Doğal su döngüsünün yağış, infiltrasyon, yüzeysel akış, yeraltı suyu beslemesi, bitkisel emilme, buharlaşma/terleme ile oluşan bir su sirkülasyonu dengesi vardır. Özetle, toplam yağış miktarı, buharlaşma/terleme, yer altına sızma ve yüzeysel akış toplamına eşittir. Yer altı sularına karışan hacmin göreceli olarak daha küçük olması dolayısı ile yağan yağmurun yüzeysel akış ve buharlaşma/terleme süreçleri ile dengelendiğini söyleyebiliriz.

Geçirimsiz Yüzeyler Tehdit Oluşturuyor

İmar baskısı altında inşa edilen kentlerimizde yapılaşmaya bağlı olarak kentin doğal örtü değişmekte olup çok daha geçirimsiz bir hale geliyor. Geçirimsiz yüzeyler,

 – Isınarak atmosferik sıcaklığın da artmasına,

 – Geçirimsiz çatı, yol ve alan kaplamaları yağmur sularının hem yüzeysel akışa geçişini hızlandırır hem de hacminin artmasına,

 – Yer altına sızan su miktarının azalması ile havzanın yer altı suyu rejimi, bitkisel emilme, buharlaşma/terleme de olumsuz etkilenir ve dolayısıyla çevresel mikro-iklimin de değişime uğramasına,

 – Akışa geçen taşkın suları yüzeydeki biyolojik, kimyasal ve toksik maddeleri de sürükler ve yöreye verdikleri yapısal zararın yanında içerdiği kirlilik dolayısı ile halk sağlığı için ciddi bir tehdit oluşturmasına,

sebep olur. Sonuç itibarıyla çevresel mikro-iklim de değişime uğrar. Ayrıca, iklim değişikliği dolayısı ile yağmurların düzeninin bozulmasıyla beklenmeyen yağışlar veya kuraklıklar daha sıkça karşılaşılır hale gelmekte olup, yukarıdaki maddelerde belirtilen durumlar daha da olumsuz yönde etkilenmektedir. Kısacası, kentsel gelişmenin doğal su döngüsü düzenini bozması sadece sel felaketlerini değil, ekosistemin dengesinin bozulmasını, kirlenmesini de beraberinde getirmektedir.

Sürdürülebilir Kentsel Drenaj

Sürdürülebilir drenaj sistemleri, kentleşmenin doğal su döngüsü üzerindeki etkilerini asgariye indirecek şartları sağlamak ve buna bağlı olarak da taşkın felaketlerinin önüne geçmeyi amaçlamaktadır.

Makalede, kentleşme öncesi hidrolojik ve ekolojik süreçlere eşdeğer şartların hedef yüzey akışı ile oluşturulmasına değinilmiş olup, bu sonuca yönelik üç ana sürdürülebilir drenaj işlevi,

a) Yüzeysel akışın doğal karakteristiklerinin muhafazası için geciktirilmesi sureti ile taşkın kontrolü,

b) İnfiltrasyon ile yağmur sularının yer altına sızdırılması,

c) Yüzeysel akışın getirdiği kirliliğin kontrol edilmesi

olarak tanımlanmaktadır. Bu konuların detaylarının çok geniş olması nedeniyle yazı kapsamında ele alınmamıştır. Ancak, sürdürülebilir drenaj ögelerine ve yöntemlerine örnekler verilmiştir. Yer altı veya yüzeysel yağmursuyu biriktirme/geciktirme hazneleri, yol ve alanlarında geçirimli kaplamalar kullanılması, yeşil çatılar, yağmur bahçeleri sürdürülebilir drenaj ögelerinden bazıları olup, yağmur sularının infiltrasyon alanları, filtrasyon yapıları, bio-geciktirme bölgeleri ve gelişmiş bitki örtüsü vasıtası ile yakalanması, zemine sızdırılması ise kullanılan yöntemlere örnek olarak verilmiştir.

Planlama ve Tasarım Üzerine

Hidrolojik tasarımın temel özelliği dinamik ve stokastik olmasıdır. Yani, belirli bir olasılık dağılımına göre belirlenen yağışın yarattığı akımların zaman içindeki değişiminin incelenmesi söz konusudur. Bu çalışmaların ana unsurlarını,

a) Proje yağmur hacminin belirlenmesi,

b) Yüzeysel şartlara bağlı kayıplar sonucunda akışa geçen miktarın tayini,

c) Net yağmur hiyetografının tesbiti,

d) Yüzeysel akışın hidrograf analizi,

şeklinde özetlenmektedir. Kentsel hidroloji teorik anlamda genel hidrolojiden farklı olmamakla beraber, ampirik bazda değişik çalışma ve araştırmaları gerektiriyor. Ayrıca yerel özellikleri de yansıtacak şekilde olmalı. Dolayısı ile kentlerimizde su kaynaklarını yönetiminin etkin bir şekilde planlanabilmesi için güncel coğrafi, meteorolojik ve hidrolojik kriterlerin, en önemlisi son imar durumunu gözeten akış özelliklerinin yerinde araştırılması ve raporlanması, gerçekçi tasarım modellerinin tesisi için elzemdir. Aksi takdirde bu konudaki çalışmaların diğer ülke kentleri için geliştirilen yöntem ve bilgilere benzetilerek yürütülmesi kaçınılmaz olacaktır.

Önemli projelerde, sözü edilen su yapılarının boyutlandırılmasında hidrograf analizi işin temelini teşkil eder. Zira, bu sayede esas alınacak debiler belirlenmiş olur. Ancak, o havzaya özel birim hidrografın bilinmesi gerekir, ama mevcut değil ise o zaman sentetik birim hidrograf hesabı söz konusudur. Böyle sentetik hidrografların en bilinenlerinden biri de, eski adı ile SCS boyutsuz birim hidrografıdır. Bu tür birim hidrografların, aşağıda belirlendiği gibi, tek parametreli Gama fonksiyonu ile değişik havza kriterleri için ifade edilebileceği gözlenmiştir.

Ancak, hesap için, söz konusu havzaya uygun pik birim hidrograf Qp (derinlik/zaman) debisi ile bu debinin geliş zamanı, Tp’nin tahmin edilmesi gerekir. Literatürde kentsel havzaların eğim, geçirimsiz alan yüzdesi ve boyut özelliklerine bağlı olarak oluşturulmuş çeşitli bağlanım (regression) denklemleri mevcuttur. Bunlardan, söz konusu havza için en uygun olanı seçilerek bu pik debi ve zamanı değerleri bulunabilir. m parametresi de aşağıdaki birim hidrograf hacim denkleminden nümerik olarak elde edilir.

Yukarıda, Γ(m) Gama fonksiyonudur ve denklemlerinden, Şekilde de gösterildiği gibi sayısal olarak bulunabilir:

Birim hidrograf teorisine göre, yapısal tasarıma esas akış hidrograf çıktısı, eldeki havzaya uygun bir net yağış hiyetografının, bu birim hidrograf ile sayısal evrişiminden (convolution)  elde edilir. Bu nümerik hesapta, hiyetograf yağış değerlerinin zaman aralığının uniform ve birim hidrograf süresine eşit olmasına dikkat edilmelidir.

Sonuç

Sürdürülebilir drenaj yaklaşımı ile doğal su döngüsünü, kentleşme sonrası tekrar sağlayacak yapılar ve uygulamalar ile bitki örtüsü daha da gelişip çeşitlenecek, bu sayede sel olayları önlendiği gibi kentsel atmosferin hem sıcaklığı, hem de kalitesi olumlu yönde etkilenecektir. Ayrıca, su kaynaklarının daha etkin kullanılması sonucu, iklim değişikliğinin getirdiği kuraklık ile başa çıkabilme imkanı doğacaktır. Sonuçta, doğru planlama ve tasarımlar ile, kentlerimizde çok daha yaşanası alanların yaratılması mümkün olacaktır. Doğal olarak her yöre için özel tasarım gerekir, ama bu çalışmada sözü edilen SCS yönteminin kayıp denklemi, Tip II boyutsuz hiyetografı ve standart birim sentetik hidrografını kullanarak bir mertebe fikri vermek mümkündür: Örneğin 10 km2 alana sahip, yoğun kentleşmenin hakim olduğu bir havzada, bir günde metrekareye 100 kg yağmurun oluşturacağı taşkın debisini, sadece 5-6 ha. alan işgal eden doğal veya yapısal bir depolama/savaklama tesisi ile, üçte birine indirmek mümkün olabilir.

Birçok ülkede sürdürülebilir drenaj uygulamaları için yönetmelikler ve standartlar geliştirilmiştir. Bizde de öncelikle son yıllarda göreceli olarak ihmal edilmiş olan su (kaynakları, yapıları) mühendisliği eğitim ve araştırmalarına verilen önemin artmasında fayda vardır. Örneğin, kentsel hidroloji ile ilgili yerel bilimsel araştırmaların, kaynak yayınların artması çok uygun olacaktır. Ayrıca, ülkemizde son yıllarda sıkça karşılaşılan, plansız şehirleşme ve yetersiz altyapı kaynaklı kentsel sel felaketlerine çare olarak sürdürülebilir drenaj sistemlerinin hayata geçirilebilmesi için gerekli master plan ve fizibilite çalışmalarının acilen başlatılması, ilgili mevzuat ve standardların oluşturulması şarttır.

Altyapı yatırımlarının her zaman ciddi bir mali boyutu vardır. Ancak, sürdürülebilir drenaj sistemlerinin sağlayacağı kamu yararı düşünüldüğünde yapılacak yatırımlarının çok yerinde olacağı kolaylıkla söylenebilir. Ayrıca, bunlar orta karar bir çok belediyemizin proje potföyünde yer alabilecek boyutlardadır. Uluslararası kredi imkanları da mevcuttur. Zaten, sıkça karşılaştığımız kentsel taşkınların kamuya ve şahıslara verdiği maddi zararın olası can kayıplarını bir tarafa bırakalım – bedeli ile hatırı sayılır sürdürülebilir drenaj yatırımı gerçekleştirmek mümkündür.

inşaport.com ücretsiz aboneliği

Haftalık bültenimize abone olun, yeni içerikleri kaçırmayın.

Abonelik işleminiz tamamlandı.

Bir hata meydana geldi, lütfen daha sonra tekrar deneyiniz.

CEVAP YAZIN

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.