Sazlık Tipi Balık Geçidinde Balık Davranışı ve Hidrodinamik Karakteristiklerinin İncelenmesi: İyidere (Trabzon-rize) Saha Çalışması

Abstract

Önerilen proje kapsamında İyidere Akarsu havzasında işletmede olan İncirli HES’teki mevcut balık geçidi sazlık tipi balık geçidine çevrilecek ve balık geçidinin hidrodinamik ve balık davranışı (balıkların yapıya girişi, balıkların izledikleri göç koridorları ve dinlenme bölgeleri) arasındaki ilişkinin incelenmesi amaçlanmıştır. İyidere Akarsu havzası biyolojik çeşitlilik açısından oldukça zengindir ve akarsuda 13 balık türü tespit edilmiştir. Önerilen proje kapsamında ilk defa prototip ölçeğinde yenilikçi bir balık geçiş yapısı olan sazlık tipi balık geçidinde, balıkların izledikleri göç yolları ile türbülans yapısı eşzamanlı olarak izlenecek ve incelenecektir. Balıkların izledikleri göç yolları ve dinlenme alanları radio telemetri yöntemiyle belirlenecektir. Bir yıl boyunca balık geçişinin girişindeki dinamik hidrolik yük koşulları altında, farklı akım bölgelerindeki düşey hız profilleri Nivus ölçüm cihazının kullanılmasıyla; türbülans yapısı ise üç boyutlu anlık noktasal hızların mikro akustik hız ölçerle ölçülmesiyle elde edilecektir. Yapılan bu ölçümlerden balık geçişi boyunca ki Froude sayısı, Reynolds kayma gerilmesi, türbülans şiddeti, ve türbülans kinetik enerjinin dağılımının elde edilmesi amaçlanmıştır. Buradan, balık davranışı karakteristikleri bu hidrolik parametrelerle ilişkilendirmeye çalışılacaktır. Ayrıca, önerilen proje kapsamında ilk defa Froude sayısı farklı balık türlerinin balık geçidi boyunca izledikleri göç yollarını ve dinlenme alanlarını incelemede referans bir değer olarak kullanılacaktır. Böylece, yapılacak analiz fiziksel bir temele dayandırılacak ve balık geçişi yapılarının tasarımındaki en önemli iki parametre olan akım hızı ve akım derinliğini içerecektir. Buradan elde edilecek sonuçlar genelleştirebilecek ve diğer klasik tarzdaki balık geçitlerine uyarlanabilecektir. Elde edilen sonuçlar hidrolik ve biyolojik parametrelerin fonksiyonu olarak incelenecek ve balıkların akıma ait bilgileri nasıl kullandıkları ve işlediklerini anlaşılmasına katkı sağlayacaktır. Projeden elde edilen sonuçlardan ve bilgilerden balık geçidi tasarlayan mühendislik büroları, yetkili kamu kurumları ve balık biyologları faydalanabilir. Ayrıca, çalışmanın hidroelektrik enerjiden sürdürülebilir bir şekilde faydalanılmasına katkı sağlaması beklenmektedir.

Bu çalısmada Dogu Karadeniz'de, Iyidere nehri havzasında yer alan Incirli Küçük Hidroelektrik Santrali regülatöründe, sazlık tipi balık geçidinin balık davranısı ve türbülans yapısı eszamanlı olarak izlenmis ve incelenmistir. Balık geçidinin akım ve türbülans yapısı, yıl boyunca degisken rezervuar su seviyeleri altında, üç boyutlu lokal hızların Mikro akustik Doppler hızölçer cihazıyla ölçülmesiyle ortaya çıkarılmıstır. Bu hız ölçümlerinden, güç hızının, Froude sayısı, Reynolds kayma gerilmeleri ve türbülanslı kinetik enerji (TKE) dagılımları elde edilmistir. Bu hidrodinamik parametreler ile ölçülen balıkların yukarı göç hareketleri arasındaki iliskiler incelenmistir. Konumsal ortalama yanal Reynolds kayma gerilmesi, düsey Reynolds kayma gerilmesinden 2.2 kat daha yüksek hesaplanmıstır ve bunun sazlık bloklarının yakınındaki yatay hız gradyanından kaynaklandıgı ortaya konmustur. Sazlık blokları arkasındaki düsük akım ve türbülanslı bölgelerin balıklar için önemli dinlenme alanları olusturdukları ve akım ortamında olusan düsey eksenli makro ölçekteki çevrilerin balıkların yukarı yöndeki göç hareketleri için yardımcı olabilecekleri ortaya konmustur. Balıkların yukarı yönde göçleri sırasında TKE'nin yaklasık 0.1 ile 0.3 m2/s2 aralıgında bölgeleri tercih ettikleri ve dinlenme bölgeleri olarak en düsük enerji seviyesine sahip alanları kullandıklarını gözlemlenmistir. Ayrıca, balık geçidinin geçit etkinligi biotelemetri yöntemi kullanılarak degerlendirilmistir. 5 balık türü için geçis etkinligi %67 olarak hesaplanmıstır. Proje bölgesindeki balık türleri için geçis verimlilikleri söyle bulunmustur: Salmo coruhensis % 82.35, Alburnoides bipunctatus %56.25, Barbus taurucus %61.54, Squalius cephalus % 87.50, Capoeta banarescui %100, Ponticola rizeensis %50. Ayrıca farklı balık türleri için balık tırmanma süreleri elde edilmistir. Balıkların tırmanma süreleri 20 dakika ile 2.2 gün arasında degisim göstermistir. Markalanan balıkların boyları 90-270 mm arasında degisim göstermistir. Sazlı tipi balık geçidinin diger klasik tipteki balık geçitlerine göre sagladıgı ana avantajlarından bir tanesi küçük boylu balıkların geçisine olanak saglamasıdır. Bu çalısmanın sonuçları balık geçidi tasarımcıları ve balık biyologları için yararlı olması beklenmektedir. Ayrıca, bu çalısmanın bulgularının, balıkların akıma ait bilgiyi nasıl kullanıldıgı ve akım bilgilerini nasıl isledigine katkı yapması beklenmektedir.