vho$n×ükisi.deu.edu.tr/gulay.onusluel/yüzeysel akış1.pdf · 2016-05-04 · rasyonal metodu...

Yüzeysel Akış

Yüzeysel Akış

Yüzeysel su dünya üzerinde toplanan veya akan sudur. Yüzeysel su sistemi atmosferi ve yüzeyaltı sistemi ile devamlı ilişki içindedir.

Akarsu Kaynağı

Akarsular su ihtiyacının kolaylıkla karşılandığı en iyi kaynak olduğundan hidrolojik döngünün en önemli parçalarından birisidir. Genellikle akarsularda tuzluluk problemlerinin olmayışı hemen kullanımları açısından oldukça önemlidir.

Akarsu Kaynağı

Hidrologlar açısından akarsu meteorolojik faktörlere ve havza özelliklerine bağlıdır. Mühendislik hidrolojisinde akım miktarı ve hacmi bu özelliklere veya insan kaynaklı değişimlere bağlı olarak akımlardaki değişiklikler incelenir.

Akarsu Kaynakları

Akarsu bir alan üzerine veya havzaya düşen yağışın oluşturduğu bir sistemdir. Bu nedenle havza yağışı akışa dönüştüren bir sistem olarak incelenir. Bir nehir üzerindeki herhangi bir kesit için, tüm yüzeysel suyunu bu nehire veren kesit üzerindeki alana drenaj alanı veya havza denir.

Akarsu Kaynakları

Yüzeysel Akış Havzası ile Yeraltı Akış Havzası

► Karstik bölgelerde ve basınçlı akiferlerde yeraltı suyunun beslenme bölgesi yüzeysel akışınkinden farklı olabilir. ► Fakat birçok havzada bunların havza sınırlarının aynı olduğu kabul edilir.

Akarsu Kaynakları

Akışın Kısımlara Ayrılması ■ Bir akarsu kesitinden geçen akış, çeşitli kısımlardan meydana gelir. Havzaya düşen yağıştan sızma, buharlaşma vb. kayıplar çıktıktan sonra geriye kalan kısmı "yüzeysel akış" haline geçer ► Yerçekimi etkisi ile arazinin eğimine uyarak havzanın yüksek noktalarından alçak noktalarına doğru hareket eder. ► Diğer taraftan zemine sızan suyun bir kısmı zeminin üst tabakalarında (doymamış bölgede) ilerleyerek geçirimsiz bir tabakaya rastlayınca yüzeye çıkabilir, buna yüzey altı akışı denir. ► Zemine sızan suyun bir kısmı ise daha derinlere inerek yeraltı suyuna karışır ve sonunda yer altı akışı şeklinde bir akarsuyu besleyebilir.

Akarsu Kaynağı

Yüzeysel Biriktirme Sistemi

Zemin nemi Biriktirme Sistemi

Yer altı Biriktirme Sistemi

Akarsu Biriktirme Sistemi

Deniz ve Göller Biriktirme Sistemi

Atmosfer Biriktirme Sistemi

Yağış

Sızma

Perkolasyon

Yer altı akışı

Yüzeysel akış

Buharlaşma Buharlaşma Yağış Yağış

Akarsu akışı Yüzeyaltı akışı

Buharlaşma ve Terleme

Akarsu Kaynağı

Pratikte yüzeyaltı akışını yüzeysel akış ve yer altı akışından ayırmak güç olduğundan akarsu akışı 2 kısma ayrılarak incelenir.

Dolaysız Akış : Yüzeysel akış ile yüzeyaltı akışının gecikmesiz kısmından oluşur. Yağışlardan sonra akarsuya kısa sürede ulaştığından taşkınların başlıca kaynağıdır. Taban akışı : yer altı akışı ile yüzeysel akışın gecikmeli kısmında oluşur. Akarsuya yağış olayından uzun bir süre sonra ulaştığından yağışsız dönemlerde akarsuyun beslenme kaynağıdır.

Akarsu Kaynağı

Akış bu şekilde 2 kısma ayrıldığında yağışı da oluşturduğu akışa bağlı olarak 2 kısma ayırmak gerekir:

Artık (etkin) yağış : yağışın dolaysız akışı oluşturan bileşeni olup yağış sırasında yağış şiddetinin o andaki sızma kapasitesinin üstünde kalan ve zemine sızmayarak yüzeysel akış haline gelen kısmıdır. Artık yağışı belirlerken tutma ve yüzeydeki çukurlarda birikme kayıpları da yağıştan çıkarılır. Zemine sızan yağış (kayıplar): Yağışın taban akışını oluşturan bileşenidir. Diğer kayıplar (tutma, yüzeysel biriktirmedeki buharlaşma) bu kısmın içinde düşünülür.

Akarsu Kaynağı

Yeraltı akışı

Yüzeyaltı akışı

Tabaka akışı

Yüzeysel biriktirme

Yağış Yüzeysel akış

AKARSU

Sızma

Havza ve Akarsu Özellikleri

Havza yağışı akışa dönüştüren bir sistem olduğundan havza özelliklerinin çok iyi bilinmesi gerekir.

Havzanın jeomorfolojik özellikleri (alan, biçim, eğim gibi) uzun zaman boyunca değişmez gözüyle bakılabilir.

Akarsu şekli, sızma kapasitesi, zemin durumu, bitki örtüsü gibi hidrolojik özellikler ise zamanla değişmektedir.

iklim de evapotranspirasyon miktarını etkilemektedir.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Temel Kavramlar Akarsu Havzası (Su Toplama Havzası, Drenaj Havzası): Yağışlarla toplanan suları, bir yüzeysel su yolu (akarsu) üzerinden bir çıkış noktasına (deniz veya göl) ulaştıran yüzeye "akarsu havzası" veya kısaca "havza" denir. Su Ayrım Çizgisi: Bir havzayı diğer havzalardan ayıran sınıra "su ayrım çizgisi" denir. Su ayrım çizgisi, arazideki en yüksek kotlu noktalardan geçer.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Temel Kavramlar Özgül Debi: Çıkış noktasında ölçülen debinin, havza alanına oranıdır (lt/sn/km2).

Akış Yüksekliği: Havzanın çıkış noktasından belli bir süre içinde geçen akış hacminin, havza alanına oranıdır (mm, cm).

Havza ve Akarsu Özellikleri

Temel Kavramlar Havzanın Geçiş Süresi (Konsantrasyon Süresi): Yüzeysel akışın, havzanın en uzak noktasından çıkış noktasına varması için geçen süreye havzanın "geçiş süresi" denir ve şu sürelerin toplamına eşittir: 1.Yağış şiddetinin sızma kapasitesini aşması için gereken süre, 2.Yüzey birikintilerinin dolması için geçen süre, 3.Yüzeysel akışın akarsu ağına varması için geçen süre 4.Akarsu ağında, suyun çıkış noktasına varması için geçen süre.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Temel Kavramlar Akış Katsayısı: Belli bir süredeki akış yüksekliğinin aynı süredeki yağış yüksekliğine oranıdır. Havzanın ve yağışın özelliklerine göre 0.05-0.5 arasında değişir.

Havza Karakteristikleri 1.Havza alanı: Havzanın büyüklüğü çoğu defa havza alanı ile ifade edilir. Küçük havzaların debileri daha düzensiz ve geçiş süreleri daha kısadır. 2.Havzanın eğimi: Bir haritadan, çeşitli yöntemlerle belirlenebilir. Havzanın eğimi arttıkça, akış hızı artar ve geçiş süresi kısalır; dolayısıyla taşkın debisi de büyür. 3.Havzanın ortalama kotu: Yağış miktarı ve cinsi (yağmur veya kar) ve sıcaklık üzerinde etkilidir. 4.Zemin cinsi ve jeolojik yapısı: Sızmayı ve yer altı akışını etkiler. 5.Bitki örtüsü: Terleme ve sızmayı, ayrıca yüzeysel akışın hızını etkiler. 6.Havzanın biçimi: Geçiş süresini önemli ölçüde etkiler. 7.Havza alanının çıkış noktasından olan uzaklığa göre dağılım: Hidrografın şeklini etkiler.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Havza ve Akarsu Özellikleri

Havzanın biçimi: Havza şekli taşkınların oluşumunda çok etkilidir. Büyüklükleri ve diğer özellikleri aynı olan iki havzanın taşkın hacimleri aynı olmasına rağmen biçimleri farklı olduğu için pik debileri, pik debiye ulaşma süreleri ve devam süreleri değişiktir.

Havza ve Akarsu Özellikleri

a-) Biçim katsayısı: L2 /A L L: Akarsu ana toplayıcının en derin yerinden (talveg) ölçülen uzunluk A: Havzanın alanı Biçim katsayısının büyük olması havzanın uzun ve dar olduğunu gösterir.

Havza ve Akarsu Özellikleri

b-) Gravelius Katsayısı

Gravelius kaysayısının değeri büyüdükçe havzanın biçimi daireden uzaklaşır.

Havza ve Akarsu Özellikleri

c-) Schumm Katsayısı

d-) Eşdeğer dikdörtgen boyutları: Havza ile alanı ve çevre uzunluğu aynı olan bir dikdörtgenin kenar uzunluklarıdır.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Havzanın eğimi: Havza eğiminin hesaplanmasında harmonik eğim kullanılır. Toplayıcı ana akarsu kolu on eşit parçaya bölünür. Li her bir parçanın uzunluğunu, h2 , h1 ise her bir parçanın uçlarındaki kotları göstermektedir.

Havza eğimi arttıkça pik debi değeri artar, pik debiye ulaşma süresi kısalır akışın yıl içinde dağılımı düzensizleşir.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Havzanın ortalama kotu: Havzanın ortalama kotu hipsometrik eğriden hesaplanır.

Havza alanının %50’sine karşılık gelen kot havzanın ortalama kotu (medyan kot) olarak alınır. Havzanın ortalama kotu havzadaki yağış miktarını, sıcaklık derecesini, bitki ve kar örtüsünü dolayısıyla yağış ve akış miktarını etkiler.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Havza alanının çıkış noktasından olan uzaklığa göre dağılımı: Bir yağıştan sonra çıkış noktasında görülen akışın zaman içinde dağılımını (hidrografın şeklini) etkilemesi bakımından önemlidir.

:

Akarsu Karakteristikleri Akarsu ağı planda, profilde ve enkesitte mevcut su ve katı maddeyi dinamik bir denge halinde taşıyabilecek bir biçim alır. Şu özellikleriyle belirlenebilir. 1.Akarsu yoğunluğu 2.Drenaj yoğunluğu 3.Akarsu profili 4.Akarsu ağının şekli 5.Akarsuyun mertebesi 6.Akarsuyun enkesiti

Havza ve Akarsu Özellikleri

Bir Akarsu Ağının Akışı Etkileyen Özellikleri Bir akarsu havzasındaki akarsu ağı planda, profilde ve enkesitte mevcut su ve katı maddeyi dinamik bir denge halinde taşıyabilecek bir biçim alır. Bu ağ şu özellikleriyle belirlenebilir: i.Akarsu Yoğunluğu (AY): Kollarının her biri ayrı ayrı sayılmak üzere hesaplanacak akarsu kol sayısının havza alanına oranıdır. Akarsu ağı iyi dallanmışsa pik debi yükselir. ii.Drenaj Yoğunluğu (DY): Havzadaki akarsuların toplam uzunluğunun (bütün kollar dahil) havza alanına oranıdır. DY 0.5-2.5 km/km2 arasında değişir. Drenaj yoğunluğunun büyük olması halinde yağışın esas akarsuya varışı çabuklaşacağından taşkınların şiddeti artar.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Havza ve Akarsu Özellikleri

Bir Akarsu Ağının Akışı Etkileyen Özellikleri iii.Akarsu profili: Akarsuyun boykesiti olup esas akarsu yatağının talveg kotunun çıkış noktasından olan uzaklığa göre değişimini gösterir. Çıkış noktasından uzaklaştıkça profil dikleşir yani akarsu yatağının eğimi artar. Dağ akarsularında yüzde mertebesinde olan eğim ova akarsularında onbinde mertebesinde olur. Eğim akışı artırır. iv.Akarsu ağının şekli: Zeminin jeolojik yapısına bağlı olarak havzadaki akarsu ağı değişik şekiller alır. Genellikle kıvrıntılar (menderes) çizerek yada kollara ayrılarak akarlar. Menderesler akış hızını azaltır. v.Akarsuyun enkesiti: Esas akarsu yatağının enkesit şekli genellikle tarapezdir. Taşkın yatağının genişliği esas yatağa göre çok daha fazladır. Kesit derinliği ve genişliği akım yönünde artar. Akım hızı da artar.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Geçiş süresi (Toplanma süresi, Konsantrasyon süresi), (tc ): Geçiş süresi havzanın alanı büyüdükçe büyür eğimle ters orantılıdır:

Havza ve Akarsu Özellikleri

Özgül Debi: Çeşitli havzalardaki akışı birbirleriyle karşılaştırmak için özgül debi kullanılır.

Havza ve Akarsu Özellikleri

Türkiye’de toplam 26 akarsu havzası vardır. En büyük havza alanı 127 304 km2 ile Fırat havzası en küçük havza alanı 6374 km2 ile Burdur havzasıdır. Yıllık yağış yüksekliği en büyük olan havza P = 1291 mm ile Doğu Karadeniz havzasıdır. Akış katsayısı en yüksek olan havza 0.83 ile Doğu Akdeniz havzası, en düşük 0.11 ile Burdur havzasıdır. Türkiye’deki havzaların akış katsayısı ortalaması 0.37 dir. Bazı havzalara ait akış katsayıları aşağıda görülmektedir:

Havza ve Akarsu Özellikleri

Rasyonel Metod Akarsu yapılarının projelendirilmesi en çok karşılanılan problemlerden biri akarsudaki maksimum debinin belirlenmesidir. En basit olan ve en çok kullanılanlarından biri → Rasyonel Metod Rasyonel yöntemle dolaysız akış hidrografının pik debisi şöyle hesaplanır: Alanı A olan bir havzaya düşen i şiddetinde yağışın meydana getireceği maksimum Q debisi:

Q = C i A Burada, Q pik debi (m3/sn), i yağış şiddeti (m/sn), A havza alanı (m2), C akış katsayısıdır.

Akım

Rasyonel Metod Akış katsayısı bitki örtüsüne, zeminin geçirimliliğine ve havzanın eğimine göre 0.05-0.95 arasındadır. Bu denklemde birimlerin homojen olmasına dikkat edilmelidir. Değişik özellikteki bölgelerden oluşan havzalarda ağırlıklı alansal ortalama kullanılır.

Akım

Rasyonel Metod ► Rasyonel Yöntem, geçirimsiz alanların yüzdesi büyük olan yerlerde ve yağış süresinin havzanın geçiş süresinden büyük veya eşit olduğu küçük havzalarda (0.5-5 km2) iyi sonuçlar verir. ► Yöntemle sadece akışın pik debisi tahmin edilip hidrograf belirlenemediğinden, akış hacmi tahmin edilememektedir. ► Şehir kanalizasyon şebekelerinin yağmur suyu debileri ile, karayollarındaki menfezlerin debileri genellikle rasyonel yöntemle hesaplanmaktadır. ► Hesaplanan debiler, dolaysız akış debileri olduğundan taşkın debisini tahmin etmek için bu değere taban akışı ilave edilmelidir. ► Hesaplanan pik debiler kullanılarak, boyutsuz Birim Hidrograflar yardımıyla, dolaysız akış hidrografı tahmin edilebilir.

Akım

Rasyonel Metod Rasyonal metodu büyük havzalarda (5 km2’den büyük) havzalarda kullanmak doğru olmaz. Çünkü formülde havzanın toplam alanı göz önüne alındığı için yağışın en az havzanın geçiş süresi kadar devam etmesi gerekir. Oysaki büyük havzalarda yağışın geçiş süresi kadar sürmesi ve bütün havza üzerine üniform dağılması olasılığı az olacağından bu formül kullanılamaz.

Akım

Rasyonel Metod Ayrıca büyük havzalarda yüzey iletme kanallarının dolması da önemli bir zaman alacağından uzak noktalardaki akış çıkış noktasına çok geç varabilir. Böylece maksimum debi geçiş süresinin bitiminden önce görülebilir. Yağış süresinin havzanın geçiş süresinden az olması halinde rasyonel metodun modifiye edilmiş hali kullanılır:

Akım

Rasyonel Metod- ÖRNEK Bir park yerinin genişliği 120 m, uzunluğu 240 m olup geçiş süresinin 20 dakika olduğu tahmin edilmiştir. Park yerine 30 dakika süreyle 50 mm/st şiddetinde bir yağış düşmektedir. Akış katsayısı 0.85 alındığına göre park yerinin drenaj kanalının çıkış noktasında görülecek en büyük debiyi hesaplayınız. Çözüm: Bir havzaya geçiş süresinden uzun bir zaman boyunca sabit şiddette bir yağış düştüğü takdirde akış şiddeti yağış şiddetine eşit olur. Bu durumda maksimum debi rasyonel metotla hesaplanabilir. Yağış süresi = 30 dak > Geçiş süresi = 20 dak

Akım

Akım Ölçümü

Ölçüm Yöntemleri

Çok çeşitli yöntemler kullanılmaktadır.

Üzerinde tesis bulunan akarsularda butesislerin hidrolik özelliklerindenyararlanılmaktadır.

Akım Ölçümü

Ölçüm Yöntemleri 1. Hız Ölçme Esasına Dayanan Yöntemler

Yüzerlerle debi tayini Pitot borusu ile debi tayini Elektro-kimyasal yolla debi tayini Boyar maddelerle debi tayini Mulinelerle debi tayini Elektromanyetik yolla debi tayini Akustik yolla debi tayini

Akım Ölçümü

Ölçüm Yöntemleri 2.Hacim Ölçme Esasına DayananYöntemler

Geçici depolama ile debi tayini Kimyasal yolla debi tayini Konsantrasyonu arttırıcı maddeler Boyar maddeler Radyoaktif izotoplarla debi tayini

Akım Ölçümü

Ölçüm Yöntemleri 3.Kontrol Kesitleri Yardımı ile Debi Tayini

Oluklar Savaklar

Akım Ölçümü

Akım Ölçümü

Akım Ölçümü

Akım Ölçümü

Hız Ölçme Esasına DayananYöntemler

Hız ile enine kesit alanı arısındaki bağıntıdan yararlanılır. Akarsu yatağının zamanla değişim göstermediği bir enkesit seçilir. Akarsuyun değişik noktalarındaki hız dağılımı farklı olduğundan,

ölçüm yapılacak en kesit değişik alanlara ayrılarak ortalama hız tespit edilmektedir.

Debi formülü: Q=A.V’dir

Akım Ölçümü

Yüzerlerde Debi Tayini

Flatör veya yüzgeç olarak tanımlanan yüzerlerle diğer yöntemlerin kullanılamadığı durumlarda kullanılır.

Prensip; akarsuyun düzgün seyrettiği kısmında aralarında uzaklık farkı bilinenkesitler arasında geçiş süresini saptamak,bu mesafeyi zamana bölerek akış hızını hesaplamaktır.

Akım Ölçümü

Pitot Borusu İle Debi Tayini

Basınç esasına göre çalışan bu yöntemde;borunun bir ucu, ağzı akış doğrultusuna dik olacak şekilde suya daldırıldığında akış sonucu kazanılan hız yükü nedeniyle kıvrımlı uçta birmiktar su yükselecek ve seviye değişikliği (h) meydana gelecektir.

Hız ile su seviyesi arasındaki ilişkiden yararlanılarak hız ölçümü yapılır.

Düşük hızlarda hassasiyeti kaybolur .

Akım Ölçümü

Elektrokimyasal yolla debi tayini

Kimyasal maddelerin sudaki konsantrasyonu ve iletkenliği arttırışı sayesinde elektriksel olarak akış hızının saptanmasını sağlar.

Akarsu üzerinde iki kesit üzerine belli aralıklarla elektrod çifti yerleştirilerek milivolt kaydediciye bağlanır.

Elektrodlara akım verilir. .

Akım Ölçümü

Elektrokimyasal yolla debi tayini

Akarsuya enjekte edilen kimyasal madde konsantrasyonu yüksek bir kütle halinde suyun akış hızına (V) uyarak hareket eder.

Bu sayede elektrodlardan akımın geçmesine sebep olur.

Kaydedicide belli zaman aralıklarında (t)iki etkime görülür.

En kesitler arasındaki uzaklıklardan (L) faydalanılarak V=L/t bulunur. .

Akım Ölçümü

Boyar Maddelerle Debi Tayini

Akarsu üzerine boyar madde enjekte edilir.

Boyar madde su yüzeyinde suyun akış hızına göre hareket eder.

Akarsu üzerindeki belli uzaklıktaki iki kesit arasındaki mesafeyi kat ediş süresibelirlenir.

Mesafe ve süreden suyun hızıbulunur

Akım Ölçümü

Mulinelerle Debi Tayini

Hız ölçüm istasyonlar ında sıklıkla kullanılır.

Ana parçalar bir eksen etrafında kolayca dönebilen bir pervane sistemi ile pervanenin yaptığı devir adedini sayan birsayaçtan oluşur.

Dönme eksenleri suyun akışına dikey veya paralel olarak iki grupta toplanır.

Akım Ölçümü

Mulinenin pervanesi suyun oluşturduğu kuvvetin etkisiyle döner.

Pervaneni devir adedi mekanik veyaelektriksel olarak saptanarak cihaz içinde oluşturulmuş devir-hız bağıntısından faydalanılarak suyun akış hızı hesaplanır.

Tek ölçüm ve iki ölçüm yapılabilir. 60 cm’ye kadar olan derinliklerde tek,daha fazla derinliklerde iki

ölçüm yapılır.

Tek ölçümde muline su derinliğinin 0,6’sı kadar derinlikte yerleştirilir.

İki ölçümde ise biri su deriliğinin 0,2’sine,diğeri 0,8’sine gelecek şekilde ölçümleryapılır. Bu ölçümlerin ortalaması alınarak hız belirlenir.

Akım Ölçümü

0,80 hi 0,60

hi

0,20 hi

2

80,020,0VV

Vi

60,0VVi

ii AVQ

Akım Ölçümü

Elektromanyetik Yolla DebiTayini

Belli uzunluktaki elektromanyetik alan içersinde indüklenen akımın bu akımın içinden geçen iletkenin hızına bağlı olarak değişiminden yararlanılarak geliştirilen cihazlardır.

Çalışma prensibi Faraday kanunlarına göredir.

Akım Ölçümü

Akustik Yolla Debi Tayini

Akarsu üzerinde birbirinden belli uzaklıkta kurulan akustik sensörler kurularak akışın ses üzerindeki etkisinden yararlanılır.

Aynı anda gönderilen ses dalgaları akış hızı yönünde artacak, tersi yönde yavaşlayacaktır.

Akım Ölçümü

Hacim Ölçme Esasına DayananYöntemler

En basit olarak, doğrudan doğruya debinin ölçüldüğü yöntemlerdir.

Teknik cihazlara ihtiyaç duyulmaz.

Geçici Depolama İle Debi Tayini

Yöntemin esası , gelen suyu belli bir zaman periyodunda belli bir hacim içinde toplamaktır.

Bilinen bir hacmin dolduruluş süresinden debi belirlenir.

Akım Ölçümü

Kimyasal Yolla Debi Tayini

Konsantrasyon arttırıcı maddeler

Boyar maddeler

Radyoaktif İzotoplarla DebiTayini

Kimyasal maddeler ile yapılan ölçüm yöntemine benzerdir.

Konsantre halde radyoaktif izotop enjekte edilmektedir.

İzotopun yansıtacağı Gama ışınlarından yararlanılarak hesaplama yapılır.

Cam kafes içindeki çözelti kırılarak dereye homojen dağılımı sağlanır.

Akım Ölçümü

Kontrol Kesitleri Yardımı ile Debi Tayini

Akarsu üzerinde sürekli ve hassas ölçüm yapmak için akarsu üzerinde hidrolik karakteristikleri bilinen sabit su yapıları oluşturularak ölçüm yapılabilir.

Bu yapılara savak, oluk veya flume adı verilir.

Akım Ölçümü

ANAHTAR EĞRİSİ

h

Q

Akım Ölçümü

ANAHTAR EĞRİSİ

Q

h

Q

h

Normal Ölçek

Logaritmik Ölçek

Anahtar eğrisinin çıkarıldığı kesitte seviye ile debi arasında belirli tek bir bağıntının bulunması gerekir. Böyle bir kesite "kontrol kesiti" adı verilir. Kontrol kesitindeki anahtar eğrisi çeşitli sebeplerle (akarsu tabanının taranması veya sedimentle dolması, köprü yapımı ve bitkilerin büyümesi) zamanla değişir.

Akım

Akımın Grafik Gösterimi Debi - Zaman Grafiği

Zaman

Deb

i

■ Günlük ortalama debilerin zamanla değişimini gösteren eğriye "debi gidiş çizgisi" denir.

■ Türkiye'de, akım gözlem istasyonlarında elde edilen günlük ortalama debiler bir su yılı için (1 Ekim - 30 Eylül) EİE ve DSİ tarafından yayınlanan akım rasat (gözlem) yıllıklarında yayınlanır.

Akım

Akımın Grafik Gösterimi Eklenik Akım Eğrisi

Akım

Akımın Grafik Gösterimi Debi Süreklilik Eğrisi

Debi gidiş çizgisinden faydalanarak, debinin belli bir değere eşit veya ondan büyük olduğu zaman yüzdesi düşey eksende, zaman yüzdeleri yatay eksende gösterilerek çizilen eğriye "debi süreklilik çizgisi (eğrisi)" denir. Debi süreklilik eğrisi akımın değişkenliğini gösterdiği için aşağıdaki çalışmalar için oldukça faydalıdır.

su kaynaklarının ve hidroelektrik santrallerinin planlanması

drenaj sistemlerinin tasarımı.

taşkın kontrol çalışmaları.

Debi-Süreklilik Eğrisi Debi Süreklilik eğrisinin hazırlanması

akım değerleri büyükten küçüğe sıralanır. Eğer ölçüm sayısı çok fazla ise sınıf aralıkları kullanılır.

olasılık yüzdesi, Pp ,

m = askım değerlerinin sıra numarası (veya sınıf aralığı) N = toplam gözlem sayısı

(%)100x1N

mPp

Akım değerleri Pp değerlerine göre noktalanır.

Akı

m (

m3

/s)

Pp (%)

Akım

Örnek – Debi Süreklilik Eğrisi

Bir yılda gözlenmiş ortalama aylık akım miktarları (1 Haziran – 31 Mayıs) aşağıda verilen bir akarsu için debi süreklilik eğrisini çiziniz ve zamanın %75’inde beklenen akım miktarını belirleyiniz.

Ay Haz Tem Ağu Eyl Eki Kas Ara Oc Şub Mar Nis May

Akım (m3/s)

15 16 44 40 35 31 30 21 23 18 15 8

Çözüm

Ay Akım, Q (m3/s)

Akım, Q, Sıralanmış

Sıra no m

Pp (%) m/(N+1)

Haz 15 44 1 7.7

Tem 16 40 2 15.4

Ağu 44 35 3 23.1

Eyl 40 31 4 30.8

Eki 35 30 5 38.5

Kas 31 23 6 46.2

Ara 30 21 7 53.8

Oca 21 18 8 61.5

Şub 23 16 9 69.2

Mar 18 15 10 84.6

Nis 15 15 11 84.6

May 8 8 N=12 92.3

Akı

m (

m3

/s)

Pp (%)

Q75 =15.5 m3/s

Akım Sürek Eğrisi

Örnek

Birinci kolon günlük ortalama akımların sınıf aralığını göstermektedir. 2, 3, 4 ve 5. kolonlarda birbirini takip eden 4 yılda bu sınıf aralığında kalan akımların gün sayısı verilmektedir. % 80 olasılığa karşılık gelen akımı bulunuz.

Günlük ortalama

akım (m3/s)

Sınıf aralığına düşen akımların gün sayısı

2, 3, 4, 5. kolonların toplamı

Eklenik toplam

Pp (%)

1995 1996 1997 1998

1/ 2/ 3/ 4/ 5/ 6/ 7/ 8/

125-150 0 1 4 2 7 7 0.48

100-124.9 2 5 8 4 19 26 1.78

75-99.9 20 52 40 48 160 186 12.72

50-74.9 95 90 100 98 383 569 38.92

40-49.9 140 125 117 124 506 1,075 73.53

30-39.9 71 75 65 50 261 1,336 91.38

20-29.9 15 10 20 21 66 1,402 95.90

10-19.9 15 8 10 18 51 1,453 99.38

5-9.9 7 0 1 0 8 1,461 99.93

Total 365 366 366 365 N=1,461

(%)100x1N

mPp

Çözüm

(%)100x1N

mPp

Akı

m (

m3

/s)

Pp (%)

Q80 =37 m3/s