Sel ve Taşkınların Oluşumu ve Alınması Gereken Önlemlere Bilimsel Bir Bakış

Maalesef ülkemiz toprak erozyonu, deprem, sel-heyelan ve orman yangınları bakımından fazla tekerrüre maruz kalan bir ülke konumundadır. Bu felaketlerin geçmiş ve bugün olduğu gibi gelecekte de yaşanması muhtemeldir. Bu bağlamda bizlerin aklıselim bir değerlendirme yaparak olayları kendi mecrası dışına çekmeden, popülizme alet etmeden tartışmamız ve değerlendirmemiz elzemdir. Bilindiği üzere mecrası dışına çıkartılan nehir önce kendi yapısına sonra da çevresine ciddi zararlar verir! Akademik bağlamda üzerinde çalışmalar yapmış olmam münasebetiyle bugün ben özellikle erozyon ve sel-heyelan konularında bir değerlendirme yapmak istiyorum.
Aslında şu aşamada ülkemizin en büyük problemlerinin başında sinsice gerçekleşen toprak erozyonu gelmektedir. Her yıl milyonlarca verimli yüzey toprağı farklı sebeplerden dolayı erozyona uğramakta ya da toprağın verim değeri düşürülmektedir. Gelecek yüzyılda yaşayacak torunlarımızın yeterli ve güvenli gıda ve suya erişebilme hakkı bugün bizim sorumluluğumuzdadır. Lütfen bu sorumluluğun bilicinde olalım. Aksi taktirde gelecek nesil atalarını çok iyi anmayacaktır! Anlaşılır olabilme bağlamında erozyon, sel ve heyelan konusunu 22 Temmuz’da yaşanan Arhavi taşkınını örnek vererek değerlendirmek istiyorum. Neden ve nasıl oldu, tekrarlanmaması için neler yapılabilir?

Erozyon oluşumundaki en büyük erosif güç yağışlardır. Yağışların miktarı, şiddeti ve frekansı toprağa aktarılan enerjinin (=damla kütlesi x damla hızı) miktarını belirler. Arhavi Meteoroloji İstasyon verilerine göre 6 saat içinde toplamda 136 mm lik yağış düşmüş, bunun 61 mm de sabaha karşı saat 4-5 arasında 1 saat içinde toprakla buluşmuş ve büyük bir kısmı yüzeysel akışı geçmiştir. Görülen o ki seli yapan da bu 61 mm yağış olmuştur. Karadeniz Havzası Sınır Ötesi İşbirliği Programıyla ve Denizler İçin Nehirleri Koruyalım (Protect Streams-4-Sea) kısa isimli Avrupa Birliği projesi kapsamında alanda yapmış olduğumuz kanal ve oyuntu erozyonu ölçüm sonuçları göstermiştir ki yaklaşık 30000 hektarlık havzanın bütün derelerinde ciddi derecede erozyon gerçekleşmiştir. Yani yağış havzanın tamamını kapsamış ve akarsu sistemi üzerindeki toplam etkisini ciddi derecede arttırmıştır. Bu etki özellikle havzanın üst kısımlarındaki (memba) mera alanlarında (1800-3300m rakım, %60 eğim) kendisini daha da çok hissettirerek ciddi derecede yüzeysel akışlara, erozyona ve nihayetinde de sediment/rüsubat oluşumuna sebebiyet vermiştir. Burada arazi eğiminin fazla (%60) oluşu çok büyük bir etki oluşturmuştur.

Yine proje kapsamında çifte köprüler noktasına koyduğumuz, havzanın üst bölümündeki suların toplandığı nokta, seviye tespit cihazları bu iki büyük kolun yaklaşık 4-5 m yüksekliklerinde su geçişleri oluşturduğunu ve toplam debinin büyük bir kısmının buradan geçtiğini destekler niteliktedir. Alandaki yüzeysel akış parsellerinden elde ettiğimiz diğer önemli bir veride yağış sonrası ormanlık ve çay bahçelerinde yüzeysel akışa geçen su miktarı 3-6 litre olurken, fundalık ve mera alanlarında 250-300 litre olmaktadır. Havzadaki mera alanlarının (%27) büyük bir kısmının (%86'sının) yine bu üst havzada olduğu gerçeği ile bu alanlarda yüzeysel akış ve erozyonun fazla oluşu, suyun çok kısa zamanda kanal sisteminde toplanması ve harekete geçmesi sel ve taşkın oluşumunun en önemli sebebi olmuştur. Yine orta ve alt havza/mansap (0-2000m yükselti) kısımlarında ki ormanlık yapının (%57) fazla oluşu yüzeysel akış ve erozyonu azaltmış olsa da bu alanlardaki çay bahçeleri yüksek infiltre (su emici) özellerinden dolayı heyelan, fundalıklar ise fazla yüzeysel akışlardan dolayı sel olayını tetiklemişlerdir. Nihayetinde yüksek arazi eğiminin de etkisiyle hem üst hem orta havza bölümlerinden yağmur suyu yüzey akışlarıyla kanal sistemine beklenenden çok kısa sürede ulaşmıştır.

Kanal sistemleri normalde genişlik, derinlik, yatak eğimi ve menderes (kanalın “s” çeklini alması) oluşumlarını güç-enerji ve direnç dengesine göre oluştururlar. Bu dengenin güç kısmında debi ve yatak eğimi, direnç kısmında ise taşıdığı rüsubatın miktarı ve tane büyüklüğü yatar (Lane, 1955). Fizik kuralları gereği dengenin güç kısmındaki bir artış (debi ya da eğimdeki artış) dengenin direnç kısmında da (sediment miktarı ya da tane büyüklüğü) aynı oranda bir artışı zorunlu kılar. Dolasıyla yağışlarla artan debi yada doğal olmayan yollarla düzeltilen kanal şekli (düzleştirme) kanalın eğimini artıracağı ve toplam sürtünme direncini azaltacağı için denklemin güç (enerji) kısmı baskın gelir ve nihayetinde kanal normalin çok üstünde rüsubat taşımaya ve enerji üretmeye başlar. Bu noktada denklemin direnç kısmı yetersiz kalır ve büyük taş ve kayaların da etkisiyle yatak kıyılarında, özellikle de enerjinin odaklandığı kıvrımlarda yıkılmalar görülür ve nihayetinde taşkın kaçınılmaz olur. Bu noktada özellikle kıvrımın gerçekleştiği nehir/çay kıyılarındaki mühendislik yapılarının yeterince sağlam ve yüksek olmayışı ağır ve fazla miktardaki materyalin taşınamamasına tabanda birikmesine ve su seviyesini yükselterek taşkına geçişine büyük katkı sağlar.      

Şimdi sel ve heyelandan korunmak için neler yapabiliriz; öncellikle yerleşim yerlerinin nehirden en az 40-50 m uzakta kurulması gerekir ve nehrin her iki tarafında da en az 25-30 m genişliğinde taşkın durumunda fazla suyu-enerjiyi absorbe edecek depolama alanları oluşturarak bu alanların boş bırakılması gerekir. Bu alanlar normal zamanlarda park bahçe olarak kullanılabilir. Mümkünse yatağın doğal yapısı (eğim, menderes, genişlik ve derinlik azaltılmamalı) değiştirilmemelidir. Maalesef günümüzde ülkemizdeki birçok akarsuyun bu karakteristik özellikleri değiştirilmiştir. Bu değişimler özellikle yerleşim yerlerinden geçen nehirlerin ilgili kısımlarında çok daha göze batmaktadır. Yerleşim yerine yakın yerlerde nehir tabanındaki rüsubatın her yıl temizlenerek yatak eğiminin sabit tutulması ve rüsubat transferinin denize kadar ilerleyişi sağlanmalıdır. Yine bu alanlarda nehir kenarlarının yeterince yüksek ve tabana iyi oturtturulmuş perde beton ile kaplanması gerekmektedir. Bu uygulama düzleştirilmiş kanal sistemlerinin özellikle kıvrım oluşturduğu noktalarda daha da önemli rol oynar. Çünkü bu kıvrım noktaları sel esnasında suyun ve rüsubatın çarparak enerjisini aktardığı ve en fazla darbeye maruz kalan noktalardır ki yıkım da bu sıcak noktalarda gerçekleşir Arhavi taşkınında olduğu gibi. Yerleşim yeri kotunun nehrin taşkın seviyesine göre daha düşük olacağı gerçeğinden hareketle, taşkın esnasında yerleşim yerinde birikecek sel sularının hızlı bir şekilde denize tahliye edilmesi gerekmektedir. Bunun için taşkın debisine göre ebatlandırılmış özel kapalı ve açık su tahliye kanallarının yapılması önemlidir. Ayrıca sel esnasında yatak rüsubat yükünü artırma potansiyeline sahip taş ocağı, tomruk deposu vb. tesislerin yataktan yeterince uzak alanlarda kurulması gerekmektedir.

Yıllık yağış miktarının (ortalama 2000 mm) ve arazi eğiminin yüksek olduğu Arhavi ve diğer benzer havzaların doğal bitki örtüsü ormandır. Ormanı oluşturan ağaçlar dal ve yapraklarıyla yağmur damlasının enerjisini kırarken toprak yüzeydeki organik madde sünger etkisi oluşturarak suyun yüzeysel akışa geçişine engeller ve toprak içeresine sızmasına (infiltre olmasına) zemin oluşturarak erozyonu engeller. Bu bağlamda eğimin yüksek olduğu alanlarda tarımsal üretim amaçlı bahçe kurulması büyük risk oluşturmaktadır. Yapılan bahçelerde suyun emilimini sağlayan birtakım teras uygulamaları soruna bir nebze olsun çözüm getirebilir. Çay bahçelerinde ise durum biraz daha farklıdır; yağış sularının büyük bir kısmı toprak tarafından sızdırılmaktadır, bir başka ifadeyle yüzeysel akış ve erozyon yok denecek kadar azdır. Bu da eğimli alanlarda yapılan evler için heyelan olma potansiyelini artırarak büyük risk teşkil etmektedir. Bu bağlamda, yapılacak evlerin temelinin sağlam zemine oturtturulması, evin üst ve alt kısımdan perde beton duvar ile desteklenmesi gerekmektedir. Mümkünse evin üst ve alt kısmında çay bahçesi oluşturulmamalıdır. Yol sularının ya da saçak sularının bu tarım alanlarına düşürülmemesi yine büyük önem arz eder. Ayrıca, tarım alanlarıyla kanal sistemi arasında kesinlikle bir yeşil kuşak zon’u (çalı ve ağaçlardan oluşturulmuş tampon bölge/şerit) oluşturarak suyun toprak tarafından emilimi sağlanmalı, kanal ve oyuntu erozyonuyla gerçekleşecek rüsubat girdisi engellenmelidir.

Diğer önemli bir husus ise havzanın üst kısmında (memba) gerçekleştirilecek sel-taşkın kontrol faaliyetleri ile soruna çözüm aramaktır. Arhavi havzasında olduğu gibi, rakımın 2000-3300 m olduğu üst havza kısmı ciddi derecede eğimli, geniş alanları kapsayan yüksek miktardaki yağışa maruz kalmakta ve mera alanı olarak kullanılmaktadır. Dolayısıyla bu alanlardaki yüzeysel akışların-erozyonun azaltılması ve de rüsubatın depolanması havzanın çıkış kısmındaki büyük kanal sistemi üzerindeki baskıyı çok ciddi derecede azaltacaktır. Bunun için hendek ve teras gibi birtakım yüzeysel akış kontrol tekniklerini erozyona hassas olmayan alanlarda, kuru-duvar ve tel-kafes eşikler, ıslah ve tersip bendi gibi bir takım enine yapıları da kanal sistemi üzerinde inşa ederek rüsubat transferinin üst havzadan alt havza kanal sistemine taşınması engellenmiş olunur bu da taşkın riskini ciddi derecede azaltır. İklim değişimin etkisini de hesap katacak olursak, gerek kanal sisteminde gerekse de üst havzalarda yapılan rüsubat kontrol tesislerinin miktar ve sayısının artırılması artık kaçınılmazdır. Ayrıca yol, köprü ve menfezlerin projelendirilmesinde yeni iklimsel normlar hesaba katılmalıdır.

Yukarıda bahsedilen bütün bu önleyici ve koruyucu tedbirlerin entegre bir şekilde alınması, gelecek aylarda ve yıllarda muhtemel gerçekleşecek sel olayının taşkına dönüşme riskini ciddi derecede azaltacaktır. Alınmaması durumunda ise benzer felaketleri yaşamamız kaçınılmazdır. Ayrıca belirtmek gerekir ki ifade edilen bu koruyucu önlemler havzaların karakteristik özelliklerine göre (eğim ve yükselti, bitki örtüsü, yağış özellikleri, toprak yapısı, kanal sisteminin morfolojik ve hidrolojik özellikleri vb.) farklı önem sırasına sahip olabilir. Diğer bir ifadeyle erozyon, sel ve taşkını oluşturan sebepler ve bunlardan korunmamızı sağlayan kontrol teknikleri havzalar arasında farklılık arz edebilir. Bunun için her sel ve taşkın felaketi bilimsel bağlamda iyi bir şekilde araştırılmalı ve kurumsal bazda raporlanmalıdır. Ve son olarak acilen Karadeniz bölgesindeki havzaların taşkın risk potansiyelleri tespit edilmeli ve muhtemel zarar riskinin fazla olacağı yerleşim yerleri ve havzaları önceliklendirilerek koruma yöntem ve teknikleri uygulanmalıdır.

Proje Hakkında

Doğaya uygun önlemler ve ortak yenilikçi izleme ve kontrol teknikleri ile daha temiz bir Karadeniz için çöplerin ve erozyonun azaltılması- BSB963-AB Projesi (Artvin, Arhavi Havzası)

Bu proje/çalışma Karadeniz Havzası 2014-2020 Ortak Operasyonel Programı, Avrupa Komşuluk Aracı aracılığıyla Avrupa Birliği ve katılımcı ülkeler: Ermenistan, Bulgaristan, Gürcistan, Yunanistan, Moldova Cumhuriyeti, Romanya, Türkiye ve Ukrayna tarafından ortak finanse edilmektedir. Bu yayın Avrupa Birliği'nin mali desteğiyle hazırlanmıştır. Bu yayının içeriği tamamen yazarların sorumluluğundadır ve hiçbir şekilde Avrupa Birliği'nin görüşlerini yansıtmamaktadır.

                                                                                                                                
Doç. Dr. Mustafa TÜFEKÇİOĞLU 
Artvin Çoruh Üniversitesi     
Orman Fakültesi/Orman Müh. 
Havza Yönetimi Anabilim Dalı