Yüzey Suyu Hidrolojisi
Yüzey suyu hidrolojisi, kara yüzeyinde akan ve depolanan suyu, özellikle nehirlerde ve kanallarda, akışların nasıl oluştuğu, yönlendirildiği ve ölçüldüğü ile aşırı sellerin nasıl karakterize edildiği dahil olmak üzere incelemektedir.
Tanım
Yüzey suyu hidrolojisi, hidrolojinin Dünya yüzeyindeki suyun oluşumu, hareketi, ölçümü ve istatistikleri ile ilgilenen bir dalıdır; başlıca nehirlerdeki ve kanallardaki akış ile taşıdıkları seller ve tortu yükleri bu kapsamdadır.
Kapsam
Bu alan, açık kanal akışı ve hidroliğini, fırtına hidrografını ve nehirlerin akış rejimlerini, sellerin istatistiksel ve fiziksel karakterizasyonunu ve kanalları şekillendiren tortu taşınımını kapsamaktadır. Kanallarda ve yüzeyde yoğunlaşan suya odaklanırken, yamaçlarda akış oluşumu havza ve akış süreçleri altında, yeraltı akışı ise yeraltı suyu altında geliştirilmektedir.
Alt konular
Temel sorular
- Akış nasıl oluşur, kanallar aracılığıyla nasıl yönlendirilir ve nasıl ölçülür?
- Bir hidrografın şekli, bir havzanın yağışa verdiği tepki hakkında neyi ortaya koymaktadır?
- Sel büyüklükleri ve olasılıkları tasarım ve risk için nasıl tahmin edilmektedir?
- Akan nehirler tortuyu nasıl sürükler ve taşır, kanallarını nasıl şekillendirir?
Anahtar kavramlar
- Akış ve debi
- Açık kanal hidroliği
- Fırtına hidrografı
- Akış süresi ve akış rejimleri
- Sel frekansı ve tekerrür periyodu
- Tortu taşınımı ve hidrolik geometri
Temel kuramlar
- Açık kanal akışı ve hidrolik geometri
- Kanallardaki akış açık kanal hidroliği ile tanımlanmaktadır ve ampirik hidrolik geometri genişliği, derinliği ve hızı debi ile ilişkilendirmektedir; bu da kanalların taşıdıkları suya nasıl uyum sağladığına dair sistematik açıklamalar sunmaktadır.
- Sel frekans analizi
- Sel büyüklükleri, yıllık pik akışlara olasılık dağılımları uydurularak istatistiksel olarak karakterize edilmektedir; bu da mühendislik tasarımı ve taşkın yatağı yönetimine temel oluşturan sel kantillerini ve tekerrür periyotlarını vermektedir.
Klinik önem
Yüzey suyu hidrolojisi, barajların, köprülerin, menfezlerin ve taşkın yatağı düzenlemelerinin tasarımına, rezervuarların ve su kaynaklarının işletilmesine, sel tahmini ve uyarısına, ayrıca nehirlerin navigasyon, ekoloji ve su kalitesi için yönetimine temel oluşturmaktadır.
Tarihçe
Sistematik akış ölçümü ve nehirlerin derecelendirilmesi, 19. ve 20. yüzyıllar boyunca açık kanal hidroliği ile birlikte gelişmiştir. 20. yüzyılın ortaları, birim hidrografı, istatistiksel sel frekans analizini ve Leopold ile meslektaşlarının kanal formunu akışa bağlayan kantitatif jeomorfolojisini getirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Luna B. Leopold
- Ven Te Chow
- David R. Maidment
İlgili konular
Temel eserler
- dingman2015
- chow1988
- leopold1953
Sıkça sorulan sorular
- Nehir debisi gerçekte nasıl ölçülmektedir?
- Debi genellikle bir kesit boyunca su hızı ölçülerek ve alanla çarpılarak belirlenmektedir; daha sonra sürekli kaydedilen bir su seviyesi ile bir seviye-debi derecelendirme eğrisi aracılığıyla ilişkilendirilerek akışın sadece seviyeden tahmin edilmesi sağlanmaktadır.
- 100 yıllık sel ne anlama gelmektedir?
- Bu, herhangi bir yılda eşitlenme veya aşılma olasılığı tahmini olarak yüzde bir olan bir sel büyüklüğüdür ve sel frekans analizinden türetilmiştir; bu bir olasılık ifadesidir, bu tür sellerin sadece yüzyılda bir meydana geleceğine dair bir garanti değildir.