Akıma batmamış basitleştirilmiş ağaçsı tekil bitki civarındaki akım alanının incelenmesi

Nehirler, yüzbinlerce yıl içerisinde morfolojik ve biyolojik etkiler altında evrimleşmiş, bu sayede bulundukları koşullar ile muhteşem bir denge sağlamış oluşumlardır. Fakat bu muhteşem denge yüzbinlerce yıllık evrim ile karşılaştırıldığında aniden ortaya çıkan insan etkilerine karşı oldukça kırılgandır. Kanal pürüzlülüğünün azaltılması için bitkilerin temizlenmesi, kanallama uygulamaları, taşkın duvarları ile taşkın yataklarının akarsu yataklarından ayrılması, akarsu yataklarının beton veya benzeri malzemelerle kaplanması, baraj uygulamaları, bent uygulamaları, bağlama uygulamaları insani etkilere örnek olarak verilebilir. Nehir ekosistemi dinamiklerini anlayarak, insan kaynaklı yapay etkilerin yerini doğal düzenlemelerle doldurma çabası son yıllarda yükselen bir eğilim olarak görülmektedir. Bahsedilen doğal düzenlemelerin en önemli bileşenlerinin başında ise nehir kıyısı bitkileri ve sucul bitkiler gelmektedir. Ekolojik, sürdürülebilir ve çok fonksiyonlu bir nehir düzenlemesi yapabilmek adına nehir kıyısı bitkilerinin ve sucul bitkilerin ekosistem içindeki rolünü kavramak olmazsa olmazdır. Bu bitkilerin, şev stabilitesini sağlaması, hayvanlar ve omurgasızlar için elverişli yaşam alanları oluşturması, askıdaki katı maddenin tutulmasına olanak sağlayarak öncül arazi yapılarını yaratması, su kalitesini arttırması, biyoçeşitliliği desteklemesi ve su sıcaklığını düzenlemesi gibi nehir ekosistemlerine çok önemli etkileri bulunmaktadır. Dünyada bir çok örneği görülen ve uygulamaların gittikçe artmaya başladığı ekolojik nehir düzenlemesi yaklaşımının ülkemizde neredeyse hiç uygulanmadığı görülmektedir. Söz konusu tezin ana motivasyonu ise daha önce bahsedilen ekolojik nehir düzenlemesi yaklaşımına bir katkı oluşturmaktır. Bu çalışmada, taşkın yatağında yoğun olarak bulunan iri gövdeli ağaçsı nehir kıyısı bitkilerinin akım alanı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu alanda otsu nehir yatağı bitkileri üzerinde bir çok çalışma bulunsa da literatürde sap ve gövde olmak üzere iki ayrı bölümden olan ağaçsı bitkiler üzerinde bir çalışma bulunmamaktadır. İri gövdeli ağaçsı bitkileri ele alıyor olmak kanopi altı akımların oluşmasıyla birlikte problemi iki boyutlu olmaktan çıkarıp üçüncü boyutta da inceleme yapma gereksinimini doğurmaktadır. Fakat doğal bitkilerle sürdürülebilir deney yapmak, deney süresi boyunca bitkinin zamanla formunun değişmesi sebebiyle mümkün olmamaktadır. Bu çalışma ile hedeflenen, doğal bitki benzeri yapay konfigürasyonlar yaratabilmek, bu şekilde deneylerde yapay konfigürasyon kullanılsa dahi doğal bitki benzeri bir akım ortamı oluşturabilmektir. Eğer bu hedefe ulaşılabilirse, doğal bitki etrafı akımlarının anlaşılması kolaylaşacak ve buna bağlı olarak geliştirilecek nehir düzenleme çözümlerinin sürdürülebilir olması sağlanacaktır. Bu amaçla geliştirilen sistemede doğal bitkilerdeki kanopinin karmaşık yapısını idealize etmek amacıyla, kanopi bölgesi farklı silindirik elemanlar kullanılarak basitleşirilmiş ve ayrı ayrı test edilmiştir. Teste tabi tutulan konfigürasyonlar, rijit silindir ve rijit silindirle aynı dış çapa sahip olmak üzere porozite değerleri farklı olan iki adet hegazagonal silindirdir. Bahsedilen hegzagonal silindirler 16 cm çaplı çemberin merkezine bir ve bu çemberin içine oturtulmuş altıgenin köşelerine birer tane olmak üzere toplamda yedi adet tekil silindirden oluşturulmuştur. Bu hegzagonal silindilerde kullanılan tekil silindirlerin çapları değiştirilerek farklı iki adet düzenek oluşturulmuş, bunlar yoğun düzen ve seyrek düzen olarak tanımlanmıştır. Sırasıyla tekil silindir çapları D=3.5 cm, D=2.2 cm olarak belirlenmiş olup, dolu hacim oranları ∅=0.335 ve ∅=0.132 hesaplanmıştır. Deneyler mevcut çalışmalarla karşılaştırma yapılabilmesi adına öncelikle elementlerin üniform(derinlik boyunca enkesit şekli değişmeyen) formları ile gerçekleştirilmiş, sonrasında ise aynı engellerin tabanına eklenen ve ağaçsı bitkinin gövdesini karakterize eden ahşap silindir yardımıyla gövde tasvir edilmiş ve gerçekte mevcut olan üç boyutlu akım ortamı yaratılmıştır. Ayrıca gerçek bitkilerle karşılaştırma yapabilek adına yine ortalama dış çapı D=16 cm limoni servi (Cupressus macrocarpa) sucul bitkisi ile de aynı ölçümler yapılmıştır.