Türkiye'de havzalar arası su transferi için bir karar destek sistemi önerisi

12 Pages·2006·0.37 MB·Turkish

itüdergisi/e
su kirlenmesi kontrolü
Cilt:16, Sayı:1-3, 79-90

2006

Türkiye’de havzalar arası su transferi için bir karar destek
sistemi önerisi

Nusret KARAKAYA*, İ. Ethem GÖNENÇ
İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Programı, 34469, Ayazağa, İstanbul

Özet

Mevcut su kaynaklarının endüstriyel, tarımsal ve kentsel su ihtiyacını karşılayamaması, su kaynak-
larının restorasyonu, kuraklık, mevcut su temin sisteminin performansının ve esnekliğinin artırılma-
sı, enerji üretimi vb. gerekçeler ile Türkiye dahil birçok ülkede su transfer projeleri hayata geçiril-
miştir. Havza içerisinde diğer doğal kaynaklarla birlikte bir bütünü oluşturan su kaynaklarının ya-
pay yollarla bir bölgeden bir başka bölgeye transfer edilmesi, dikkatli bir şekilde değerlendirilmesi
ve analiz edilmesi gereken çevresel, sosyal ve ekonomik sorunları da beraberinde getirmektedir. Su
kaynaklarının planlanması ve yönetiminde mevcut kurumsal yapı nedeniyle ciddi sıkıntılar yaşayan
Türkiye’nin havzalar arası su transferi ile ilgili, karar vericilere yardımcı olabilecek, bilimsel veri-
lerle desteklenmiş bir “karar destek sistemine” ivedilikle ihtiyacı vardır. Bu nedenle su ihtiyacının
karşılanması için başka bir havzadan su transfer edilmesi seçeneğinin bilimsel verilerin ışığında
irdelenebilmesi amacıyla bu çalışmada; güvenilir, basit ve Türkiye’nin mevcut kısıtlı veri birikimine
uygun, konuyu sadece çevresel boyutu ile alan bir karar destek sistemi önerilmiştir. Önerilen karar
destek sistemi, bir örnek olmak üzere Büyük Melen Su Transfer Projesi için uygulanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Havzalar arası su transferi, çevresel ve sosyoekonomik etkiler, karar destek
sistemi.
*Yazışmaların yapılacağı yazar: Nusret KARAKAYA. [email protected]; Tel: [phone].
Bu makale, birinci yazar tarafından İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Programında tamamlanmış olan
"Havzalar arası su transferine sistematik bir yaklaşım" adlı doktora tezinden hazırlanmıştır. Makale metni 30.06.2006
tarihinde dergiye ulaşmış, 21.08.2006 tarihinde basım kararı alınmıştır. Makale ile ilgili tartışmalar 31.03.2007 tarihine
kadar dergiye gönderilmelidir.
N. Karakaya, İ. E. Gönenç

A decision support system proposal for three basic principles: First, the area of delivery
interbasin water transfer in Turkey must face a substantial deficit in meeting present
or projected future water demands after consid-

eration is given to alternative water supply
Extended abstract
sources and all reasonable measures for reducing
Achieving sustainable management of water re-
water demand. Second, it will be provided that
sources is a conscious social decision that pro-
there will not be any substantially degradation of
vides long–term durability of a watershed regard-
environmental quality in the donor basin. There
ing ecological and economical means. The limited
will not be any destruction in habitat of living or-
capacity of the world’s water resources as an im-
ganisms that is under protected and economically
portant natural capital (NC) cannot meet the
valuable. Third, transfer will be possible, when
growing demands of the socio-economic system
(SES) without setting a strategy of sustainable the future development of the donor basin must
management. One of the simplest solutions of the not be substantially constrained by water scarcity.
problem that is applied in many countries is water However consideration to transfer that constraints
transfer from a rich water resource to another. future development of donor basin may be appro-
Interbasin transfer of water can simply be de- priate if the receiving basin compensates the do-
scribed as the transfer of water artificially from nor basin productivity losses. It is aimed that the
one basin to another through a pipeline or a ca- support system should be appropriate to Turkey’s
nal. Interbasin water transfers are a common condition and must be reliable, simple and admit-
component of many regional water systems. It has ting of rapid assessment.
been in use for a long time all over the world. At
present, a great number of various water transfer Furthermore, the developed decision support sys-
systems operate or are under construction for ur- tem was implemented to Büyük Melen Water
ban drinking water supply, irrigation, industry
Transfer Project (Water transfer from Büyük
and environmental rehabilitation. Although it is
Melen River to Istanbul) as an example. As a re-
clear enough that an underlying premise to this
sult of developed decision support system, to pre-
decision is the recognition of the interdependence
vent degradation of ecosystem quality in the
between NC and SES that directly or indirectly
downstream of the diversion point of Büyük Melen
influences the ecosystem, this important link is not
River flow rate should be 18 m3/s at least. It is
taken into consideration in Turkey during decision
planned that the amount of the transferred water
making process with the goal of developing a
will be 8.50 m3/s at the first stage. For this reason
long-term integrated plan for sustainable man-
the amount of transferred water must be 3.40 m3/s
agement of both watersheds.
and 4.84 m3/s in July and October respectively,

In this study, a reliable and simple decision sup- and this result indicates that water must not be
port system was developed to help decision mak- transferred in August and September from the
ers about interbasin water transfer. The first stage river. In the last stage of the projects the amount
of the support system is the investigation of alter- of transferred water should be as follows to pre-
natives water resources. Reuse of urban waste wa- vent degradation of aquatic ecosystem: 34.74 m3/s
ter, desalination, rainwater harvesting and water in May, 13.40 m3/s in June, 3.40 m3/s in July, 4.84
demand management should be evaluated as a wa- m3/s in October transferred and no transfer in Au-
ter resources and then transfer decision should be gust and September. In this condition the average
made. This subject is the main topic of water re- flow rate of transfer is 32 m3/s. It is planned that
sources management that it was not evaluated the amount of the transferred water will be 37.50
within the context of this study. In the second m3/s at the last stage. This planned flow rate is
stage the transfer decision is evaluated in details. bigger than flow rate which is calculated with the
After this stage it is possible to produce knowl- developed support system. As a result Büyük
edge for decision makers about interbasin transfer Melen River ecosystem will be affected if the pro-
is possible or not, and if it is, what would be the posed action plan is not considered.
amount of water transferred, types of transfer
(permanent transfer, contingent transfer). The de- Keywords: Interbasin water transfer, ecosystem
cision support system was developed following quality, decision support system.

80
Havzalar arası su transferi için bir karar destek sistemi önerisi
Giriş ve stratejilerin su transferini de içerecek şekilde
Havzalar arası su transferi; bir boru hattı veya geliştirilmemiş olması su transferine alternatif
kanalla herhangi bir havzadan bir başka havzaya olabilecek kentsel atık suların geri kazanılarak
suyun yapay yollarla taşınması/iletilmesi olarak yeniden kullanılması, desalinizasyon, yağmur
tanımlanabilir. Ayrıca gemi ile bir adaya taşınan suyu hasadı ve talep yönetimi gibi çözümlerin
veya başka yerlerde satılmak amacıyla şişelenen detaylı bir şekilde incelenmemesine de neden
su da bir transfer problemi olarak ele alınabilir. olabilmektedir. Ayrıca planlama hataları nede-
Gereksinim duyulan yerde ve/veya havza içinde niyle ciddi ekonomik kayıplar da meydana gel-
mevcut su kaynaklarının endüstriyel, tarımsal ve mektedir (Summary, 1999).
kentsel su ihtiyacını karşılayamaması, su kay-
naklarının restorasyonu, kuraklık, mevcut su
Su kaynaklarının planlanması ve yönetiminde
temin sisteminin performansını ve esnekliğini
mevcut kurumsal yapı nedeniyle ciddi sıkıntılar
artırmak, enerji üretimi vb. gerekçeler ile Güney
yaşayan Türkiye’nin büyük ölçekli su transfer
Afrika, İspanya, Almanya, ABD, Çin, Japonya,
projelerinin yaratacağı çevresel, ekonomik ve
İran, Libya, Türkiye ve daha birçok ülkede su sosyal sorunlara çözüm bulabilmesi için konuy-
transfer projeleri hayata geçirilmiştir (Summary, la ilgili sistematik bilgi üretmesi ve politika be-
1999). lirlemesi gerekmektedir. Ayrıca bu konuda her-
hangi bir kriter de yasalarımızda tanımlanma-
Havza içerisinde diğer doğal kaynaklarla birlik- mıştır. Dolayısıyla ülkemizin, su transferi ile
te bir bütünü oluşturan su kaynaklarının yapay ilgili karar vericilere yardımcı olabilecek, bilim-
yollarla bir bölgeden bir başka bölgeye transfer sel verilerle desteklenmiş bir “karar destek sis-
edilmesi, dikkatli bir şekilde değerlendirilmesi temine” ivedilikle gereksinim duyulmaktadır.
ve analiz edilmesi gereken çevresel, sosyal ve Bu nedenle bu çalışma söz konusu ivedi gerek-
ekonomik sorunları da beraberinde getirmekte- sinimi karşılayacak bir öncü çalışma olarak ele
dir. Transfer uygulamaları ile ortaya çıkan en alınmalıdır.
önemli problemlerden birisi sucul canlıların ya-
şam alanlarının tahrip olmasıdır. Su transferi
uygulamaları nedeniyle suyun alındığı havzada Türkiye için önerilen karar destek
sosyoekonomik sistem de etkilenmektedir. sisteminin genel yapısı
Transfer uygulamaları ile su genellikle kırsal Türkiye için önerilen/geliştirilen karar destek
alanlardan kentsel alanlara taşınmaktadır. Söz sistemi aşağıdaki temel ilkeler doğrultusunda
konusu su transferi sonucunda ekonomisi sulu geliştirilmiştir:
tarıma, balıkçılık ve rekreatif alanların varlığı
nedeniyle turizm gelirlerine dayanan kırsal alan- 1. Alternatif su kaynaklarının değerlendirilme-
larda ürün veriminde azalma, balıkçılık faaliyet- sine ve talebin azaltılması için alınan önlem-
lerinin sona ermesi, turizm gelirlerinde azalma lere rağmen bir bölge hala su sıkıntısı çeki-
vb. nedenlerle ciddi ekonomik problemler yaşa- yorsa veya çekecekse su transfer edilecektir.
nabilmektedir. Su transferi uygulamalarının gü-
nümüzde yarattığı sorunlardan bir diğeri ise su 2. Su transferi nedeni ile suyu veren havzada
hakları dolayısıyla su kaynaklarının paylaşımı çevre/ekosistem kalitesinde önemli bir bo-
sorunudur. Özellikle transfer uygulamaları ile zulmanın olmaması sağlanacaktır.
birlikte suyun transfer edildiği havzada çeşitli
nedenlerle meydana gelebilecek ekonomik ka- 3. Koruma altında bulunan veya ekonomik de-
yıplar bu konuda tartışmayı kaçınılmaz kılmak- ğeri olan canlıların yaşama alanları tahrip
tadır. Uluslararası sular söz konusu olduğunda edilmeyecektir.
konu daha da karmaşık bir hal almakta ve her-
kesin üzerinde uzlaşabileceği çözümlerin geliş- 4. Suyun alındığı havzanın ekonomik gelişimi
tirilmesi daha da zorlaşmaktadır. Su kaynakları- için su gelecekte önemli bir sıkıntı teşkil et-
nın yönetimi ile ilgili açık ve anlaşılır politika meyecekse transfer gerçekleştirilecektir.
81
N. Karakaya, İ. E. Gönenç

Bununla birlikte suyun alındığı havzada ge- destek sistemi önerilmiştir: Birinci aşama; su
lecekte söz konusu olacak ekonomik kayıp- ihtiyacın karşılanması için alternatif su kay-
lar karşılanırsa su transferi gerçekleştirile- naklarının irdelendiği aşamadır. Kentsel atık
cektir. suların geri kazanılarak yeniden kullanılması,
desalinizasyon, yağmur suyu hasadı ve talep
Bu çalışma kapsamında önerilen destek sistemi- yönetimi gibi alternatifler detaylı bir şekilde bu
nin: aşamada incelenmeli ve “transfer” kararı bun-
dan sonra verilmelidir (Bkz. Şekil 1a). Bu konu
• Türkiye’nin veri birikimine uygun olması, su kaynakları yönetiminin temel konusu olup,
bu çalışmada incelenmemiştir. İkinci aşama;
• hızlı bir değerlendirme yapmaya olanak “transfer” kararının değerlendirildiği aşamadır.
vermesi, Bu aşamada yapılacak çalışmalar transferin yine
de yapılıp yapılmayacağı, transfer yapılacak ise
• kompleks olmayan basit bir yaklaşım içer- ne kadar suyun transfer edilebileceği, transferin
mesi, biçimi (geçici transfer, sürekli transfer) vb. ko-
nular hakkında kararların verilmesine yardımcı
• güvenilir olması olmaktadır. Bu aşamada yapılacak çalışmalar
şematik olarak Şekil 1b’ de gösterilmiş ve ge-
özelliklerini taşıması hedeflenmiştir. Yukarıda rekli açıklamalar aşağıdaki bölümlerde yapıl-
sıralanan ilkeler doğrultusunda iki aşamalı bir mıştır.

İhtiyaç mevcut
Su ihtiyacının Transfere
kaynaklar ile
belirlenmesi Hayır
karşılanıyor ise

Alternatif su Alternatifler

İhtiyaç mevcut kaynaklarını uygulanabilir İhtiyaç
kaynaklar ile değerlendir ise karşılanıyor:
karşılanamıyor ise Transfere hayır

Alternatifler İhtiyaç
uygulanabilir değil k arşılanamıyor ise
ise

2. Aşama (Transfer kararının

irdelenmesi)

Şekil 1a. Havzalar arası su transferi için birinci aşama karar verme süreci

82
Havzalar arası su transferi için bir karar destek sistemi önerisi

Suyun alınacağı kaynak

veya kaynağın da içinde
Evet Transfere
bulunduğu bölge koruma
Hayır
altında mı?

Hayır

Transfer ile birlikte ekosistemin zarar
görmemesi için;

1. Adım:

Ekosistemin minimum su
ihtiyacını belirle.

2. Adım:
Hedef türleri belirle ve minimum su
ihtiyacını hedef türler için (su hız
ve su derinliği indikatörlerini

kullanarak) kontrol et.

Gerekirse minimum su ihtiyacını
revize et.

3. Adım:
Transfer edilebilecek su
miktarını hesapla

Şekil 1b. Havzalar arası su transferi içi n ikinci aşama karar verme süreci

Çevresel/ekosistem su ihtiyacının ıslak çevre Genellikle ekonomik açıdan değeri olan (balık-
metoduyla belirlenmesi çılık faaliyeti) akarsularda çevresel/ekosistem su
Herhangi bir nehir ekosisteminin ihtiyaç duydu- ihtiyacının belirlenmesi ile ilgili çalışmalar ya-
ğu su miktarı literatürde “çevresel/ekosistem su pılmış ve bu nedenle balıkların yaşamları için
ihtiyacı” olarak tanımlanmakta ve bu ihtiyaç çe- gerekli olan su miktarı tüm nehir ekosisteminin
şitli metotlarla hesaplanabilmektedir. Çevre- ihtiyacı olarak tanımlanmıştır. Ancak son yıllar-
sel/ekosistem su ihtiyacının belirlenmesi ile ilgi- da diğer canlı gruplarını (omurgasızlar, su kuşla-
li çalışmalar 1970’li yıllar da başlamıştır. Basit rı vb.), ekosistemin yapısını (su kanalının formu,
metotlardan bilimsel temelleri iyi geliştirilmiş bitki örtüsü ve taşkın alanları), nütrient dinami-
ve yaygın kullanım alanı bulmuş daha karmaşık ğini ve birincil üretimi de dikkate alan yeni me-
metotlara doğru bir gelişme yaşanmıştır. totlar geliştirilmiştir (Davis ve Hijri, 2003).

83
N. Karakaya, İ. E. Gönenç
Islak Çevre Metodu’nda; nehir yatağının geniş- yapmaya olanak sağlaması gibi avantajları var-
leyerek su hızının ve su derinliğinin azaldığı kri- dır. Metot kapsamında hidrolik modelleme tek-
tik kesitlerde ıslak çevre (akarsu yatağının suyla nikleri de kullanılabilmektedir. Bununla birlikte
temas halindeki çevresi) ile debi arasındaki iliş- metot ile sadece minimum çevresel su ihtiyacı
kiden yararlanılır. Bu amaçla boyutsuz debi ve hesaplanabilmektedir. Bu nedenle nehirden su
boyutsuz ıslak çevre büyüklükleri söz konusu çekilmesi durumunda ekosistemin nasıl etkile-
kesite ait eşel enkesit parametrelerinden yarar- neceği ve bu etkinin şiddeti ve büyüklüğü belir-
lanılarak hesaplanır ve bu iki parametre Şekil lenememektedir (Marotz ve Muhlfeld, 2000;
2’de gösterildiği gibi grafiğe aktarılır. Grafiğin AMEC, 2003; Parker ve Armstrong, 2004;
kırılma noktasına karşılık gelen boyutsuz debi Reinfelds vd., 2004; King vd., 1999).
değerinden yararlanılarak hesaplanan debi, mi-
nimum çevresel/ekosistem su ihtiyacı olarak ta- Diğer metotlar ile çevresel/ekosistem su ihti-
nımlanır. Kırılma noktasından önce debide mey- yacının hesaplanması
dana gelen küçük değişimler ıslak çevrede dola- Islak çevre yöntemi dışında kullanımı kolay
yısı ile sucul canlıların yaşam alanlarında büyük olan Tennant Metodu ve ABF Metodu ile de he-
değişimlere neden olmaktadır. Kırılma nokta- saplamalar yapılabilir. Ancak bu metotların gü-
sından sonra ise debide meydana gelen büyük venirlilikleri oldukça azdır. Tennant Meto-
değişimler ıslak çevrede çok az değişime (ihmal du’nda Tablo 1’de verilen yüzdeler kullanılarak
edilebilir) neden olmaktadır. Bu yaklaşımda Ekim-Mart (su yılının ilk yarısı) ve Nisan-Eylül
kritik kesitte ekosistem için yeterli yaşam alanı (su yılının ikinci yarısı) dönemleri için bir nehir
sağlanabiliyor ise nehrin diğer bölümlerinde de sisteminde bulunması gereken su miktarı farklı
ekosistem için uygun koşulların sağlanabildiği ekosistem kalite sınıfları için hesaplanabilmek-
varsayılır. Bu nedenle ekosistemin sürekliliği tedir (King vd., 1999; Davis ve Hijri, 2003).
için, en az kırılma noktasına karşılık gelen debi
sistemde bulunmalıdır. Kırılma noktası boyut- Tablo 1. Tennant metodu’nda farklı kalite sınıf-
suz ıslak çevre-debi eğrisinin eğiminin bire eşit ları için kullanılan yüzdeler
olduğu nokta olarak tanımlanmaktadır. Islak (Davis ve Hijri, 2003)
çevre ile debi arasında matematiksel bir ilişki
kurulduktan sonra kırılma noktası çok kolay bir
Ekosistem Ekim-Mart Nisan-Eylül Dö-
biçimde belirlenmektedir. için Kalite Döneminde neminde Önerilen
Sınıfı Önerilen (Aylık Ortalama
(Aylık Ortalama Akımların %)
Akımların %)
Mükemmel 60–100 60–100
Çok İyi 40 60
İyi 30 50
Orta 20 40
Vasat 10 30
Kötü 10 10
Çok Kötü 0–10 0–10

ABF Metodu’nda (Aquatic Base Flow Metodu)
ise önce aylık ortalama debi değerleri bulunur.
Şekil 2. Islak çevre-debi ilişkisi Daha sonra aylık ortalama debisi minimum olan
ay belirlenir. Bu aya ait aylık ortalama debi
Bu metotta ıslak çevre, canlıların yaşam alanını ABF Metodu’na göre minimum çevresel/eko-
temsil eden önemli bir gösterge olarak kabul sistem su ihtiyacı olarak tanımlanır. Bu yöntem-
edilmektedir. Islak Çevre Metodu’nun çok kap- de balıkların yumurtlama ve kuluçka devri süre-
samlı bir alan çalışmasını gerektirmemesi, kul- since ilave suya ihtiyaç duymayacakları varsa-
lanımının kolay olması ve hızlı bir hesaplama yılmaktadır (King vd., 1999).
84
Havzalar arası su transferi için bir karar destek sistemi önerisi
Hesaplanan çevresel/ekosistem su ihtiyacının noktasının konumu transferden etkilenebile-
hedef türler için kontrolü cek canlı gruplarını da belirlemektedir.
Islak çevre metodu ile hesaplanan minimum
çevresel/ekosistem su ihtiyacının, hedef türlerin Hedef türler seçildikten sonra bunlar için uygun
su ihtiyacını karşılayıp karşılayamayacağı bu su hızı ve su derinliği belirlenmelidir. Hidro-
aşamada kontrol edilmelidir. Yapılan araştırma- biyologlar tarafından çeşitli türler için bu
lar sucul canlıların su hızı ve su derinliği konu- konuda çok sayıda çalışma yapılmış ve yayım-
sunda seçici davrandıklarını göstermektedir lanmıştır. Eğer bu konuda herhangi bir bilgiye
(Lamouroux, 1999). Bu nedenle kontrol para- ulaşılamaz ise arazi çalışmaları ile hedef türler
metresi olarak su hız ve su derinliği seçilmiştir. için söz konusu bilgiler üretilmelidir. Bu bilgi-
Bu kontrolün yapılabilmesi için ilk olarak hedef lerin üretilmesi oldukça uzun bir arazi çalışma-
türler belirlenmelidir. Hedef türlerin belirlene- sını gerektirmektedir. Ayrıca bu çalışmaların
bilmesi için ise ilk önce su transferinin yapıla- maliyeti oldukça yüksektir. Yine seçilen hedef
cağı nehir/dere/çay ekosisteminde bulunan canlı tür ile ilgili herhangi bir literatür bilgisine
türleri tespit edilmelidir. Bu amaçla literatürden
ulaşılamaz ise hidrobiyologlar ile bu konuda bir
yararlanılabilir. Eğer herhangi bir bilgi yok ise
çalıştay düzenlenerek kullanılabilir veriler
türlerin tespiti için gerekli arazi/izleme çalışma-
üretilebilir.
ları yapılmalıdır. Daha sonra minimum su ihti-

yacının doğrulanmasında kullanılacak hedef tür-
Daha sonra Islak Çevre Metodu ile hesaplanan
ler aşağıda verilen üç kritere göre seçilmelidir:
debiye karşılık gelen su hızı ve su derinliği o

kesite ait anahtar eğrisinden yararlanılarak
• Koruma altında olan canlı türleri: Türki-
hesaplanmalıdır. Elde edilen sonuçlar hedef
ye’nin de Bakanlar Kurulu kararı ile taraf
türlerin gereksinimleri ile karşılaştırılmalıdır.
olduğu “Avrupa’nın Yaban Hayatı ve Yaşa-

ma Ortamlarını Koruma Sözleşmesi” nin
Minimum çevresel/ekosistem su ihtiyacının
ekleri bu amaçla kullanılabilir.
revizyonu

Islak Çevre Metodu ile belirlenen minimum
• Ekonomik değeri olan canlı türleri: Bölge
çevresel/ekosistem su ihtiyacı yukarıda açıkla-
ekonomisine doğrudan katkıda bulunan tür-
nan yaklaşımlar çerçevesinde irdelenerek ele
ler de hedef tür olarak seçilebilir. Türkiye
alınan nehir sistemi için artırılmak sureti ile
tatlı sularında bulunan ve ekonomik değeri
revize edilebilir. Söz konusu düzeltme, ele alı-
olan belli başlı canlı türleri arasında Aynalı
nan nehir sisteminde belirlenen hedef türler için
Sazan (Cyprinus carpio), Turna Balığı (Esox
su hızı ve su derinliği kriterlerini sağlayacak
lucius), Yayın Balığı (Silurus glanis), Sudak
şekilde yapılmalıdır.
(Stizostedion lucioperca), Yılan Balığı

(Anguilla anguilla), Alabalık türleri (Salmo
Transfer edilebilecek su miktarının hesap-
trutta, Salmo trutta macrostigma, Salmo
lanması
trutta abanticus vd.), Kefal (Mugil cephalus),
Önerilen sistemin son aşaması transfer edile-
Kerevit (Mytilus gallaprovincialis), Kara
bilecek su miktarının hesaplanmasıdır.
Salyangozu (Helix pomatia) ve Kurbağa
Türkiye’de akarsular genellikle kar ve yağmur
(Rana dibunda) yer almaktadır.
suyu ile beslenmekte ve akarsuların debisi
yağışlı mevsimlerde yüksek olmaktadır. Buna
• Nehirde su transferinin yapılacağı yer:
karşılık yazın birçok akarsuyun debisi oldukça
Akarsuyun kaynağı ile denize döküldüğü yer
arasında son derece farklı fiziksel koşullar azalmakta veya akarsu tamamen kurumaktadır.
vardır. Bu farklı fiziksel koşullar nedeniyle Bu nedenle özellikle yaz aylarında ekosistem
akarsuların membasından mansabına doğru için kritik durumların oluşmasını önleyebilmek
gidildikçe farklı türlere rastlanmaktadır. Bu için transfer edilebilecek su miktarı her ay için
nedenle transfer uygulamalarında su alma ayrı ayrı hesaplanmalıdır.
85
N. Karakaya, İ. E. Gönenç

Örnek uygulama: Büyük Melen Su
Transfer Projesi

Büyük Melen Su Transfer Projesi ile ilk aşama-

da Büyük Melen Çayı’ndan yılda 268 milyon

m3, üçüncü aşama sonunda ise yılda 1 milyar

190 milyon m3 suyun İstanbul’a transfer edil-

mesi planlanmaktadır. Toplam uzunluğu 185

km’yi bulan bir iletim hattı ile şehre yılda 268

milyon m3 ilave su sağlayacak olan Büyük Me-

len sisteminin birinci aşaması ile yaklaşık 2.75

milyon ek bir nüfusun içme ve kullanma suyu

ihtiyacı karşılanmış olacaktır. Projenin toplam

maliyeti 1 milyar 181 milyon dolardır.

Büyük Melen Çayı’nın da içinde yer aldığı

Efteni Havzası güneyde ve batıda Sakarya Nehri

Havzası ile sınırlanmış olup, kuzeyde Karade-

niz, doğuda Yedigöller’e kadar uzanmaktadır.

Türkiye’nin en verimli ovalarından Düzce Ovası

ile Bolu Dağı orman alanları havza içerisinde
Şekil 3. Çalışma alanı
yer almaktadır. Havza alanı yaklaşık 2300 km2

dir. Havzada kış ve bahar ayları ılıman ve yağış- Tablo 2. EİE’nin 1340 nolu istasyonuna ait eşel
lı geçerken yaz mevsimi genellikle sıcak ve ku- enkesit parametreleri
rak geçmektedir. Bölge halkı tarımın yanında
hayvancılıkla da uğraşmaktadır. Havza içinde Q Eşel Alan Islak Ortalama
orman alanlarının varlığı nedeni ile orman ürün- (m3/s) Seviye (m2) Çevre Derinlik
leri işleyen fabrika ve işkolları çok gelişmiştir. (m) (m) (m)
Ayrıca Düzce ilindeki organize sanayi bölgesin-
2.550 0.50 28.31 42.72 0.750
de çeşitli sanayi kolları faaliyet göstermektedir.
15.30 1.00 48.77 49.17 1.143
Çalışma alanının konumu Şekil 3’te gösterilmiş-
62.00 1.50 70.84 53.54 1.558
tir (Karakaya, 2000).
123.00 2.00 94.80 61.28 1.835

195.00 2.50 121.67 66.80 2.187
Büyük Melen Çayı’nın çevresel/ekosistem su
270.00 3.00 154.07 77.72 2.281
ihtiyacının belirlenmesi
350.00 3.50 188.21 80.68 2.739
Islak Çevre Yöntemi ile minimum çevre-
435.00 4.00 222.77 83.12 3.205
sel/ekosistem su ihtiyacının belirlenmesi amacı

ile Büyük Melen Çayı üzerinde Elektrik İşleri
Tablo 2’de listelenen verilerden yararlanılarak
Etüt İdaresi (EİE) ve Devlet Su İşleri’ne (DSİ)
ıslak çevre ve debi değerleri boyutsuz hale geti-
ait izleme istasyonları incelemiş ve EİE’ ye ait
rilmiş ve sonuçlar Tablo 4’de verilmiştir. Bu
1340 nolu izleme istasyonunun gerekli hesap-
amaçla Tablo 2’de debi kolonunda verilen de-
lamalar için kullanılmasına karar verilmiştir.
ğerler o kolondaki maksimum debi değerine
Söz konusu istasyon planlanan su alma noktası-
(435 m3/s), ıslak çevre kolonunda verilen değer-
nın membasında yer almaktadır. Bu istasyona
ler ise o kolondaki maksimum ıslak çevre değe-
ait eşel enkesit parametreleri (Bkz. Tablo 2) ve
rine (83.12 m) bölünmüştür. Tablo 4’de verilen
yine aynı istasyonda 1981–2000 yılları arasında
boyutsuz debi ile boyutsuz ıslak çevre arasında-
gözlemlenen aylık ortalama akımlar (Bkz. Tablo
ki ilişki Şekil 4’te gösterilmiştir.
3) EİE’den temin edilmiştir.

86
Havzalar arası su transferi için bir karar destek sistemi önerisi
Tablo 3. 1981–2000 yılları arasında EİE’nin lak Çevre Metoduna göre ekosistemin ihtiyaç
1340 nolu istasyonunda gözlemlenen aylık duyduğu minimum su debisidir.
ortalama akımlar
1.00
Aylar Maksimum Ortalama Minimum
0.80
Debi Debi Debi
(m3/s) (m3/s) (m3/s) y = 0.938x0.1318
0.60
Ocak 126.00 67.41 28.90 ax R2 = 0.9063
m
Şubat 139.00 80.55 39.20 Ç 0.40
I
/
Mart 182.00 93.19 47.40 Ç
I
Nisan 204.00 94.39 18.80 0.20
Mayıs 164.00 52.74 15.90
Haziran 105.00 31.40 10.70 0.00
Temmuz 61.90 21.77 5.57 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
Ağustos 48.20 14.63 5.00
Q/Q
Eylül 32.80 13.89 5.06 max
Ekim 64.60 23.20 8.56
Kasım 102.00 37.36 10.70 Şekil 4. Islak çevre-debi arasındaki ilişki
Aralık 111.00 63.42 13.10
Hedef türler
Tablo 4. Boyutsuz ıslak çevre ve boyutsuz debi Büyük Melen Çayı’nda; ekonomik değeri, ko-
değerleri ruma statüsü ve nehirde su alınacak nokta dik-
kate alınarak Noktalı İncibalığı (Alburnoides
bipunctatus), Tatlısu Kefali (Leuciscus cephalus),
Boyutsuz De- Q Islak Çevre Boyutsuz Islak
bi (Q/Qmax) (m3/s) (m) Çevre (IÇ/IÇmax) Kolyoz Balığı (Chalcalburnus chalcoides), Pul-
lu Sazan (Cyprinus carpio), Saçaklı Siraz
0.01 2.55 42.72 0.51
(Capoeta capoeta), Bıyıklı Balık (Barbus
0.04 15.30 49.17 0.59
plebejus), Turna Balığı (Esox Lucius), Yayın
0.14 62.00 53.54 0.64
Balığı (Silurus Glanis) ve Kefal Balığı (Mugil
0.28 123.00 61.28 0.74
cephalus) hedef tür olarak seçilmiştir. Hedef
0.45 195.00 66.80 0.80
türlerin tercih ettiği yaşam alanlarına ilişkin bil-
0.62 270.00 77.72 0.94
giler Tablo 5’te verilmiştir.
0.80 350.00 80.68 0.97

1.00 435.00 83.12 1.00
Hesaplanan minimum çevresel/ekosistem su
ihtiyacın hedef türler için irdelenmesi
Boyutsuz debi ile boyutsuz ıslak çevre arasın- Islak Çevre Metodu ile hesaplanan debiye karşı-
daki matematiksel ilişki lık gelen su hız ve su derinliği anahtar eğrisin-
den yararlanılarak hesaplanmıştır. Bu amaç ile
0.1318 Tablo 2’de verilen ve EİE’nin 1340 nolu istas-
IÇ  Q 
=0.938  (1) yonuna ait eşel enkesit parametreleri kullanılmış
 
IÇ Q
max  max ve gerekli hesaplamalar yapılmıştır. Söz konusu
en kesitte su derinliği ve debi arasındaki ilişki
olarak elde edilmiştir. (1) denkleminin boyutsuz Şekil 5’de verilmiştir. Su hızı ve debi arasındaki
debi değerine göre birinci türevinin 1’e eşitlen- ilişkinin belirlenmesi amacı ile Tablo 2’de veri-
mesi ile kırılma noktasına karşılık gelen boyut- len alan ve debi değerlerinden yararlanılmıştır.
suz debi değeri (Q/Q ) 0.09 olarak bulunmuş- Su hızının hesaplanması için:
max
tur. Q =204 m3/s oluğu için (Bkz. Tablo 3);
max
Q ≅18 m3/s olarak hesaplanmıştır. Bu debi Is- Q=A*V (2)
e

87
N. Karakaya, İ. E. Gönenç
Tablo 5. Hedef türlerin habitat gereksinimi

Bilimsel Adı Ortam Tercih Ettiği Tercih Ettiği Su Kaynak
Su Hızı (m/s) Derinliği (m)
Alburnoides bipunctatus Taşlık ve çakıllı zeminleri ter- 0.05–0.2 0.4–0.8 Geliday vd., 1999;
(Noktalı İncibalığı) cih eder. Zaman zaman akıntı- Lamouroux vd., 1999
ya karşı yüzerek yaşar. Yu-
murtalarını suların hareketli
olduğu bölgelerdeki çakıllar
üzerine bırakır.
Leuciscus cephalus Yumurtalarını genellikle çakıl- <0.05 0.4–0.8 Geliday vd., 1999;
(Tatlısu Kefali) lı bölgelere bırakır. Lamouroux vd.,1999
Chalcalburnus chalcoides Yumurtalarını hızlı akan akar- Veri yok Veri yok Geliday vd., 1999
(Kolyoz Balığı) suların zeminlerindeki taş ve
çakılların üzerine bırakır.
Cyprinus carpio Su hızının düşük olduğu yerle- <0.2 <0.5 Geliday vd.,1999;
(Pullu Sazan) ri tercih eder. Yumurtalarını Edwards ve Twomey,
zemini bitki ile kaplı oldukça 1982
sakin ve sığ su ortamlarına
bırakır.
Capoeta capoeta Veri yok Veri yok Veri yok -
(Saçaklı Siraz)
Barbus plebejus Su hızının yüksek olduğu yer- Veri yok Veri yok Geliday vd., 1999
(Bıyıklı Balık) leri ve kumlu zeminlerini ter-
cih eder.
Esox lucius Akarsuların Abramis zonunda <0.05 >0.8 Geliday vd., 1999;
(Turna Balığı) yaşar. Su hızının düşük olduğu Inskip, 1982;
sazlık ve otluk bölgeleri tercih Lamouroux vd., 1999
eder.
Silurus glanis Akarsuların Abramis zonunda Veri yok Veri yok Geliday vd., 1999
(Yayın Balığı) yaşar. Yavaş akan suların ça-
murlu zeminlerini tercih eder.
Mugil cephalus Üreme ortamları olarak genel- Veri yok Veri yok Geliday vd., 1999
(Kefal Balığı) likle fazla derin olmayan te-
miz suları tercih eder.

bağıntısı kullanılmıştır. Burada, Q; su debisini 3.50
(m3/s), A; enkesit alanını (m2), V; su hızını
3.00
)
(m/s) göstermektedir. Hesaplanan su hızı ile de- m
( 2.50
bi arasındaki ilişki Şekil 6’da verilmiştir. Orta- ği
lama su derinliği-debi, ortalama su hızı-debi nli 2.00 Derinlik= 0.5553x0.2649
arasındaki matematiksel ilişkiden yararlanılarak Deri 1.50 R2 =0.9743
u
Islak Çevre Metodu ile hesaplanan çevre- S 1.00
a
sel/ekosistem su ihtiyacına karşılık gelen debi m
a 0.50
için (18 m3/s) su derinliği ve su hızı sırası ile al
Ort 0.00
1.20 m ve 0.34 m/s olarak hesaplanmıştır.
0 200 400 600
EİE’nin 1340 nolu istasyonuna ait kesitte mak-
Q (m3/s)
simum, minimum, ortalama ve Islak Çevre Me-

toduna göre hesaplanan debi için su derinliği ve
su hızı Tablo 6’da verilmiştir. Şekil 5. Ortalama su derinliği-debi arasındaki ilişki
88