biriktirme alanına akarsulardan, derelerden, çaylardan yani kısaca karalardan sisteme
(denizlere) akan suların tamamı girdi olarak alınır. Ayrıca diğer bir girdi denizlerde meydana
yağışlardır. Sistemde biriktirme alanından uzaklaşan suların buharlaşması nedeniyle meydana
gelen kayıplar ve sızmalar çıktı olarak alınacaktır. Mevcut su potansiyelinde girdiler ve
çıktılar nedeniyle bir değişim meydana gelir. Bu değişimi azalma veya artma olarak görmek
mümkündür
1.6 Hidrolojinin Metotları
1.Ölçmeler:Bütün hidrolojik çalışmalarda ilk adım gerekli doğal verilerin toplanması
için ölçmeler yapılmasıdır.(Yağış,Buharlaşma,Akım ölçüleri gibi) Hidrolojik olayları
laboratuarda benzeştirmek bugün için mümkün olmadığından ölçmelerin doğrudan doğruya
tabiatta yapılması gerekmektedir.Bunun için yeter sıklıkta bir ölçme ağının kurulması,bu
ağdaki istasyonların yeterli prezisyonu olan araçlarla donatılması ve bu ölçeklerin itinalı bir
şekilde okunması gerekir.
2.Verilerin İşlenmesi: Ölçmeler sonunda elde edilen bilgiler çok sayıda dağınıktır.Bu
verilerin insan eliyle kaydedilmesi yerine otomatik olarak kartlara,şeritlere geçirilmesi ve veri
tabanları halinde saklanması uygundur.
3.Matematik Modeller Kurulması: Fizik kanunları esas alınarak kurulan bu modeller
doğadaki hidrolojik sistemlerin soyutlanmış benzerleri olarak düşünülebilir.Bu modellerin
kurulmasında sistem analizi metotları önem kazanmaktadır.Hidrolojik modeller insanların
doğada yapacakları değişikliklerin sonunda hidrolojik büyüklüklerde oluşacak değişmelerin
tahmininde de kullanılır.
4.Olasılık hesabı ve İstatistik Metotların Kullanılması: Örneğin elde bulunan 30 yıllık
ölçme sonuçlarını kullanarak bir akarsuda gelecek 100 yıl içinde görülecek en büyük taşkını
kesin olarak belirlemek mümkün değildir.Bu bakımdan olasılık teorisi ve istatistik hidrolojide
kullanılması büyük önem taşır.Ancak bu bilimler yardımıyla 100 yıllık taşkın debisi için
tahminler yapmak mümkün olabilir.
1.7 Hidrolojik Çevrim
Su
doğada çeşitli yerlerde ve çeşitli hallerde (sıvı, katı, gaz) bulunmakta ve yer
küresinin çeşitli kısımları arasında durmadan dönüp durmaktadır. Suyun doğada dönüp
durduğu yolların tümüne birden hidrolojik çevrim denir. Hidrolojik çevrimi gözden geçirmeye
herhangi bir noktasından başlaya biliriz. Atmosferden başlayacak olursak, atmosferde buhar
halinde bulunan su yoğunlaşarak yağış şeklinde yeryüzüne düşer. Karalar üzerine düşen
suyun büyük bir kısmı (%60-75 kadarı )zeminden ve su yüzeylerinden buharlaşma ve
bitkilerden terleme yoluyla denizlere erişmeden atmosfere geri döner, bir kısmı bitkiler
tarafından alı konur (tutma), bir kısmı zeminden süzülerek yeraltına geçer (sızma). Geriye
kalan su ise yerçekimi etkisiyle hareket ederek akarsulara ve onlar yoluyla denizlere ulaşır
(yüzeysel akış). Yeraltına sızan su ise yer altı akışı yoluyla sonunda yeryüzüne çıkarak
yüzeysel akışa katılır.
Denizlere ulaşan su da buharlaşarak atmosfere geri döner. Görüldüğü gibi su katı, sıvı ve gaz
hallerinde doğanın çeşitli kısımları arasında ve çeşitli yollar izleyerek dönüp durmaktadır. Bu
çevrim için gerekli enerji güneşten ve yerçekiminden sağlanır. Yerküresinin iklim sistemi ile
yakından ilişkili olan hidrolojik çevrim günlük ve yıllık periyotları olan bir süreçtir.
6
Şekil 1.1 Mühendislik Gözüyle Hidrolojik Çevrim
Y(t)=f(x(t)
Şekil 1.2 Sistem Kavramı
Hidrolojik çevrimin mühendislik hidrolojisi bakımından daha anlamlı ve daha ayrıntılı
bir diyagramı Şekil 1.1’de görülmektedir. Bu diyagramda hidrolojik çevrim doğadaki çeşitli
biriktirme sistemleri arasındaki ilişkiler şeklinde gösterilmiştir. Atmosfer biriktirme
sisteminden, yüzeysel biriktirme sistemine düşen yağışın bir kısmı sızma yoluyla zemin nemi
biriktirme sistemine, oradan da Perkolasyon yoluyla yeraltı biriktirme sistemine geçmektedir.
7
Her üç sistemin de buharlaşma ve terleme yoluyla atmosfer ile ilişkileri bulunduğu gibi
yüzeysel biriktirme sistemi yüzeysel akış, zemin nemi biriktirme sistemi yüzey altı akışı ve
yeraltı biriktirme sistemi de yeraltı akışı şeklinde sularının bir kısmını akarsu biriktirme
sistemine göndermektedir. Bunlara akarsu biriktirme sistemine düşen yağış eklenip
buharlaşma kayıpları çıktıktan sonra geriye kalan su akarsulardan akış şeklinde denizlere veya
göllere ulaşmakta, oradan buharlaşma ile atmosfere geri dönmektedir.
Şekil 1.3 Mühendislik Gözüyle Hidrolojik Çevrim
Hidrolojik çevrim sırasında su aynı zamanda yer yüzeyinden söktüğü katı taneleri
akarsular yoluyla göl ve denizlere taşıyarak yerkabuğunun biçim değiştirmesine neden olur.
Şekil l.2’ deki diyagramda kullanılan sistem kavramı hidrolojik çalışmalarda önem taşır.
Sistem, düzenli bir şekilde birbirleriyle ilişkili olan ve çevresinden belli bir sınırla ayrılan
bileşenler takımı olarak tanımlanır.
1.8 Kütlenin Korunumu:
Kütlenin korunumu ilkesi hidrolojik çevrimin herhangi bir parçasında suyun ne yok
olduğunu,ne de yoktan var olduğunu gösteren süreklilik denklemine götürür ( su dengesi, su
bütçesi ). Bu denklemde X göz önüne alınan hidrolojik sisteme birim zamanda giren su
miktarı, Y birim zamanda sistemden çıkan su miktarı, S ise sistemde birikmiş su miktarıdır.
Bu denklem herhangi sonlu bir
Δt zaman aralığındaki değerler (X,Y) göz önüne alınarak da
yazılabilir:
X – Y = dS / dt
⇒ X-Y=ΔS
1.9 Yerküresinin Su Dengesi
Doğa su miktarı bakımından dinamik denge halindedir. Su tükenmez bir doğal kaynak
olup yer küresindeki toplam su miktarı zamanla değişmez. Uzun bir süre göz önüne
alındığında hidrolojik çevrimin herhangi bir parçasına giren ve çıkan su miktarları birbirine
8