Akarsularda Farklı Kaya Parçaları Düzeneklerinde Oksijen Transferinin Deneysel Olarak İncelenmesi

An Experimental Investigation of Oxygen Transfer in Different Boulder Arrangements

Özet

Sudaki çözünmüş oksijen (DO), akarsularda suyun kalitesi açısından bakılan en önemli parametrelerden biridir. Sudaki çözünmüşoksijenin akım genelinde veya yersel olarak artışı akarsu habitatı açısından çok önemlidir. Özellikle sanayileşme ve nüfus artışıyla birliktebirçok akarsudaki kirlenme ve katı madde oranı artmıştır. Bu artış serbest yüzeyden suyun derinliğine doğru aktarılan oksijenin miktarınınazalmasına yol açmaktadır. Daha önce yapılan çalışmalarda akarsulardaki DO miktarının arttırılması için birçok yapısal çözüm denenmiştir. Busu yapıları, akarsulardaki çözünmüş oksijen miktarını arttırmalarına rağmen, balık dostu oldukları söylenemez. Bu yapılar akarsulardaki akımınikiye bölünmesi veya membayla mansap arasındaki ilişkinin kesilmesi gibi ekolojik sorunlara yol açmaktadırlar. Akarsulardaki DO miktarınınarttırılması için ekolojik hayatı olumsuz yönde etkilemeden, doğada mevcut bazı düzenekler vardır. Bunlar akarsu içinde yer alan büyük taşparçalarıdır. Bu taş parçaları akım rejiminde önemli etkilere yol açmakta, oksijen transferi için gerekli olan hidrolik sıçrama, çevrinti ve tersakımların oluşması gibi hidrolik koşulları ortaya çıkarmaktadırlar. Bu çalışmada, DO değerleri değişik kaya parçası düzeneklerinin memba vemansabında ve çevrelerinde yersel olarak ölçülmüştür. Deneyler 0.5 m genişliğinde, 0.45 m yüksekliğinde ve 18 m uzunluğundaki tabanı yatayolan açık kanalda yapılmıştır. Deneyler dört farklı su derinliğinde ve iki farklı kaya parçası düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kaya parçasıdüzenekleri çevresinde elde edilen DO dağılımları eş oksijen eğrileriyle gösterilmiştir. Bu ölçümler, kaya parçaları çevresinde daha zenginoksijen bulunan olası bölgeleri göstermiştir.

Abstract

Dissolved oxygen (DO) is one of the most important parameter in streams for environmental issues. Improving the dissolved oxygen in the streams locally or align of the stream is very important for habitat. Especially, after the watersheds get urbanized fine sediment ratio in the most of the streams has been increased. This causes a decrease on the penetration of the oxygen that comes form free surface towards to bottom. In the literature, there were many structural solutions such as weirs to be applied for increasing DO in the stream. Although, they improve the DO values in the streams, they are not fish friendly structures and sometimes causes some another ecological problems such as split out river into two different part and cut the relation between down and upstream. There is more "friendly" and "natural" solution that they could be applied than structural solution mostly based on the natural arrangements in the streams for increasing the DO values locally and align the streams such as replacing boulders in the stream. In the present study, DO values were measured upstream and downstream of the stream under the various flow conditions and efficiency of the system was evaluated for different flow depth and various boulder configurations. Besides that, DO measurements were also conducted around the boulders systemically for determining local DO distribution in measurement section. These measurements clearly indicated possible habitat grown area that had "richer" oxygen around the boulders.