İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ (Bölüm-9)

Su Mühendisliği

Yrd. Doç. Dr. Banu Yağcı

Kaynaklar;

• 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

Su yalnız insanlar için değil, bütün canlı varlıklar için en önemli maddedir. Bu nedenle suyla ilgili tüm uğraşlar, ilk insanlardanbaşlayarak günümüze kadar artan bir ivmeyle gelmiştir. Su, canlı yaşamının devamını sağlayan bir madde olmasının yanı sırabirçok alanda da kullanılmaktadır. Şimdi suyu kullandığımız bazı alanları kısaca görebiliriz. Aklımıza gelecek birçokmalzemenin 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 suyagerek 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 sukullanılmaktadır. Örneğin, fizik, kimya, biyoloji gibi temel bilimsel araştırmalarda bizzat su kullanılırken, astronomi alanındakiuğraşların başında gelen ve evrenin diğer galaksilerinde ve gezegenlerde hayat olup olmadığını anlamaya yönelikçalışmalarda su veya su buharı araştırılır.Madem suya bu kadar gereksinim duyuyoruz, o halde hem yaşamımızı sağlıklı sürdürmek, hem de yukarıda sıraladığımız tümçalışmaları yapabilmek için istediğimiz miktarda ve kalitedeki suyun sürekli olarak temin edilmesi gereklidir. İşte bunedenle, başta inşaat mühendisleri olmak üzere konuyla ilgili diğer mühendislerin ve temel araştırmacıların suyla ilgilerisürekli olarak devam edecektir.Suyun önemini bir kez daha vurgulamak için geçmişte nasıl algılandığını bilmemizde yarar vardır. Tarih boyunca, hemenbütün kültürlerde, su çok büyük bir öneme sahip olmuştur. Bu bağlamda su, hayat kaynağı, ruhsal ve fiziksel temizlenmeortamı ve yeniden doğuş merkezi olarak algılanmıştır. Tevrat'tan Kuran'a, Hint yazmalarından Çin yazmalarına kadar, bütüninanç tiplerinde ve kutsal kitaplarda suya yer verilmiş; hatta tanrılar suyla özdeşleştirilmiştir. Hemen her inancın sahipleriyaratıcılarına 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 denizlerdekibüyük dalgaların ceza için oluştuğundan bahsetmişlerdir. Eski inançlar için çok önemli olan suyla ateşin ilişkisi de dikkatçekmektedir. Su yıldırımı meydana getirerek ateşi doğurmakta, ama aynı zamanda yağmur şekline dönüşüp ateşisöndürmektedir. Diğer bir ilişkide de ateş, suyu kaynatarak buharlaşmayla yok etmekte, ancak su da yine ateşedöküldüğünde onu söndürmektedir.Su insanlık için hayati önem taşıdığından, su yapılarının inşası çok eskilere kadar gider. Aslında ilk su yapılarının ne zamaninşa edildiği tam olarak bilinmemektedir. Bilinen en eski su yapıları Mezopotamya, Mısır, Orta Asya, Hindistan ve Çin'dekiünlü akarsular çevresindeki sulama sistemleri, Arap kuyuları, İran kanatları, Roma su kemerleri ve benzerleridir. Türkiyetoprakları ise tarihi su yapıları açısından bir açık hava müzesi durumundadır.

2BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Türkiye’deki Başlıca Tarihi Su yapıları

3BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

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.

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

4BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

KEMERLER-SU YOLLARICebeci Kemeri, İstanbul’un pek bilinmeyen köşelerinden biridir. İstanbul’a çevredeki derelerden su getirmek amacıyla1554-1563 yılları arasında Kanuni Sultan Süleyman’ın emri ile Mimar Sinan tarafından yapılmıştır. Yüzyıllar boyuİstanbul’un su ihtiyacını karşılayan bu kemer halen tüm görkemiyle ayakta durmaktadır. Kemerim yüksekliği 30 metredir.

Bugünün İstanbul'una sağlam bir şeklide ulaşan kemerlerden şüphesiz ki en estetiği Kemerburgaz'daki Mağlova Kemeri'dir

5BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Mezopotamya'daki ikiz nehirler, Fırat ve Dicle'de karşılaşılan problemler çok zor ve karmaşıktı. Bu problemlerden veözellikle selden kurtulmanın yollarından bir tanesi, Babil'in ünlü asma bahçeleridir. Bilinen en eski yazılı kanun da su ileilgilidir. Babil krallarından Hammurabi tarafından ortaya konmuştur ve asma bahçelerinin hangi sırayla ve ne süreylesulanacaklarıyla ilgilidir. Dolayısıyla günümüzde halen sulama sahalarının işletiminde kullanılan dönüşüm yöntemi, buprensibe benzemektedir.

Yunanlı coğrafyacı Strabo'nun M.Ö. birinci yüzyıldaki tanımlamasına göre, bahçeler birbiri üzerinde yükselen kübikdireklerden 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 zincirpompalarla 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 nehredönüyordu. Bu şekilde üst seviyelere taşınan su, bahçeleri sulayarak teraslardan aşağıya doğru akıyordu.

Babil'in Asma Bahçeleri (Tasviri bir resim)

6BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Yeryüzünde canlı hayat için en önemli unsur olan suyun nasıl ve ne kadar bulunduğunun iyi incelenmesi gerekir. Toplumsalkalkınmanın ve gelişmişlik seviyesinin önemli bir ölçütü de istenilen miktarda ve kalitede suyun istenilen zamanda mevcutolmasıdır. 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 atmakyararlı olacaktır. Büyük su yapılarının inşasına başlamadan önce çok detaylı planlama çalışmaları yapılmalıdır. Bu çalışmalarkapsamında projenin yapılacağı en uygun yer tespit edilmekte ve olası tüm proje seçenekleri teknik yapılabilirlik, malzemeolanakları, ekonomik uygunluk, personel kaynakları ve gerekli bütçe açılarından gözden geçirilmelidir. Planlamaçalışmalarının sonunda projenin yapılacağı yer ve proje elemanlarının tipi ve özellikleri bellidir. Bundan sonraki aşamadaprojenin tasarımı gerçekleştirilir, yani projeyi oluşturan tüm yapıların boyutları belirlenir. Bu aşamada yapıların olası enkritik durumlarda bile emniyette olacakları varsayımı yapılır. Tasarımı biten projenin sahada inşasına geçilir. Yapımtamamlandıktan sonra, projenin hizmet vereceği süre kadar, yani ekonomik ömrü boyunca işletilmesi gereklidir.Ancak projelerin tasarımından önce ne kadar suya gereksinim duyulduğu ve ne kadar suyun mevcut olduğunun tespitedilmesi gerekmektedir. Zira yakın çevremizde yeterli miktarda ve kalitede su mevcut değilse, suyun komşu havzalardangetirilmesi zorunluluğu doğar. Su miktarı hakkında bilgi sahibi olabilmemiz için HİDROLOJİ BİLİMİ kullanılır. Hidrolojibilimi doğal olarak insanlık tarihi ile başlar, ancak bilim olarak tanımı ve araştırma yöntemleri sonradan gelmiştir. Buaşamada hidrolojinin kapsamı hakkında kısa bir bilgi vermenin yararlı olduğunu düşünmekteyiz.HİDROLOJİ BİLİMİ, dünya üzerindeki suyun, oluşumunu, dağılımını, yer üstündeki ve altındaki hareketini, özelliklerini vebu 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 (gölbilimi), 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 dördüncütemel bilim dalı olarak kabul edilir ve bu dalların uygulamalarında geniş çaplı kullanımı vardır. Hidrolojinin su kaynaklarımühendisliğindeki yerini anlayabilmek için, su kaynakları mühendisliğinin konularına ve bir su kaynakları mühendisininçözmesi gereken problemlere bakmak gerekir. Su kaynakları mühendisliğini bundan sonra kısaca su mühendisliği olarakkullanacağız. Su mühendisliğinin konuları yukarıda da kısaca tanımladığımız gibi başlıca üç grupta incelenebilir; sukullanımı, su kontrolü, su kalitesi ve işletimi. Şimdi kısaca bu konuların kapsamını inceleyebiliriz.

7BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

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

Su KontroluŞiddetli yağışlar veya uzun süreli kar erimeleri nedeniyle akarsulardaki su miktarı aşırı derecede artabilir ve taşkınlaroluşur. Ülkemizde de zaman zaman yaşamakta olduğumuz taşkınlar nedeniyle halen önemli ölçüde can kaybı ve buna ilaveolarak genellikle çok miktarda hasar oluşmaktadır. Doğal afet denilince, belki kısa süreli ve ani olması nedeniyle akla ilkönce depremler gelmektedir. Ancak taşkınların uzun sürelere ve alanlara yayılabilmesi nedeniyle bazen şiddetli depremlerkadar, hatta daha fazla hasar verdiği gözlenmiştir. Doğal afet olan taşkınları tamamen önlemek mümkün olmamaklaberaber olumsuz etkilerini en aza indirmek gerekir. Bu nedenle çeşitli yapısal önlemler alınabilir. Örneğin, baraj göllerininbir kısmı taşkın dalgasının depolanması amacıyla kullanılabilir. Hatta sıklıkla taşkına maruz kalan bölgelerde sadece taşkınkontrol amaçlı barajlar veya daha küçük ölçekli sel kapanları yapılmaktadır.

Yerleşim yerlerinde yapılaşma nedeniyle yağan yağmurun toprağa sızması güçleştiğinden yüzey alanlarında biriken sularkentsel taşkınlara neden olmaktadır. Bu nedenle kentsel yerleşimlerdeki fazla suyun boşaltılması için yeraltına döşenenboru sistemlerinden oluşan yağmur suyu şebekeleri yapılmalıdır. Ayrıca yerleşim yerlerindeki uygun bölgelerde taşkınsularını depolayıp bunun toprağa sızmasını sağlamakla da uygun bir tahliye gerçekleşmiş olabilir. Bu amaçla, düşükseviyelerdeki parklar ve stadyumlar kullanılabilir.

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

8BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Su Kalitesiİnsanoğlu, başta su kaynakları olmak üzere tüm dünyayı kirletmekte olduğundan su kalitesinin önemi gün geçtikçeartmaktadır. Su kalitesi ihtiyacı cinsine göre de değişmektedir. İçme suyu ile sulama suyu veya enerji elde etmek içinkullanılacak 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 dahatemiz bir ortam bırakmak için çok önemlidir. Farklı tip su kullanımları için mevcut standart değerlere uygunluğunbelirlenmesi gerekir. Bu amaçla, suyun işletimi ve dağıtımından sorumlu olan belediye ve ilgili diğer devlet kurumlarıtarafından sular belli aralıklarla fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik testlerden geçirilir. Ancak bu arada toprak kaynaklarınınkorunmasının önemi de vurgulanmalıdır. Zira yüzeysel ve yeraltı suları toprakla etkileşim halinde olduğundan, su ve toprakkaynaklarının bir bütün olarak korunması düşünülmelidir.

Su Mühendisliğinde Karşılaşılan Problemler

Su mühendisliği problemleriyle uğraşırken bazı temel sorulara cevap bulunması gerekir. Ancak bu dalda karşılaştığımızproblemler, doğası gereği inşaat mühendisliğinin diğer dallarında karşılaştığımız problemlerden daha karmaşıktır. Önceliklebu 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 suyapısı, örneğin bir baraj, özellikleri tamamen farklı olan başka bir bölge için uygulanamaz. Başka bir deyişle, büyük sumühendisliği uygulamalarında tip proje kullanımı uygun değildir.

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

9BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

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 zorolan sorudur. Ayrıca, ihtiyaç tipinin yanında zaman ve yersel değişimler de söz konusudur; zira su ihtiyacı bir yerden diğerinedeğiştiği gibi, aynı yerde zaman içinde de değişmektedir. Örneğin, bir yerleşim biriminin su ihtiyacı mevsimlere ve aylaragöre, hatta aynı gün içinde bir saatten diğerine de değişim göstermektedir. Ayrıca, kullanım cinsine ve yaşam standartlarınabağlı olarak farklılıklar da görülür. Örneğin, gelişmiş ülkelerdeki büyük şehirlerde kişi başına düşen ortalama günlük toplamsu 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 yineenerji talebine göre zamansal değişim gösterir. Su kaynakları projelerinin bazıları içme suyu veya sulama suyu temini gibi tekamaçlı 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 hassasolarak belirlenmesi gerekmektedir. Ancak bu işlemin çok zor olduğu belirtilmelidir. Bilhassa içme suyu projelerinintasarımında sistemin gelecekte de hizmet görebilmesi için, yani projenin ekonomik ömrünün sonuna kadar rahatlıkla hizmetverebilmesi için gelecekteki nüfusun ve su ihtiyacının belirlenmesi gerekir. Ancak bu çok zor bir çalışmadır ve hesaplarsonunda 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 biryerdeki 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 aralıklarladevlet kurumları tarafından zaten yapılmakta ve toplanan veriler işlenerek projelendirilmektedir. Böylece ilgili bölgelerinortalama su potansiyelleri hakkında bilgi edinildiği gibi ayrıca taşkın ve kuraklık denetimleri de tahmin edilebilir. Butahminlerin yapılmasıyla proje sahasının ve proje elemanlarının boyutları ve işletim sistemleri hakkında da bilgi sahibiolunabilir.Suyu kim kullanır?Bu soruda su hakları, bütün hukuksal konular ve hem ulusal hem de uluslararası kanunlar işin içine girer. Dolayısıyla biruygulama 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.

10BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Su biliminin temel kavramı hidrolojik devirdir. Bu devir, suyun denizden başlayıp buharlaşarak atmosfere, oradanyağışlarla 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 olmaklabirlikte, şekilde gösterildiği kadar basit değildir.

Hidrolojik devir elemanlarından hangilerinin su yapılarının planlanmasında ve tasarımında etkin rol oynadığının bilinmesiönemlidir. Hidrolojik devrin en önemli elemanları yağış, yüzey akımı, buharlaşma ve süzülmedir. Devrin dünya yüzeyindegerçekleşen bölümü, hidrolojistlerin ilgi alanına girer. Su mühendisliğinde karşılaşılan önemli problemler ise hidrolojik devirelemanlarının aşırı değerlerinden kaynaklanır. Su yapılarının çoğu, taşkın veya kuraklık gibi aşırı değerlerin neden olduğusorunları çözmek veya suyun zaman ve mekân üzerindeki farklı dağılımını insan ihtiyaçlarına uygun biçimde düzenlemek içininşa edilmiştir. Bütün bu işlemler için ise suyla ilgili verinin toplanması ve analizi gerekir.

11BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Su toplamak amacıyla yapılan yapılara topluca baraj adı verilir. Tarih öncesi devirlerde Dicle Nehri üzerinde büyük toprakbarajların, Nil Nehri üzerinde kâgir barajların yapıldığı bilinmektedir. Eski Romalılar da İtalya’da ve Kuzey Afrika’da bir çokbüyük baraj yapmışlardır. Endüstri devrimiyle birlikte fabrikalarda çarkları çevirmek üzere su kuvvetinden yararlanılmayabaşlanmış ve bu amaçla barajlar yapılmıştır. Su gücünden elektrik elde edilmeye başlanılmasıyla barajlara olangereksinme daha da artmış, üretilen elektriğin çok uzaklara kolaylıkla iletilmesi sonucu yerleşme merkezlerinden çokuzaklara baraj yapılması da ekonomik bir seçenek olarak ortaya çıkmıştır. Barajlara duyulan gereksinmelerin diğer birnedeni de ovalardaki arazilerin giderek kıymetlenmesi ve taşkınların büyük ekonomik kayıplara neden olmasıdır.Ekonomik alandaki gelişmeler sonucu barajlar çok amaçlı yapılar haline gelmişlerdir.

12BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Baraj Tipleri

Keban Barajı Beton Ağırlık + Kaya tipinde, Fırat nehri üzerinde

13BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Gökçekaya/ESKİŞEHİR, 1972. Sakarya nehri üzerinde

14BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

İstanbul Elmalı Barajı

15BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

ATATÜRK BARAJI GAP Projesi içinde, Fırat Nehri üzerinde kurulmuşturAtatürk Barajı, dolgu hacmi bakımından dünyanın en büyük 6. büyük barajı durumundadır. Aynı zamanda Avrupa'nın ve Türkiye'nin en büyük barajıdır.

16BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

KIYI MÜHENDİSLİĞİ

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

Kıyıların Oluşumu

kıyıların üç ayrı zaman ölçeğinde şekillendiğini görürüz:

Milyonlarca Yıl : Yavaş jeolojik oluşumlarBinlerce Yıl : Yavaş su seviyesi değişimiUzun 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 ölçeğindeortaya çıkabilecek etkilerini olumsuz süreçlerden olumlu oluşumlara yönlendirmektir.Kıyı mühendisliğinin çok disiplinli yapısı, bu bağlamda tüm mühendislik disiplinlerinin deniz ve kıyılara karşısorumluluklarını üzerinde toplamaktadır.

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

17BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

Kıyı Mühendisliğinde Bir Dönüm Noktası: Normandiya Çıkartması,

“D-DAY”, 06 Haziran 1944, müttefik askeri birliklerinin Normandiya kıyılarına çıkartma başlattıkları gündür. Müttefikgüçlerin çıkartması askeri bir proje olarak ortaya konulmuştur. Bu projede askeri teçhizatın sağlanabilmesi için bir limangerekiyordu. Kısıtlı sürede çıkarmanın başarılı olmasının anahtarı prefabrike bir limandı. Winston Churchill bu projeninfikir babasıydı. Projenin hayata geçirilebilmesi için günümüz kıyı mühendisliği temel araştırma konuları olan kıyıözellikleri, 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, bağlantılarİngiltere’de 1942-44 yılları arasında inşa edildi. Çıkartma gününden bir gün sonra limanın parçaları denizden taşınarakçok kısa sürede yerlerine monte edildi. 500 hektarlık bir alanı sert fırtınalara karşı güvenli bir şekilde koruyacakdalgakıranlar inşa edildi, dört büyük boşaltma iskelesi kuruldu. Savaş süresince bu iskelelerden günde 700 bin ton savaşmalzemesi taşındı. Bu mühendislik mucizesi, lanetli savaşın sonuçlanmasında büyük rol üstlendi. Dahiyane ve özverili birçalışma sonucu, Fransa’nın Normandiya kıyısında Arromanche’ye inşa edilen Mulberry Prefabrik Limanı, kıyımühendisliğinin kilometre taşlarından biri olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle de kıyılarda yürütülen tüm bilimsel vemühendislik çalışmalarını içeren kıyı mühendisliğinin bir bilim dalı olarak tanınmasında II. Dünya Savaşı başlangıç tarihiolarak alınmaktadır. Savaşın ardından, 50’li yıllarla başlayarak tüm dünyada bu bilim dalındaki bilimsel ve teknolojikgelişmeler ve bunlara paralel olarak eğitim ve araştırmalar hızla artmıştır.TÜRKİYE

18BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /

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 buçalışma 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.

19BAÜ, Müh-Mim Fak., İnşaat Mühendisliğine Giriş Dersi, B. Yağcı Bölüm-9 /