ın emri ile Mimar Sinan tarafından yapılmıştır. Yüzyıllar boyu İstanbul’un su ihtiyacını karşılayan bu kemer halen tüm görkemiyle ayakta durmaktadır. Kemerin yüksekliği 30 metredir.

Mağlova Kemeri

Bugünün İstanbul’una sağlam bir şekilde ulaşan kemerlerden şüphesiz ki en estetiği Kemerburgaz’daki Mağlova Kemeri’dir.

Su mühendisliği - Mağlova kemeri

Mağlova kemeri

Babil’in Asma Bahçeleri

Mezopotamya’daki ikiz nehirler, Fırat ve Dicle’de karşılaşılan problemler çok zor ve karmaşıktı. Bu problemlerden ve özellikle selden kurtulmanın yollarından bir tanesi, Babil’in ünlü asma bahçeleridir. Bilinen en eski yazılı kanun da su ile ilgilidir. Babil krallarından Hammurabi tarafından ortaya konmuştur ve asma bahçelerinin hangi sırayla ve ne süreyle sulanacaklarıyla ilgilidir.

Dolayısıyla günümüzde halen sulama sahalarının işletiminde kullanılan dönüşüm yöntemi, bu prensibe benzemektedir.

Babilin asma bahçeleri (tasviri bir resim)

Babil bahçelerinin yapısı

Yunanlı coğrafyacı Strabo’nun M.Ö. birinci yüzyıldaki tanımlamasına göre, bahçeler birbiri üzerinde yükselen kübik direklerden oluşuyordu. Bunların içleri çukurdu ve büyük bitkilerin ve ağaçların yetişebilmesi için toprakla doldurulmuştu. Kubbeler, sütunlar ve taraçalar pişmiş tuğla ve asfalttan yapılmıştı.

Yüksekteki bahçeleri sulamak için Fırat nehrinden zincir pompalarla su yukarılara çıkarılıyordu. Zincir pompa, biri yukarıda, diğeriyse su kaynağında bulunan iki büyük volana gerili, üzerinde kovalar bulunan bir sistemdi. Nehirden dolan kova yukarıya çıkıyor içindeki suyu havuza boşaltıp tekrar nehre dönüyordu. Bu şekilde üst seviyelere taşınan su, bahçeleri sulayarak teraslardan aşağıya doğru akıyordu. 

Su yapılarının inşasına başlamadan önce planlama yapılması

Yeryüzünde canlı hayat için en önemli unsur olan suyun nasıl ve ne kadar bulunduğunun iyi incelenmesi gerekir. Toplumsal kalkınmanın ve gelişmişlik seviyesinin önemli bir ölçütü de istenilen miktarda ve kalitede suyun istenilen zamanda mevcut olmasıdır. Su kaynakları mühendisliği, suyun kullanımı, kontrol edilmesi ve işletilmesiyle ilgili tüm yapıların planlanması, tasarımı, inşası ve işletimi ile ilgilenir. Konuyu daha fazla açmadan önce, bu adımların ne amaçla yapıldığına bir göz atmak yararlı olacaktır. Büyük su yapılarının inşasına başlamadan önce çok detaylı planlama çalışmaları yapılmalıdır. Bu çalışmalar kapsamında projenin yapılacağı en uygun yer tespit edilmekte ve olası tüm proje seçenekleri teknik yapılabilirlik, malzeme olanakları, ekonomik uygunluk, personel kaynakları ve gerekli bütçe açılarından gözden geçirilmelidir.

Planlama çalışmalarının sonunda projenin yapılacağı yer ve proje elemanlarının tipi ve özellikleri bellidir. Bundan sonraki aşamada projenin tasarımı gerçekleştirilir, yani projeyi oluşturan tüm yapıların boyutları belirlenir. Bu aşamada yapıların olası en kritik durumlarda bile emniyette olacakları varsayımı yapılır. Tasarımı biten projenin sahada inşasına geçilir. Yapım tamamlandıktan sonra, projenin hizmet vereceği süre kadar, yani ekonomik ömrü boyunca işletilmesi gereklidir.

Proje tasarımından önce su gereksiniminin tespiti

Ancak projelerin tasarımından önce ne kadar suya gereksinim duyulduğu ve ne kadar suyun mevcut olduğunun tespit edilmesi gerekmektedir. Zira yakın çevremizde yeterli miktarda ve kalitede su mevcut değilse, suyun komşu havzalardan getirilmesi zorunluluğu doğar. Su miktarı hakkında bilgi sahibi olabilmemiz için HİDROLOJİ BİLİMİ kullanılır.

Hidroloji bilimi doğal olarak insanlık tarihi ile başlar, ancak bilim olarak tanımı ve araştırma yöntemleri sonradan gelmiştir. Bu aşamada hidrolojinin kapsamı hakkında kısa bir bilgi vermenin yararlı olduğunu düşünmekteyiz.

HİDROLOJİ BİLİMİ

Dünya üzerindeki suyun, oluşumunu, dağılımını, yer üstündeki ve altındaki hareketini, özelliklerini ve bu özelliklerin zaman ve coğrafi konumla değişimini ve çevre ile olan ilişkisini inceler. Konusu dolayısıyla meteoroloji (hava bilimi), klimatoloji (iklim bilimi), jeoloji (yer bilimi), oşinoloji (okyanus bilimi), glasiyoloji (buzul bilimi), limnoloji (göl bilimi), kriyoloji (kar ve buz bilimi), potamoloji (yüzey akarsuları bilimi) gibi diğer yer bilimleri ile yakın ilişki içindedir.

Mühendislik dallarından inşaat, jeoloji, orman, çevre ve ziraat gibi yer bilimleriyle ilgili olanlar için, hidroloji dördüncü temel bilim dalı olarak kabul edilir ve bu dalların uygulamalarında geniş çaplı kullanımı vardır. Hidrolojinin su kaynakları mühendisliğindeki yerini anlayabilmek için, su kaynakları mühendisliğinin konularına ve bir su kaynakları mühendisinin çözmesi gereken problemlere bakmak gerekir. Su kaynakları mühendisliğini bundan sonra kısaca su mühendisliği olarak kullanacağız. Su mühendisliği konuları yukarıda da kısaca tanımladığımız gibi başlıca üç grupta incelenebilir; su kullanımı, su kontrolü, su kalitesi ve işletimi. Şimdi kısaca bu konuların kapsamını inceleyebiliriz.

Su mühendisliği – Su Kullanımı

Su kullanımında akla ilk gelen husus, yerleşim yerlerine içme ve kullanma suyunun sağlanmasıdır. Bu nedenle su depolamak için değişik büyüklüklerde depolama tesisleri (hazneler) ile depolanan suyun kullanım bölgelerine iletilmesi için boru, kanal ve tünel gibi iletim yapıları tasarlanıp inşa edilir. Su kullanımına birçok alanda gereksinim duyulduğunu belirtmiştik. Şimdi bunları kısaca gözden geçirelim. Çağımızda elektrik enerjisi kullanarak çok çeşitli alanlardaki hizmetler yerine getirilmektedir. Elektrik enerjisi üretmenin en uygun ve çevreye uyumlu yöntemlerinden birisi, hidroelektrik santralleri kurmaktır. Bu nedenle baraj veya nehir santralleri yapılarak elektrik üretilir. Bunlara ilave olarak, tarımsal üretimi ve verimliliği arttırmak için sulama sistemleri, akarsu ve göl taşımacılığı, mesire yeri oluşturulması ve benzeri nedenlerle su kullanılmaktadır.

Su mühendisliği – Su Kontrolü

Şiddetli yağışlar veya uzun süreli kar erimeleri nedeniyle akarsulardaki su miktarı aşırı derecede artabilir ve taşkınlar oluşur. Ülkemizde de zaman zaman yaşamakta olduğumuz taşkınlar nedeniyle halen önemli ölçüde can kaybı ve buna ilave olarak genellikle çok miktarda hasar oluşmaktadır. Doğal afet denilince, belki kısa süreli ve ani olması nedeniyle akla ilk önce depremler gelmektedir. Ancak taşkınların uzun sürelere ve alanlara yayılabilmesi nedeniyle bazen şiddetli depremler kadar, hatta daha fazla hasar verdiği gözlenmiştir.

Taşkınların önlenmesi

Doğal afet olan taşkınları tamamen önlemek mümkün olmamakla beraber olumsuz etkilerini en aza indirmek gerekir. Bu nedenle çeşitli yapısal önlemler alınabilir. Örneğin, baraj göllerinin bir kısmı taşkın dalgasının depolanması amacıyla kullanılabilir. Hatta sıklıkla taşkına maruz kalan bölgelerde sadece taşkın kontrol amaçlı barajlar veya daha küçük ölçekli sel kapanları yapılmaktadır.

Yağmur suyu şebekeleri

Yerleşim yerlerinde yapılaşma nedeniyle yağan yağmurun toprağa sızması güçleştiğinden yüzey alanlarında biriken sular kentsel taşkınlara neden olmaktadır. Bu nedenle kentsel yerleşimlerdeki fazla suyun boşaltılması için yeraltına döşenen boru sistemlerinden oluşan yağmur suyu şebekeleri yapılmalıdır.

Ayrıca yerleşim yerlerindeki uygun bölgelerde taşkın sularını depolayıp bunun toprağa sızmasını sağlamakla da uygun bir tahliye gerçekleşmiş olabilir. Bu amaçla, düşük seviyelerdeki parklar ve stadyumlar kullanılabilir.

Yerleşim yerleri dışında da fazla suların uzaklaştırılması gerekir. Örneğin, karayollarında, hava alanlarında ve sulama sahalarında toplanan fazla suları uzaklaştıran tesisler inşa edilmelidir. Ayrıca akarsuların yanlarındaki tarım arazilerini ve yerleşim birimlerini korumak için akarsu boyunca dolgu malzemesiyle yapılmış seddeler de kullanılabilir.

Su mühendisliği – Su Kalitesi

İnsanoğlu, başta su kaynakları olmak üzere tüm dünyayı kirletmekte olduğundan su kalitesinin önemi gün geçtikçe artmaktadır. Su kalitesi ihtiyacı cinsine göre de değişmektedir. İçme suyu ile sulama suyu veya enerji elde etmek için kullanılacak suyun aynı kalitede olması gerekmez. Dolayısıyla kullanım alanına göre kirlenmenin kontrolü ve önlenmesi, gerektiğinde suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak temizlenmesi, yalnız bugün için değil gelecek kuşaklara da daha temiz bir ortam bırakmak için çok önemlidir.

Suyun test edilmesi

Farklı tip su kullanımları için mevcut standart değerlere uygunluğun belirlenmesi gerekir. Bu amaçla, suyun işletimi ve dağıtımından sorumlu olan belediye ve ilgili diğer devlet kurumları tarafından sular belli aralıklarla fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik testlerden geçirilir. Ancak bu arada toprak kaynaklarının korunmasının önemi de vurgulanmalıdır. Zira yüzeysel ve yeraltı suları toprakla etkileşim halinde olduğundan, su ve toprak kaynaklarının bir bütün olarak korunması düşünülmelidir.

Su Mühendisliği Alanında Karşılaşılan Problemler

Su mühendisliği problemleriyle uğraşırken bazı temel sorulara cevap bulunması gerekir. Ancak bu dalda karşılaştığımız problemler, doğası gereği inşaat mühendisliğinin diğer dallarında karşılaştığımız problemlerden daha karmaşıktır. Öncelikle bu problemlerin özelliklerinden kısaca bahsetmek yerinde olacaktır. Su mühendisliği problemleri, bölgelerin topoğrafik, jeolojik ve hidrolojik değişiklikler göstermesi nedeniyle yöreye özgüdür. Dolayısıyla bir bölgede yapılacak olan özel bir su yapısı, örneğin bir baraj, özellikleri tamamen farklı olan başka bir bölge için uygulanamaz. Başka bir deyişle, büyük su mühendisliği uygulamalarında tip proje kullanımı uygun değildir.

Yağış, akış, buharlaşma, vb. hidrolojik büyüklükler zaman ve yerle önceden kestirilemeyen değişkenler olduğundan, bu değişkenler kullanılarak yapılan hesaplarda belirsizlikler oluşmaktadır. Bu nedenle emniyetli tarafta kalmak için su yapıları genellikle gereğinden daha fazla emniyetli olarak inşa edilirler. Su mühendisliği projeleri bazen bir havzayı veya tüm ülkeyi kapsayacak kadar büyük milli projelerdir.

Su kaynakları projeleri yapılırken karşılaşılan belli başlı problemler;

Ne kadar suya ihtiyaç vardır?

Bu soru, mühendislikten sosyolojiye, ekonomiden kültürel alanlara kadar birçok yönü olması dolayısıyla cevaplanması en zor olan sorudur. Ayrıca, ihtiyaç tipinin yanında zaman ve yersel değişimler de söz konusudur; zira su ihtiyacı bir yerden diğerine değiştiği gibi, aynı yerde zaman içinde de değişmektedir. Örneğin, bir yerleşim biriminin su ihtiyacı mevsimlere ve aylara göre, hatta aynı gün içinde bir saatten diğerine de değişim göstermektedir.

Ayrıca, kullanım cinsine ve yaşam standartlarına bağlı olarak farklılıklar da görülür. Örneğin, gelişmiş ülkelerdeki büyük şehirlerde kişi başına düşen ortalama günlük toplam su tüketimi bir metreküp veya daha fazla olabilirken, Ankara’da bu miktarın yaklaşık dörtte biri tüketilmektedir. Sulama suyu miktarı bitki cinsine, bölgenin coğrafi konumuna ve sulama mevsimine göre; elektrik üretimi amaçlı su da yine enerji talebine göre zamansal değişim gösterir.

Su kaynakları projelerinin bazıları içme suyu veya sulama suyu temini gibi tek amaçlı olabilirken, Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) gibi büyük entegre projeler ise çok amaçlı olarak planlanmıştır. Dolayısıyla planlama aşamasında projenin amacına veya amaçlarına yönelik olarak su ihtiyaçlarının olabildiğince hassas olarak belirlenmesi gerekmektedir.

Ancak bu işlemin çok zor olduğu belirtilmelidir. Bilhassa içme suyu projelerinin tasarımında sistemin gelecekte de hizmet görebilmesi için, yani projenin ekonomik ömrünün sonuna kadar rahatlıkla hizmet verebilmesi için gelecekteki nüfusun ve su ihtiyacının belirlenmesi gerekir. Ancak bu çok zor bir çalışmadır ve hesaplar sonunda sadece tahmini değerler elde edilebilir.

Mevcut su ne kadardır?

Yeryüzünde suyun bulunuşunu ve dağılımını incelediği için hidroloji bilimi bu sorunun yanıtında önemli bir yer tutar. Belli bir yerdeki mevcut su miktarı, zamanla değişim gösteren su ihtiyaçlarını her koşulda sağlayamıyorsa suyun depolanması gerekir.

Ancak mevcut su miktarı belirlenirken proje sahası civarındaki tüm yüzeysel ve yeraltı su kaynakları araştırılmalıdır.

Bu işlem su ihtiyacını belirlemekten çok daha kolaydır. Zira su miktarını tahmin etmeye yönelik ölçümler belirli aralıklarla devlet kurumları tarafından zaten yapılmakta ve toplanan veriler işlenerek projelendirilmektedir. Böylece ilgili bölgelerin ortalama su potansiyelleri hakkında bilgi edinildiği gibi ayrıca taşkın ve kuraklık denetimleri de tahmin edilebilir. Bu tahminlerin yapılmasıyla proje sahasının ve proje elemanlarının boyutları ve işletim sistemleri hakkında da bilgi sahibi olunabilir.

Suyu kim kullanır?

Bu soruda su hakları, bütün hukuksal konular ve hem ulusal hem de uluslararası kanunlar işin içine girer. Dolayısıyla bir uygulama yapılmadan önce çok ayrıntılı inceleme yapılması gerekir. Su da diğer bütün mallar gibi alınıp satılan bir maddedir, ancak suyla ilgili problemlerde çok hassas davranılması ve hem ulusal hem de uluslararası anlaşmazlıklarda adil ve yapıcı – olunması gerekir. Zira su hayat için vazgeçilmezdir.

Su biliminin temel kavramı

Su biliminin temel kavramı hidrolojik devirdir. Bu devir, suyun denizden başlayıp buharlaşarak atmosfere, oradan yağışlarla yeryüzüne düşerek yüzeysel ve yeraltı sularının akışı yoluyla deniz veya okyanuslara dönmesi ile tamamlanır.

Hidrolojik devirde yer alan olaylar zinciri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Ancak, bu olaylar zinciri gerçekten var olmakla birlikte, şekilde gösterildiği kadar basit değildir.

su mühendisliği - hidrolojik devir

su mühendisliği – hidrolojik devir

Hidrolojik devir elemanlarından hangilerinin su yapılarının planlanmasında ve tasarımında etkin rol oynadığının bilinmesi önemlidir. Hidrolojik devrin en önemli elemanları yağış, yüzey akımı, buharlaşma ve süzülmedir.

Devrin dünya yüzeyinde gerçekleşen bölümü, hidrolojistlerin ilgi alanına girer. Su mühendisliği alanında karşılaşılan önemli problemler ise hidrolojik devir elemanlarının aşırı değerlerinden kaynaklanır.

Verilerin toplanması ve analizi

Su yapılarının çoğu, taşkın veya kuraklık gibi aşırı değerlerin neden olduğu sorunları çözmek veya suyun zaman ve mekân üzerindeki farklı dağılımını insan ihtiyaçlarına uygun biçimde düzenlemek için inşa edilmiştir. Bütün bu işlemler için ise suyla ilgili verinin toplanması ve analizi gerekir.

Baraj nedir?

Su toplamak amacıyla yapılan yapılara topluca baraj adı verilir. Tarih öncesi devirlerde Dicle Nehri üzerinde büyük toprak barajların, Nil Nehri üzerinde kâgir barajların yapıldığı bilinmektedir. Eski Romalılar da İtalya’da ve Kuzey Afrika’da bir çok büyük baraj yapmışlardır. Endüstri devrimiyle birlikte fabrikalarda çarkları çevirmek üzere su kuvvetinden yararlanılmaya başlanmış ve bu amaçla barajlar yapılmıştır.

Su gücünden elektrik elde edilmeye başlanılmasıyla barajlara olan gereksinme daha da artmış, üretilen elektriğin çok uzaklara kolaylıkla iletilmesi sonucu yerleşme merkezlerinden çok uzaklara baraj yapılması da ekonomik bir seçenek olarak ortaya çıkmıştır. Barajlara duyulan gereksinmelerin diğer bir nedeni de ovalardaki arazilerin giderek kıymetlenmesi ve taşkınların büyük ekonomik kayıplara neden olmasıdır. Ekonomik alandaki gelişmeler sonucu barajlar çok amaçlı yapılar haline gelmişlerdir.

Su mühendisliği – Baraj Tipleri

keban barajı

Keban Barajı Beton Ağırlık + Kaya tipinde, Fırat nehri üzerinde

gökçekaya barajı

Gökçekaya/ESKİŞEHİR, 1972. Sakarya nehri üzerinde

İstanbul Elmalı Barajı

İstanbul Elmalı Barajı

Atatürk Barajı, dolgu hacmi bakımından dünyanın en büyük 6. büyük barajı durumundadır. Aynı zamanda Avrupa’nın ve Türkiye’nin en büyük barajıdır.

KIYI MÜHENDİSLİĞİ

Denizler ve kıyılar yazılı tarih öncesi çağlardan başlayarak insanlığa sundukları doğal kaynaklar ve kullanım olanakları ile bir ilgi ve etkinlik odağı oluşturmuşlardır. Göl, ırmak gibi mekanların iç dinamikleri, deniz kıyılarının dinamiklerinden bağımsızdır. Deniz kıyılarının maruz kaldığı doğal etkiler, oluşma biçimleri, düzenli su hareketlerinin etki ve oluşma biçimlerinden çok büyük farklılıklar göstermektedir. Bu bağlamda, denizlerden ve kıyılardan yararlanmanın bedel ve olanakları ile göl ve nehirlerden yararlanmanın bedel ve olanakları farklılaşmaktadır.

Kıyıların Oluşumu

Kıyıların üç ayrı zaman ölçeğinde şekillendiğini görürüz:

Milyonlarca Yıl : Yavaş jeolojik oluşumlar

Binlerce Yıl : Yavaş su seviyesi değişimi

Uzun Süreler : Doğa-yapı etkileşimi altındaki değişimler (Yıllar ölçeğinde)

Kısa Süreler : Dalgalar, akıntılar, gel-gitler (Günler ölçeğinde)

Kıyıların şekillenmesinde bugün bize düşen temel sorumluluk, kıyı kullanımının örneğin kıyı yapılarının yıllar ölçeğinde ortaya çıkabilecek etkilerini olumsuz süreçlerden olumlu oluşumlara yönlendirmektir.

Kıyı mühendisliğinin çok disiplinli yapısı, bu bağlamda tüm mühendislik disiplinlerinin deniz ve kıyılara karşı sorumluluklarını üzerinde toplamaktadır.

Kıyıların uzunluğu

Dünyadaki kıyıların toplam uzunluğu 1 milyon km olarak tahmin edilmektedir. Bu uzunluğun yaklaşık %60’ında (600 bin km’de) yerleşim vardır. Var olan yerleşimler turizm, ticaret, sanayi, barınma, gıda ve ulaşım ağırlıklıdır.

Kıyı Mühendisliğinde Bir Dönüm Noktası: Normandiya Çıkartması,

“D-DAY”, 06 Haziran 1944, müttefik askeri birliklerinin Normandiya kıyılarına çıkartma başlattıkları gündür. Müttefik güçlerin çıkartması askeri bir proje olarak ortaya konulmuştur. Bu projede askeri teçhizatın sağlanabilmesi için bir liman gerekiyordu. Kısıtlı sürede çıkarmanın başarılı olmasının anahtarı prefabrike bir limandı. Winston Churchill bu projenin fikir babasıydı. Projenin hayata geçirilebilmesi için günümüz kıyı mühendisliği temel araştırma konuları olan kıyı
özellikleri, rüzgar, dalga iklimi, dalga tahmini, akıntılar, zemin araştırmaları konularında bölgenin tüm verileri derlendi.

Bu veriler ışığında liman projelendirildi ve limanın parçaları olan büyük dubalar, iskeleler, köprü dubaları, bağlantılar İngiltere’de 1942-44 yılları arasında inşa edildi. Çıkartma gününden bir gün sonra limanın parçaları denizden taşınarak çok kısa sürede yerlerine monte edildi. 500 hektarlık bir alanı sert fırtınalara karşı güvenli bir şekilde koruyacak dalgakıranlar inşa edildi, dört büyük boşaltma iskelesi kuruldu.

Savaş süresince bu iskelelerden günde 700 bin ton savaş malzemesi taşındı. Bu mühendislik mucizesi, lanetli savaşın sonuçlanmasında büyük rol üstlendi. Dahiyane ve özverili bir çalışma sonucu, Fransa’nın Normandiya kıyısında Arromanche’ye inşa edilen Mulberry Prefabrik Limanı, kıyı mühendisliğinin kilometre taşlarından biri olarak kabul edilmektedir.

Bu nedenle de kıyılarda yürütülen tüm bilimsel ve mühendislik çalışmalarını içeren kıyı mühendisliğinin bir bilim dalı olarak tanınmasında II. Dünya Savaşı başlangıç tarihi olarak alınmaktadır. Savaşın ardından, 50’li yıllarla başlayarak tüm dünyada bu bilim dalındaki bilimsel ve teknolojik gelişmeler ve bunlara paralel olarak eğitim ve araştırmalar hızla artmıştır.

Kıyı Mühendislerinin Temel Konuları Ve Çalışma Alanları

1. Ulusal / Uluslararası Kıyı Alanları Yönetimi ve Uygulamaları:

Yasal Düzenlemeler ve Uygulamalar

2. Deniz ve Kıyı Hidrodinamiği:

– Rüzgar, dalga, akıntı, gel-git.
– Dalga-yapı etkileşimi.
– Lagünler.
– Nehir ağızları.
– Kıyılarda kum taşınımı, aşınma, birikim.
– Kıyı çizgisi değişimi.
– Deniz kirliliği.
– Tsunami.
– Küresel ısınma – deniz seviyesi değişimi.
– Saha ölçümleri olarak verilebilir.

3. Kıyı ve Derin Deniz Yapıları Planlanması,Tasarımı ve Uygulaması:

Dalga, akıntı, rüzgar, ve yapı etkileşimini temel alan bu çalışma alanında konular:
– Limanlar, Ticaret limanları, yat limanları, balıkçı barınakları gibi farklı kullanımı olan limanların planlanması, alt yapı tasarımı,
denetim, yapım ve işletmesi.
– Gemi yanaşma yerleri İskele, blok tip ve yüzen rıhtımlar.
– Kıyı koruma yapıları
– Dalgakıranlar
– Denizaltı boru hatları
– Tüp geçiş
– Derin deniz platformları olarak tanımlanabilir.

Kaynaklar;

Yrd. Doç. Dr. Banu Yağcı

• A. Melih Yılmaz, Nurünnisa Usul, “Kavramsal Su Mühendisliği” Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Toplum ve Bilim Merkezi
• Ünal ÖZİŞ, Yalçın ARISOY, Ahmet ALKAN, Yalçın ÖZDEMİR, “Türkiye’deki Tarihi Su Yapılarının Evrensel Önemi”, TMMOB
2. Su Politikaları Kongresi
• Nuray Gedik, “Su Yapıları” Ders Notu , Balıkesir Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi
BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 / 1

Cevap Bırakın