Yusufeli CED - EkI - RevF

Transkript

EK I
SU-MODELLEME RAPORU
(REZERVUAR SU KALİTESİ VE AKIŞAŞAĞI
AKIM MODELİ)
YUSUFELİ BARAJI VE HES PROJESİ
ÇEVRESEL ETKİ DEĞERLENDİRMESİ RAPORU
İÇİNDEKİLER
Sayfa
I.1.
I.2.
I.2.1.
I.2.2.
I.2.2.1
I.2.2.2
I.2.2.2.1.
I.2.2.2.2.
I.2.3.
I.2.3.1.
I.2.3.2.
I.2.3.2.1.
I.2.3.2.2.
I.2.4.
I.2.4.1.
I.2.4.1.1.
I.2.4.1.2.
I.2.5.
I.2.5.1.
I.2.5.2.
I.2.6.
I.2.7.
I.2.8.
I.3.
I.3.1.
Mevcut Veriler
Akış Verileri
Topoğrafik Veriler
Yöntem
HEC-RAS
Varsayımlar
Sonuçlar
Durağan Akış Analizi Sonuçları
Durağan Olmayan akış analizi Sonuçları
Sonuçlar
Sel Korunma Seviyesi
Akışaşağı Nehir Yatağı Stabilitesi
Sucul Ekosistem için Habitat Uygunluğu
İlk Su Tutulması Safhası
İşletim Safhası
Nehir Kıyısına Ait Bitki Örtüsü için Habitat Uygunluğu
Referanslar
i
ii
ii
iii
1
2
2
2
3
5
5
7
9
9
11
11
16
35
40
40
42
51
51
52
56
57
59
61
61
Amaç
I.3.2.
I.3.2.1.
I.3.2.2.
I.3.3.
I.3.3.1.
I.3.3.2.
I.3.4.
I.3.4.1.
I.3.4.2.
I.3.5.
I.3.5.1.
I.3.5.2.
I.3.5.3.
I.3.5.3.1.
I.3.5.3.2.
I.3.5.4.
I.3.6.
Doküman adı:
İçindekiler
Tablo Listesi
Kutu Listesi
Şekiller Listesi
Giriş
Su Kalitesi ve Rezervuar Hidrodinamik Modeli
Amaç ve Kapsam
Yöntem
Hidrodinamik Modelleme
Sucul Ekolojik Modelleme
Aquatox
Caedym
Rezervuar Hidrodinamik Simülasyonu
Simülasyon Çalıştırmaları
Simülasyon Sonuçları
Akışaşağı Su Sıcaklığı Tahminleri
Rezervuar Sıcaklık Profil Tahminleri
CADEYM Kullanılarak Rezervuar Sucul Ekosistem Simülasyon
Çalıştırmaları ve Çıktıları
Planlanan Rezervuardaki Su Kalitesi ve Ekosistem
Su Tutulması Sırasındaki Su Kalitesi
Yıllık İşletme Döneminde Rezervuardaki Su Kalitesi
Altınkaya Rezervuarıyla Karşılaştırma
Sıcaklık Profili ve Tabakalanma
Çözünmüş Oksijen
Sonuçlar
Varsayımlar ve Sınırlamalar
Referanslar
Baraj Sahasından Akışaşağı Nehir Su Seviyelerinin Modellenmesi
(Doğal ve Yapay İçeri Akışlar için)
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
ENC - YSF - CED - 02
F
Temmuz 2006
61
61
62
64
64
64
66
66
71
73
73
74
75
75
76
76
77
Ek I
Sf i / iv
TABLOLAR LİSTESİ
Tablo I.2.1.
Tablo I.2.2.
Tablo I.2.3.
Tablo I.2.4.
Tablo I.2.5.
Tablo I.2.6.
Tablo I.2.7.
Tablo I.2.8.
Tablo I.2.9.
Tablo I.2.10.
Tablo I.3.1.
Tablo I.3.2.
Tablo I.3.3.
Tablo I.3.4.
Tablo I.3.5.
Tablo I.3.6.
Tablo I.3.7.
Tablo I.3.8.
Meteoroloji İstasyonları
Akış hızı ve Su Kalitesi İzleme İstasyonları
İçeri Akışlarda Nitrojen ve Fosfor Türleri Seviyeleri (mg/L)
Fitoplankton Biyokütlesi (mg/m3)
Büyüme, Yumurtlama, Embriyonun Hayatta Kalması ve Yetişkinlerin
Yazın Hayatta Kalabilmesi için Öngörülen Maksimum Haftalık
Ortalama Sıcaklıklar (°C) (UCWW, 2005)
Su Habitatları için Önemli Fizyokimyasal Parametreler
Kıta içi Su Kaynakları Sınıflandırması için Kalite Kriterleri
Çoruh ve Kızılırmak Nehirlerinin Su Kalitesi Parametreleri
Kızılırmak Nehri ve Altınkaya Rezervuar Su Kalitelerinin
Karşılaştırılması
Altınkaya Rezervuarı Akışyukarısı ve Akışaşağısı (Ortalama) Su
Kalitelerinin Karşılaştırılması
Simülasyonlar için Kullanılan Akış Verileri Aşağıda Gösterilmiştir
HEC-RAS Modelinden Minimum akış için Elde Edilen Sonuçlar (Q1)
HEC-RAS Modelinden Ortalama Akış için Elde Edilen Sonuçlar (MQ)
HEC-RAS Modelinden Maksimum Türbin Çalışma Akışı için Elde
Edilen Sonuçlar (Q-3 Türbini)
Q 1 Türbin ve Q (7,10) için Minimum Akışaşağı Boşaltım şeklindeki
Durağan Olmayan Akış Analizinin Sonuçları
Q 3 Türbin ve Q (7,10) için Minimum Akışaşağı Boşaltım şeklindeki
Q 1 Türbini ve Sıfır Akışaşağı Boşaltım için Durağan Olmayan Akış
Analizinin Sonuçları
Q 3 Türbinleri ve Sıfır Akışaşağı Boşaltım için Durağan Olmayan Akış
Sayfa
4
4
7
8
43
44
50
53
55
55
65
67
68
69
71
72
72
73
KUTU LİSTESİ
Kutu I.2.1.
Doküman adı:
Su Kalitesi Konuları için Modelleme Yaklaşımı
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
3
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf ii / iv
ŞEKİLLER LİSTESİ
Sayfa
Şekil I.2.1.
Akış ve Meteoroloji Ölçüm İstasyonlarının Mevkileri
5
14
Şekil I.2.22.
1995-2004 arasında Akışaşağı Su Sıcaklığındaki Değişim
(Senaryo 1)
(Senaryo 2)
Rezervuarın Üst Erimleri için 1995-2004 arasında Akışaşağı Su
Sıcaklığındaki Değişim
(Senaryo 3)
(Senaryo 4)
(Senaryo 5)
Yusufeli Rezervuarı için 10 Yıllık Sıcaklık Profili Değişimi (Senaryo 1,
1995-2004)
1995-2004)
1995-2004)
1995-2004)
1995-2004)
2004 için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 1, 1995-2004)
2004’ün Değişik Mevsimleri için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 1,
1995-2004)
2004 için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 2, 1995-2004)
1995-2004)
Mart 2004-Mart 2005 için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 3, 19952005)
1995-2004)
1995-2004)
1995-2004)
1995-2004 için Eylül Ayında Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 1)
Şekil I.2.23.
1995-2004 için Eylül Ayında Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 2)
33
Şekil I.2.24.
1995-2004 için Eylül Ayı Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 3)
33
Şekil I.2.2.
Şekil I.2.3.
Şekil I.2.4.
Şekil I.2.5.
Şekil I.2.6.
Şekil I.2.7.
Şekil I.2.8.
Şekil I.2.9.
Şekil I.2.10.
Şekil I.2.11.
Şekil I.2.12.
Şekil I.2.13.
Şekil I.2.14.
Şekil I.2.15.
Şekil I.2.16.
Şekil I.2.17.
Şekil I.2.18.
Şekil I.2.19.
Şekil I.2.20.
Şekil I.2.21.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
14
14
15
15
16
17
17
18
18
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Ek I
Sf iii / iv
Sayfa
Şekil I.2.25.
34
Şekil I.2.26.
34
Şekil I.2.27.
Su Kolonu Boyunca Tatlısudaki Diatomların Zamanla Değişimi
36
37
Şekil I.2.34.
Yusufeli Rezervuar’ı için 10 yıllık ÇÖ Profili Değişimi
(1995-2004)
Yusufeli Rezervuar’ı için 10 yıllık ÇÖ Profili Değişimi
(1995-2004)
Simülasyon 1, Simülasyon 2, ve Simülasyon 3 için Akışaşağı NH4-N
Konsantrasyonları Tahminleri1995-2004)
Simülasyon 1, Simülasyon 2, ve Simülasyon 3 için Akışaşağı NO3-N
Konsantrasyonları Tahminleri (1995-2004)
Simülasyon 1, Simülasyon 2, ve Simülasyon 3 için Akışaşağı PO4-P
İlk su tutulması- Saklama Hacmi ve Organik Maddelerin Bozunması
(bitki ve toprak)
İlk Su Tutulması- Hipolimnion’un ve Akışaşağı Salınımının Su Kalitesi
Şekil I.2.35.
10 Yıllık Çalışma Sırasında ÇO Profili Değişimi
46
47
Şekil I.2.39.
Hesaplanan Rezervuar Sıcaklığının ve ÇO Profillerinin Balık Türleri
Üzerindeki Etkisi
Zaman içinde Su Kolonundaki Amonyum, Nitrat ve Fosfat
Konsantrasyonlarının Değişimi (2004)
Su Kolonu Boyunca Toplam Nitrojen ve Fosfat Konsantrasyonlarının
Karşılaştırılması (Mart, Temmuz, Eylül, Ekim 2004)
Altınkaya Barajında Su Sıcaklığı Ölçümleri
Şekil I.2.40.
Altınkaya Barajındaki ÇO Ölçümleri
54
63
Şekil I.3.2
Çoruh Nehri boyunca Yusufeli Baraj Sahası ve Deriner Rezervuarı’nın
Minimum Çalışma Seviyesi baraj gölünün en derin (baraja en yakın
yer) kısmındaki su alanında seçilen Ana Kesitler
Çoruh Nehrinin Nehir yatağı Varsayımlarını Yansıtan Görünümü
65
Şekil I.3.3
Su Derinliği Sınıflarının Sürekliliği
70
Şekil I.3.4.
Ortalama Akış Hızlarının Sürekliliği
70
Nehir Yatağı Materyallerinin Karakteristik Tane Boyut Sınıflarının Kritik
Kayma Gerilmesinin Sürekliliği
Maksimum Türbin Çalışması ile Akışaşağı Su Seviyeleri
71
Şekil I.2.28.
Şekil I.2.29.
Şekil I.2.30.
Şekil I.2.31.
Şekil I.2.32.
Şekil I.2.33.
Şekil I.2.36.
Şekil I.2.37.
Şekil I.2.38.
Şekil I.3.1
Şekil I.3.5.
Şekil I.3.6.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
38
38
39
39
40
41
48
49
52
74
Ek I
Sf iv / iv
I.1. Giriş
Bu ek, rezervuar çalışmalarının etki değerlendirme çalışmalarını ve su kalitesi,
rezervuarda biriken suyun hidrolojisi ve akışaşağısı suyun ortamı, ve su tutulması
esnasındaki birleşik biyolojik kaynaklar ve projenin çalışma safhaları esnasındaki
etkileri tanımlamaktadır. Rezervuarda su tutulmasının ve su ortamındaki çalışmaların
tahmin edilen etkileri ek’in ilk kısmında değerlendirilmiştir (Bölüm I.2). İkinci bölüm
(Bölüm I.3), rezervuar çalışma koşullarının ayrıntılı geri çekilme durumuyla birlikte
detaylarını ve hidrolojiye ilişkin çalışma koşullarının ayrıntılı değerlendirilmesini
sunmaktadır. Ek’in son bölümü (Bölüm I.4), değişik çekilme, boşaltım, ve Bölüm
I.3’de detaylandırılan rezervuar çalışma koşullarının oluşturduğu akışaşağısı
hidrolojisini değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 1 / 77
I.2. Su Kalitesi ve Rezervuar Hidrodinamik Modeli
I.2.1. Amaç ve Kapsam
Bu çalışmanın amacı, Yusufeli Barajı (Rezervuarı) çalışmalarının rezervuar içindeki
ve akışaşağı su kalitesinin üzerindeki etkilerini, su sıcaklığı, oksijen, besin ve
verimlilik bazında belirlemektir. Bu parametrelerin tahminleri, rezervuar’ın su ortamı
ve potansiyel su kullanımı üzerindeki etkilerini değerlendirmek için kullanılmıştır..
I.2.2. Yöntem
Büyük barajların ve rezervuarların su kalitesi üzerindeki iyi bilinen genel
yaklaşımlardan dolayı, üç ana konu ele alınmalıdır:
-
Biriken su kütlesinin hidrodinamik ve termal özellikleri
İlk su tutulması sırasında su altında kalacak olan karasal organik maddelerin
(bitki örtüsü, topraklar) çözünmesi,
Planlanan rezervuarın besinsel durumu
Makul önlemler alınabilmesi için, kombine modelleme yaklaşımı kullanılmıştır (Kutu
I.2.1).
Tek boyutlu (1-D) hidrodinamik DYRESM modeli, su kalitesi modeli CAEDYM ile
eşleştirilerek su ekosistemindeki fizik, kimya ve biyolojinin etkileşimlerini incelemek
üzere bir araç oluşturulmuştur.
İlk denemelerde, boş rezervuarda suyun ilk defa tutulması ve su altında kalan
organik maddenin süre gelen bozumu da dahil olmak üzere simülasyonu çalıştırmak
için herhangi tatmin edici bir konfigürasyon bulunamamıştır. Dolayısıyla, su kalitesi
modellemesi iki aşamaya bölünmüştür. İlk olarak, 7 ay’dan 710 m DSÜ’ye kadar olan
ilk su tutulması AQUATOX kullanılarak simüle edilmiştir. Bu simülasyon, ayrıca en
yoğun biyokütle bozuşması sürecindeki geçici su kalitesi hakkında ayrıntılı bilgi
sağlamıştır. Daha sonra, AQUATOX çıktıları, DYRESM-CAEDYM çalışmaları için
başlangıç durumunu tanımlamakta kullanılmıştır. Bu çalıştırmalar rezervuarın olağan
işlemesini kapsamaktadır. İlksel su tutma ve işletme aşamalarının simülasyonunda,
ilksel su tutma aşamasının başlangıç akım değeri olarak , Artvin barajı yapılana
kadar nehir kullanıcıları için herhangi bir kurumaya sebep olunmaması için belirlenen
değer olan Q7,10 kullanılmıştır. Bununla birlikte, işletim aşamasında, kıyıya ait
minimum akış deşarjı standart olmayacak ve sadece güç girişi doğrultusunda
olacaktır. Böylece, nehre ait minimum akış deşarjı, ayrı bir deşarj değeri olarak,
işletim aşamasının modellenmesine (günlük simülasyon modeli) dahil edilmemiştir.
Kullanılan yazılımın tanıtımı, girdi parametreleri ve kabuller aşağıdaki bölümlerde
verilmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 2 / 77
Temel Veri: Hidroloji,
Su Kalitesi
Temel Veri: Arazi Kullanımı
Vejetasyon
U
AQUATOX: Başlangıç su tutulmasının
simülasyonu (0,..710 m DSÜ), organik
maddelerin çürümesine ilişkin oksijen
tüketiminin ve akışaşağı salınımda su
kalitesinin tahmini; kabaca işletim dönemi
için madde dengesinin hesaplanması
Dolu Rezervuarın Başlangıç
Durumunun Simülasyonu (710 m DSÜ)
İşletim
Planları
1D Hidrodinamik ve Su Kalitesi
Modelil
DYRESM/CAEDYM
(İşletim için Dinamik Simülasyon
Senaryoları (Başlangıç Su
Tutulmasının Üzerine 10 yıl))
Başlangıç su tutulmasında
organik maddelerin
çürümesine ilişkin oksijen
tüketiminin ve akışaşağı
salınımda su kalitesinin
tahmini
Mantıksal Kontrol
Rezervuarın Trofik
Durumunun Tahmini
İşletim Aşamasında, akışaşağ
salınımda su Kalitesinin
tahmini
Kutu I.2.1. Su Kalitesi Konuları için Modelleme Yaklaşımı
I.2.2.1. Hidrodinamik Modelleme
Planlanan Yusufeli Rezervuarı için yıllık durgunlaşma ve karışma döngüsünün yanı
sıra sıcaklığın dikey dağılımını modellemek amacıyla 1D DYRESM yazılımı
kullanılmıştır. DYRESM modeli, göllerde ve rezervuarlardaki sıcaklık, tuzluluk ve
yoğunluk dağılımlarında geçici değişikliklere yol açan önemli fiziksel süreçleri
parametrize etmektedir. Model, CWR tarafından gerçekleştirilen ayrıntılı proses
çalışmalarından elde edilmiş parametrizasyonlara dayanmaktadır. Ortaya çıkan
model, kullanıcının model parametrelerinin kalibrasyonuna gerek duymadan güvenilir
tahminlerde bulunmasını sağlar. Dolayısıyla, bu model planlanan su kaynakları
hakkında tahmin çalışmalarında bulunmak için uygundur. Bu amaçla, rezervuar
sisteminin ve sistemin içinde ve dışına olan akışların morfolojik, fiziksel ve kimyasal
özellikleri tanımlanmıştır. Bu özellikler, Çoruh Nehri üzerindeki değişik izleme
istasyonlarının düzenli veya sürekli izleme sonuçlarından alınmıştır. DYRESM modeli
aşağıdaki girdi bilgilerine ihtiyaç duyar:
Meteorolojik girdi dosyası, son on yıllık süreçte günlük ortalama verilere dayanarak
oluşturulmuştur. Bu meteoroloji istasyonlarının bilgi detayları Tablo I.2.1’de
görülebilir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 3 / 77
Tablo I.2.1. Meteoroloji İstasyonları
İsmi
İstasyonun Tipi
Enlem
Boylam (o)
Yükseklik (m)
Operasyon Periyodu
Yusufeli
Küçük
40.49
41.33
1150
1929-2000
Artvin
Büyük
41.11
41.49
628
1964 – devam ediyor
Rezervuar morfolojisi 1:25.000 ölçekli topoğrafik verilerin (konturlar, nokta
yükseltiler vs.) interpolasyonu ile oluşturulan 5m x 5m Dijital Yükseklik Modeli (DYM)
ile belirlenmiştir. Modelde, rezervuarın morfoloji verileri ayrıca, yukarıda (640 m DSÜ)
çıkışını (enerji üretimi için su içeri akışı) , ve Rezervuara içeri akışların sayısını ve
morfolojisini (Oltu, Barhal ve Çoruh nehirleri) kapsamaktadır. .
Giriş verileri: 1995-2003 yılları arasında Çoruh, Oltu ve Barhal Nehirlerinin günlük
toplam akış hacimleri, Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü (EİE) tarafından
işletilen üç izleme istasyonundan alınmıştır. Bu dönem yağışlık, kurak ve ortalama
yılları kapsamaktadır. Bu istasyonların özellikleri Tablo I.2.2’de sunulmuştur. Akış hızı
izleme istasyonlarının mevkileri Şekil I.2.1’de verilmiştir.
Giriş sıcaklıkları ve tuzluluk değerleri Dutdere ve İşhan İstasyonlarının aylık
ölçümlerinden elde edilmiştir. Çoruh ve Barhal nehirlerinin benzer yükseklik sınırları
içerisinde benzer jeolojik özellikler taşıyan arazilerde aktığı ve benzer nehir yatağı
eğimlerinin bulunduğu gerçeği baz alınarak, bu nehirlerin benzer kimyasal özellikler
taşıdığı varsayılmıştır.
Tablo I.2.2. Akış hızı ve Su Kalitesi İzleme İstasyonları
İşhan
Köprüsü
Peterek İstasyonu - Dutdere İstasyonu İstasyonu Çoruh Nehri
Barhal Nehri
Oltu Nehri
Artvin-Yusufeli
Artvin-Yusufeli
Arpacık
Köyünün
Mevkii
Sarıgöl yakınında,
Bölgesinin15
km Bölgesi
Yusufeli
güneyinde, Çevreli Yolunun Dutdere’ye Yolundaki Erzurum yakın 9.. km
Köyünde
Tortum Bölgesinde
705 m
572 m
Yükseklik(m) 654 m
Çalışmanın
1941
1971
1962
Başlaması
Havza Alanı
7,272
586
6,854
(km²)
Akış hızı & SK (Akış hızı & SK
İzleme Tipi
İyonlar,
(Çökelme,
İyonlar, (Çökelme,
Akış hızı
Sıcaklık)
Sıcaklık)
Adı
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 4 / 77
Şekil I.2.1. Akış ve Meteoroloji Ölçüm İstasyonlarının Mevkileri
Çıkış verileri: İşletme sırasında bütün taşkınlar taşma olukları vasıtasıyla
boşaltılacaktır. En düşük ve en yüksek çekilme hacimleri hakkındaki bilgi Yusufeli
Barajı ve Düzeltilmiş Hidroelektrik Termik Santral Projesi Fizibilite Raporu- Ekonomik
Analiz (DSİ, 2001)’den alınmıştır. Rezervuar çalışması, değişik çalışma koşullarını
yansıtması amacıyla çeşitli çekilme senaryolarından alınmıştır. Bu çekilme
senaryoları, 10 yıllık bir çalışma süresi için simüle edilmiştir. Bu senaryolar,
varsayılan maksimum ve minimum işletme koşullarını (aşağıdaki Bölüm 3’ü görünüz)
dikkate almış olup, gerçek çalışma planı bu sınırlar içinde olacaktır. Ek olarak, 1995
yılı giriş karakteristiklerine yansıtılmış çekilme durumu baz alınan ortalama işletme
koşulları ve optimum enerji üretim hızı da ayrıca değerlendirilmiştir.
Rezervuardaki başlangıç sıcaklık profili Devlet Su İşleri (DSİ) tarafından Mart 1988,
Ekim 1998, Haziran 1989 ve Ağustos 1997’de gerçekleştirilen Altınkaya rezervuarı
ölçümleri baz alınarak tahmin edilmiştir.
I.2.2.2. Sucul Ekolojik Modelleme
I.2.2.2.1. AQUATOX
AQUATOX 1, kombine çevresel geleceği ve besinler ve sedimanlar gibi konvansiyonel
kirleticilerin yanı sıra toksik kimyasalların etkilerini tanımlayan genel bir ekolojik risk
modelidir. Irmaklar, küçük nehirler, havuzlar, göller ve rezervuarlar için uygulanmıştır.
1
Release 2, U.S. EPA (2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 5 / 77
Sıcaklık ve su kalitesi parametreleri,DSİ’nin Çoruh Nehri üzerindeki Bayburt ve
Borçka İstasyonlarından alınmıştır. Ortalama günlük giriş hacimleri ), DYRESM
simülasyonunda kullanılanlarla aynı (bkz. Bölüm I.2.3) olup, su birikmesi planına göre
2001 yılındaki Düzeltilmiş Fizibilite Raporundan alınmıştır ve de aylık ortalama
akış(1942-1997) varsayılmıştır (bkz. ÇED Bölüm V.2.6.3, Şekil V.17).
İlk su tutulması esnasında, göl su kalitesi ve de akışaşağı su kalitesi, oksijen tüketimi
ve toplanmış olan organik maddelerin (yeryüzündeki bitkilerin artıkları, üst toprak
katmanlarının organik kısımları) bozunumundan kaynaklanan besin salınımından
dolayı değişecektir. Bu bozulma için gereken oksijen, esas olarak nehir içine akıştan
ve de su yüzeyindeki atmosferik gaz değişiminden sağlanacaktır. Bu işlemler,
AQUATOX modeli günlük zaman dilimleriyle çalıştırılarak simüle edilmiştir.
Organik maddelerin bozunumunun hesaplanması için birtakım varsayımlar yapılmak
zorunda kalınmıştır. Toprağın ve bitki örtüsünün yanı sıra yeterli bozunma hızları
literatürden (Peukert 1970, TGL 27885/04, 1985) alınmış ve yerel arazi kullanımı ve
bitki tiplerine göre modifiye edilmiştir.
CBS verileri kullanılarak, su altında kalan alan için ortalama potansiyel oksijen
kullanımı hesaplanmıştır.Bu toplam potansiyel tüketim, seyrek bitki örtüsü ve
yıranmış, kayalık vadi eğimlerinden dolayı oldukça düşüktür. Bitki örtüsü biyokütlesi
ve de üst toprak katmanlarındaki organik maddeler, eksiksiz bozunma (BOD∞ ) için
biyolojik oksijen ihtiyacı olarak girilmiştir. Yerüstü bitki örtüsü (BOD∞ = 72 g/m² = 670
kg/ha) üst toprak katmanlarının (BOD∞ = 125 g/m² = 1.250 kg/ha, k 20°C= 0.007)karşı
kısmi organik maddelerinden daha yüksek bozunma hızına sahip(k 20°C= 0.026)
kararsız kısmi organik madde olarak tanımlanmıştır. Her iki kısım için de düşük
BOD∞, ekinler toplanacağından ve bütün kullanılabilir orman arazilerinin net bir
şekilde kestirimi beklendiği için sezon sonuna karşılık gelmektedir (su toplanması
büyüme sezonundan sonra Kasım’dadır. Organik madde ve proje alanında örneklem
olarak seçilen toprakların kimyasal karakteristikleri Yusufeli Projesi, ÇED Raporu’nda
Ek F’de verilmiştir. Varsayımların muhtemel etkileri de başlangıç BOD∞ değeri
doğrultusunda gerçekleştirilen duyarlılık analizleriyle sayısallaştırılmıştır. Bu sebeple,
üç simülasyon modelinin çalıştırılmasından elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. İlk
senaryo (Simülasyon 1), %25 varsayarken, 2. senaryo, yukarıda bahsedilen değerler
üzerine temellendirilmiş olup, 3. senaryo ise yine %25 varsaymaktadır.
Genel biyokütle formülüne göre, hem nitrojen(N) hem de fosfor(P) stokiometrik
ilişkide salınmaktadır. Bu varsayım, ilk aylarda salınan besinlerin yüksek
hesaplanmasına yol açar, doğada N ve P büyüme sezonu sonunda yerüstü
biyokütlesinde yeterince temsil edilmemişlerdir.
İçeriye doğru akışlardan kaynaklanan organik yük ve su altında kalan alandan gelen
organik maddelerin çürümesi de su tutulması fazındaki su kalitesi modeli tarafından
da kapsanmıştır. İçeri doğru akışların besleyici madde içeriği (Çoruh, Oltu ve Barhal
nehirleri) CAEDYM kullanılarak yapılan işletim aşamasının simülasyon modelinde
kullanılan besleyici madde konsantrasyonu ile eş değerde alınmıştır. Fitoplankton
konsantrasyonları, besleyici madde konsantrasyonları (çözünmüş ve partikül halinde
olan, organik veya inorganik) ve rezervuarın epilimnion ve hipolimnion seviyeleri
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 6 / 77
için AQUATOX modeli kullanılarak tahmin edilen su tutulması fazının sonundaki
çözünmüş ve partiküler organik karbon seviyeleri, işletim fazının simülasyonunda
başlangıç koşulları olarak dikkate alınmıştır.
I.2.2.2.2 CAEDYM
CAEDYM 2 simülasyonu DYRESM ile eşleniktir. Dolayısıyla, bütün fiziksel
değişkenler, Bölüm I.2.2.1’de (Hidrodinamik Modelleme) tanımlananlarla aynıdır. Su
kalitesi modeli konfigürasyonu, daha karmaşık özelliklerin bazı potansiyel girdi
verilerinin yokluğundan dolayı ve eko bölgede halihazırda bulunan rezervuarlarda
ölçülen durum değişkenleri ve işlem hızlarındaki farklılıklardan dolayı mümkün
olduğu kadar basit tutulmuştur.
CAEDYM, su kalitesinin ve Rezervuar içinde ve Rezervuarın çıkışındaki ekolojik
proseslerin projeksiyonları gerçekleştirebilmek için aşağıdaki girdi verilerine ihtiyaç
duymaktadır.
Biyolojik değişkenleri de kapsayan durum değişkenleri, besin/kimya değişkenleri ve
simüle edilen su kütlesindeki su proseslerinin çeşitli değişkenleri Rezervuar
simülasyonu için girdi verisi olarak tanımlanmıştır. Su kalitesinin hesaplanması için
trofik durumun ana göstergesi olduğu ve su kütlelerinin ana üretim seviyesini
doğruladığı için fitoplankton dikkate alınmıştır.
Benzer su ortamlarında ortak olarak bulunan mikrobiyotik ekolojik unsurlar
gözlemlenerek, aşağıdaki fitoplankton türlerinin üretimi planlanan Rezervuar için
simüle edilmiştir.
•
•
•
Diatomlar (ör. Cyclotella sp.)
Klorofitler (ör Pediastrum sp.)
Cyanobakteriler (ör Microcyctis sp.) nitrojeni düzeltecek olan tek fitoplankton
grubu olarak simüle edilmiştir.
DSİ’nin Bayburt ve Borçka istasyonlarındaki ölçümlere baz alınarak hesaplanan
ortalama değerler giriş değerleri olarak Kabul edilmiştir. Nitrat(NO3) amonyak(NH4),
ve fosfat(PO4), su kalitesindeki mevsimsel değişikleri yansıtması için seçilmiştir(Tablo
I.2.3).
Tablo I.2.3. İçeri Akışlarda Nitrojen ve Fosfor Türleri Seviyeleri (mg/L)
Ay
Eylül/Ekim/Kasım
Aralık/Ocak/Şubat
Mart/Nisan/Mayıs
Haziran/Temmuz/Ağustos
2
NO3-N
0.50
1.85
0.65
0.00
NH4-N
0.10
0.60
0.20
0.05
PO4-P
0.06
0.11
0.09
0.10
Su Araştırması Merkazi, Batı Avusturalya Üniversitesi (2003)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 7 / 77
Türkiye’deki lotik (hareketli suda yaşayan) ortamlardaki konsantrasyonları hakkında
herhangi bir bilgi bulunmadığında, fitoplankton biyokütlesi konsantrasyonlarının
varsayımları Gölbaşı Göllü için gerçekleştirilen bir çalışmaya dayanmaktadır. (Hatay Turkey, Naz vd., 2004). Her üç akarsu için de aşağıdaki konsantrasyonlar
kullanılmıştır(Tablo I.2.4):
Tablo I.2.4. Fitoplankton Biyokütlesi (mg/m3)
Mayıs
0.839
Klorofit
Bacillariophyta 2.260
Cyanophyta 0.000
Toplam
3.099
Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim
4.600
4.500
2.654 4.810 2.050
444.07
43.450 126.400 88.910 0
34.210
0.390
0.150
0.000 0.000 0.001
448.88
48.440 131.050 91.564 0
36.261
Kasım Aralık
0.920 0.690
Ocak
0.248
Şubat
0.036
Mart Nisan
0.036 0.762
6.690 8.913
0.005 0.004
1.488
0.318
0.836
0.000
0.615 11.539
0.000 0.005
7.615 9.607
2.054
0.872
0.651 12.306
Silika (SiO2) konsantrasyonu, 1 mg/L’nin altındaki konsantrasyonların diatomların
rekabetçiliğini diğer türlere kıyasla negatif yönde etkileyebileceği gerekçesiyle 1 mg/L
olarak kabul edilmiştir. İkincil metabolitlerin konsantrasyonu o mg/L olarak kabul
edilmiştir. Çözülen oksijen (ÇO) konsantrasyonları için aylık saha ölçümleri
kullanılmıştır(İstasyonların mevkileri için bkz. Ek E, Şekil E.2.7)
Planlanan rezervuar için durum değişkenlerinin başlangıç değerleri aşağıdaki
parametreler için belirlenmiştir;
•
•
•
•
•
Fitoplankton gruplarının biyokütle konsantrasyonları AQUATOX simülasyonu
sonuçlarına dayanmaktadır..
Fitoplankton gruplarının iç N, P, C stokları, seçilen fitoplankton gruplarının
belirlenen N, P, C oranlarına dayanmaktadır
Rezervuar derinliği boyunca çözülen oksijen konsantrasyonu Altınkaya
Rezervuar’ından alınan ölçümlere dayanmaktadır.
Sucul fosforlu türlerinin (PO4, Çözülmüş Organik Fosfor - ÇOP, Kısmi Organik
Fosfor – KOF); sucul nitrojen türlerinin(NO3, NH4, Çözülmüş Organik Nitrojen
– ÇON ve sucul karbon türlerinin(Çözülmüş Organik Karbon – ÇOK, Kısmı
Organik Karbon – KOK) konsantrasyonları AQUATOX simülasyonunun
sonuçlarına ve benzer durumlarda ortak oranlar bildiren literatürdeki
varsayımlara dayanmaktadır. (Williams vd., 2001).
Silika konsantrasyonunun diatomların büyümelerini sürdürebilmeleri için yeterli
miktarda olduğu varsayılmıştır.
CAEDYM su kalitesi sabitleri (büyüme oranları, bozunma oranları, dönüşme
faktörleri vs.) hazır değerlerle aynı olarak kabul edilmiştir. Rezervuarın beklenen
düşük trofik seviyesine bağlı olarak, en düşük fitoplankton biyokütle sınırı 0.001 µg
Chl a/l olarak ayarlanmıştır.
Günlük ortalama giriş akışları için Su kalitesi verileri, DSİ’nin Çoruh Nehri
üzerindeki Bayburt ve Borçka İstasyonlarından alınan ölçümlere dayanmaktadır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 8 / 77
Fitoplankton biyokütlenin içeri akışı lentik ortamlardaki biyokütle ölçümlerine
dayandığı için, model sonuçlarının bu faktörden kaynaklanan belirsizliği içeri akış
biyokütle konsantrasyonları için gerçekleştirilen bir duyarlılık analizi ile
hesaplanmıştır.
Bu amaçla, üç simülasyonun çalıştırmasının sonuçları kıyaslanmıştır. İlk
senaryo(Simülasyon 1) içeri akışta sıfır fitoplankton biyokütlesi varsayarken, ikinci
senaryo (Simülasyon 2) Gölbaşı Gölü’nde ölçülen biyokütle seviyelerini varsaymakta
(Tablo I.2.4), üçüncü senaryo (Simülasyon 3), içeri akış biyokütle seviyelerini ikinci
senaryodaki biyokütle konsantrasyonlarının yarısı olarak kabul etmektedir.
I.2.3. Rezervuar Hidrodinamik Simülasyonu
I.2.3.1 Simülasyon Çalıştırmaları
Rezervuardaki termal değişiklikleri hesaplamak için beş değişik senaryo simüle
edilmiştir.İlk üç simülasyon, 1995-2004 dönemine ilişkin tarihsel bazda, temel içeri
doğru akış ve meteoroloji verileri (Bakınız Bölüm I.2.2.1) üzerine temellendirilmiştir.
Bunlar arasında Senaryo 1, en düşük çalışma koşullarını simüle etmeyi amaçlarken,
Senaryo 2 en yüksek çalışma koşullarını simüle etmeyi, Senaryo 3 Rezervuarın üst
erimlerindeki koşulları temsil etmeyi amaçlar. Geriye kalan iki simülasyon, Mart 1995
ile Mart 2005 arasında uzanan yapay bir 10 yıllık bir süreyi kapsar (1995-1996 yılları
için tekrar eden ardıl biçimde üretilmiş).Senaryo 4 ve Senaryo 5, dolu savak boyunca
deşarjın minimizasyonu ile enerji üretiminin maksimizasyonunu hedefleyen ortalama
çalışma koşullarını temsil eder. Senaryo 5, rezervuardaki, akışyukarı rezervuarın
(Arkın Barajı) akışaşağı suyun sıcaklığı üzerindeki etkisini ve Yusufeli
Rezervuarındaki tabakalaşmanın birleşik etkisini hesaba katarak rezervuardaki
işletim koşullarını simüle eder. Senaryo 3 haricinde, tüm senaryolar baraj çıkışına
yakın olan su kolonunun hidrodinamik özelliklerini simüle ederler. Simülasyon
çalıştırmaları, günlük zaman adımları üzerine temellendirilmiştir. Böylece, yukarıda
detayı verilen girdi bilgisine uygunluğuna göre gerekli seçimler yapılmaktadır.
Senaryoların temel varsayımları ve koşulları aşağıdakilerdir:
Senaryo 1: “Minimum” çalışma koşulları: 10 yılın üzerindeki (1995-2004) süreçte
ve 640 m yükseklikte, günlük 8 saat çalışmayla sadece tek türbinden minimum
çıkış (65 m3/sn). Maksimum 710 m işletim yüksekliğindeki rezervuarın depolama
kapasitesini aşan fazla su, taşan su olarak boşaltılacaktır. En alt çıkış veya
herhangi bir diğer atlayarak geçen akış yapılarında hiç deşarj olmayacaktır.
Meteorolojik, morfolojik ve hidrolojik koşullar için 10 yıllık (1995-2004) veri girdi
seti yukarıda açıklanmıştır.
Rezervuar akışaşağı su sıcaklığı, güç girişi (HES’lerin çıkışı) ve dolu savak
boyunca deşarjın simülasyonunun çıktısındaki su sıcaklığı değerlerinin
kullanılmasıyla tahmin edilmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 9 / 77
Bu arada Rezervuar içine doğru olan akışın göreceli olarak yüksek olması ve
minimum işletim koşulları varsayıldığında, yüksek miktarlarda akış fazlasıyla
sonuçlanabilir.Simüle. Sonuç olarak, rezervuar, neredeyse bütün simülasyon
süreci boyunca 710 m’ye kadar dolmaktadır.
Senaryo 2: “Maksimum” çalışma koşulları: 10 yıllık süreç boyunca(1995-2004)
günde 8 saat çalışmayla boyunca türbinlerden, 640 m yükseklikte mümkün olan
maksimum çıkış. Mümkün olan maksimum çıkış, kurak mevsimlerde 1 türbinin
maksimum kapasitede (107 m3/san), yağışlı mevsimlerde 3 türbinin maksimum
kapasitelerinde çalışacağı anlamına gelmektedir. Rezervuarın, 710 m maksimum
işletim yüksekliğindeki depolama kapasitesini aşan su akış fazlası olarak deşarj
edilecektir. En alt çıkış veya herhangi bir diğer atlayarak geçen akış yapılarında
hiç deşarj olmayacaktır.
Yağışlı mevsimde (Nisan ve Haziran arası), nehrin Rezervuar’a akış hızı günlük 8
saat çalışan her üç türbinin maksimum işletme durumlarına izin vermektedir.
Ancak kurak mevsimde,içeri akışlar ancak bir türbinin maksimum kapasitede
çalışması için yeterlidir. Bu senaryo için kullanılan genel yöntem Senaryo 1’in
geliştirilmesinde kullanılan yöntem ile aynıdır.
Senaryo 3: Rezervuarın orta ve üst erimlerinde, tabakalaşma, su çekilmesi
sebebiyle daha az dağınık olması beklenmektedir. Bu durumu modellemek için,
Senaryo 3, ihmal edilebilir bir miktarda (1 m3/gün) çıkış ile kurulmuştur. Bu
sayede, rezervuar içerisinde baraj sahasından uzak bir su kolonundaki hidrolojik
koşullar simüle edilmiştir.
Senaryo 4: 1995 ve 1996 yıllarının hidrolojik koşulları ve geri çekilme hesapları
10 yıllık bir süreç için simüle edilmiştir. Aylık ortalama Rezervuar geri çekilme
oranları Yusufeli Barajı ve Hidroelektrik Termik Santral Projesi Düzeltilmiş
Fizibilite Raporu- 1995*1996 için Ekonomik Analiz’de sağlanan geri çekilme
değerlerine dayanmaktadır ve geri kalan simülasyon süreci boyunca
tekrarlanmıştır. Çıkış varsayımını benzetmek için meteorolojik ve hidrolojik
koşullar 10 yıl boyunca aynı kabul edilmiş ve 1995-1996 periyodu koşullarına eşit
olduğu varsayılmıştır. Artık su taşma olarak boşaltılmaktadır. Rezervuarın, 710 m
maksimum işletim yüksekliğindeki depolama kapasitesini aşan su akış fazlası
olarak deşarj edilecektir. En alt çıkış veya herhangi bir diğer atlayarak geçen akış
yapılarında hiç deşarj olmayacaktır.
Mart 1995 ve Mart 1996 periyodunu tekrarlayan bir dizi olarak oluşturulan 10 yıllık
uzun simülasyon süreci, termoklin kalınlığını ölçmek ve normal çalışma
koşullarında dışarı çıkan suyun sıcaklık sınırlarını tahmin etmek için kullanılmıştır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 10 / 77
Rezervuar akışaşağı su sıcaklığı, güç girişi (HES’lerin, 640 m’de çıkışında) ve
dolu savak boyunca (akış fazlası) deşarjın simülasyonunun çıktısındaki su
sıcaklığı değerlerinin kullanılmasıyla tahmin edilmiştir.
Senaryo 5: Giren su sıcaklıkları haricinde senaryo 4 ile aynı çekilme ve hidrolojik
koşulları. Giren su sıcaklıkları ayarlanarak planlanan Arkın Barajı dikkate
alınmıştır.
Çoruh Nehri’nin giren su sıcaklıkları Senaryo 4’deki çıkan su sıcaklıkları ile aynı
kabul edilmiştir. Bu, planlanan akış yukarısındaki rezervuarın işletilmesi
durumunda su sıcaklığı üzerindeki etkileri taklit etmek için dikkate alınmıştır. Artık
su taşma olarak boşaltılmaktadır. Rezervuarın, 710 m maksimum işletim
yüksekliğindeki depolama kapasitesini aşan su akış fazlası olarak deşarj
edilecektir. En alt çıkış veya herhangi bir diğer atlayarak geçen akış yapılarında
hiç deşarj olmayacaktır.
I.2.3.2 Simülasyon Sonuçları
I.2.3.2.1 Akışaşağı Su Sıcaklığı Tahminleri
Rezervuardan salınan suyun sıcaklığı çıkış ve çekilen suların sıcaklığından
hesaplanmıştır. Nehir için hesaplanan akışaşağı salınım sıcaklığı ile nehrin mevcut
durum sıcaklığı Senaryo 1’den Senaryo 5’e kadar sırasıyla Şekil I.2.2, Şekil I.2.3,
Şekil I.2.4, Şekil I.2.5, ve Şekil I.2.6’da gösterilmiştir.
Bu şekillerde, ”Mevcut Durum Akışaşağı Su Sıcaklığı” eğrisi, Yusufeli Baraj
sahasında projenin hayata geçmesinden önce Çoruh Nehri’ndeki tahmin edilen su
sıcaklığını gösterirken, “Rezervuar Su Çıkış Sıcaklığı” eğrisi Rezervuardan salınan
suyun sıcaklığını göstermektedir (HES’lerin karışma sıcaklığı ve suyun türbinlerden
geçmesinden kaynaklanan taşma sıcaklığı değişimi ihmal edilebilir bulunmuştur).
Şekillerde Şekil I.2.2’den Şekil I.2.6’ye kadar gösterilen mevcut durum su sıcaklığı
seviyeleri incelendiğinde, mevcut durum koşullarında ortalama akışaşağı su sıcaklığı
seviyeleri (1995-2004 ölçümlerine dayanan hidrolojik koşullarda) 2oC ve 21oC
arasında dalgalanmaktadır ve 10 yıllık ortalama mevcut durum sus sıcaklığı yaklaşık
9oC’dir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 11 / 77
Senaryo 1
Senaryo 1 için, ortalama çıkış suyu sıcaklığının yıllık olarak 5oC ve 20oC arasında
değişmekte olduğu tahmin edilmektedir (Şekil I.2.2) ve ortalama su sıcaklığı 3oC
artmaktadır (10 yıllık ortalama Rezervuar çıkış sıcaklığı:12. 0oC).
Rezervuar çalışmasının, yıl içerisinde mevsimsel değişikliklerin içeri akış ve
çevredeki hava sıcaklığı üzerindeki etkilerini tamponlayarak yoğun sıcaklık
dalgalanmalarını sınırladığı düşünülmektedir. Ek olarak, çıkış suyundaki mevsimsel
veya aylık dalgalanmaların aşırı derecede olmadığı görülmüştür. Dahası, yıl
içerisinde meydana gelen eğrilerim üst ve alt değerlerine bakılarak, akışaşağısı
noktada su sıcaklıklarının mevcut durum sıcaklıklarına oranla genel olarak bir parça
arttığı söylenebilir.
Senaryo 2
Şekil I.2.3’e göre, Yusufeli Projesinin ortalama çıkış suyunun sıcaklığının 10 yıllık
çalışma süresi boyunca 5oC ve 19oC arasında dalgalanması beklenmektedir ve
ortalama akışaşağısı su sıcaklığının yaklaşık 1oC artacağı tahmin edilmektedir (10
yıllık ortalama Rezervuar çıkış sıcaklığı 10.4oC’dır).
Senaryo 1’in sonuçlarıyla kıyaslandığında, Senaryo 1’in minimum çalışma
koşullarından kaynaklanan artan saklama kapasitesinin, akışaşağısı su sıcaklığı
seviyelerinde göreceli bir yükselme ile sonuçlandığı söylenebilir.
Rezervuar çalışmasının mevsimsel değişimlerin yıl içerisinde içeri akıştaki ve çevre
hava sıcaklığında yol açtığı etkileri tamponlayan ve yoğun sıcaklık dalgalanmalarını
önleyen etkisi bu Senaryoda da gözlemlenmiştir. Dahası, Rezervuarın tamponlama
etkisinin Senaryo 1 koşullarıyla kıyaslandığında biraz daha etkili olduğu görülmüştür.
Daha yüksek çıkış oranları, ana olarak özellikle yaz ve sonbaharın başındaki ısı
salınımının etkisiyle göl içindeki su tutma zamanın daha kısa olmasını sağlamaktadır.
Dolayısıyla, akışaşağı su sıcaklığı seviyeleri eğrisindeki uç değerler, mevcut durum
koşullarıyla ve ayrıca Senaryo 1 koşullarıyla kıyaslandığında daha yumuşamıştır.
Senaryo 3
Hesaplanan mevcut durum sıcaklıları ile kıyaslandığında, Rezervuar’ın çalışması
esnasında Rezervuar’daki ortalama su sıcaklığında göreceli olarak fark edilebilir bir
artışın(6-7 °C) olması beklenmektedir(Şekil I.2.4). Senaryo 3 koşullarında eğrilerin yıl
içerisindeki en yüksek ve en düşük değerlerine bakıldığında, en yüksek ve en düşük
sıcaklıkların sırasıyla Temmuz ve Aralıkta ölçülmesi beklenmektedir. Ayrıca, mevcut
durum su sıcaklığı değişimleri ile kıyaslandığında, sıcaklık eğrilerinin yüksek ve
düşük uçları, Rezervuar çalışmasının Rezervuar suyunun ısınmasında ve
soğumasında hafif (yaklaşık 1 aylık) gecikmeye yol açtığını göstermektedir.
Rezervuar depolama hacminin tamponlayıcı etkisinin, rezervuarın üst taraflarına
ulaşacağı şeklinde gözlemlenebileceği tahmin edilmektedir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 12 / 77
Senaryo 4
Şekil I.2.5’e göre, Yusufeli Projesi ortalama su çıkış sıcaklığının 10 yıllık çalışma
boyunca 9oC ve 17oC arasında dalgalanması beklenmektedir ve ortalama su sıcaklığı
yaklaşık 3oC artmaktadır (10 yıllık ortalama Rezervuar çıkış sıcaklığı: 12.2oC).
Rezervuar saklama hacminin tamponlama etkisinin gözlemleneceği tahmin
edilmektedir.
Senaryo 5
Şekil I.2.6’ya göre, Yusufeli Projesi ortalama çıkış su sıcaklığının, 10 yıllık çalışma
süreci boyunca yaklaşık 9oC ve18oC arasında dalgalanması ve ortalama akışaşağı
su sıcaklığının yaklaşık 3oC olması beklenmektedir (10 yıllık ortalama Rezervuar
çıkış sıcaklığı: 12.2oC’dir). Rezervuar depolama hacminin tamponlama etkisinin
gözlenebileceği tahmin edilmektedir.
Akışaşağı SuWater
Sıcaklık
Değişimi
Change in Downstream
Temperature
Levels
Su Temperature
Sıcaklığı
Water
(C)
25
20
15
10
5
12
0
10
8
96
84
72
60
48
36
24
12
0
0
Zaman
Time (Ay)
(Months)
–– Rezervuar Çıkış Su Sıcaklığı
–– Mevcut Durum Akışaşağı Su Sıcaklığı
Ay 0-1: Ocak 1995; Ay 119-120: Aralık 2004
Şekil I.2.2. 1995-2004 arasında Akışaşağı Su Sıcaklığındaki Değişim
(Senaryo 1)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 13 / 77
Akışaşağı Su Sıcaklık
Water Değişimi
Temperature Levels
Water
(C)
Su Temperature
Sıcaklığı
25
20
15
10
5
12
0
10
8
96
84
72
60
48
36
24
0
12
0
Zaman (Ay)
Time (Months)
Ay 0-1: Ocak 1995; Ay 119-120: Aralık 2004
(Senaryo 2)
Akışaşağı Su
Sıcaklık
Değişimi
Water
Temperature
Levels
Water
Temperature
Su Sıcaklığı
(C) (C)
30
25
20
15
10
5
12
0
10
8
96
84
72
60
48
36
24
12
0
0
Zaman
(Ay)
Time (Months)
Ay 0-1: Mart 1995 , Ay 119-120: Şubat 2005
Şekil I.2.4. Rezervuarın Üst Erimleri için 1995-2004 arasında Akışaşağı Su
Sıcaklığındaki Değişim
(Senaryo 3)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 14 / 77
Akışaşağı Water
Su Sıcaklık
Değişimi Levels
Temperature
SuTemperature
Sıcaklığı (C)(C)
Water
25
20
15
10
5
12
0
10
8
96
84
72
60
48
36
24
12
0
0
Zaman
Time(Ay)
(Months)
Ay 0-1: Mart 1995 , Ay 119-120: Şubat 2005
(Senaryo 4)
Temperature
Akışaşağı Water
Su Sıcaklık
Değişimi Levels
Su Sıcaklığı
(C) (C)
Water
Temperature
25
20
15
10
5
12
0
10
8
96
84
72
60
48
36
24
12
0
0
Zaman
(Ay)
Time (Months)
Ay 0-1: Mart 1995 , Ay 119-120: Şubat 2005
(Senaryo 5)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 15 / 77
I.2.3.2.2 Rezervuar Sıcaklık Profil Tahminleri
Modelleme Sürecinde Tabakalaşmanın Gelişimi
10 yıllık çalışma boyunca sıcaklık profilinin oluşumu Şekil I.2.7, Şekil I.2.8, Şekil I.2.9,
Şekil I.2.10, Şekil I.2.11,’de Senaryo 1’den Senaryo 5’e kadar sunulmuştur.
Yükseklik (m )
Bütün senaryolar için sıcaklık profilleri 10 yıllık çalışma sürecinde rezervuarın çoğu
zaman tabakalaşacağını göstermektedir. Tabakalaşmanın değişik çalışma koşulları
için rezervuarın değişik yerlerindeki su kolonunun tam veya kısmi karışmasına imkan
tanıyarak kış sonu-bahar başında yok olacağı veya önemli miktarda azalacağı tahmin
edilmektedir.
Sıcaklık (°C)
Yükseklik: su kolonunun Rezervuarın dibinden yüksekliği, ör. 0m yükseklik 500 m DSÜ’ye eşittir ve 210 m yükseklik
Rezervuar tepe yüksekliği olan 710 m DSÜ’ye eşittir.
Şekil I.2.7. Yusufeli Rezervuarı için 10 Yıllık Sıcaklık Profili Değişimi (Senaryo 1,
1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 16 / 77
Yükseklik (m )
Sıcaklık (°C)
Yükseklik (m )
1995-2004)
Sıcaklık (°C)
1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 17 / 77
Yükseklik (m )
Sıcaklık (°C)
Yükseklik (m )
1995-2004)
Sıcaklık (°C)
1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 18 / 77
Simülasyonun Son Yılında Sıcaklık Profili
Rezervuar sıcaklık profillerinin seçilen bir yılın ait (2004) her ayına yansıtılmış ve her
bütün senaryoları kapsayan daha detaylı incelemesi Şekil I.2.12, Şekil I.2.14, Şekil
I.2.16, Şekil I.2.18, ve Şekil I.2.20’de sunulmuştur. 2004 yılı için senaryo 1’den5’e
kadar olan aylık sıcaklık profilleri, sahanın iklimsel koşullarına göre üç periyoda
ayrılmıştır. Ortaya çıkan Şekiller Senaryo 1’den Senaryo 5’e kadar sırasıyla Şekil
I.2.13, Şekil I.2.15, Şekil I.2.17, Şekil I.2.19, ve Şekil I.2.21’de sunulmuştur.Bu
Şekillerde sıcaklık profili değişimi kış-erken bahar, bahar-ilk yaz ve son yaz-son
bahar için değerlendirilmiştir. Bu Şekillere dayanarak, minimum ve maksimum
çalışma koşulları için sıcaklık farkının Eylül ayında en belirgin olduğu
gözlemlenmişken, ortalama çalışma koşulları Ekim sırasında en yüksek sıcaklık
farkını yaratmaktadır.
Senaryo 1
2004 yılının her ayı için Şekil I.2.12’de sunulan sıcaklık profilleri göstermektedir ki,
Rezervuar yazın ve sonbahar ortasına kadar keskin bir şekilde tabaklanmaktadır.
Rezervuardaki sıcaklık farkı baharda düşmektedir (Rezervuar göreceli olarak
destratifike etmektedir).
Bahar aylarında termoklin’deki sıcaklık farkının önemli ölçüde yok olmasına ve gölün
daha alt katmanlarına hareket etmesine rağmen, Rezervuar’ın yıl boyunca (yazın
daha keskin bir biçimde) neredeyse sabit kalınlıkta bir termoklin bölgesiyle
tabakalandığı görülebilir(Şekil I.2.12). Termoklin katmanları arasındaki fark Eylül
ayında en belirgin hale gelir (Şekil I.2.13-A, B, C).
2004 yılında termoklinin kalınlığı yaklaşık 40-50 metredir. 1995-2004 arası minimum
Rezervuar çalışma koşullarında, termoklin katmanında sıcaklık farkı Eylül ayında
19oC olarak tahmin edilmiştir(Şekil I.2.13-A, B, C). Termoklin katmanının Eylül’de
yaklaşık 660-710 m DSÜ olduğu gözlenirken, Şubat ve Mart’ta termoklin katmanının
derinlik menzili azalmakta ve de katman daha derine gitmektedir (yaklaşık 650-660 m
DSÜ).
Göldeki tüm su kolonu boyunca sıcaklık farkı, gölün kısmi karışması için yeterli
olduğuna inanılan yaklaşık 3oC’ye sınırlanacaktır.
Senaryo 2
Şekil I.2.14’desunulan 2004 yılının her ayı için sıcaklık profilleri, Rezervuar’ın yazın
ve sonbahar ortasına kadar keskin tabakalandığı göstermektedir Rezervuardaki
sıcaklık farkı ilkbaharda düşmektedir (Rezervuar göreceli olarak destratifike
olmaktadır)
Mümkün olan maksimum çalışma koşullarında, 2004 yılının aylık sıcaklık profilleri
sahanın iklimsel koşullarına göre Şekil I.2.15’de üç dönemde toplanmıştır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 19 / 77
Simülasyonun Senaryo 1 koşullarındaki sonuçlarına benzer şekilde, Senaryo 2’nin
sonuçları, yerel ılıman iklim koşullarının etkilerini ve Rezervuar’ın dengeleme gölü
olarak davranıp, sıcaklık profilinde gecikmeli kaymanın yol açtığı bir tamponlama
etkisi yaratarak Ocak ayının Şubat’a göre göreli olarak yüksek olan sıcaklığını ve
Şubat ayının Mart’a göre yüksek olan sıcaklığını göstermektedir (Şekil I.2.15-A).Su
sıcaklıklarının sonbaharın sonuna kadar arttığı (Şekil I.2.15-C) ve Kasımda çevre
hava sıcaklıklarındaki düşmelere ve kısa dalga ışımalarına bağlı olarak azaldığı
gözlenmiştir. Sonuç olarak Rezervuar’ın, termoklindeki sıcaklık farkı nehirde önemli
derecede azalmasına rağmen tüm yıl boyunca (yazları daha güçlü bir şekilde)
neredeyse sabit kalınlıkta bir termoklin alanıyla tabakalandığı söylenebilir (Şekil
I.2.14). Termoklin katmanındaki sıcaklık farkı Eylül ayında en belirgin hale gelir (Şekil
I.2.15-A, B, C).
2004 yılında termoklinin kalınlığı yaklaşık 60-70 metre arasındadır. 1995-2004 arası
maksimum Rezervuar çalışma koşullarında, termoklin katmanında sıcaklık farkı Eylül
ayında yaklaşık 22oC olarak tahmin edilmiştir (Şekil I.2.15-A, B, C). Eylül’de yaklaşık
640-710 m DSÜ olduğu gözlenen termoklin katmanı, Şubat ve Mart’ta yaklaşık 640655 m olarak gözlenmiştir, bu da termoklin katmanının küçüldükçe derine gittiğini
göstermektedir. Bu durumda, göldeki tüm su kolonundaki sıcaklık farkı yaklaşık 5oC
ile sınırlı olacak ve bu gölde kısmi karışmanın gerçekleşmesine olanak sağlayacaktır.
Senaryo 3
Şekil I.2.16 ve Şekil I.2.17’deki sıcaklık profilleri incelendiğinde, Rezervuar sıcaklık
stratifikasyonunun kış sonunda ve ilkbaharın başında belirgin şekilde düştüğü görülür
Su kolonunun tüm su kolonundaki sıcaklık farkının belirgin şekilde düşük olduğu
(yaklaşık 0.5 oC) Mart ayında, destratifike olduğu tahmin edilmektedir. Şubat ayında,
su kolonundaki sıcaklık farkı, yine belirgin şekilde düşük olup, su kolonu boyunca
olan tabakalaşmasını kırmak için yeterlidir ve yaklaşık 1 oC olarak tahmin
edilmektedir Önceki iki senaryo Senaryo 3 ile kıyaslandığında, seviye düşmesi
etkisinin daha az belirgin olduğu rezervuarın üst erimlerinde, destrafikasyonun ve
sonucundaki karışmanın daha belirgin hale geldiği söylenebilir.
Yerel ılıman iklim koşullarının etkileri ve Rezervuar’ın dengeleme gölü olarak
davranıp, tamponlama etkisi yaratarak sıcaklık profilinde yol açtığı gecikmeli kayma,
Senaryo 3 sonuçlarında da görülmektedir. Diğer senaryolarda gerçekleştirilen önceki
simülasyon sonuçlarına benzer olarak, su sıcaklıklarının sonbaharın sonunda kadar
arttığı(Şekil I.2.17-C) ve Kasım ayında çevre hava sıcaklıklarındaki düşmelere ve
kısa dalga ışımalarına bağlı olarak düştüğü gözlenmektedir. En yüksek su sıcaklığı
Eylül ve Ekim’de görülmüştür.
8-10 mm kalınlığında göreceli olarak ince epilimnion tabakası 25-30 m metalimnion
katmanını örtmektedir. Yukarıdaki Şekiller (Şekil I.2.17-A, B, C) incelendiğinde
termoklin alanının Rezervuar’ın destratifike olması Mart ayı dışında yıl boyunca sabit
bir kalınlığa sahip olduğu görülür (Şekil I.2.17-A).
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 20 / 77
Senaryo 4
Şekil I.2.18 ve Şekil I.2. Rezervuar’ın yılın her mevsiminde tabakalandığını
göstermektir (yaz, sonbahar ortasına kadar daha güçlü şekilde). Rezervuar’daki
sıcaklık farkı baharda azalmaktadır.
Rezervuar bütün yıl boyunca bahar ve kış sonuna kadar tabakalaşmaktadır (Şekil
I.2.19-B).
Mart 2004-Mart 2005 arasındaki dönemde termoklin katmanının kalınlığı yaklaşık 2030 m’dir. Termoklin katmanındaki sıcaklık farkı Eylül ayında 18oC ve Mart’ta
8oC’dir(Şekil I.2.19-A, B, C). Ek olarak, termoklin katmanının derinlik menzili
küçülmekte ve Şubat ve Mart aylarında katmanın kendisinin daha derine, yaklaşık
660-640 m arası DSÜ ‘ye, hareket etmektedir.
Senaryo 5
Şekil I.2.20 ve Şekil I.2.21’ye göre, termoklindeki sıcaklık farkı bahar ve kış sonunda
belirgin şekilde azalmasına rağmen rezervuar bütün yıl boyunca neredeyse sabit bir
kalınlığa sahip bir termoklin alanıyla tabakalaşmaktadır(Şekil I.2.1.21-B). Termoklin
katmanındaki sıcaklık farkı Eylül ayında en belirgin hale gelmektedir
(Şekil I.2.1.21-A, B, C).
Termoklin katmanının Mart 2004-Mart 2005 arasındaki dönem için kalınlığı yaklaşık
35 m’dir. Termoklin katmanı içindeki sıcaklık farkı Eylül’de 17oC olarak tahmin
edilmektedir. İlkbaharın sonundan kış ortasına kadar termoklin katmanı boyunca
oluşan sıcaklık farkı 7oC ve 18oC arasında değişmektedir. Gölde kısmi karışmanın
gözlemlendiği kış sonunda ve sonbaharın başında, derinlik boyunca sıcaklık farkı
9oC’ye düşmektedir Şekil I.2.1.21-A, B, C).
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 21 / 77
2004 için Rezervuar Sıcaklık Profili Tahmini
Reservoir Temperature Profile Estimate for 2004
Yükseklik
DSÜ)
Elevation (m
(mASL)
740.0
720.0
January
Oca
700.0
Şub
February
Mar
March
AprilNis
680.0
660.0
MayMay
640.0
Haz
June
620.0
JulyTem
600.0
Ağu
August
580.0
Eyl
September
October
Eki
560.0
November
Kas
540.0
Ara
December
520.0
500.0
3.00
6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00 30.00 33.00
SuTemperature
Sıcaklığı (°C)(C)
Water
Şekil I.2.12. 2004 için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 1, 1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 22 / 77
Yükseklik
(m(mASL)
DSÜ)
Elevation
Kış-İlkbahar başı
Reservoir 2004
Temperature
Profile
Estimate
2004
Rezervuar
Sıcaklık
Profili for
Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
3.00
January
Oca
Şub
February
Mar
March
A
Nis
April
6.00
9.00
12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00 30.00 33.00
Water
Su Temperature
Sıcaklığı (°C)(C)
Yükseklik (m DSÜ)
Elevation (mASL)
Bahar-Yaz başı
Reservoir2004
Temperature
Profile Estimate
for 2004
Rezervuar Sıcaklık
Profili Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
3.00
March
Mar
Nis
April
May
May
Haz
June
B
Tem
July
6.00
9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00 30.00 33.00
Water
Temperature
Su Sıcaklığı
(°C) (C)
Yükseklik
DSÜ)
Elevation (m
(mASL)
Yaz-Sonbahar
Rezervuar Profile
SıcaklıkEstimate
Profili Tahmini
Reservoir2004
Temperature
for 2004
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
3.00
JulyTem
August
Ağu
September
Eyl
C
October
Eki
November
Kas
6.00
9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00 30.00 33.00
Su Sıcaklığı
(°C) (C)
Water
Temperature
Şekil I.2.13. 2004’ün Değişik Mevsimleri için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 1,
1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 23 / 77
Rezervuar Sıcaklık Profili Tahmini
Reservoir2004
Temperature
Profile Estimate for 2004
740.0
720.0
January
Oca
Şub
February
Mar
March
AprilNis
MayMay
Haz
June
JulyTem
Ağu
August
Eyl
September
Eki
October
Kas
November
Ara
December
Elevation
Yükseklik (mASL)
(m DSÜ)
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Su Temperature
Sıcaklığı (°C) (C)
Water
Şekil I.2.14. 2004 için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 2, 1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 24 / 77
Yükseklik (m DSÜ)
Kış-Bahar başı
El
ev
ati
on
(m
A
SL
)
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Oca
Şub
Mar
Yükseklik (m DSÜ)
A
Nis
Ara
3
Ele
vat
ion
(m
AS
L)
Bahar-Yaz başı
2004
Rezervuar
Sıcaklık
Profili Tahmini
Reservoir Tem
perature
Profile Estim
ate for 2004
6
9
12
15
18
21
24
Water
Tem
perature (C)(°C)
Su
Sıcaklığı
27
30
33
Reservoir Tem
perature
Profile Estim
ate for 2004
2004
Rezervuar
Sıcaklık
Profili Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Mar
Nis
May
Haz
B
Tem
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Water
perature (C)
Su Tem
Sıcaklığı
(°C)
Yükseklik (m DSÜ)
Yaz sonu-Sonbahar
Reservoir2004
Temperature
Profile Estim
ate forProfili
2004 Tahmini
Rezervuar
Sıcaklık
El
ev
ati
on
(m
A
SL
)
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Tem
Ağu
Eyl
Eki
C
Kas
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
SuTem
Sıcaklığı
(°C)
Water
perature (C)
1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 25 / 77
Reservoir Temperature
ProfileSıcaklık
EstimateProfili
for 2004
2004 Rezervuar
Tahmini
Yükseklik (m DSÜ)
740.0
720.0
Oca
Şub
700.0
680.0
660.0
640.0
Mar
Nis
May
620.0
600.0
580.0
Haz
Tem
Ağu
560.0
540.0
520.0
500.0
Eyl
Eki
Kas
Ara
3.00
6.00
9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00 30.00 33.00
WaterSu
Temperature
(C)
Sıcaklığı (°C)
Şekil I.2.16. Mart 2004-Mart 2005 için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 3, 19952005)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 26 / 77
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Yükseklik (m DSÜ)
Kış-Bahar başı
Reservoir
Temperature
ProfileSıcaklık
Estimate for
2004 Tahmini
2004
Rezervuar
Profili
Oca
Şub
A
Mar
Nis
3.00
6.00
9.00
12.00
15.00
18.00
21.00
24.00
27.00
30.00
33.00
Water
perature (C)
SuTem
Sıcaklığı
(°C)
Yükseklik (m DSÜ)
mASL)
Bahar-Yaz başı
Reservoir
perature Profile
Estimate
for 2004
2004Tem
Rezervuar
Sıcaklık
Profili
Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Mar
Nis
May
B
Haz
Tem
3.00
6.00
9.00
12.00
15.00 18.00 21.00
WSu
ater Tem
Sıcaklığı
perature(°C)
(C)
24.00
27.00
30.00
33.00
Yükseklik (m DSÜ)
Yaz sonu-Sonbahar
Reservoir
Tem
perature Profile
Estimate
for 2004
2004
Rezervuar
Sıcaklık
Profili
Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Tem
Ağu
Eyl
C
Eki
Kas
3.00
6.00
9.00
12.00
15.00
18.00
21.00
24.00
27.00
30.00
33.00
Water
perature (C)
SuTem
Sıcaklığı
(°C)
Şekil I.2.17 2004’ün Değişik Mevsimleri için Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 3, 19952004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 27 / 77
Mart 2004-Mart 2005 için Rezervuar Sıcaklık Profili Tahmini
740.0
720.0
Oca
Şub
Mar
Nis
May
Haz
Tem
Ağu
Eyl
Eki
Kas
Ara
700.0
Yükseklik (m DSÜ)
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Su Sıcaklığı
(°C) (°C)
Su Sıcaklığı
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 28 / 77
Yükseklik (m DSÜ)
Oca
Şub
Mar
Nis
Ara
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
A
33
Su Sıcaklığı
(°C)
Su Sıcaklığı
(°C)
Bahar-Yaz başı
Yükseklik (m DSÜ)
Kış-Bahar başı
Mart
2004-Mart
2005 için
Rezervuar
Sıcaklık Profili
TahminiProfili Tahmini
Mart
2004-Mart
2005
için Rezervuar
Sıcaklık
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Mart2004-Mart
2004-Mart 2005
içiniçin
Rezervuar
SıcaklıkSıcaklık
Profili Tahmini
Mart
2005
Rezervuar
Profili Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Mar
Nis
May
Haz
Tem
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
B
33
Su Sıcaklığı
(°C) (°C)
Su Sıcaklığı
Yükseklik (m DSÜ)
Yaz sonu-Sonbahar
Reservoir
Temperature
for March
2004-March
Mart
2004-Mart
2005Profile
için Estimate
Rezervuar
Sıcaklık
Profili2005
Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Tem
Ağu
Eyl
Eki
Kas
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
C
33
SuSu
Sıcaklığı
(°C) (°C)
Sıcaklığı
1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 29 / 77
740.0
720.0
Oca
Şub
Mar
Nis
May
Haz
Tem
Ağu
Eyl
Eki
Kas
Ara
700.0
Yükseklik (m DSÜ)
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Su Sıcaklığı (°C)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 30 / 77
Yükseklik (m DSÜ)
Kış-Bahar başı
Mart2004-Mart2005 için Rezervuar Sıcaklık Profili Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Oca
Şub
Mar
Nis
Ara
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
A
33
Yükseklik (m DSÜ)
Mar
Nis
May
Haz
Tem
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
B
33
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Yükseklik (m DSÜ)
Yaz sonu-Sonbahar
Bahar-Yaz başı
Mart2004-Mart2005 için Rezervuar Sıcaklık Profili Tahmini
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
Tem
Ağu
Eyl
Eki
Kas
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
C
33
1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 31 / 77
Tabakalaşma Sırasında Sıcaklık Profili (Eylül)
Termoklin kalınlığının daha detaylı bir analizi ve termoklin boyunca termoklin
boyunca sıcaklıktaki değişimleri ölçmek için Eylül ayının sıcaklık profilleri 10 yıllık bir
dönem için çizilmiştir. En yüksek su sıcaklıklarının ve en belirgin tabakalaşmanın
genellikle Eylül’de gerçekleştirdiğini belirten önceki analiz sonuçlarına dayanılarak
Eylül ayı detaylı değerlendirme için seçilmiştir. Termoklin katmanının 10 yıllık bir
dönem boyunca Eylül ayında oluşumu, beş senaryo koşulları için Şekil I.2.22 ‘den
Şekil I.2.26 ‘ya kadar gösterilmiştir. Eylül ayı için sıcaklık profilleri incelendiğinde,
termoklin kalınlığının tüm 10 yıllık simülasyon süreci boyunca çoğunlukla aynı olduğu
görülür.
Rezervuarda termoklin katmanını kalınlığı Senaryo 1 için 650-710 m DSÜ arasında,
Senaryo için 640-710 m DSÜ arasında ve Senaryo 3 için 685-710 m DSÜ
arasındadır (Şekil I.2.22, Şekil I.2.23, Şekil I.2.24). Senaryo 4 ve Senaryo 5’deki
ortalama işletme koşulları için, termoklin tabakası kalınlığının yaklaşık 660 ve 700
DSÜ arasına yayıldığı gözlenmektedir. Dolayısıyla, 640 m DSÜ’deki HEPS boşaltım
noktası, termoklin tabakasının altında veya aşağı sınırında yer alacaktır.
Ortalama işletme koşulları için (Senaryo 4 ve Senaryo 5), göreceli olarak daha az
önemsiz sıcaklığa sahip olan bir dönüşüm tabakası, metalimnion altında uzanan,
metalimnion ve hipolimnion arasında değişir.
10 Yıllık Dönem Boyunca Rezervuarın Eylül Sıcaklık
Profilinde Değişim
740.0
720.0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Yükseklik (m DSÜ)
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Şekil I.2.22. 1995-2004 için Eylül Ayında Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 1)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 32 / 77
Yükseklik (m DSÜ)
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Şekil I.2.23. 1995-2004 için Eylül Ayında Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 2)
740.0
Yükseklikl (m DSÜ)
720.0
700.0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Şekil I.2.24. 1995-2004 için Eylül Ayı Sıcaklık Profili Tahmini (Senaryo 3)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 33 / 77
Yükseklik (m DSÜ)
10 Yıllık Dönem Boyunca Rezervuarın Eylül Sıcaklık Profilinde Değişim
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Yükseklik (m DSÜ)
10 Yıllık Dönem Boyunca Rezervuarın Eylül Sıcaklık Profilinde Değişim
740.0
720.0
700.0
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 34 / 77
I.2.4. CADEYM Kullanılarak Rezervuar
Çalıştırmaları ve Çıktıları
Sucul
Ekosistem
Simülasyon
Simülasyon çıktıları, Rezervuardaki ekosistem ve su kalitesi parametrelerine
(Rezervuarın besin durumu ve ötrofikasyona hassasiyeti)göre ve Rezervuar
çalışmasının su kalitesi ve akışaşağısı tatlı su habitat’ı ve doğasına olan etkilerine
göre değerlendirilmiştir.
Üç senaryonun sonuçlarına göre, göldeki fitoplankton konsantrasyonları içeri akıştaki
fitoplankton konsantrasyonlarına büyük ölçüde bağımlıdır. Üç göldeki diatom
büyümeleri gözlemlendiğinde (Şekil I.2.27), içeriye akış biyokütlesi’nin
konsantrasyonunu düşürmenin Rezervuardaki fitoplankton büyümesini düşmesine
yol açtığı söylenebilir. İçeri akıştaki sıfır biyokütle konsantrasyonu, simülasyonun
birinci yılında fitoplanktonların hızlı yok olmasıyla gölde neredeyse sıfır büyüme
göstermektedir. Fitoplanktonların büyümelerinin Nisan^da başladığı ve her yıl
Kasım’a kadar sürdüğü tahmin edilmektedir.
Rezervuarda çözünen oksijen konsantrasyonlarındaki değişim (Şekil I.2.28) ve dışarı
akış akarsuyu (Şekil I.2.29), değişik biyokütle seviyelerinin ve göldeki fitoplankton
büyümelerinin hassasiyetleri için değerlendirilmiştir. Şekil I.2.28 ve Şekil I.2.29 ‘da
görülebileceği gibi, içeri akış biyokütlesi ve Rezervuarda veya dışarı akış suyundaki
ÇO seviyelerinde yol açtığı fitoplankton seviyeleri, ÇO seviyeleri bakımından önemsiz
olarak sınıflandırılabilir. İçeri akış biyokütle seviyelerinin en yüksek olduğu ikinci
simülasyon için, dışarı akış suyundaki ÇO seviyesi içeri akış biyokütlesinin sıfır
olduğu simülasyonun (Simülasyon 1) ÇO değerlerinden en fazla %4 sapmaktadır.
Aynı şekilde, içeri akış biyokütlesinin M/2 olması (senaryo 3) ve içeri akış
biyokütlesi’nin sıfıra eşit olması (Senaryo 1) durumunda çıkış suyu ÇO seviyesindeki
en yüksek fark %3 ‘dür ve de su kalitesinin belirlenmesi için ihmal edilebilir bir farktır.
Çıkış suyunun NH4-N, NO3-N, ve PO4-P parametrelerine olan hassasiyeti,
simülasyon çalıştırmasının rezervuara herhangi bir içeri akış fitoplankton biyokütle
girdisi olmaması durumu (Simülasyon 1- Biyokütle=0) ile değişik fitoplankton
biyokütle girdileri (Simülasyon 2 - Biyokütle = M, Simülasyon 3 - Biyokütle = M/2)
durumu kıyaslanarak ölçülmüştür. Simülasyon 2 ve Simülasyon 3’ün sonuçlarının
Simülasyon 1’in sonuçlarından sapmaları ihmal edilebilir kabul edilmiştir.
Simülasyon1, Simülasyon 2 ve Simülasyon 3 için bu parametrelerin kıyaslanmaları
Şekil I.2.30 ‘den Şekil I.2.32’e kadar görülebilir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 35 / 77
Yükseklik (m)
A
Diatomlar
Yükseklik (m)
Sıfır içeri akış fitoplankton biyokütle
B
Tatlı su diatomları
Yükseklik (m)
İçeri akış fitoplankton biyokütlesi Tablo I.2.4 verilen değerlere eşittir.
C
Tatlı su diatomları
İçeri akış fitoplankton biyokütlesi Tablo I.2.4’de verilen seviyelerin yarısına eşittir
Şekil I.2.27. Su Kolonu Boyunca Tatlı Sudaki Diatomların Zamanla Değişimi
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 36 / 77
Yükseklik (m)
A
Çözünmüş Oksijen (mg/L)
Yükseklik (m)
Sıfır içeri akış fitoplankton biyokütle
B
Yükseklik (m)
İçeri akış fitoplankton biyokütlesi Tablo I.2.4’de verilen değerlere eşittir.
C
İçeri akış fitoplankton biyokütlesi Tablo I.2.4’de verilen seviyelerin yarısına eşittir
Şekil I.2.28. Yusufeli Rezervuar’ı için 10 yıllık ÇÖ Profili Değişimi (1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 37 / 77
Akışaşağı DO
ÇO Level
Seviyesi
Downstream
14
ÇO (mg/L)
DO (mg/L)
12
10
8
6
4
2
0
0
500
1000
Biomass = 0
1500
2000
2500
Zaman
(gün)
Time
(days)
Biomass = M
3000
Biomass = M/2
3500
4000
Baseline DO
Biomass: Biyokütle=0 : Simülasyon 1, İçeri akış fitoplankton biyokütlesi sıfıra eşittir.
Biyokütle = M: Simülasyon 2, İçeri akış fitoplankton biyokütlesi Tablo I.2.4 verilen seviyelere eşittir
Biyokütle = M/2: Simülasyon 3, İçeri akış fitoplankton biyokütlesi Tablo I.2.4’de verilen seviyelerin yarısına eşittir
Baseline: Mevcut durum ÇO : Rezervuar işletmesinden önce mevcut durum çözünmüş oksijen seviyesi
(Lütfen dikkat edin: Simülasyon 1, Simülasyon 2, ve Simülasyon 3 için eğriler üst üste binmektedir ve yukarıdaki grafikte
sadece tek bir kırmızı eğri olarak görülmektedir)
Şekil I.2.29. Yusufeli Rezervuar’ı için 10 yıllık ÇO Profili Değişimi (1995-2004)
Akışaşağı
NH4-N
Downstream
NH 4Seviyesi
-N Level
0.7
NH 4-N(mg/L)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Zaman
(gün)(days)
Time
Biomass = 0
Biomass = M
Biomass = M/2
Baseline NH4-N
Baseline: Mevcut durum NH4-N : Rezervuar işletilmesinden önce mevcut durum amonyum nitrojen seviyeleri
Şekil I.2.30. Simülasyon 1, Simülasyon 2, ve Simülasyon 3 için Akışaşağı NH4-N
Konsantrasyonları Tahminleri1995-2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 38 / 77
Akışaşağı NO3-N Seviyesi
Downstream NO3-N Level
NO3-N(mg/L)
2
1.5
1
0.5
0
0
500
Biomass = 0
1000
1500
2000
2500
Zaman (gün)
Time (days)
Biomass = M
3000
Biomass = M/2
3500
Baseline NO3-N
Baseline: Mevcut durum NO3-N : Rezervuar işletilmesinden önce mevcut durum nitrat nitrojen seviyeleri
Şekil I.2.31. Simülasyon 1, Simülasyon 2, ve Simülasyon 3 için Akışaşağı NO3-N
Akışaşağı
PO4-P Seviyesi
Downstream
PO4-P
0.16
Level
PO4-P(mg/L)
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0
Biomass = 0
1000
2000
Zaman
(gün)
Time
(days)
Biomass = M
3000
Biomass = M/2
4000
Biomass PO4-P
Baseline: Mevcut durum PO4-P Rezervuar işletilmesinden önce mevcut durum fosfat fosfor seviyeleri
Şekil I.2.32. Simülasyon 1, Simülasyon 2, ve Simülasyon 3 için Akışaşağı PO4-P
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 39 / 77
I.2.4.1. Planlanan Rezervuardaki Su Kalitesi ve Ekosistem
I.2.4.1.1 Su Tutulması Sırasındaki Su Kalitesi
İlk su tutması sırasında akışaşağısı suyun kalitesinin yanı sıra göl içindeki su kalitesi,
değişen oksijen tüketimi ve su altında kalan organik maddelerin bozunmasından
(yeryüzü bitkilerinin artılları, üst toprak katmanlarının organik kısımları) kaynaklanan
besin salınımından dolayı değişecektir. Bu bozunma için gereken oksijen, nehrin içeri
akışından ve de su yüzeyindeki atmosferik gaz değişiminden sağlanacaktır. Bu
işlemler, günlük zaman dilimleriyle çalıştırılan AQUATOX modeli çalıştırmalarıyla
simüle edilmiştir.
150
2,50E+09
125
Depolama
hacmi
(m3)
Storage
volume
[m³]
2,00E+09
1,75E+09
Volume
Hacim
100
1,50E+09
Remaining
(soil)
Kalan
BOİBOD
(toprak)
Kalan
BOİBOD
(vejetasyon)
Remaining
(vegetation )
75
1,25E+09
1,00E+09
50
7,50E+08
5,00E+08
25
2,50E+08
0,00E+00
Kas
0
Ara
Oca
Şub
Mar
Nis
May
Remaining BOD of organic matter
2,25E+09
[g/m²] BOİ miktarı (g/m3)
Organik Maddelerin Kalan
AQUATOX modelinin ilk su tutulması için sonuçları Şekil I.2.33 ve Şekil I.2.34’de
sunulmuştur..
Month
Ay
Şekil I.2.33.İlk su tutulması- Saklama Hacmi ve Organik Maddelerin Bozunması (bitki
ve toprak)
Zamanla ve artan saklama hacmiyle, kalan organik maddelerin bozunma için
potansiyel oksijen ihtiyacı düşmektedir (Şekil I.2.34’de BOD). İlk su tutulması sona
erdiğinde, bitki biyokütlesinin büyük bir kısmı çoktan bozunmuş olacaktır. Kalan
dayanıklı organik materyaller ileriki yıllarda yavaşça azalacaktır. Mevsim sonu
olmasına rağmen, artan tutulmuş su kütlesinde kuvvetli bir dikey yükselme olacaktır.
Böyle bir yükselmede, 3°C’den büyük dikey su sıcaklığı farkları, AQUATOX’da
tabaklanma için bir kriter olarak tanımlanmıştır. Dolayısıyla, su kütlesi henüz
ısınmamış olmasına rağmen, daha sonra buradaki alt tabaka hipolimnion olarak
kabul edilmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 40 / 77
Bitki örtüsünün ve organik toprak parçalarının bozunması, su kütlesinin toplam
mevcut oksijenine ihtiyaç duymayacaktır. Dolayısıyla, hipolimnion’un anoksik olması
beklenmemektedir (min O2 = 5.7 mg/l). İlk iki ayda, Fosfor (maks. PO4 = 0.21 mg/l) ve
Nitrojen’in (maks. NH4 = 0.82 mg/l) yoğunlaşmış mineralizasyonu gerçekleşecektir.
Bu süre boyunca, akışaşağı su kalitesi orta derecede kirli bir nehirle kıyaslanabilir.
Sunulan parametreler balık ve makro düzeydeki hayvansal bentiklerle tolore
edilecektir.
0,9
16
15
Oksijen (mg/L)
Oxygen
(mg/L)
14
NH4 (mg/L)
13
PO4 (mg/L)
0,8
0,6
O2 [mg/l]
12
11
0,5
10
0,4
9
8
0,3
7
NH4, PO4 [mg/l]
0,7
0,2
6
0,1
5
4
Kas
0
Ara
Oca
Şub
Mar
Nis
May
Ay
Şekil I.2.34. İlk Su Tutulması- Hipolimnion’un ve Akışaşağı Salınımın Su Kalitesi
Aşağıda, su altında kalan karasal biyokütlenin BOİ∞ değerlerindeki dalgalanmaların,
duyarlılık analiz sapmalarının sonuçları gösterilmektedir. %50 geliştirilmiş BOD ile,
hipolimnion’da ÇO ile ilgili en kötü durum (6 mg/l) kayacak ve 17 Kasım-12 Aralık
döneminden 06 Kasın-11 Ocak’a yayılacaktır. Dolayısıyla, ilk su tutulması sırasında
akışaşağı ÇO’nun izlenmesi önerilmektedir.
Su Altında Kalan Organik Materyallerin Duyarlılık Analizi:
İlk su tutulmasında epilimnion için simüle edilen en kötümser değerler
+50%
100%=Model
değeri
-25%
BOİ lPOM [g/m²]
108.0
BOİ rPOM[g/m²]
187.5
ÇO [mg/l]
7.0
NH4 [mg/l]
1.20
PO4 [mg/l]
0.28
72.0
54.0
125.0
93.8
7.7
8.1
0.77
0.61
0.18
0.14
İlk su tutulmasında hipolimnion için simüle edilen en kötümser değerler
+50%
100%=Model
değeri
-25%
Doküman adı:
BOİ lPOM [g/m²]
108.0
BOİ rPOM [g/m²]
187.5
ÇO [mg/l]
2.2
NH4 [mg/l]
1.30
PO4 [mg/l]
0.34
72.0
54.0
125.0
93.8
5.7
7.1
0.82
0.63
0.21
0.16
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 41 / 77
Dolum süresinin çoğunda, akışaşağı su stoku, 552 m DSÜ yüksekliğindeki eğimli alt
çıkıştan, yani yüzeyin 50 m üzerinden yüksekten, veya HES su yolundan
boşaltılacaktır (640+ m DSÜ). Yükselen su seviyesi basıncı arttırarak, durgun
havzada suyun oksijen seviyesinin yükselmesi için oldukça potansiyel enerji
sağlayacaktır. Beklenmeyen su kalitesi problemleri varsayıldığında, türbülansı ve
atmosferik oksijen çekişinin etkisini yoğunlaştıran bu etki sadece geçici yapısal
önlemler ile geliştirilebilir
I.2.4.1.2 Yıllık İşletme Döneminde Rezervuardaki Su Kalitesi
10 yıllık Rezervuar işletmesi boyunca çözünen Oksijen profili Şekil I.2.28 ‘de
sunulmuştur. Buna uygun olarak, anaerobik koşullar sadece Rezervuar’ın çok derin
tabakalarında hakim olabilir. Beş yıllık rezervuar çalışmasının sonucunda, anaerobik
koşulların gölün en derin 40 metresiyle sınırlı olduğu tahmin edilmektedir. Son 4-5 yıl
içinde Rezervuar’ın bu bölümü hariç, bütün Rezervuar su yaşamının sürdürülebildiği
aerobik koşullardadır.
Rezervuarda optimum ÇO’nun ve sıcaklık seviyelerinin sağlanması su yaşamının
devamı için hayatidir. Literatür’e dayanarak, 3.0 mg/L’nin altındaki Çözülmüş oksijen
konsantrasyonları su yaşamı için genelde zararlı kabul edilmektedir, ancak ihtiyaçlar
türlere, sıcaklığa, yaşam safhasına, aktiviteye ve suda çözünmüş maddelere göre
değişmektedir. ÇO konsantrasyonları 5 mg/L’nin altına düştüğünde, balık gibi duyarlı
organizmalar, özellikle bu koşullara fazla maruz kaldıklarında, strese girmektedirler.
Bütün yumurtlayan salmonid tipi balıklar için tavsiye edilen oksijen seviyeleri
minimum yüzde 80 doygunluk ile 5mg/L’den düşük olmayan geçici seviyelerdir.
Reiser ve Bjornn (1979), yumurta kuluçkası sırasında düşük çözünmüş oksijen
konsantrasyonlarının taramayı geciktirdiğini, anormal gelişimi arttırdığını, erken
taramayı hareket geçirdiğini, ve daha zayıf, küçük yavru balıklara yol açtığını
söylemektedir. Başarılı kuluçka için çözülmüş oksijen ihtiyacı, türlere ve gelişim
safhasına bağlı olmakla birlikte, doygun veya doyguna yakın ve göç eden
salmonidler için 5 mg/l ‘nin altına düşmeyen minimum konsantrasyonlar
önermektedirler. Davis’e göre (1975), çözülmüş oksijen seviyesi 4.25 mg/L’nin altına
düştüğünde, tatlı su salmonid larvaları ve olgun yumurtaları, ve salmonid nüfusu için
yaygın oksijen düşmesi gözlenmeye başlanmıştır. Bu bilgilere dayanarak ve 10 yıllık
simülasyon boyunca ÇO profilindeki değişimi gözleyerek , 560 m DSÜ’nün üzerinde
Rezervuar’daki ÇO seviyesinin balık yaşamını sürdürmek için yeterli olduğu (değişik
yaşam safhalarındaki hassas türler için bile )söylenebilir(Şekil I.2.35).
Maksimum büyümenin gerçekleşebileceği en yüksek su sıcaklığı dahil su sıcaklığının
etkisi, optimum yumurtlama (yumurta bırakma) sıcaklığı,ve kuluçka için optimum
sıcaklık ve birkaç tür balığı çoğalmaları Tablo I.2.5’de verilmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 42 / 77
Tablo I.2.5. Büyüme, Yumurtlama, Embriyonun Hayatta Kalması ve Yetişkinlerin
Yazın Hayatta Kalabilmesi için Öngörülen Maksimum Haftalık Ortalama
Sıcaklıklar (°C) (UCWW, 2005)
Türler
Gelişme
Yumurtlama1
Embriyonun
Yaşamını
Sürdürebilirliği 2
Lepamis macrochirus*
32
25
34
Sazan balığı
-
21
33
Kanal Yayınbalığı
32
27
20
Büyük çeneli Levrek
32
21
27
Gökkuşağı Alabalığı
19
9
13
Promoxis annularis*
28
18
23
1
ERL-Duluth, 1976
Raporlanan türlerin, başarılı bir şekilde çoğalıp, yumurtlayabilmeleri için gereken en yüksek
sıcaklıklar (ERL-Duluth, 1976).
*: Türkiye’de bulunmayan balık türleri olup, IUCN Red List tarafından da kapsanmamaktadır.
2
İlgili bazı balık türleri için literatürdeki değerlerden alınan ve arazi ölçümleriyle
belirlenen değerlere dayanan tolerans limitleri Tablo I.2.6’da sunulmuştur. Tablo
I.2.6, yüksek konsantrasyonların görülmesi durumunda balık türleri üzerinde toksik
etki yaratabilecek su kimyasallarını özetlemektedir. Bu türler arasında, iyonize
olmamış amonyum ve nitrat en önemli parametreler arasında listelenebilir. Nitrat,
özellikle büyüme koşulları ve kaynaklarının besin durumu açısından önemli olup,
genellik sadece çok yüksek konsantrasyonlarda toksiktir. Nitrat nitrojen seviyelerinin
90 mg/L veya altında olduğu durumlar sıcak su balıkları üzerinde herhangi ters bir
etki yaratmaz(Knepp and Arkin, 1973). Bu seviyedeki nitrojenin doğal yüzey
sularında oluşması olağan değildir. Salmonid tipi balıklar bu parametrelere diğer
Cyprinid’lerden daha duyarlıdırlar. Bu çerçevede sıcaklık etkisi ve ÇO’nun birleşik
etkileri açısından, planlanan Rezervuar’ın uygunluğu değerlendirilmiş ve Şekil
I.2.36’de gösterilmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 43 / 77
Tablo I.2.6. Su Habitatları için Önemli Fizyokimyasal Parametreler
CYPRINIFORMES
CYPRINIDAE
Cyprinus
carpio,
Sazan
Linnaeus, 1758
Alburnoides bipunctatus Noktalı inci
fasciatus Berg, 1933
balığı
Barbus
tauricus
escherichi Steindachner, Bıyıklı balık
1897
Capoeta tinca (Heckel, Karabalık,
1843)
Siraz
Capoeta capoeta sieboldi
Siraz
(Steindachner, 1864)
Chondrostoma colchicum
Karaburun
(Derjugin, 1899)
Chalcalburnus chalcoides Tatlısu
(Güldenstadt, 1772)
kolyozu
Leuciscus
cephalus
Tatlısu
orientalis
(Nordmann,
kefali
1840)
COBITIDAE
Orthrias sp. Jordan- Çöpçü
Fowler, 1903
Balığı
SALMONIFORMES
SALMONIDAE
Salmo trutta labrax
Alabalık,
Deniz Alası
Salmo trutta macrostigma Dağ
alabalığı,
Büyük
lekeli
alabalık
Oncorhyncus mykiss
Gökkuşağı
alabalığı
Doküman adı:
5-32
>5
0.09
0.5
0.09
8-27
>5
0.09
0.5
0.09
8-29
>5
0.09
0.5
0.09
10-32 >5
0.09
0.5
0.09
8-30
>5
0.09
0.5
0.09
7-25
>5
0.09
0.5
0.09
10-32 >5
0.09
0.5
0.09
>5
0.09
0.5
5-30
>5
0.09
1-23
>6
3-19
2-27
8-30
Akış hızı
(yaklaşık.
cm/s)
Sıcaklık
(Co)
Yaşama
Üreme
NO2-N (mg/L)
o-PO4-P (mg/L)
NH3-N (mg/L)
ÇO (mg/L)
Sıcaklık
(Co)
Genel adı
Habitat
Balıklar için Balıklar için en
(Dereler: D,
tolore
yüksek
tolore
Göller:G, Nehir: Yumurtlama
edilebilir
edilebilir
N
aralık*
konsantrasyon*
Deniz:S)
N/G
N/G
14-22 <5
D
D/G
13-15 20-50
D/N
D/N/G
12-20 35-49
D/N
D/N/G
12-22
D/N
D/N/G
12-20 20-50
D/N
D/N/G
8-17
D/N/G
D/N/G
14-28 <5
0.09
D
D/N/G
12-20 15-75
0.5
0.09
D/G
D/G
17-20 <5
0.02
0.05
0.01
D
D/S
6
>15
>6
0.02
0.05
0.01
D
D
1-8
>15
>6
0.02
0.05
0.01
D/G
D/G
4-10
>15
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
20-50
20-50
Ek I
Sf 44 / 77
Aynı şekilde, rezervuarın ÇO ve sıcaklık seviyeleri Cyprinid ailesinden sazan ve
karaburun türlerinin, Cobitidae ailesinden çöpçü balığı türünün 560m DSÜ rezervuar
su seviyesinin üzerinde yaşamaları için uygundur. 560 m DSÜ’nün üzerindeki su
seviyesi Cyprinid ailesinden noktalı inci balığı, bıyıklı balık, siraz, tatlı su kefali
türlerinin büyümesi için , Kasım ve Aralık ayları haricinde uygundur. Kasım ve Aralık
aylarında, rezervuardaki uygun aralığın 650m DSÜ su seviyesi ile sınırlı olduğu
tahmin edilmektedir. Salmonidae ailesinden alabalık, ve gökkuşağı alabalığı için 570
m DSÜ’nün üzerindeki bütün su seviyeleri, Mayıs-Temmuz arası dönem hariç yılın
her mevsiminde uygundur. Mayıs ve Temmuz ayları arasında, uygun su seviyesi 570
ila 680 m DSÜ seviyeleri arasında sınırlıdır. Karabalık ve tatlı su kolyozu için 650 m
DSÜ’nün üzerindeki su seviyesi, Ocak, Şubat, Kasım ve Aralık ayları dışında
yaşamaya uygundur. Şubat ayı boyunca, uygun habitat 670 m DSÜ ile, Ocak, Kasım
ve Aralıkta ise 680m DSÜ üzerindeki su seviyesi ile sınırlı olacaktır.
15-25 Co arasındaki sıcaklık seviyeleri, diatomlar için optimum büyüme koşullarını
sağlarken, 25-35 Co ve 30-40 Co gibi yüksek sıcaklıklar, sırasıyla chlorophyteler and
cyanophyteler için optimumdur(DSI, 1975). Dolayısıyla, Rezervuardaki sıcaklık
seviyelerinin ve su kütlesinin yukarıdaki 40-50 metresinin, Nisan-Ağustos arasında
diatomlar için maksimum büyüme koşullarını sağladığı tahmin edilmektedir.
Her üç senaryo için cyanobacteria’nın büyümesinin ihmal edilebilir olduğu
gözlenirken, klorofillerin diatomlar kıyasla Nisan ve Kasım aylarında göreceli olarak
düşük miktarla büyüdüğü gözlenmiştir. İçeri akıştaki daha yüksek fitoplankton
konsantrasyonları, fitoplanktonların rezervuarda gelişmiş mevsimsel büyümesine yol
açar. Ancak, fitoplankton büyümesi için uygun iklim koşullarına sahip olan dönemin
sona ermesiyle birlikte, biyokütlenin rezervuardan çıktığı gözlenmiştir. Rezervuardaki
ilk fitoplankton biyokütlesinin birkaç ay içinde hızlı bir şekilde çıkması, oligotrofik
göller için tipik olan rezervuar birincil üretiminin düşük seviyesini göstermektedir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 45 / 77
Yükseklik (m)
Şekil I.2.35.10 Yıllık Çalışma Sırasında ÇO Profili Değişimi
Toplam N ve PO4’deki değişim aşağıdaki Şekil I.2.37’de gösterilmiştir. Bu Şekil’e
göre, göldeki fosfat konsantrasyonu zamanla artmakta ve bu su kütlesinin
buharlaşma kayıplarıyla açıklanmaktadır. Nitrojen türevlerinin konsantrasyonunun
fitoplankton üremesi ile yakından ilgili olduğu, artan NH4 konsantrasyonunun ölü
plankton materyallerinin bozunmasından ve NO3 konsantrasyonun azalmasının ana
ürünün tüketilmesinden kaynaklandığı tahmin edilmektedir. Hipolimnion alanında
fosfor ve nitrojen konsantrasyonları gaz değişimi için geçici bir bariyer gibi davranan
gölün tabakalaşmasından dolayı çok düşüktür.
Aşağıdaki Şekil I.2.38, rezervuar derinliği boyunca Mart, Temmuz, Eylülü ve Kasım
aylarında (karışmanın ve destratifikasyonun en belirgin hale geldiği
dönemlerde)fosfor ve nitrojen seviyelerindeki değişimi temsil etmektedir. Bu
mevsimlerde, rezervuarın değişik derinliklerindeki N:P oranı incelendiğinde, bu
oranın, rezervuarda göreli bir nitrojen eksikliği olacağı belirten ve N-sınırlı büyüme
koşullarına yol açarak, belirgin bir şekilde 16’nın altında olduğu görülür
(fitoplanktonların C:N:P oranının106:16:1 olmasına dayanılarak). N:P oranları için
Mart, Temmuz ve Eylül aylarında maksimum, ortalama ve minimum değerler yaklaşık
13, 8 ve 3’tür. Ekim ayında oranın maksimum değeri 14, minimum değeri % ve
ortalama değeri 9’dur.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 46 / 77
Rezervuar ÇO’su –2004 için Sıcaklık Profili Tahmini
820.0
11
800.0
12
10
9
780.0
6
760.0
5
4
740.0
2
720.0
ükseklik (mDSÜ)
8
7
A
700.0
3
1
B
680.0
660.0
640.0
620.0
600.0
580.0
560.0
540.0
520.0
500.0
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00
o
ÇO(mg/L), T (°C)
ÇO (Ocak)
ÇO (Mayıs)
ÇO (Eylül)
T (Ocak)
T (Mayıs)
T (Eylül)
ÇO (Şubat)
ÇO(Haziran
ÇO
)) (Ekim)
T (Şubat)
T Haziran
T (Ekim)
ÇO (Mart)
ÇOTemmu
ÇO (Kasım)
T (Mart)
T(Temm
T (Kasım)
)
ÇO (Nisan)
ÇO (Ağustos)
ÇO (Aralık)
T (Nisan)
T (Ağustos)
T (Aralık)
Tolore edilebilir ÇO seviyesi
A: Cyprinid, Cobitidae
ailesinden balıklar ın gelişimi,
yumurtlaması ve embriyonun
hayatını sürdürebilmesi için
önerilen (5 mg/L), minimum
ÇO konsantrasyonu
B: Salmonidae ailesinden
balıklar için önerilen minimum
ÇO seviyes (6 mg/L),
Tolore edilebilir sıcaklık
aralığı;
1: Cyprinus carpio(Sazan)
2: Alburnoides bipunctatus
fasciatus (Noktalı inci balığı)
3: Barbus tauricus escherichi
(Bıyıklı balık)
4: Capoeta tinca(Karabalık)
5: Capoeta capoeta
sieboldi(Siraz)
6: Chondrostoma colchicum
(Karaburun)
7: Chalcalburnus chalcoides
(Tatlısu kolyozu)
8: Leuciscus cephalus orientalis
(Tatlısu kefali)
9: Orthrias sp. (Çöpçü balığı)
10: Salmo trutta labrax(Alabalık)
11: Salmo trutta macrostigma
(Dağ alabalığı)
12: Oncorhyncus mykiss
(Gökkuşağı alabalığı)
Şekil I.2.36. Tahmini Rezervuar Sıcaklıkları ve ÇO Profillerinin Balık Türleri Üzerine Etkileri
Doküman adı:
Doküman kodu: ENC - YSF - CED - 02
Revizyon:
F
Tarih:
Temmuz 2006
Ek I
Sf. 47 / 77
Yükseklik (m)
Yükseklik (m)
Amonyum Konsantrasyonu (mg/L)
Yükseklik (m)
Nitrat Konsantrasyonu (mg/L)
Fosfat Konsantrasyonu (mg/L)
Şekil I.2.37. Zaman içinde Su Kolonundaki Amonyum, Nitrat ve Fosfat
Konsantrasyonlarının Değişimi (2004)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 48 / 77
Rezervuarda TN, PO4, P Profilleri
1,6
0,1
0,09
1,4
0,08
1,2
0,07
0,06
0,8
0,05
0,04
0,6
0,03
P,PO4 (mg/L)
TN (mg/L)
1
0,4
0,02
0,2
0,01
0
710
0
689
668
647
625
604
583
562
540
519
Yükseklik (m DSÜ)
TN (Mar)
TN (Tem)
TN (Eyl)
TN (Eki)
PO4 -P(Mar)
PO4 -P (Tem)
PO4 -P (Eyl)
PO4 -P(Eki)
Şekil I.2.38. Su Kolonu Boyunca Toplam Nitrojen ve Fosfat Konsantrasyonlarının
Karşılaştırılması (Mart, Temmuz, Eylül, Ekim 2004)
Akışaşağı Su Kalitesi ve Ekosistem
Akışaşağı ÇO, NH4-N, NO3-N, ve PO4-P seviyelerindeki tahmin edilen etkiler, Şekil
I.2.29’den Şekil I.2.32’ye kadar değerlendirilmiştir. Aynı şekilde, maksimum NH4-N,
NO3-N, ve PO4-P konsantrasyonları sırasıyla 0.15 mg/L (0.016 mg/L NH3-N), 1 mg/L,
ve 0.1 mg/L iken, akışaşağı ÇO seviyelerinin 8 ila 12 mg/L arasında sapacağı
beklenmektedir. Bu parametrelerin ortalama konsantrasyonları sırasıyla 0.04 mg/L
(0.004 mg/L NH3-N), 0.6 mg/L, 0.09 mg/L olarak tahmin edilmiştir.
Bu ortalama konsantrasyonların Türk Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (SKKY), Kıta içi
Su Kaynakları Sınıflandırma Kriterleri (Tablo I.2.7) ile kıyaslanması göstermektedir ki,
Rezervuar’ın akışaşağısındaki su kütlesi Sınıf II su kaynağı olarak sınıflandırılabilir.
NH4-N, NO3-N, ve PO4-P parametrelerinin maksimum konsantrasyonları hala Sınıf II
sınırları içinde yer almaktadır. Su yolundaki mevcut durum su kalitesinin Sınıf II
olarak sınıflandırıldığı göz önünde bulundurulduğunda (bkz. Tablo I.2.7), rezervuar
çalışmasının su kalitesi üzerinde bir etkisi olmadığı söylenebilir. Şekil I.2.29 - Şekil
I.2.32 ‘den görülebileceği üzere akışaşağı Rezervuar için hesaplanan ÇO, NO3-N, ve
PO4-P, mevcut durum koşullarında gerçekleştiği varsayılan konsantrasyon sınırları
içindedir. Dahası, NH4 seviyelerinin mevcut durum konsantrasyonlarıyla
kıyaslandığında önemli derecede düşük olduğu gözlenmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 49 / 77
Tablo I.2.7. Kıta içi Su Kaynakları Sınıflandırması için Kalite Kriterleri
Su Kalitesi Sınıfları
Fiziksel ve İnorganik-Kimyasal Su Kalitesi
I*
II*
Parametreleri
Sıcaklık (°C)
25
25
Çözülmüş Oksijen (mg O2/L)a
8
6
Amonyum Nitrojen (mg NH4-N/L)
0.2
1.0
Nitrat Nitrojen (mg NO3-N/L)
5
10
Toplam Fosfor (PO4-P/L)
0.02
0.16
III*
IV*
30
3
2.0
20
0.65
>30
<3
>2.0
>20
>0.65
* SKKY tarafından kıta içi su yolları, göller ve rezervuarlar için tanımlanan su kalitesi Sınıfları şunlardır;
Sınıf I: Yüksek kalite, dezenfekte edildikten sonra su, içme, mesire amaçlı, hayvanları sulama, alabalık yetiştirme ve diğer
amaçlar için kullanıma uygun
Sınıf II: Hafif kirli su, sadece (gerekirse ileri seviyede) işlem gördükten sonra, içme amaçlı kullanıma uygun. Sınıf II Yerüstü
suları mesire amaçlı, balık yetiştirme(alabalık hariç), su kalitesi sulama su kalitesinin sağladığı takdirde tarımsal sulama
amaçlı, ve Sınıf I su kütleleri için tanımlanan kullanımlar dışındaki diğer amaçlar için kullanılabilir.
Sınıf III: Kirli su, uygun işlemlerden sonra endüstriyel su olarak kullanıma uygun (yüksek kalitede su gerektiren gıda, tekstil vb.
Endüstriler hariç)
Sınıf IV: Yüksek oranda kirli su
Yetişkin veya yavru balıklar için ortalama dışarı akış ÇO seviyeleri, sucul ortamlar için
tanımlanan zarar verecek düzeyle bağlantılı kritik ÇO seviyelerinin çok altındadır.
Rezervuarın akışaşağısı için hesaplanan minimum ÇO konsantrasyonu balıkların ve
larvaların büyümeleri ve yumurtlama için gerekli uygun ortamın sürdürülebilirliği
açısından da yeterlidir.
Akışaşağı maksimum ve minimum konsantrasyonları incelendiğinde, NO3-N ve NH4N konsantrasyonlarının kritik konsantrasyonların çok altında olduğu görülür. NO2’nin
kritik konsantrasyonun, nitrit’in aerobik koşullar altında bakteriler tarafından kolaylıkla
okside edilip nitrata dönüşmesinden dolayı, aşılması beklenmemektedir. Göl
içerindeki göreceli olarak yüksek olan ÇO konsantrasyonlarına dayanılarak, nitrit
seviyelerinin balık yaşamı için bir problem yaratması beklenmemektedir.
Rezervuarda hesaplanan fosfor konsantrasyonları Crypnidae ve Cobitidae
ailelerinden gelen türler için tanımlanan kritik seviyenin çok altındadır. Ancak fosfat
seviyeleri salmonidler için tavsiye edilen kritik seviyenin üzerindedir. Bu türlerin
yüksek su kalitesine sahip Çoruh ve Barhal Nehirlerinin akışyukarısına göç
edeceklerinin tahmin edildiği gerçeği göz önünde bulundurulduğunda, bu türler için
rezervuarın çalışması bağlı herhangi önemli bir etki bulunmadığı tahmin edilmiştir.
Değişik çalışma koşulları için tahmin edilen sıcaklık (Şekil I.2.2 - Şekil I.2.6) ve
akışaşağı ÇO seviyeleri incelendiğinde (Şekil I.2.29), akışaşağı su ortamının çalışma
sahasındaki balık türlerinin yaşaması için elverişli olduğu söylenebilir. Optimum
yumurtlama sıcaklığı ve yumurtlama için sıcaklık sınırları incelendiğinde (Tablo I.2.5
ve Tablo I.2.6), maksimum ve minimum çalışma koşullarında Cyprinid ailesinden
balıkların yumurtlamaları için en uygun mevsim, Temmuz ve Eylül arasındaki dönem
olacaktır. Diğer yandan, taşma savağından boşaltımı minimize eden çalışma
koşullarında, yumurtlama için uygun sıcaklık sınırları daha uzun bir dönem, hatta yılın
bütün mevsimlerinde gözlenebilir. Salmonidae ailesinden balık türleri için, maksimum
ve minimum çalışma koşullarında Ocak ve Mart arasındaki dönem su sıcaklığının
yumurtlama için en uygun olduğu dönem olarak tahmin edilmiştir. Dolu savaktan
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 50 / 77
boşaltımın minimize edildiği çalışma koşulları için, en soğuk akışaşağı su sıcaklığına
sahip Mart ve Nisan ayları en elverişli dönem olarak kabul edilmiştir.
I.2.5. Altınkaya Rezervuarıyla Karşılaştırma
Yusufeli Rezervuarının kurulmasına bağlı olarak, akışaşağı su kalitesine etki edecek
olan su kalitesi parametrelerindeki olası değişimler, benzer bir hidroelektrik projesinin
kıyaslanmasıyla da anlaşılabilir. Bu amaçla, Orta Karadeniz Bölgesindeki Kızılırmak
Nehrinin üzerinde kurulmuş olan Altınkaya Barajı ve Hidroelektrik Termik Santrali
üzerinde gerçekleştirilen çalışmalara ve bu yapının baraj yüksekliği ve su seviyesi
alım yapısı gibi benzer özelliklerine dayanılarak Altınkaya Barajı seçilmiştir. Altınkaya
Rezervuarındaki ve Altınkaya Rezervuarının akışyukarısında Kızılırmak Nehrindeki
su kalitesi parametreleri, temel olarak sıcaklık ve ÇO, koşulları ve proje çalışmaya
başladığında gelecekteki Yusufeli Rezervuar’ının potansiyel etkilerini değerlendirmek
için karşılaştırılmıştır.
I.2.5.1. Sıcaklık Profili ve Tabakalanma
Rezervuarın 4 değişik yerinde1 ve değişik mevsimlerdeki ölçümlere dayanan
Altınkaya Rezervuarından elde edilen sıcaklık profilleri Şekil I.2.39 (A, B, ve C)’da
gösterilmiştir. Şekil I.2.39-D, tabakalanmayı göstermesi ve su sıcaklığına bağlı
karışma koşullarını temsil etmesi için, seçilen bir istasyonda su kolondaki sıcaklık
değişikliğini göstermektedir.
Şekil I.2.39’da görülebileceği gibi, Altınkaya Rezervuarı bahar ve yaz mevsimleri
boyunca değişik yerlerde termal tabakalanma göstermektedir. Ancak, sonbaharda
özellikle rezervuarın sığ kesimlerinde dönüşüme yol açacak olan destratifike
gerçekleşmektedir. Şekil I.2.39-C incelendiğinde, Rezervuar derinliği boyunca
karışmanın İstasyon II, İstasyon III ve İstasyon IV gibi derinliği az olan su
kolonlarında tecrübe edildiği söylenebilir. Ancak sıcaklık farkı hala Rezervuarın derin
kısımlarında gözlenmektedir. Bu yerlerde, gölün üst tabakaları destratifike olmakta ve
karışmaya izin vermekte iken, daha alçak tabakalar (su yüzeyinin 30 m altından
aşağıda) bu mevsimde bile gözle görülür tabakalanmaya sahiptir. Mart 1988 ve
Haziran 1989’dak ölçümler göz önünde bulundurulduğunda, bu rezervuardaki
metalimnion tabakasının 25-30 m boyunca uzandığı düşünülmektedir (Şekil I.2.39D).
Altınkaya Rezervuarının arazi ölçümleri planlanan Yusufeli Rezervuarının simülasyon
sonuçlarıyla karşılaştırıldığında, Altınkaya Rezervuarının yüzey destratifikasyonun
Yusufeli Rezervuar’ındaki tahmin edilen sıcaklık profile ile benzer bir durum
gösterdiği
söylenebilir.
Yusufeli
Rezervuarının
derinliği
göz
önünde
bulundurulduğunda, su kütlesinin tabakalanmasının yılın bütün mevsimleri boyunca
hüküm sürmesi beklenmektedir. Ancak Yusufeli Rezervuarının termoklin tabakasının
Altınkaya Rezervuarında gözlenenden daha kalın olması beklenmektedir.
1
Mevkii 1 baraj sahasına en yakın and mevkii 4 rezervuarın sonuna en uzak yerledir. (Mevkiiler ÇED Raporunun önceki
versiyonunda Şekiller VI.4 ve VI.5’de gösterilmiştir [ve revize edilmiş ÇED Raporunda da yer alacaktır])
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 51 / 77
Altınkaya S ıcaklık P rofili (Haziran 1989
200
180
180
160
160
Yükseklik(m DSÜ)
Yükseklik(m DSÜ)
Altın kaya S ıcaklık P rofili (Ma rt 198 8)
200
140
120
100
80
140
120
100
80
60
60
5
7
İstasyon
9
Sıcaklık (C )
İstasyon
11
İstasyon
13
5
İstasyon
10
İstasyon
İstasyon
A
İsta syo n
25
istasyo nI
B
Altınkaya S ıcaklık P rofili(Ekim 1988)
İstasyon I’de Altınkaya Sıcaklık Profili
200
200
180
180
Yükseklik(m DSÜ)
Yükseklik(m DSÜ)
20
15
Sıcaklık (C )
160
140
120
100
160
140
120
100
80
80
60
60
5
10
İstasyon I
15
Sıcaklık (C )
İstasyon
20
Sİstasyon
C
25
İstasyon
5
Mar 1988
III
10
15
Sıcaklık (C)
Haz 1989
20
Ağu 1997
25
Eki 1988
D
Şekil I.2.39. Altınkaya Barajında Su Sıcaklığı Ölçümleri
I.2.5.2. Çözünmüş Oksijen
Rezervuarın 4 değişik yerinde1 ve değişik mevsimlerdeki ölçümlere dayanan
Altınkaya Rezervuarından oluşan Çözünmüş Oksijen profilleri Şekil I.2.40 (A, B, ve
C)’da gösterilmiştir. Şekil I.2.40-D, tabakalanmayı göstermesi ve çözünmüş oksijene
bağlı karışma koşullarını temsil etmesi için, seçilen bir istasyonda su kolondaki ÇO
profili değişimini göstermektedir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 52 / 77
Altınkaya Barajındaki ÇO profilleri termal tabakalanmanın Rezervuar derinliği
boyunca ÇO konsantrasyonunda değişime yol açacağını göstermektedir. Atmosferik
oksijenin çözünmesinden kaynaklanan yüksek ÇO konsantrasyonu ve Rezervuar su
kütlesinin yüzeyindeki algal aktivitelerinde kaynaklanan oksijen üretimi, derinlikle
birlikte düşmektedir. Metalimnion ve hipolimnion’un daha derin tabakalarında, oksijen
konsantrasyonunun yeniden arttığı görülmüştür. Bunun, termoklin zonundaki ve daha
yüksek tabakaya sahip hipolimnion arasındaki karışmama koşullarından
kaynaklandığı düşünülmektedir. Bentik zonunun düşük organik içeriği bütün
Rezervuar derinliği boyunca aerobik koşulların korunmasını sağlamaktadır.
Epilimnion ve metalimnion tabakalarında ÇO konsantrasyonun düşmesinin,
Rezervuar ÇO ‘nini tüketmek için yetersiz olan göreceli olarak düşük
konsantrasyonlardaki
çözülmüş
organik
materyallerden
kaynaklandığı
düşünülmektedir. Ekim ayında termal destratifikasyon sırasındaki ÇO profilini
gösteren Şekil I.2.40, tamamen karışmanın gerçekleştiği Rezervuarın sığ kesimlerinin
de Rezervuar boyunca sabit ÇO ‘ne sahip olduğunu belirtmektedir. Ancak,
Rezervuarın derin kesimlerinde, derinlikle azalan ÇO ile bir ÇO profili oluşmakta ve
bunu hipolimnion içinde sabit veya hatta artan bir ÇO takip etmektedir.
Çoruh ve Kızılırmak Nehirlerinin su kalitesi parametrelerinin kıyaslanması aşağıdaki
Tablo I.2.8’de sunulmuştur. Buna göre, Yusufeli Rezervuarının Çoruh Nehrinin
kollarından içeri akışından(0.95 mg/L BOİ yükü) kaynaklanan organik yüklemenin,
Kızılırmak Nehrinin içeri akışından(8.84 mg/L BOİ yükü) kaynaklanan Altınkaya
Rezervuarındaki organik yüklemeden çok daha düşük olması beklenmektedir. Ancak,
nehirlerde ölçülen fosfor ve nitrojen türevlerinin karşılaştırılması, göreceli olarak daha
düşük olmasına rağmen, Çoruh nehri vasıtayla besin yüklemesinin Kızılırmak
vasıtasıyla besin yüklemesinden daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Tablo I.2.8. Çoruh ve Kızılırmak Nehirlerinin Su Kalitesi Parametreleri
Parametre
pH
TDS (mg/L)
SS (mg/L)
DO (mg/L)
NH3-N (mg/L)
NO2-N (mg/L)
NO3-N (mg/L)
BOD5 (mg/L)
PO4-P (mg/L)
SO4 (mg/L)
Çoruh Nehri (1997)
Bayburt
Borçka
8.1
7.82
200
222
152.5
1,126.0
9.3
10.0
0.17
0.21
0.0020
0.0026
0.61
0.69
1.0
0.9
0.025
0.092
32.1
49.3
Genel
7.96
211
639.3
9.65
0.19
0.0023
0.65
0.95
0.0585
40.7
Kızılırmak
(1992)
Nehri
8.3
383.8
37.84
10.38
0.088
0.224
8.84
0.018
66.6
Sonuç olarak, Yusufeli Rezervuarındaki ÇO tüketiminin Altınkaya Rezervuarındaki
oksijen tüketim oranına yakın veya ondan daha düşük olması beklenmektedir. Ancak,
Yusufeli Rezervuarının Altınkaya Rezervuarından daha derin olması ve Rezervuarın
daha derin kesimlerinde daha güçlü tabakalanmaların olması faktöründen dolayı, göl
suyunun karışması hipolimnion içindeki yüksek ÇO seviyelerini önleyerek sınırlıdır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 53 / 77
Buna karşın, Yusufeli Rezervuarı için hipolimnionda tahmin edilen göreceli düşük ÇO
konsantrasyonları, herhangi bir soruna yol açmadan balık yaşamını desteklemek için
yeterlidir.
200
180
180
160
160
Yükseklik(m DSÜ)
Yükseklik(m DSÜ)
Altınkaya ÇO Profili (Mart 1988)
200
140
120
100
Altınkaya ÇO Profili
(J
1989)
140
120
100
80
80
60
60
8
9
10
İstasyon I
11
12
ÇO(mg/L )
13
İstasyon
İstasyon
İstasyon
II
III
IV
A
5
14
9 (mg/L ) 11
ÇO
İstasyo nI
İstasyon
13
İstasyon
İstasyon
B
Altınkaya ÇO Profili (Ekim 1988)
200
200
180
180
160
Yükseklik(m DSÜ)
Yükseklik(m DSÜ)
7
140
120
100
80
Atınkaya ÇO Profili
160
140
120
100
80
60
5
6
İstasyon
7ÇO (mg/L)
8
İstasyon
İstasyon
9
10
60
4
İstasyon
6
Mar 1988
C
8
10
ÇO (mg/L)
Haz 1989
12
Ağu -97
14
Eki 1988
D
Şekil I.2.40. Altınkaya Barajındaki ÇO Ölçümleri
Altınkaya Rezervuarı’nda ve Altınkaya Barajı’nın 2.5 km akışaşağısında Kızılırmak
Nehri’nde (İnözü, EİE İstasyonu) ölçümlenen, sıcaklık, pH ve EC değerleri Tablo
I.2.9’da karşılaştırılmaktadır. Bunlara ek olarak, Altınkaya Rezervuar’ının akışyukarı
(Yahşihan İstasyonu, EİE) ve akışaşağı (İnözü İstasyonu, EİE) su kalitesi, Tablo
I.2.10’da karşılaştırılmaktadır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 54 / 77
Tablo I.2.9. Kızılırmak Nehri ve Altınkaya Rezervuar Su Kalitelerinin Karşılaştırılması
Parametre
Sıcaklık. (°C)
pH
EC (µmhos/cm)
Kızılırmak
(1985-1986 Ortalaması)
Mart
Haziran
Ekim
6
20.5
13.5
8.15
8
7.7
1073.5
1532
1457
Altınkaya Rezervuarı
Mart1988
9.5
8.2
1424
Haziran1989
19.5
8
1303
Ekim1988
16.1
7.9
1278
Altınkaya Rezervuar’ında ve Kızılırmak Nehri rezervuarının akış aşağısında
ölçümlenen pH ve EC değerlerinin karşılaştırılmasıyla ilgili olarak, rezervuardaki su
kalitesinin, akışaşağısındaki su kalitesine benzer olduğu söylenebilir. Bununla birlikte,
sıcaklık değerleri, nehir ve rezervuar için 3.5 oC – 1 oC arasında farklılık gösteriri. Su
kalitesine ilişkin verilerin kısıtlı olması detaylı bir şekilde değerlendirme ve Altınkaya
Rezervuar’ının akışaşağı etkilerinin, Yusufeli Rezervuarı akışaşağı etkileriyle
karşılaştırma yapılmasını zorlaştırsa da sıcaklığın ani değişikliğinden ve suyun
depolanmasının tamponlayıcı etkisinden kaynaklanan sıcaklık değişikliği Altınkaya
durumunda da gözlemlenebilir.
Tablo I.2.10. Altınkaya Rezervuarı Akışyukarısı ve Akışaşağısı (Ortalama) Su
Kalitelerinin Karşılaştırılması
Ortalama
Parametre
ÇO (mg/l)
BOİ (mg/l)
Türbidite (NTU)
NH3-N (mg/l)
NO2-N (mg/l)
NO3-N (mg/l)
O-PO4 (mg/l)
Sertlik (mg/l as CaCO3)
Yahşihan
8.2
2.3
5
0.09
0.014
0.6
0.06
467
İnözü
10.7
1.3
0.2
0.095
1.67
0.07
396
Tablo I.2.10’a göre Altınkaya Rezervuar’ının akışaşağısının su kalitesi, rezervuarın
akışyukarısı ile ilgili olarak önemli ölçüde düşmez. Bunun tam tersi olarak, OÇ, BOİ
ve sertlik parametreleri, İnözü İstasyonunun akışaşağısı için daha iyi gözlenecektir.
Öte yandan, besleyici madde seviyeleri (NH3-N, NO2-N, NO3-N, O-PO4), rezervuarın
akışyukarısından, akışaşağısına doğru artacak biçimde gözlenecektir. Şuna dikkat
edilmelidir ki, İnözü akışaşağısı ve Yahşihan İstasyonu’nun akışyukarısı arasındaki
mesafe yaklaşık 240 km’dir. Buna ek olarak, Delice Nehri, Devres Çayı gibi bazı esas
kollar bu iki istasyon arasında Çoruh Nehri’ne kavuşur. ÇO seviyelerindeki artışın,
BOİ konsantrasyonundaki azalma ile birleşmesinin organik madde kirliliğine ilişkin
bozulmaya işaret edeceği düşünülmektedir. Buna ek olarak, organik kirliliğin, nehrin
organik kirlenme seviyesi üstünde hiçbir olumsuz etkisinin olmayacağına ilişkin bir
artış gözlenmemiştir. Ayrıca, besleyici madde konsantrasyonlarının artışı gözlenmese
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 55 / 77
de bunun nehirle bağlantılı kaynaklarla ilintili olduğu düşünülmektedir. Tüm bunların
yanında, besleyici madde seviyeleri, rezervuarın akışaşağısı için bile göreceli olarak
daha düşük değerler şeklinde gözlenmektedir. Böylece, rezervuarın, nehrin besleyici
seviyelerinin üzerinde hiçbir olumsuz etkisinin olmadığı sonucuna varılabilir.
Sonuç olarak, Kızılırmak nehri ve Altınkaya Rezervuarı su kalitesi verileri
incelendiğinde, Yusufeli Rezervuarının, Çoruh Nehri’nin su kalitesi üzerinde önemli
ölçüde olumsuz bir etkisinin olması beklenmemektedir.
I.2.6. Sonuçlar
Hidrodinamik ve su kalitesi simülasyonunun sonuçlarından aşağıdaki ön sonuçlar
çıkarılabilir:
Rezervuar, neredeyse bütün yıl boyunca termal olarak tabakalanacaktır.
Destratifikasyon, kış sonunda veya ilkbaharın başında gerçekleşecek fakat, bütün su
kolonunu güçlükle içine alacaktır.
Çalışırken, metalimnion’un alt sınırı ile termoklin HES’lerin çıkışının yüksekliğine
inecektir.
Akışaşağı su salınımı HES’lerin su çıkışı ile sağlanacaktır örneğin tutulan su
kütlesinin üst tabakalarından, ve bazen savak taşmasından gelen yüzey suyu ile
karışacaktır. Dolayısıyla, akışaşağı salınan su hafifçe daha sıcak olacak, ve mevcut
durum koşullarında Çoruh Nehri suyundan daha dar bir sıcaklık genişliğine sahip
olacaktır. Rezervuar bir sıcaklık kapanı ve termik bir tampon gibi işlev yapacaktır.
Salınan su HEPS çıkından ve metalimnion ve epilimniondan sunulan suyun
taşmasından dolayı yeterli derecede oksijenli olacaktır.
Akışaşağı salınımın termal şekli hayvansal bentik alanlar ve fito bentik alanların
üremesi, büyümesi ve dağılımının yanı sıra mikrobik büyümeyi ve metabolik hızları
etkileyebilir. Orta derecede değişen su sıcaklığının potamik (nehirle ilgili) fitoplankton
üzerindeki ana etkileri, ana üretim ve solunum hızlarındaki hafif artışlardır. Yıllık
ardılların (klorofitler ve diatomların göreli kesimleri) geçici yapılarında da kaymaların
oluşması mümkündür. Mikrobik seviyede, organik materyallerin (BOİ) hafif
yoğunlaşmış bozunumu ve (hibernal sıcaklıkların 5°C ‘nin üzerinden olmasından
dolayı) neredeyse yıllık nitrifikasyon beklenebilir. Yukarıda tanımlanan etkiler,
akışaşağı ekosistemin bütünlüğünü bozacak kadar ciddi ters etkiler yaratmak için
yeterli olmayacaktır ve bu çalışma senaryosunun varsayılan her iki ucu için geçerlidir.
Değişen su sıcaklıkları, ayrıca mevcut balık türlerinin yumurtlamalarını ve larva
gelişimlerini etkileyebilir. Bu balık toplanma yapısında ve biyokütle da bir değişikliğe
yol açabilir. Balık türlerinin yerel olarak tükenmesi, öngörülen su sıcaklık seviyeleri,
Çoruh Nehrinde belirlenen balık türleri için uygun sınırlarda yer aldığından marjinal
olarak değerlendirilmektedir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 56 / 77
Rezervuar bentik ve paljik gıda ağları gibi düşük ana üretim sağlayacak biçimde
oligotrofik olacaktır. Rezervuarın derinlikleri, dalgalı su seviyeleri ve dik kıyı sahilleri
bentik balık türleri için uygun habitat yapılarını sınırlamaktadırlar. Oksijen
konsantrasyonları ve su sıcaklıkları pek çok balık türü için uygun olmasına rağmen,
gelecekteki rezervuarın olası balıkçılık verimi oldukça düşük olacaktır.
Su çıkışındaki sıcaklık seviyeleri gözlendiğinde, rezervuarın akışaşağısının salmonid
ailesinden gelen balık türleri için optimum yaşama veya yumurtlama koşullarını
sağlamayacağı söylenebilir. Ancak, bir barajlar serisinin inşasının planlandığı veya
çoktan çalışmaya başladığı gerçeği göz önüne alındığında Yusufeli barajının da inşa
edileceği ilgili akarsu bu türler için uygun bir habitat olarak sınıflandırılamaz.
I.2.7. Varsayımlar ve Sınırlamalar
Modelleme çalışmaları için aşağıdaki varsayımlar ve sınırlamalar dikkate alınmalıdır:
− Senaryolar, uç çalışma planlarını temsil eden varsayılan maksimum ve
minimum çalışma koşullarını dikkate almışlardır ve bu şekilde gerçekleşmeleri
olası değildir. Gerçek çalışma planı bu sınırlar içinde yer alacaktır. Bu uçların
modellenmesinin sonucunda, ters çevresel ilgi oluşturabilecek herhangi bir etki
görülmediğinden, bu sınırlar arasında yer alacak çalışma planlarının da ters
etkilere yol açmayacağı varsayılmıştır.
− Çıkış suyu sıcaklıkları türbin sistemi boyunca sıcaklık değişimi dikkate
alınmadan hesaplanmıştır. Çıkış suyunda türbin sistemine bağlı olan herhangi
bir sıcaklık değişimi önemsiz kabul edilmiştir.
− Türbinlerden geçen suyun oksijen seviyesinin yükselmesi, daha sade bir
yaklaşım fakat akışaşağı ÇO seviyeleri için daha az kesin tahminler
sağlayarak ihmal edilmiştir.
− Meteorolojik ve hidrolojik veri boşluklarını doldurmak için zaman ortalamaları
kullanılmıştır.
− Gerekli meteorolojik verileri elde etmek için en temsil edici meteorolojik
istasyonlar seçilmiştir.
− Planlanan Rezervuarın yakınında herhangi bir su kalitesi izleme istasyonu
bulunmadığından, Rezervuar içine akış için su kalitesi parametreleri Bayburt
ve Borçka İstasyonlarının ölçümlerine dayanmaktadır. Bu istasyonların
Yusufeli sahasından daha yüksek kirlilik seviyelerine sahip olduğu ve kirlilik
parametrelerinin yüksek tahminine yol açtığı bilinmektedir.
− Yusufeli Rezervuarının ilk sıcaklık profile Altınkaya Rezervuarındaki mevcut
durumla benzer kabul edilmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 57 / 77
− Akışyukarısındaki Arkun Barajının çalışmasının içeri akış sıcaklığı üzerindeki
etkisi Yusufeli Rezervuarının etkisiyle aynı kabul edilmiştir. .
− Planlanan Rezervuar için ekosistem modellemesi fitoplankton grupları
üzerinde yoğunlaşmış, zooplankton, invertebrateler ve bentik organizmaların
vd. büyümeleri ihmal edilmiştir.
− Su altında kalan biyokütle, rezervuar modellemesine sadece inorganik
materyallerin bozunmasının en belirgin olacağı düşünülen safha olan
rezervuarın ilk aşamasında (su tutulması) dahil edilmiştir. Bitki örtüsü-habitatarazi kullanımı haritalama çalışması ile belgelenmiş olan gelecekteki
rezervuarda bulunan göreceli olarak seyrek olan bitki örtüsü, iklimsel koşullar
ve gelecekteki rezervuarın derinliği ve yüksek hacmine bağlı olarak, rezervuar
çalışmasının ileriki aşamalarında belirgin bir ötrofikasyon veya oksijen tüketimi
beklenmemektedir.
− Türkiye’deki lotik ortamların fitoplankton konsantrasyonları hakkında herhangi
bir bilgi bulunmadığından, içeri akış akarsularında fitoplankton biyokütleleri için
girdi olan şekiller bazı gölbilim çalışmalarına dayanmaktadır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 58 / 77
I.2.8. Referanslar
Arslan N., 1990.Studies on the Algal Flora of the Incesu Stream, Samsun-Turkey
Master Thesis Abstract, Ondokuz Mayıs University Institute of Natural and Applied
Sciences, Department of Biology.
Barbosa, F.A.R., Padisák, J., Espíndola, E.L.G., Borics, G., O., Rocha, 1999. The
Cascading Reservoir Continuum Concept (CRCC) and its Application to the River
Tietê-Basin, São Paulo State, Brazil”, in Tundisi, J.G. & M. Straškraba, M. (Eds):
Theoretical Reservoir Ecology and its Applications, Leiden, The Netherlands.
Backhuys Publishers
Berk Halici, G., 1975. Hirfanli Reservoir Limnologic Investigation Report, State
Hydraulic Works.
Cyr, H.& R.K. Peters, 1996. Biyokütle-size spectra and the prediction of fish biyokütle
in lakes. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 53: 994Davis, I.C., 1975. Minimal dissolved oxygen requirements of aquatic life with
emphasis on Canadian species: a review. Journal of Fisheries Research Board
Canada.
Deas, M. L., Orlob, G. T., 1999. Klamath River Modeling Project, Center for
Environmental and Water Resources Engineering, Department of Civil and
Environmental Engineering, Water Resources Modeling Group, University of
California, Davis.
DSI, 2001. Yusufeli Reservoir Hydroelectric Power Plant Project Revised Feasibility
Report (Economic Analysis).
EPA, 1997. Volunteer Stream Monitoring: A Methods Manual.
Hamilton, K., Bergersen, P.,1984. Methods to Estimate Aquatic Habitat Variables,
Colorado Cooperative Fishery Research Unit.
Hartmann, J. ,1977. Fischereiliche Veränderungen in kulturbedingt eutrophierenden
Seen. Schweiz. Z. Hydrol. 39: 243-254Institut für Wasserwirtschaft [Ed.](1979):
Empfehlungen für den Entwurf und die Ausführung von Flachlandspeichern.
Mitteilungen des IfW, Vol. 43: 135 pp. + Annex
Jackson, D. (2000): The Influence of Dams on River Fisheries. Prepared for the
World Commission of Dams, Thematic Review II.1: Dams, ecosystem functions and
environmental restoration - http://www.dams.org/. 36pp. + Annexes
Miranda, S. (2000): A Review of Guidance and Criteria for Managing Reservoir and
Associated Riverine Environments to Benefit Fish and Fisheries. Prepared for the
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 59 / 77
Montana State University Department of Ecology, Ecology Courses Lecture Notes,
http://www.montana.edu/ecology/courses/biol404/lect9ncycling.doc.
Naz, M., Turkmen, M., 2004. Phytoplankton Biomass and Species Composition of
Lake Golbasi (Hatay-Turkey). Faculty of Fisheries, Mustafa Kemal University, Hatay
– Turkey.
Peukert, V., 1970. Untersuchungen über den Einfluss von überstauten Flächen auf
die Wasserqualität von Talsperren. Fortschr. Wasserchem. u. Grenzgeb. 12: 66-82
Peukert, V. (1970): Untersuchungen über den Einfluss von überstauten Flächen auf
die Wasserqualität von Talsperren. Fortschr. Wasserchem. u. Grenzgeb. 12: 66-82
Vollenweider, R. A. (1976): Advances in defining critical loading levels for
phosphorus in lake eutrophication. Memorie Ist. ital. Idrobiol. 33: 53-83
TGL 27 885/04, 1985. Fachbereichsstandard Nutzung und Schutz der Gewässer –
Stehende Binnengewässer: Wassergütebewirtschaftung wasserwirtschaftlicher
Speicher. Ministerium f. Umweltschutz und Wasserwirtschaft Berlin, 6 pp.
Knepp, G.L., and Arkin, G.F (1973). Ammonia toxicity levels and nitrate tolerance of
channel catfish. The Progressive Fish Cultirist, 35:221.
UCWW Web site , 2005. Water Quality Parameters, River Assessment Monitoring
Project, Kentucky Water Watch, http://kywater.org/ww/ramp/rmtests.htm.
WCD [World Commission of Dams, Ed.] (2000): Dams, Ecosystem Functions and
Environmental Restoration. WCD Thematic Review Environmental Issues II.1, Final
Version: November 2000. 186 pp.
Williams, M. W., 2001. The Role of Organic Nitrogen in the Nitrogen Cycle of a HighElevation Catchment, Colorado Front Range, USA. Department of Geography and
Institute of Arctic and Alpine Research, University of Colorado.
World Commission of Dams, Thematic Review II.1: Dams, ecosystem functions and
environmental restoration - http://www.dams.org/. 53pp.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 60 / 77
I.3. Baraj Sahasından Akışaşağı Nehir Su Seviyelerinin Modellenmesi (Doğal ve
Yapay İçeri Akışlar için)
I.3.1. Amaç
Bu çalışmanın amacı, Yusufeli Barajının akışaşağısında kalan Çoruh Nehri kesimini,
geniş bir akış menzilinde su derinlikleri, akış hızları ve kayma gerilmesi bakımından
incelemektir. Bu anahtar parametreler sel korunma seviyesi, kanal stabilitesi, su
faunası için habitat uygunluğu ve nehir bitki örtüsünün oluşmasının mantıklı
tahminleri için gereklidir.
Bu çalışmanın özel kapsamı, Çoruh Nehrinin Yusufeli Baraj sahasından(km 28,46)
Deriner Rezervuarındaki minimum işletme seviyesine(km 337) kadar olan kesimini
kapsamaktadır. Çalışmaların geçici kapsamı, mevcut durumu, Yusufeli
Rezervuarında ilk su tutulmasını ve bu rezervuarın, planlanan Artvin Rezervuarıyla
(Yusufeli Rezervuarının 20 km akışaşağısında) birlikte ve yalnız çalışması
durumlarında gelecekteki çalışma safhasını kapsamaktadır. Dolayısıyla, bu
çalışmanın sonuçları, mevcut durumların ve doldurma veya çalışma senaryolarının
karşılaştırılmasına izin verdiği kadar değişik çalışma planlarının kıyaslanmasına da
izin vermektedir.
Bu amaçlar, Hidrolik Mühendislik Merkezi tarafından geliştirilmiş olan bir HEC-RAS
yazılımı (ABD Ordu Mühendisler Kurumu Nehir Analiz Sistemi) kullanılmıştır. Bu
program, durağan akış su seviyesi profili hesaplamaları, durağan olmayan akış
simülasyonları, hareketli sınır sediman taşınması hesaplamaları için tek boyutlu
hidrolik analiz bileşenleri gerçekleştirmeye izin vermektedir.
I.3.2. Mevcut Veriler
I.3.2.1. Akış Verileri
Simülasyonlar için kullanılan akış verileri ;
1) Q1, Q2, Q3; İlk su tutulması sırasında akışaşağı salınım
2) Q (7,10); Rezervuar çalışmasında minimum akışaşağı salınım (ENCON
tarafından hesaplanmış ve önerilmiş)
3) Q (%90); %90 süreklilik akışı (ENCON tarafından hesaplanmış ve önerilmiş)
4) Q (%84); %84 süreklilik akışı (ENCON tarafından hesaplanmış ve önerilmiş)
5) Q (1 Türbin); Minimum çalışma senaryosu (8saat/gün)
6) MQ; Yıllık ortama boşaltım
7) Q (3 Türbin); Maksimum çalışma senaryosu (8saat/gün)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 61 / 77
I.3.2.2. Topoğrafik Veriler
Çoruh Nehri kanalının ve sel havzasının sistematik bir haritalandırma ve geometrik
olarak doğru tetkikleri mevcut değildir. Topoğrafik ve uzamsal verilerin maksimum
çözünürlüğü 10m-DYM ve:25.000 ölçekli resmi 1Topoğrafik harita ile sağlanmıştır.
Yusufeli Baraj sahasının 28,46 km akışaşağısında başlayan bir erim ekseni
tanımlandıktan sonra, vadi kesitleri Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak Dijital
Yükseklik Modeli’nden (DYM) elde edilmiştir. Yer belirleme noktaları vadinin dibinde
erim eksenindeki bütün 10 m yükseklik çizgileri kesitleri için tanımlanmıştır(x ekseni,
17 puan). Kesitler erim eksenine dikdörtgen olarak tanımlanmıştır. Y ve Z
koordinatları, yükseklik konturlarında maksimum beklenen su seviyelerine kadar
bütün kesitler için elde edilmiştir. Geometrik olarak belirlenmiş 17 kesit noktası Şekil
Çalışmanın kapsamı içinde, nehir yatağı profili için Yusufeli baraj sahasından
başlayan ve 28,46 km akışaşağısına uzanan kesitler kullanılmıştır. Bu uzaklık,
Yusufeli baraj aksı ve planlanan Deriner rezervuarının minimum çalışma seviyesinin
bulunduğu yer arasındaki alanda simülasyonlar gerçekleştirmek için kullanılmıştır.
Nehir boyunca belirlenen kesitte su seviyesinin hesaplanması için, nehir yatağı
geometrisi (ör. nehir yatağının eni, nehir yatağının eğimi) tanımlanmalıdır.
Dolayısıyla, çalışma alanının topografyası yükseklik verileri ile belirlenecektir.
Yükseklik çizgileri 10 m aralığı için var olacak, nehir yatağı geometrisinin kesin profili
kontur değişimlerinin gözlendiği her noktada kesitler (28,46 km boyunca) seçilerek
çizilecektir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 62 / 77
Şekil I.3.1. Çoruh Nehri boyunca Yusufeli Baraj Sahası ve Deriner Rezervuarı’nın
Minimum Çalışma Seviyesi baraj gölünün en derin (baraja en yakın yer) kısmındaki
su alanında seçilen Ana Kesitler
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 63 / 77
I.3.3. Yöntem
I.3.3.1. HEC-RAS
HEC-RAS 3.1.2 yazılımı durağan ve durağan olmayan akış senaryoları için tek
boyutlu hidrolik analiz gerçekleştirmek için kullanılmıştır.
Durağan akış analizi tek boyutlu enerji denkleminin çözünmesine dayanmaktadır
(Bernoulli’nin denklemi). Durağan akış analizi için temel varsayım, modellenen bütün
nehir kesiti boyunca boşaltımın sabit kaldığıdır. Enerji kayıpları sürtünme (Manning’in
denklemi)
ve
sıkışma/genişleme
(hızdaki
değişimle
çarpılan
katsayı)
hesaplanmaktadır. Momentum denklemi su yüzey profilinin hızlı bir şekilde değiştiği
durumlarda kullanılmaktadır. Karışık su rejimleri (hidrolik sıçramalar) buraya dahil
edilmiştir.
Durağan olmayan akış simülasyonu, HEC RAS modelleme sisteminin ikinci önemli
özelliğidir. Durağan olmayan akış analizinin temel varsayımı, modellenen nehir
kesitindeki akış boyunca dinamik içeri akış hidrografının tepe noktalarını düzleyen
tutulma etkileri boşaltımı değiştirir. Bu bileşen esas olarak alt kritik akış rejimi
hesaplamaları için geliştirilmiştir. Açık kanal akışının bütün prensipleri sürekliliğin
korunması ve kütlenin korunmasıdır. Bu prensipler, matematiksel olarak iki kısmi
diferansiyel denklem olarak, St. Venant’ın denklemleri olarak ifade edilirler. Denklem
sistemi kaplı sonlu farklar yoluyla çözülür.
I.3.3.2. Varsayımlar
DYM’den CBS yoluyla elde edilen kesitler vadi eğimlerini ve vadi tabanını temsil
etmektedir. Nehir yatağı, dar sel havzasına kazınmış veya dik eğimler arasında
sıkışmış bir şekilde vadi dibinin aşağısındadır. Kanalın ortalama tepe yüksekliği her
kesit için topoğrafik haritalardan elde edilmiştir. Kanalın ortalama standart kesiti , en
fazla üç metrelik derinlik ve 1:2 oranında ortalama kıyı eğimi ile trapezoid olarak
kabul edilmiştir (Şekil I.3.2). Bu kabul, arazi çalışmalarında proje elemanları
tarafından görülen aşağı yukarı bütün tipik nehir arazilerine uymaktadır.
Manning’in pürüzlülük katsayısı nehir yatağı için 0.004, sel havzası ve vadinin yanal
eğimleri için 0.07 olarak seçilmiştir (USGS, 1989:Doğal Kanallar ve Taşkın Havzaları
için Manning’in Pürüzlülük Katsayılarının Seçimi için Birleşik Devletler Jeolojik
Araştırma)
Bu 17 kesitin, üç çok dik alt-kesitlerle çakışarak ve karışık alt kritik/süper kritik akış
ile geniş aralılarla düzenlenmesinin, akış analizinde hesaplama sorunlarına yol
açması beklenmiştir. Dolayısı ile, HEC_RAS İnterpolasyon Aracı kesitlerin sayısını
gerçekte arttırmak için kullanılmıştır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 64 / 77
Eğim 1:2
3 metre
Şekil I.3.2. Çoruh Nehrinin Nehir yatağı Varsayımlarını Yansıtan Görünümü
Artıkların akışlarını, düşük ve ortalama akışların yanı sıra değişik senaryolardaki
çalışma akışlarını tanımlamak için dokuz boşaltım tanımlanmıştır(Tablo I.3.1).
Tablo I.3.1. Simülasyonlar için Kullanılan Akış Verileri Aşağıda Gösterilmiştir
Boşaltım
Q1
Q2
Q3
Q (7,10)
Q (90%)
Q (84%)
Q (1 Türbin)
MQ
Q (3 Türbin)
[m³/s]
5
7
8
22
28,1
31,3
107
126,7
321
Aşağıdaki model çalıştırmaları gerçekleştirilmiştir:
(A) Artvin Barajı olmadan (km 0- km 28,46)
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 65 / 77
Durağan akış analizi, bütün boşaltımlar Tablo I.3.1 ile uyumlu, akışyukarısı sınır
durumu= ortalama yerel nehir yatağı eğimi ile normal derinlik, akışaşağı sınır
durumu= 337 m DSÜ’de W.S. Yüksekliği (Deriner Rezervuarındaki minimum çalışma
seviyesi)
(B1) Artvin Barajı ile (km 0 - km 20)
Durağan olmayan akış analizi, Q (1 Türbin), 4 saat çalışma, 7 saat sıfır boşaltım, 4
saat çalışma, 9 saat sıfır boşaltım, ...vs. akışyukarı sınır durumu= ortalama yerel
nehir yatağı eğimi ile normal derinlik, akışaşağı sınır durumu= 500 m DSÜ’de W.S.
Yüksekliği (Artvin Rezervuarındaki çalışma seviyesi)
(B2) Artvin Barajı ile (km 0 - km 20)
Durağan olmayan akış analizi, Q (3 Türbin), 4 saat çalışma, 7 saat sıfır boşaltım, 4
saat çalışma, 9 saat sıfır boşaltım, ...vs. akışyukarı sınır durumu= ortalama yerel
nehir yatağı eğimi ile normal derinlik, akışaşağı sınır durumu= 500 m DSÜ’de W.S.
Yüksekliği (Artvin Rezervuarındaki çalışma seviyesi)
Bu model Yusufeli baraj sahasının Artvin barajı ile ve Artvin barajı olmadan durumları
ile ilgilenmektedir. Hem durağan akış, hem de durağan olmayan akış koşulları
modelde simüle edilmiştir. A durağan akış analizi (Artvin rezervuarı olmadan), mevcut
durum koşulları, inşaat safhası ve Yusufeli Barajında Artvin Rezervuarı olmadan ilk
su tutulması için geçerlidir. Dolayısı ile, akışaşağı sınır durumu, Deriner
Rezervuarının minimum çalışma seviyesi olan 337 m DSÜ olarak alınmıştır. Dahası,
bu Yusufeli’nin planlanan çalışma safhasına başlayacağı ancak Artvin Barajı’nın
inşaatının tamamlanmış olmayacağı gibi olası olmayan bir durum için geçerlidir.
Son durumun durağan olmayan akış analizi ile simüle edilmesi gerektiği kesin olarak
söylenebilir. Ancak, hidrolik sıçramalı karışık alt kritik/süper kritik akış, ve homojen
olmayan kanal geometrik verileri, programın kararsızlığına ve sonlanmasına yol
açmıştır. Yerel ızgaralara savaklara yerleştirilmesi gibi başka manipülasyonlar bu
problemi önleyebilir ancak sonuçlar rasgele ve kuşkulu olacaktır.
Artvin’in de çalıştığı varsayıldığında, normal Yusufeli işletmesi için durağan olmayan
akış analizleri (B1, B2) (Artvin ile) geçerlidir. Yüksek akışaşağı sınır W.S.
yüksekliğinden dolayı, hidrolik sıçramalar önlenmiştir ve durağan olmayan akış
modeli hatasız şekilde çalışmıştır.
I.3.4. Sonuçlar
I.3.4.1 Durağan Akış Analizi Sonuçları
Artvin rezervuarı bulunmayan süreçler için belirlenmiş dönemler ele alındığında,
durağan olmayan akış simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Ana kesit noktalarındaki
minimum kanal yüksekliği ve En düşük minimum akışta (Q1) kanaldaki hız, ortalama
akış (MQ) ve maksimum türbin çalışma akışı (Q3 Türbin), Tablo I.3.2, Tablo I.3.3, ve
Tablo I.3.4.’de sunulmuştur. Bu veriler projenin bütün safhalarında beklenebilecek
bütün hidrolik koşullara dair yoğun bir genel açıklama sağlamaktadır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 66 / 77
Tablo I.3.2. HEC-RAS Modelinden Minimum akış için Elde Edilen Sonuçlar (Q1)
Deriner’in
minimum işletme
Nehir
Toplam Q
seviyesinden
İstasyonu No
(m3/s)
uzaklığı
(km)
Su Yüzeyi
Min Kanal
Yüksekliği
Yüksekliği (m)
(m)
Kanaldaki hız
(m/s)
No 17
No 16
No 15
No 14
No 13
No 12
No 11
No 10
No 9
No 8
No 7
No 6
No 5
No 4
No 3
No 2
No 1
337.00
347.00
357.00
367.00
377.00
387.00
397.00
407.00
417.00
427.00
437.00
447.00
457.00
467.00
477.00
487.00
497.00
1.80
0.98
1.06
0.88
1.00
1.32
0.67
1.31
0.90
1.90
0.97
1.56
1.54
0.80
0.94
1.17
0.86
Doküman adı:
0.000
1.630
3.590
4.540
5.430
8.630
11.490
12.040
15.200
15.310
18.600
18.640
20.300
22.500
24.610
26.000
28.460
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
337.36
347.15
357.21
367.44
377.19
387.97
397.66
407.48
417.67
427.43
437.79
447.26
457.37
467.91
477.48
487.77
497.87
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 67 / 77
Tablo I.3.3. HEC-RAS Modelinden Ortalama Akış için Elde Edilen Sonuçlar (MQ)
Deriner’in
minimum
Nehir
işletme
İstasyonu No seviyesinden
uzaklığı
(km)
No 17
No 16
No 15
No 14
No 13
No 12
No 11
No 10
No 9
No 8
No 7
No 6
No 5
No 4
No 3
No 2
No 1
Doküman adı:
Toplam Q
(m3/s)
Su Yüzeyi
Min Kanal
Yüksekliği
Yüksekliği (m)
(m)
Kanaldaki hız
(m/s)
0.000
1.630
3.590
4.540
5.430
8.630
11.490
12.040
15.200
15.310
18.600
18.640
20.300
22.500
24.610
26.000
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
126.7
337.00
347.00
357.00
367.00
377.00
387.00
397.00
407.00
417.00
427.00
437.00
447.00
457.00
467.00
477.00
487.00
339.51
348.41
358.99
369.14
378.86
391.14
400.45
409.64
420.75
429.65
438.61
448.99
459.86
471.11
480.21
490.73
4.20
2.45
2.46
3.63
2.29
2.41
2.07
3.91
2.18
4.10
9.55
3.98
3.22
2.06
2.39
2.74
28.460
126.7
497.00
500.85
2.29
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 68 / 77
Tablo I.3.4. HEC-RAS Modelinden Maksimum Türbin Çalışma Akışı için Elde Edilen
Sonuçlar (Q-3 Türbini)
Nehir
İstasyonu
No
Deriner’in
minimum işletme
Toplam Q
seviyesinden
(m3/s)
uzaklığı
(km)
Su
Yüzeyi
Min
Kanal
Kanaldaki hız
Yüksekliği
Yüksekliği (m)
(m/s)
(m)
No 17
No 16
No 15
No 14
No 13
No 12
No 11
No 10
No 9
No 8
No 7
No 6
No 5
No 4
No 3
No 2
No 1
0.000
1.630
3.590
4.540
5.430
8.630
11.490
12.040
15.200
15.310
18.600
18.640
20.300
22.500
24.610
26.000
28.460
337.00
347.00
357.00
367.00
377.00
387.00
397.00
407.00
417.00
427.00
437.00
447.00
457.00
467.00
477.00
487.00
497.00
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
321.0
341.05
349.71
360.44
370.58
380.06
392.65
401.88
411.04
422.39
431.11
439.68
450.62
461.30
473.20
481.88
492.27
502.32
4.50
3.01
3.13
4.49
3.26
3.19
2.75
4.48
2.94
4.72
11.59
4.28
3.99
2.51
3.33
3.62
3.09
Artık ve minimum akışaşağı boşaltım ihtiyaçlarının tartışılması için, akışaşağı erimin
habitat uygunluğu düşen boşaltıma bağlı olarak değerlendirilmelidir. Bu amaçla, su
derinliği sınıflarının, ortalama akış hızının ve tipik nehir yatağı sedimanları için kritik
kayma gerilmesi oransal olmayan grafiklerden çıkartılmıştır(Şekil I.3.3, Şekil I.3.4,
Şekil I.3.5). Üç ızgara sahasında birbirlerine yakın yerleştirilmiş akışaşağısı
kesitlerinin oransız etkilerini önlemek için, HEC-RAS İnterpolasyon aracılığıyla
yaratılmış kesitler de dahil olmak üzere bütün kesitler dahil edilmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 69 / 77
100%
Su
90%
Q1=5 m³/s
80%
Q2=7 m³/s
70%
Q3=8 m³/s
60%
50%
Q (7,10)=22 m³/s
40%
Q (90%)=28.1 m³/s
30%
Q (84%)=31.3 m³/s
20%
Q (1 Turbin)=107 m³/s
10%
MQ=126.7 m³/s
0%
0.000.100.250.500.751.001.502.00- >2.50 m
0.10 m 0.25 m 0.50 m 0.75 m 1.00 m 1.50 m 2.00 m 2.50 m
Q (3 Turbin)=321 m³/s
Şekil I.3.3. Su Derinliği Sınıflarının Sürekliliği
100%
Akış Hızı
90%
Q (3 Türbin)=321 m³/s
80%
MQ=126.7 m³/s
70%
60%
50%
Q (84%)=31.3 m³/s
40%
Q (90%)=28.1 m³/s
30%
Q (7,10)=22 m³/s
20%
Q3=8 m³/s
10%
Q2=7 m³/s
0%
0.00.1
m/s
0.10.2
m/s
0.20.3
m/s
0.30.4
m/s
0.40.5
m/s
0.50.6
m/s
0.60.8
m/s
0.81.0
m/s
1.01.2
m/s
1.21.5
m/s
1.52.0
m/s
2.02.5
m/s
2.5- > 3.0
3.0 m/s
m/s
Q1=5 m³/s
Şekil I.3.4. Ortalama Akış Hızlarının Sürekliliği
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 70 / 77
100%
Kritik
Kayma Shear
Gerilmesi
Critical
90%
80%
Q1=5 m³/s
70%
Q2=7 m³/s
60%
Q3=8 m³/s
50%
Q (7,10)=22 m³/s
40%
30%
Q (90%)=28.1 m³/s
20%
Q (84%)=31.3 m³/s
10%
0%
Orta
İri Kum
Kum
0.63...2
0.63 mm mm
Kum/Çakıl Orta
Karışık
Çakıl,
0.63...6. 6.3...20
3 mm
İri
Çakıl
20...63
MQ=126.7 m³/s
Tabaka
İri taş
çakıl, 10..20 100 mm ve
x 40...60
daha iri
Şekil I.3.5. Nehir Yatağı Materyallerinin Karakteristik Tane Boyut Sınıflarının Kritik
Kayma Gerilmesinin Sürekliliği
I.3.4.2 Durağan Olmayan Akış Analizi Sonuçları
Durağan olmayan akış analizleri Artvin rezervuarında Yusufeli HEP çalışmasının akış
tepelerinin gerçekçi akışını göstermektedir. Akış aşağı su seviyesi için en yüksek
dalga boyu 2.6 m civarında veya aşağısındadır. En yüksek işlevsel akış tepeleri
sırasında, ilk akışaşağı kesitlerde zorlu kayma gerilmesi tepe noktacıkları oluşmuştur.
İlk altı kesit noktası için (Yusufeli baraj ekseninden başlayarak) hesaplanan su yüzeyi
yüksekliği, kayma gerilmesi ve kanaldaki hız Tablo I.3.5, Tablo I.3.6, Tablo I.3.7 ve Tablo
Tablo I.3.5. Q 1 Türbin ve Q (7,10) için Minimum Akışaşağı Boşaltım şeklindeki
Q (Türbin, 8saat) [m³/san]
107
Nehir İstasyonu (km)
(İstasyon no)
Q (min, 16saat) [m³/san]
22
28.46
(No 1)
26
(No 2)
24.61
(No 3)
22.5
(No 4)
20.3
(No 5)
18.64
(No 6)
W.S. Yüksekliği [m DSÜ]
Min [gün]
500.13
Ortalama [gün]500.43
499.98
500.00
499.98
500.00
499.99
500.00
500.00
500.00
500.00
500.00
Maks. [gün]
500.02
500.02
500.01
500.00
500.00
Min [gün]
7.3
Ortalama [gün]24.0
0.0
0.4
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Maks. [gün]
1.0
0.1
0.1
0.0
0.0
Min [gün]
0.61
Ortalama [gün]1.01
0.06
0.14
0.02
0.06
0.02
0.04
0.01
0.03
0.00
0.02
Maks. [gün]
0.31
0.12
0.08
0.06
0.03
Kayma Gerilmesi [N/m²]
Akış Hızı [m/san]
Doküman adı:
501.01
57.5
1.81
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 71 / 77
Tablo I.3.6. Q 3 Türbin ve Q (7,10) için Minimum Akışaşağı Boşaltım şeklindeki
(İstasyon no)
321
22
28.46
(No 1)
26
(No 2)
24.61
(No 3)
22.5
(No 4)
20.3
(No 5)
18.64
(No 6)
Min [gün]
500.05
499.93
499.94
499.95
499.98
499.99
500.01
500.01
500.00
500.00
500.00
Maks. [gün]
502.41
500.11
500.07
500.06
500.02
500.01
Min [gün]
7.3
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Ortalama [gün]51.4
3.0
0.4
0.2
0.1
0.0
Maks. [gün]
139.7
9.3
1.2
0.5
0.3
0.1
Min [gün]
0.61
0.06
0.02
0.01
0.00
0.00
Ortalama [gün]1.41
0.34
0.14
0.10
0.07
0.04
Maks. [gün]
0.92
0.37
0.25
0.19
0.09
3.01
Tablo I.3.7.Q 1 Türbini ve Sıfır Akışaşağı Boşaltım için Durağan Olmayan Akış
(İstasyon no)
107
0
28.46
(No 1)
26
(No 2)
24.61
(No 3)
22.5
(No 4)
20.3
(No 5)
18.64
(No 6)
Min [gün]
499.93
499.97
499.98
499.98
499.99
499.99
Ortalama [gün] 500.33
500.00
500.00
500.00
500.00
500.00
Maks. [gün]
501.01
500.03
500.02
500.02
500.01
500.00
Min [gün]
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.3
0.0
0.0
0.0
0.0
Maks. [gün]
57.5
1.1
0.1
0.1
0.0
0.0
Min [gün]
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.10
0.04
0.03
0.02
0.01
Maks. [gün]
0.31
0.12
0.08
0.06
0.03
Doküman adı:
1.81
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 72 / 77
Tablo I.3.8. Q 3 Türbinleri ve Sıfır Akışaşağı Boşaltım için Durağan Olmayan Akış
(İstasyon no)
Q (Türbin, 8 saat) [m³/san]
321
Q (min, 16 saat) [m³/san]
0
28.46
(No 1)
26
(No 2)
24.61
(No 3)
22.5
(No 4)
20.3
(No 5)
18.64
(No 6)
Min [gün]
499.81
499.92
499.93
499.94
499.98
499.99
500.01
500.01
500.00
500.00
500.00
Maks. [gün]
502.41
500.11
500.08
500.06
500.02
500.02
Min [gün]
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Ortalama [gün]46.6
3.0
0.4
0.2
0.1
0.0
Maks. [gün]
139.9
9.3
1.2
0.5
0.3
0.1
Min [gün]
0.00
-0.01
0.00
0.00
-0.01
0.00
Ortalama [gün]1.00
0.30
0.12
0.08
0.06
0.03
Maks. [gün]
0.92
0.37
0.25
0.19
0.09
Kayma gerilmesi [N/m²]
3.01
I.3.5. Sonuçlar
Yukarıda sunulan Tablolar ve Şekillerin yanı sıra, bütün HEC-RAS çıktı dosyaları,
Çoruh akışaşağı nehir kesitindeki hidrolik birleşmelerin ve bunların olası çevresel
etkilerinin detaylı bir anlaşılması için incelenmiştir.
I.3.5.1. Sel Korunma Seviyesi
Akışaşağı sel korunma seviyesi Yusufeli rezervuarı ve hidrotermik çalışmadan
etkilenmemiştir. Maksimum türbin çalışma boşaltımı (Q = 321 m³/san) ve Artvin
barajının tamamlanmasında beklenmeyen bir gecikme olduğu varsayıldığında,
akışaşağı su seviyesi yolun altında kalır (Artvin Yusufeli Yolu) (Şekil I.3.6).
Dolayısıyla, Yusufeli ve Artvin baraj sahaları arasındaki mesken yerlerinin yol ulaşımı
Yusufeli santral çalışması sebebiyle kopmayacaktır. Su altında kalan çevre
uzunluğunun tamamı her yıl su altında kalan kanalın içindedir. Daha yüksek
boşaltımlarla, vadinin dibindeki sel alanı mevcut durum koşullarındaki benzer sellerle
aşağı yukarı aynı olmaktadır (Yusufeli rezervuarında su tutulmasından dolayı).
Yusufeli ve Artvin rezervuarlarının birlikte çalışmalarıyla, akışaşağı su seviyesi ana
olarak Artvin baraj çalışmasıyla kontrol edilecektir. 500 m DSÜ seviyesine kadar olan
su tutulması Artvin Rezervuarının üzerinde açık bir etkidir. Artvin baraj gölünün en
derin (baraja en yakın yer) kısmındaki su alanında işletme suyu seviyelerinin
dalganmasının taşkını, Yusufeli çalışmasına göre maksimum dalga ≤ 2.6 m ve
maksimum erimi yaklaşık 2.5 km olacak şekilde ayarlanacaktır. Bu ayarlanmadan
dolayı herhangi ek bir yapı etkilenmeyecektir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 73 / 77
510
490
470
[m DSÜ]
450
430
410
390
Artvin’le water
maksimum
su seviyesi
Q(3 T)
Maximum
level Q(3
T) with Artvin
370
Maximum
level Q(3
withoutQ(3
Artvin
Artvin’sizwater
maksimum
suT)
seviyesi
T)
Road
elevation
Yol Yüksekliği
350
Nehir
yatağı
yüksekliği
River
bed
elevation
330
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
17,5
20
22,5
25
27,5
30
Nehir istasyonu [km]
Şekil I.3.6. Maksimum Türbin Çalışması ile Akışaşağı Su Seviyeleri
I.3.5.2. Akışaşağı Nehir Yatağı Stabilitesi
Hidrotermik boşaltımının yanı sıra, taşma savağından taşanlar da Yusufeli
rezervuarını herhangi bir partikülü taşımadan ve minimum asılı yük olmadan terk
edecektir. (Bakınız Bölüm V.1.5. ve Bölüm VI.1.3). Katı maddelerin akışyukarı
tutulmasından
dolayı,
akışaşağı sediman
taşıma
kapasitesi
yeterince
kullanılmamaktadır. Bu koşullarda, nehir, nehir yatağını ve kıyılarını aşındırmaya
meyillidir (Mangelsdorf vd. 1990, Bettes in Calow & Petts 1994). Kalın parke
taşlarından ve kayalardan oluşan erozyona dayanıklı bir koruma tabakasının
oluşturulması olasıdır (Carling 1994), ancak bu şu anda doğrulanamaz. Katı
maddelerin nehir tarafından taşınması kendi başına bir problem değildir, ancak
sahillerin duraylılığında ve Yusufeli barajının vadi tarafında kurulmuş yapılarda
sorunlar yaratabilir.
Maksimum türbin çalışma boşaltımı (Q = 321 m³/san) ve Artvin Barajının
tamamlanmasında beklenmeyen bir gecikme olduğu varsayıldığında, akışaşağı
erozyonun yoğunluğu Yusufeli ve Artvin rezervuarlarının birlikte çalışması
durumundan daha yüksektir.
İlk durumda, baraj yanı 5 km akışaşağısı kesiti için ortalama kayma gerilmesi
yaklaşık197 N/m³ ‘dür(91-360 N/m²). Buna karşılık gelen dirençli nehir yatağı
materyalinin tane boyutu yaklaşık 180 - 360 mm olarak tahmin edilmiştir. Takip eden
akışaşağı kesitlerde benzer koşullar verilmiştir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 74 / 77
İkinci durumda, aynı etki alanındaki ortalama kayma gerilmesi yaklaşık 29.3
N/m³‘dür(0.6-149 N/m²). Burada, dirençli nehir yatağı materyali 100 -150 mm
civarında tane boyutuna sahip olacaktır.
Her iki durumda da, derin tabakalardaki bazı kısımlar ve büyük taneler arasındaki
boşluklara sıkışmış olanlar haricinde dirençli materyallerden daha ince boyuta sahip
bütün tane sınıfları, Yusufeli Barajına yakın olan akışaşağı kesiminden
sürüklenecektir.
Artvin Barajının artan durulma etkisiyle, kayma gerilmesi Yusufeli baraj sahasından
aşağıya akıntıyı hızla azaltmaktadır. Dolayısıyla, aşınan maddeler, göreceli olarak
kısa olan bir taşınma mesafesinden sonra sıralı biçimde çökecektir(Bettess 1994).
I.3.5.3. Sucul Ekosistem için Habitat Uygunluğu
Mevcut durum arazi çalışması sırasında, balık toplulukları sucul ekosistemin
bütünlülüğünün göstergeleri olarak ele alınmışlardır (Bölüm V.2). Normal akış
rejimlerinin değişimi balık dağılımı ve birleşme yapısını etkilemektedir (Pringle vd.
2000). Balıkların habitata uygunlukları açısından, pek çok hidrolik parametrenin
önemli hidrolik parametreler olduğu bilinmektedir. Ne yazık ki, Türk balık türleri ve
balık toplulukları hakkında sistematik olarak gerçekleştirilmiş bir araştırma
bulunmamaktadır. Dolayısıyla, ekolojik balık topluluklarının genel habitata
ihtiyaçlarının hidrolik şablonlarla karşılaştırılması potansiyel etkilerin tahmininde tek
mümkün yaklaşımdır. Aşağıdaki hidrolik sorunlar ekolojik etki değerlendirilmesi için
sağlanabilir.
I.3.5.3.1. İlk Su Tutulması Safhası
Kısa bir süre boyunca(birkaç günden birkaç haftaya kadar), akışaşağı boşaltım
çarpıcı bir şekilde 5-8 m³/sn’ye düşecektir. Planlanan su tutulması programına
göre(Bölüm V.5, Şekil IV.26), bu azalmanın Kasım/Aralık‘ta, Cyprinid balık türlerinin
üreme döneminin dışında ancak sert soğukların başlamasından önce, gerçekleşmesi
beklenmektedir. Dolayısıyla, bu süredeki minimum boşaltım, balık türlerinin
gelecekteki Artvin rezervuarında yeniden yaşamasını sağlamak için yeterli balık
popülasyonunun hayatta kalmasına yöneliktir. Şekil I.3.3 ve Şekil I.3.4’den
görülebileceği üzere, 5m³/sn ile 8 m³/sn sınırları içinde, tepe genişlikleri 5m’den
büyük olan, bütün kesitlerin %60’ında, su derinliği ≥ 0.5 m olanların %41’inden
fazlasıyla sürekli akan su hacmi korunmuştur.
Bu değerler doğal düşük akışlardaki mevcut durum koşullarının çok altındadır.
Ancak, suyun ikincil bir kirlenmesinin gerçekleşmediği ve bu dar zaman çerçevesinde
üremenin yanı sıra yoğun beslenmenin zorunlu bir aktivite olmadığı ön koşullarda,
gelecekteki rezervuar kolonizasyonu için sağlanması öngörülen popülasyonların
hayatta kalması mantıklıdır.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 75 / 77
I.3.5.3.2. İşletim Safhası
Artvin barajının tamamlanmasında beklenmedik bir gecikme olduğu varsayıldığında,
sıfır minimum akışaşağı salınım ile tepe yapan hidrotermik çalışma programı,
akışaşağısındaki balık popülasyonlarını ciddi şekilde tüketecektir. Eğer Artvin
barajının tamamlanması üreme döneminden sonraya kalırsa çok önemli etkiler
beklenmektedir. Ana rahatsızlık, ağır hidrolik gerilimdeki sık değişim ve nehir
yatağının geçici olarak kuruyan kesimleri olacaktır. Bu senaryoya göre, Q (7,10)’a
göre bir minimum akışaşağı boşaltım sağlanmalıdır. Bu boşaltım, benzer akış hızları
ve doğal Q(%90) ve Q(%84) gibi su derinlikleri sağlamaktadır. Böyle bir hafifletme
etkisine rağmen, balık larvaları ve yavruları tarafından kullanılan sığlık ızgaraların ve
nokta çubukların sık sık vermiş olduğu rahatsızlıktan dolayı, bu koşullarda üremenin
başarısı sınırlı olacaktır. Bu senaryonun bir yıldan uzun süre devam etmesi halinde,
optimize edilmiş akışaşağı su kaynağı hakkında detaylı bir ekolojik çalışma yapılmalı
ve sonuçları rezervuarın çalışma planında bağlayıcı koşul olarak uygulanmalıdır.
Yusufeli ve Artvin rezervuarlarının birlikte çalıştığı normal durumda, akışaşağı
boşaltım neredeyse durgun bir su kütlesine akmaktadır. Artvin rezervuarının balık
topluluğu geniş bir akış hızı aralığını tolore eden Çorun Nehrinden gelen balıklardan
oluşacaktır. Bu balıklar baraj gölünün en derin (baraja en yakın yer) kısmındaki
sularda değişen akış koşullarından etkilenmeyeceklerdir. Diğer yandan, çalışma
boşaltımı ve sıfır boşaltım arasındaki sık değişim, bıyıklı balık, alabalık gibi balıklar
tarafından oluşturulan stenoecious rheophilic, çakıllara yumurtlayan balık toplulukları
baraj gölünün en derin (baraja en yakın yer) kısmındaki sularla ilgili alanı iyi bir
şekilde kullanmalarını engelleyebilir.
I.3.5.4. Nehir Kıyısına Ait Bitki Örtüsü için Habitat Uygunluğu
Alüvyonlu ormanlar, söğüt çalılar ..vs. gibi tipik nehir kıyısı bitki örtüsü unsurları,
geçici olarak su altında kalmayı da kapsayan farklı akış rejimlerine sahip alanlarla
sınırlıdırlar. En önemli faktörler yıllık ve küçük sellerdir, ancak bu hidrolojik olaylar
genel olarak baraj operatörleri tarafından barajı doldurma amacıyla kullanılır.
Dolayısıyla, Artvin rezervuarının su tutulması gerçekleşmezse, Yusufeli barajının
akışaşağısındaki nehir kıyısı bitki örtüsü Yusufeli rezervuarında su tutulmasından
etkilenecektir. En azından bitki örtüsü topluluklarının baskın yapısında ve
konumlandırılmasında bir kayma beklenebilir. Bu senaryonun birkaç büyüme
sezonundan fazla sürmesi durumunda, yukarıda önerilen optimize edilmiş akışaşağı
su kaynağı hakkındaki ekolojik çalışma nehir kıyısı bitki örtüsünü de kapsamalıdır.
Artvin rezervuarında su tutulması durumunda, bu etki Yusufeli ve Artvin baraj
sahaları arasındaki neredeyse bütün nehir kıyısı bitki örtüsü habitatları sucul bir
ekosisteme dönüşeceğinden, bu etki önemsizdir.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 76 / 77
I.3.6. Referanslar
Bettess, R. (1994): Sediment Transport and Channel Stability. in: Calow, P. & G. E.
Petts (1994): The Rivers Handbook. Hydrological and Ecological Principles. Volume
2. Blackwell Scientific Publications, Oxford: pp. 227-253
Carling, P.A. (1994) In-stream hydraulics and Sediment. in: Calow, P. & G. E. Petts
(1994): The Rivers Handbook. Hydrological and Ecological Principles. Volume 1.
Blackwell Scientific Publications, Oxford: pp. 101-125
Guide for Selecting Manning's Roughness Coefficients for Natural Channels and
Flood Plains United States Geological Survey Water supply Paper 2339.
HEC-RAS 3.1.3 User's Manual
U.S. Army Corps of Engineers River Analysis System, Hydrologic Engineering
Center (2004)
http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/documents/hydref/
Mangelsdorf , J., K Scheurmann & F.-H. Weiß (1990): River Morphology. A Guide for
Geoscientists and Engineers. Springer Series in Physical Environment. Springer
Verlag Berlin - Heidelberg.
Pringle, C. M., M. C. Freeman and B. J. Freeman (2000): Regional effects of
hydrologic alterations on riverine macrobiota in the New World: tropical-temperate
comparisons. BioScience 50: 807-823.
Doküman adı:
Doküman kodu:
Revizyon :
Tarih:
F
Temmuz 2006
Ek I
Sf 77 / 77

Yusufeli CED - EkI - RevF

Transkript

Benzer belgeler

Nihon Kohden Cardiolife-Defibrilatör Donanımı Kullanma Talimatı

Kaçkarlar (30 Ağustos 2005 Zafer Tırmanışı) 26 Ağustos

Bilgisayar Atölyesi Teknisyeni Görev Tanımı TEK/201/GR-001

Siemens Miyabi sistemini kullanarak hepatoselüler karsinomanın

Fizik-1 Uygulama-5

çeşitli yöntemlerle kurutulmuş hünnaptan bisküvi ve kurabiyeler için

İNTERNET ÜZERİNDEN EĞİTİM`DE EĞİTİM PLATFORMU