Dikey Yarıklı Balık Geçidinin Performansının Sazlık Elemanlarla Artırılması: Çataloluk HES Pilot Çalışma


Küçükali S. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2017 - 2019

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Kasım 2017
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2019

Proje Özeti


Bu çalışmada dünya genelindeki akarsularda en yaygın olarak inşa edilen dikey yarıklı balık geçidine odaklanılacaktır. Bu tip balık geçidinin tasarımı somon ve alabalıklar gibi ekonomik değeri olan büyük balıklar için yapılmıştır. Fakat, akarsularda ekolojik açıdan önemli olan küçük ve yüzme kapasitesi düşük balıklar bulunmaktadır. Türkiye’nin de 2012 yılında uyarlamış olduğu Avrupa Birliği Su Çerçeve Direktifi kapsamında akarsularda ekolojik açından iyi koşulların sağlanması için bu türlerin akarsular içinde sürekliliğinin sağlanması ve izlenmesi istenmektedir.  Bu kapsamda, dikey yarıklı balık geçitlerinde bu tür balıkların geçişine olanak sağlaması için yapısal bir düzenleme yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bundan önceki yapılan çalışmalarda, akımın enerjisini daha etkin kırmak ve türbülansı önlemek için havuz içine geçirimsiz hidrolik elemanalar (kayalar, silindirik elemanlar) yerleştirilmiştir. Hidrolik elemanların iz bölgesinde ikinci türbülanslı alanlar oluştuğu için bu düzenlemelerden istenilen sonuç alınamamış ve bu düzenleme küçük balıkların geçişi için faydalı olmamıştır. Önerilen proje kapsamında, dikey yarıklı balık geçidindeki havuzlara yenilikçi bir yaklaşım olarak geçirimliliği olan sazlık blokların yerleştirilmesi önerilmektedir. Yakın zamanda laboratuvarda yapılan deneysel çalışmalar göstermiştir ki dikey yarıklı geçitteki havuz içine sazlık blokların yerleştirilmesiyle, akım enerjisinin sazlıkların titreşim ve eğilme hareketiyle etkin bir şekilde kırılarak akım alanındaki ortalama bileşke hızın %30 oranında düştüğü ve ortalama türbülans kinetik enerjisinin %40 oranında azaldığı bulunmuştur. Ayrıca havuz içine yerleştirilen sazlık bloklarıyla akımın manipüle edilerek balıklara farklı göç koridorların oluşturulması beklenmektedir.

Türkiye’de 382 tür tatlısu balığı bulunmaktadır ve bu türlerin yaklaşık 1/3’ü endemiktir. Bu türler içinde 5 cm uzunluğunda ergin endemik türler de vardır. Bu endemik türlerin klasik havuzlu geçitlerden yukarı yönde göçü mümkün olmamaktadır ve klasik balık geçitlerinde bu tür lokal balık türler için yapısal düzenleme yapılması gerekmektedir. Önerilen proje kapsamında Ceyhan Akarsu Havzası, Tekir Çayı’nda kurulu olan Çataloluk Hidroelektrik Santral (HES) dikey yarıklı balık geçidinde bir pilot çalışma yapılması planlanmıştır. Ceyhan Akarsu havzası biyolojik çeşitlilik açısından oldukça zengindir ve akarsuda 20 balık türü tespit edilmiştir ve bu türlerden 4’ü endemiktir (Kara ve ark., 2010). Daha önce bu balık geçidinde yapılan “Ceyhan Nehri’ndeki Balık Popülasyonlarında Göçlerin, Habitat Tercihlerinin ve Balık Geçitlerinin Etkinliklerinin Belirlenmesi” başlıklı  TÜBİTAK 1001 projesi kapsamında PIT tag yöntemiyle balık izleme çalışması yapılmıştır. Bu balık izleme çalışma neticesi sonunda:  balıkların Mayıs-Haziran dönemimde yukarı yönde göç yaptığı ve biyolojik çeşitlilik açısından son derece önemli olan küçük ve yavru balıklar dikey yarıklı balık geçidinden yukarı yönde göç edemediği bulunmuştur. Önerilen projenin amacı Çataloluk dikey yarıklı balık geçidinin içine sazlık blokların yerleştirilmesiyle akım ortamındaki türbülans kinetik enerjisinin düşürülerek farklı balık türleri için uygun hidrolik koşulların sağlanmasıdır. Bu kapsamda, balıkların göç zamanında (Mayıs-Temmuz) 2 yıl süreyle işletmedeki bir dikey yarıklı balık geçidi havuzu içiresinde noktasal hız ve türbülans büyüklüklerinin 196 tane ölçüm noktasından oluşturulacak bir ölçüm ağıyla mikro Akustik Doppler Hızölçer (ADV) cihazıyla toplanması hedeflenmiştir. Aynı ölçüm ağında, su derinlikleri ultrasonik mesafe ölçerler belirlenecektir. Farklı türde ve boydaki balıkların havuz içinde izledikleri yollar (path), balıkların hızları ve ivmelenmeleri PIG Tag ve görüntü işleme tekniğinin birlikte kullanılmasıyla belirlenecektir. Görüntü işlemede Adaptif Gauss Karışım Modeli kullanılacaktır. Böylece balık geçidindeki iki farklı yapısal form için yapının performansı (yapıdan geçen balıkların sayısı, tür çeşitliliği, balıkların boyları) ve havuzdaki türbülans karakteristikleri karşılaştırılacaktır. Literatürde dikey yarıklı balık geçişinin prototip ölçeğinde türbülans yapısının ve balık göç hareketlerini eş zamanlı inceleyen bir çalışma bulunmamaktadır. Bu araştırma projesinin temel amacı balık ekolojik yönlerini dikkate alınarak dikey yarıklı balık geçidi için geçerli yapısal düzenlemelerin geliştirilmesidir ve tüm sonuçlar balık-ekolojik kriterlerini güvenilir tasarımlar elde etmek amacıyla değerlendirilecektir. Önerilen yenilikçi tasarımın mevcut dikey yarıklı balıklı geçitlerinde uygulanması maliyet açıdan etkin ve yapılabirlik açısından basittir. Projeden elde edilecek sonuçların balık geçitlerinin ekolojik koşulların dikkate alarak tasarlanmasına ve hidroelektrik enerjiden sürdürülebilir şekilde faydalanmasına katkı sağlaması beklenmektedir.