Muskingum Metodu kullanılarak taşkın ötelenmesi

Abstract

Akarsu havzalarında, debinin akarsu yatak kapasitesini aşması halinde sular yatak dışına taşar ve bu olay taşkın olarak adlandırılır. Yurdumuzda meydana gelen taşkın olayları incelendiğinde taşkınların, erozyona maruz bulunan, üzerinde bitki örtüsü tahrip olmuş veya yok olmuş su havzalarında ve de taşkın koruma yapılarının olmadığı akarsularda ortaya çıktığı görülmektedir. Eğimli ve çıplak arazilerde yağış sularının büyük bir bölümü yüzeysel akışa geçerek kısa sürede yüksek akış hızına ulaşmaktadır. Erozyon sonucu katı madde ile yüklenen taşkınlar, can ve mal kaybına neden olmaktadır. Bu yüzden taşkınlar Türkiye için, gerek arazi yapısı gerek çarpık kentleşme ve orman arazilerinin tahribatı neticesiyle depremlerden sonra gelen en önemli doğal afet olmuştur. Taşkınlar, büyük debi, büyük hızlar ve yüksek su seviyeleri ile karakterize edildiğinden, akarsular üzerinde inşa edilecek tüm yapılar için bu taşkın karakteristiklerinin bilinmesi ve bu karakteristiklere göre önlemlerin alınması gerekir. DSİ' nin 1998 yılında yayınlamış olduğu Türkiye' de son otuz yılda gözlenen taşkın olayları envanterine göre 1970-1997 yılları arasında 626 taşkın olayı meydana gelmiştir. Tüm bu taşkınlarda oluşan maddi zarar 1,6 milyon dolardır. Taşkın ötelenmesi, akarsu yatağı, kapalı mecra veya biriktirme haznelerinde ilerleyen taşkın dalgasının zamana ve konuma bağlı değişiminin matematiksel olarak belirlenmesidir. Taşkın ötelenme hesaplan, hidrolik ve hidrolojik olarak ikiye ayrılır. Hidrolik metotlar kütle ve momentum korunum prensibine dayanırken hidrolojik metotlar sadece kütlenin korunum prensibine dayanır. Çalışmada 4 kasım 1995 yılında Aksu Akarsuyu' nun bir kolu olan Sütçüler Değirmendere' de meydana gelen, can ve mal kaybına yol açan taşkın olayı dikkate alınmıştır. Yatakta oluşan taşkın piklerinin matematiksel olarak modellenmesinde hidrolojik metotlardan biri olan Muskingum modeli kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar ile DSİ. 18. Bölge Müdürlüğü tarafından ölçülmüş olan taşkın pik değerleri karşılaştırılmış ve karşılaştırma sonucunda sonuçların uyum içerisinde olduğu görülmüştür. ANAHTAR KELİMELER: Taşkın ötelenmesi, Muskingum Modeli, Açık kanal, Hidrolojik metot, Hidrolik metot, Kararsız akım

In river basins, the flooding event occurs when the discharge of water running through of a river is more than a river capacity and this is called the water overflow. When the flooding event occured in Turkey are studied, it is observed that floods are occured in water basins which are under erosion, and have a plant cover which is destroyed or disappeared and rivers which do not have flood protection facilities. Large amount of rainfall start to run on surface and reach high current speeds in a short time in lands with slope and no plants. The floods loaded with sediment as a result of erosion cause life and property losses. Therefore, floods are the most important natural disasters for Turkey after earthquakes because of land shapes, unusual urban and destrution of forest areas. Since floods are characterized by large amount of discharges, high speeds, and high water levels, these flood characteristics should be known and preventive actions must be taken for all buildings to be built in river basins. 626 flood events are monitored from 1970 to 1997 according to the inventory of flood events observed in last thirty years which is published by DSI in 1998. The monetary loss is $1.6 million because of these floods. Flood routing is determined mathematically based on time and place of moving of flood waves in river basins, closed channels, or collection tanks. Flood routing calculations can be classified into two groups which are hydraulic and hydrologic methods. While the hydraulic methods are based on conservation of mass and momentum, the hydrological methods are only based on conservation of mass. In this study, the flood which occured in Sütçüler Değirmendere, a branch of the Aksu River, and cause loss of lives and properties in November 4th, 1995 is considered. The Muskingum Model, one of the hydrological methods, was used to mathematical modelling of the flood peaks occured in the river. The results of this model were compared to the results which were measured by DSI 18th Regional Office and an agreement between these values was obtained. Key Words: Flood routing, Muskingum Model, Open channel, Hydrologic method, Hydraulic method, Unsteady flow.