Yağmur Suyu Drenajı — Rasyonel Yöntem Nedir?

Küçük havzalarda (< 25 ha) yağış debisini tahmin etmek için kullanılan en yaygın yöntemdir. Havzanın yüzey özelliği (C), yağış şiddeti (i) ve alan (A) ile pik debisi hesaplar.

Temel varsayım: yağış süresi ≥ toplanma süresi olduğunda havzanın tamamı debiye katkıda bulunur ve pik debi oluşur.

Hidrolik · Drenaj

Nerede Kullanılır?

Kent içi yağmur suyu borulama tasarımı
Parsel ve cadde menfez boyutlandırması
Küçük havza taşkın debisi tahmini
Otopark ve çatı drenaj sistemi
DSİ küçük su yapıları (tombalar, menfezler)

Sınırlamalar ve Dikkat Noktaları

Havza alanı ≤ 25 ha (bazı kaynaklar 80 ha). Büyük havzalarda SCS yöntemi tercih edilir.
C katsayısı sabit varsayılır — gerçekte yağış süresince değişir (ıslak zemin etkisi).
Yağış havza üzerinde düzgün dağılmış varsayılır — büyük alanlarda geçerli değildir.
Yöntem sadece pik debiyi verir — hidrograf şekli hakkında bilgi vermez.
İklim değişikliği: geçmiş IDF eğrileri gelecek için yetersiz kalabilir.

Temel Kavramlar

C — Akış Katsayısı Yağışın ne kadarının yüzey akışına dönüştüğünü ifade eder. C=1 tamamen geçirimsiz (beton), C≈0.15 açık yeşil alan. Ağırlıklı ortalama kullanılır.

i — Yağış Şiddeti Birim zamandaki yağış miktarı (mm/sa). IDF eğrilerinden tekerrür süresi ve yağış süresine göre belirlenir. Süre = toplanma süresi tc.

A — Havza Alanı Drenaj noktasına katkıda bulunan toplam alan (hektar). Eşyükselti haritası veya topoğrafik analiz ile belirlenir.

t_c — Toplanma Süresi Havzanın en uzak noktasından çıkışa suyun ulaşma süresi. Kirpich, Hathaway veya NRCS formülü ile hesaplanır.

Tipik C Katsayısı Değerleri

Yüzey Tipi	C Aralığı	Önerilen
Beton/Asfalt	0.75 – 0.95	0.85
Çatılar (düz)	0.70 – 0.95	0.80
Parke taş	0.50 – 0.70	0.60
Sıkıştırılmış toprak	0.30 – 0.50	0.40
Çimenlik (düz)	0.10 – 0.25	0.15
Orman alanı	0.05 – 0.25	0.10

→ Hesap Makinesi'nde farklı C değerleri ile deneyin

Q_p = C \cdot i \cdot A \;/\; 3{,}6

Rasyonel Yöntem — Pik Debi Hesabı (Q: m³/s, i: mm/sa, A: ha)

Sembol Sözlüğü

Q_p	Pik yüzey akışı debisi	m³/s
C	Akış (runoff) katsayısı	0–1
i	Yağış şiddeti (t_c süresinde)	mm/sa
A	Havza alanı	ha
t_c	Toplanma (konsantrasyon) süresi	dk

Birim Dönüşümü ve 3.6 Sabiti

Q = C · i · A'nın birimi:
= (boyutsuz) · (mm/sa) · (ha)
= (10⁻³ m/sa) · (10⁴ m²)
= 10 m³/sa = 10/3600 m³/s
= 1/360 m³/s

Bu nedenle Q = C·i·A / 360 (i: mm/sa, A: ha, Q: m³/s).
Bazı kaynaklar 3.6 kullanır — bu durumda i: mm/sa, A: km² veya birim farkı gözetilir. Bu araçta: Q = C·i·A / 3.6 (i: mm/sa, A: ha → küçük havza uyumu).

Hesap Akışı

Adım 1 — Havza Tanımı

Havza sınırlarını belirle, alanı (A) hesapla. Birden fazla yüzey tipi varsa ağırlıklı C hesapla: C_ort = ΣC_i·A_i / ΣA_i

Adım 2 — Toplanma Süresi (t_c)

Kirpich: t_c = 0.0195 · L^0.77 · S^−0.385

L: en uzak nokta–çıkış mesafesi (m), S: ortalama eğim (m/m). Alternatif: Kerby-Hathaway yöntemi.

Adım 3 — Yağış Şiddeti (i)

IDF eğrisinden t_c süresine ve seçilen tekerrür süresine (T) karşılık gelen yağış şiddeti okunur. DSİ/MGM verileri.

Adım 4 — Pik Debi Hesabı

Q_p = C · i · A / 3.6

Sonuç m³/s cinsinden pik debidir. Bu debi ile boru/kanal boyutlandırması yapılır.

Sayısal Örnek

Veri: 5 ha'lık bir site (C=0.65), 25 yıllık tekerrür, t_c=15 dk, IDF'den i=80 mm/sa
Q_p = 0.65 × 80 × 5 / 3.6 = 260 / 3.6 = 72.2 L/s = 0.072 m³/s
Bu debi ile Ø400 boru (%1 eğim, Manning) yeterli olur.

→ Bu değerleri Hesap Makinesi'nde deneyin

Akış katsayısı, C boyutsuz i

Yağış şiddeti, i mm/sa i

Havza alanı, A ha i

Q_p (L/s)

—

Önerilen Boru

—

Drenaj Rejimi

—

C·i·A Çarpımı

—

Qp — Debi (m³/s)

—

Rasyonel yöntem

i — Yağış (mm/sa)

—

Yağış şiddeti

Boru Çapı (mm)

⚙

—

Önerilen minimum

Hesap Adımları

Temel Kaynaklar

Chow, V.T. — Handbook of Applied Hydrology

Rasyonel yöntemin orijinal formülasyonu ve geçerlilik sınırları. IDF eğrisi kullanımı ve havza toplanma süresi hesabı.

Klasik Referans

Bayazıt, M. & Avcı, İ. — Hidroloji

Türkiye koşullarına uyarlanmış hidroloji ders kitabı. Rasyonel yöntem, SCS yöntemi ve IDF eğrileri Türkiye verileriyle.

Ders Kitabı

DSİ Küçük Barajlar Tasarım Rehberi

Türkiye IDF parametreleri, bölgesel yağış şiddeti formülleri. Havza debisi hesaplama yöntemleri.

Kılavuz

Ek Kaynaklar

Maidment, D.R. — Handbook of Hydrology

Modern hidroloji referansı. Yüzey akışı modelleme yöntemleri, rasyonel yöntem eleştirisi ve alternatifleri.

TS EN 752 — Bina Dışı Kanalizasyon Sistemleri

Yağmur suyu drenaj boru tasarımı standardı. Tekerrür süresi seçimi ve tasarım kriterleri.

Kirpich, Z.P. (1940) — Time of Concentration

Toplanma süresi formülünün orijinal kaynağı. Civil Engineering, 10(6), s.362.

İller Bankası — Yağmursuyu Proje Kriterleri

Türkiye belediye altyapı uygulamaları. Tekerrür süresi seçimi, boru malzemesi ve minimum eğim kriterleri.