Buradasın
İnşaat Mühendisliği Bölümü Ders Dışı Semineri: Su Mühendisliği Uygulamaları
youtube.com/watch?v=fnckP87jgSkYapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, İnşaat Mühendisliği Bölümü'nde Redvan Hoca tarafından sunulan bir ders dışı semineridir. Redvan Hoca, İslami Azad Üniversitesi'nden mezun, İstanbul Teknik Üniversitesi'nde doktora yapmış ve su kaynakları, hidroloji mühendisliği ve rezervuar mühendisliği alanlarında çalışmalar yapmış bir akademisyendir.
- Seminer, su kaynaklarının önemi, su döngüsü, taşkınların oluşumu ve türleri, taşkınların barajlara etkileri, rezervuar akışları ve termal tabakalaşma konularını kapsamaktadır. Sunum, suyun dünya üzerindeki dağılımı ve kullanımından başlayıp, taşkınların ekonomik, çevresel ve can kayıpları açısından zararlarını, barajların sediment taşınımı ve hidrolik koşullardaki değişikliklerle karşılaştığı sorunları detaylı şekilde ele almaktadır.
- Seminerin son bölümünde, Köyceğiz Gölü üzerinde yapılan taşkın modelleme çalışmaları örnek gösterilmiş ve sunum sonrası soru-cevap oturumunda taşkın risk yönetimi, disiplinlerarası projeler ve Kanal İstanbul projesinin su kaynaklarına etkileri gibi konular ele alınmıştır.
- 00:07Sunumun Tanıtımı
- İnşaat mühendisliği bölümü ders dışı etkinliğinde Redvan hocadan su mühendisliği uygulamaları konusunda bir seminer sunulacaktır.
- Redvan hocanın 2006 yılında İslam Azad Üniversitesi'nden inşaat mühendisliği lisans programından mezun olduğu, 2009 yılında yüksek lisansını tamamladığı ve 2016 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi'nden doktorasını yaptığı belirtilmiştir.
- Hocanın su kaynakları ve su yapıları, hidroloji mühendisliği ve rezervuar mühendisliği başlıca çalışma alanlarında birçok ulusal ve uluslararası yayın ve bildirisi bulunmaktadır.
- 05:10Su Kaynakları ve Önemi
- Dünyada toplam mevcut suyun ancak yaklaşık %2,6'sı tatlı su olup, bu tatlı su miktarı çeşitli şekillerde mevcuttur: atmosferdeki sular, kutuptaki buz, yer yüzeyindeki sulardan (nehirler, akarsular, göller) ve yeraltındaki sulardan oluşur.
- Son yıllarda kuraklık birçok ülkenin en önemli konularından biri haline gelmiştir, Türkiye'de de yağışların azaldığı görülmektedir.
- Su yönetimi ve su kaynakları ile ilgili araştırmalar ve modellemelerin yapılması çok önemlidir.
- 06:35Su Kullanımı
- Dünyada yaklaşık %71'i tarımda, %18'i sanayide ve %11'i evsel kullanımda kullanılır.
- Türkiye'de tatlı su tüketiminin %73'ü tarım sektöründe, %11'i sanayide ve %16'sı evsel kullanımda kullanılmaktadır.
- Az gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde toplam tatlı suyun yaklaşık %90'ı tarımsal üretimde kullanılırken, gelişmiş ülkelerde bu oran yaklaşık %15-16 civarındadır.
- 08:19Tarım ve Su Kullanımı
- 1995 yılında dünyada yaklaşık 253 milyon hektar alanda, 2010 yılında ise 290 milyon hektar alanda sulamalı tarım yapılmıştır.
- 2025 yılında sulamalı tarım yapılan alanının 330 milyon hektara ulaşacağı tahmin edilmektedir.
- 2010 yılına kadar tarımın ihtiyacı olan su miktarının %19 oranına kadar artacağı tahmin edilmektedir.
- 09:30Sanayi ve Evsel Su Kullanımı
- Gelir düzeyi yüksek ülkelerde tarımsal su kullanımının yerini sanayi sektörü almaktadır.
- Dünya nüfusunun yaklaşık %54'ü kentlerde yaşamaktadır ve 2010 yılında kentli nüfusun %65-67'ye ulaşması beklenmektedir.
- 2025 yılında tarımsal su kullanımının 1,30, endüstriyel su kullanımının 1,50, evsel su kullanımının ise 1,80 kat artması beklenmektedir.
- 11:44Tatlı Su ve Su Döngüsü
- Tatlı su, deniz suyuna göre daha az tuz miktarı bulunan su kaynağıdır.
- Su kaynakları arasında yeraltı suları, kaynak suları, göller, akarsular ve denizler bulunmaktadır.
- Su döngüsü veya hidrolojik döngü, güneş enerjisi ve yerçekim kuvveti etkileri sonucu suyun atmosfer, litosfer ve hidrosfer arasında dolaşmasıdır.
- 13:58Su Döngüsünün Aşamaları
- Güneş enerjisi etkisiyle denizlerden, okyanuslardan ve diğer su kaynaklarından buharlaşma ortaya çıkar.
- Buharlaşan su atmosfere girerek rüzgarlar etkisiyle hareket eder ve belli koşullar oluştuğunda yağmur, kar, havalı ve diğer şekillerde yeryüzüne döner.
- Yeryüzüne indiğinde su akarsular gibi akışa geçer, süzülme ile yeraltına iner veya buharlaşma ile atmosfere döner.
- 15:33Yağışların Oluşumu ve Türleri
- Yağışların oluşabilmesi için ortamda su buharı veya nem bulunması gerekir.
- Yağışın oluşması için soğuma, yoğunlaşma, damlaların büyümesi ve yağış alanına yeni bulutların gelmesi gibi dört temel şart gereklidir.
- Yağışlar çeşitli şekillerde ortaya çıkar: yağmur, kar, dolu, çisenti, sulusepken ve kırağı gibi.
- 17:16Yağış Türleri
- Yağmur, bulutlardan düşen çapı yarım milimetreden büyük su damlalarıdır.
- Kar, buluttaki nemin sıfır derece altına indiğinde buz kristalleri şeklinde yoğunlaşmasıyla oluşan yağış türüdür.
- Dolu, kar gibidir ama daha sert ve yoğun, çapı daha büyüktür; 1888 yılında Hindistan'da yaşanan en büyük dolu faciasında yaklaşık 250 kişi hayatını kaybetmiştir.
- 19:12Diğer Yağış Türleri
- Çisenti, yarım milimetreden küçük damlalardır.
- Sulusepken, kar ve yağmurun birlikte yağması durumudur.
- Çığ, açık, soğuk ve rüzgarsız gecelerde zemin, bitkiler ve cisimler havadan daha soğuk durumdaysa su buharının yoğunlaşmasıyla oluşur.
- 20:30Yağışların Faydaları ve Tehlikeleri
- Yağışlar su kaynaklarını besler, hava sıcaklığı üzerinde etki eder ve bitki üzerinde etkilidir.
- Dünya ortalamasında yıllık toplam yağış yaklaşık 800 milimetredir, Türkiye'nin bu değeri ise 643 milimetredir ve bu da Türkiye'nin kurak ve yarı kurak bir ülke olduğunu göstermektedir.
- Fazladan yağan yağışlar taşkın oluşturabilir, birim zamanda düşen yağış yüksekliğine "yağ şiddeti" denir.
- 22:20Taşkınlar ve Türleri
- Taşkınlar genellikle uzun süreli aşırı şiddetli yağışlardan sonra, özellikle geçirimsiz demirlerde ve fazla eğimli kısımlarda meydana gelir.
- Kar yağışının çok fazla olduğu bölgelerde hava sıcaklığının aniden artması sonucunda kar tabakasının erimesi taşkın olayına neden olabilir.
- Taşkınlar tahrip gücü yüksek olan ve dünyada sık karşılaşılan doğal afetlerden biridir.
- 25:02Taşkınların Zararları ve Sınıflandırılması
- Taşkınlar ekonomik zararlar, çevresel etkiler, tarım bölgelerine ve su kaynaklarına zararlar ve can kayıpları gibi sonuçlar doğurabilir.
- Dünya Meteoroloji Örgütüne göre taşkınlar ani taşkınlar, nehir taşkınları, şehir taşkınları, kar enerjisinin neden olduğu taşkınlar ve uz ve mola hareketlerinin neden olduğu taşkınlar olarak sınıflandırılabilir.
- Nehir taşkınları en yaygın olan taşkın türleridir ve şiddetli yağışlar, kar ve buz erimeleri tetikleyebilir.
- 29:49Taşkınların Barajlara Etkileri
- Barajlar yapay su kaynaklarıdır ve barajın haznesi ve gölünde bulunan su önemlidir.
- Taşkınlar barajlara iki tür hasar yapar: yapısal hasar (baraj gövdesine, su yapılarına, türbinlere, kapaklara ve tünellere) ve su kalitesinin azalması.
- Taşkınlar baraj göllerindeki su kalitesini azaltır çünkü su kaynaklarının yönetimi hem miktar hem de kalite açısından önemlidir.
- 32:13Sediment Taşınımı
- Taşkınlarla beraber araziden taşınan çeşitli malzemeler (iri ve ince çaplı) baraj girişinde ve akarsularda farklı davranışlar sergiler.
- Sediment taşınımı üç şekilde gerçekleşir: yatak yükü, çözülmüş yük ve askıda bulunan segment parçacıklar.
- Yatak yükü, daha yoğun ve iri taneli parçacıkları (kumlar, çakıllar) taban boyunca yuvarlanarak, sürüklenerek veya sıçrayarak hareket ettirir.
- 36:01Sediment Taşınımının Önemi
- Çözülmüş yük, suya çözülen ve nehir boyunca hareket eden malzemelerdir (örneğin tuzlar) ve çok küçüktür.
- Askıda bulunan segment parçacıkları, daha uzun mesafe kat edebilir ve baraj gövdesine ulaşabilir, bu nedenle önemlidir.
- Akarsular tarafından baraj rezervuarlarına giren sediment, yapıların dolmasına, ekonomik ömrünün kısalmasına ve rezerv hacminin küçülmesine neden olur.
- 38:17Sediment Birikimi ve Baraj Haznesi
- Rezervuarın biriken sedimenti baraja basınç oluşturur ve bu baraja risk, güvensizlik ve yakındaki tesisatlara hasar verebilir.
- Akarsu rezervuara girdiğinde akım hızı düşer ve bu sediment taşıma potansiyelinin azalmasına neden olur.
- Yatak yükü ve iri taneli askıdaki sediment yükü rezervuarın giriş kısımlarında birikerek delta oluşturur, ince taneli askıdaki sediment ise baraj gövdesine doğru hareket ederek derin kısımlarda birikir.
- 40:42Dansite Farkı ve Akım Türleri
- Sediment taşıyan akarsularla baraj haznesi arasındaki dansite farkı, sıcaklık, özgül ağırlık ve askıda bulunan maddelerden kaynaklanabilir.
- Rezervuar veya göle giren nehir akışının yoğunluğu ile rezervuar veya göldeki su yoğunluğu arasındaki farklılıklar üç farklı akım türüne neden olur: hyper-piknal, epik ve interflow.
- Hyper-piknal akımlar, nehir akışının yoğunluğunun rezervuar veya göldeki suya göre daha yüksek olduğu durumlarda meydana gelir ve yerçekimi kuvveti sayesinde tabana doğru akar.
- 44:29Akış Türleri
- Akışlar iki türde ortaya çıkar: yoğun akış ve hiponakış.
- Yoğun akışta, akış rezervuarın veya gölün tabanında veya tabana yakın bir yerde yoğunlaşır ve küçük ölçekli rezervuarlarda baraj gövdesine kadar ilerleyebilir.
- Hiponakışta ise, düşük yoğunluklu nehir suyu yüksek yoğunluklu rezervuar veya göle girdiğinde, nehir suyu yüzer ve gölün suyunun üzerinde akar ve yayılır.
- 47:09Akış Türleri ve Özellikleri
- Hiponakışta nehir ağzındaki suyun yoğunluğu rezervuar veya gölün suyunun yoğunluğuna eşit olduğunda, karışım tüm derinlikte aynı şekilde ilerler.
- Mezo-piknal akış, hiponakış ve hiponakışa benzer bir kombinasyon şeklindedir ve çökeltiler daha hızlı çökelmeye ve birikmeye başlar.
- Akımların yayılışında sıcaklık etkisi de vardır ve termal tabakalaşma ortaya çıkar.
- 48:50Termal Tabakalaşma
- Termal tabakalaşma, göllerin ve rezervuarların farklı derinliklerde sıcaklıktaki değişikliği ifade eder ve suyun yoğunluğunun sıcaklıkla değişmesinden ortaya çıkar.
- Derin rezervuarlarda ve göllerde termal tabakalaşma üç katmana ayrılır, ancak genellikle iki tabakalı veya tek tabakalı olabilir.
- Epilimnion (en üst tabaka), metaplimnion (ortanca geçiş bölgesi) ve hipolimnion (en alt tabaka) olmak üzere üç temel termal tabaka vardır.
- 53:25Köyceğiz Gölü Modellemesi
- Köyceğiz Gölü, Muğla'da bulunan, farklı sezonlarda ve derinliklerde sıcaklık farklılığı gösteren bir tabakalaşmış göldür.
- Göl, iki çukur halinde birbirine bağlanmış iki kısımdan oluşur ve altında sıcak ve soğuk su kaynakları bulunmaktadır.
- Gölün kuzeyinden Namnam Çayı ve Kargıcak Çayı gibi akarsular girmekte ve zaman zaman taşkınlar meydana gelmektedir.
- 55:24Taşkın Modellemesi
- Namnam Çayı'ndan gelen taşkın suyunun yayılışı modelleme ile incelenmiştir.
- Kalkacak Çayı'ndan gelen taşkın suyunun yayılışı da ayrı bir modelleme ile incelenmiştir.
- Hem Namnam Çayı hem de Kalkacak Çayı'ndan gelen taşkınların birlikte etkisi de modelleme ile incelenmiştir.
- 58:56Sunumun Kapanışı ve Su Kaynaklarının Önemi
- Sunucu, su döngüsünün yaşam döngüsüyle bir olduğunu vurguluyor ve Slovak atasözü olarak "saf su dünyanın ilk ve en önemli ilacıdır" ifadesini paylaşıyor.
- Su kaynaklarına değer verilmesi gerektiği ve su kullanımında dikkatli olunması gerektiği belirtiliyor.
- İnaş mühendisliği öğrencilerine su kaynaklarıyla ilgili projeler ve incelemeler başlatmaları öneriliyor.
- 1:00:33Taşkın Risk Yönetimi ve Disiplinlerarası Çalışma
- Taşkın risk yönetimi, insaat mühendisliği disiplininin bir alt disiplini olarak ele alınıyor ve mevzuatların, yönetmeliklerin ve yönergelerin bu konuda önemine vurgu yapılıyor.
- Sunucu, Erzincan, Ağrı, Iğdır ve Giresun'da yapılan taşkın risk analizi çalışmaları hakkında bilgi veriyor.
- Taşkın risk yönetimi konusunun sadece inşaat mühendisliği değil, finansman, hukuk ve yazılım gibi diğer disiplinlerin de ilgilendiği vurgulanıyor.
- 1:06:30Kanal İstanbul ve Su Kaynakları
- Kanal İstanbul'un yapılmasıyla İstanbul'daki su havzalarına etki olacağı ve yeni şehirleşme alanlarında su sorunu çıkabileceği belirtiliyor.
- Kanal İstanbul'un yapılacağı yerde mevcut bir barajın yıkılacağı ve yerine yeni bir baraj yapılması gerektiği düşünülüyor.
- Kanal İstanbul'un yeraltı sularını tuzlanmasına neden olabileceği ve bu durumun sorun yaratabileceği öngörülüyor.
- 1:09:38Kanal İstanbul'un Teknik Özellikleri
- Kanal İstanbul'un tamamen betonla kaplanmayacağı, mevcut akım hızının yüksekliğinden dolayı kaplama sisteminin aşınma göstereceği ve kullanılamaz hale gelebileceği belirtiliyor.
- Alternatif olarak bir yalıtım sistemi düşünüldüğü ve bu sistemin akım hızını etkileyeceği söyleniyor.