Su seti

Su seti ya da su bentleri^[1][2] set, Dyke, dolgu, floodbank veya stopbank uzatılmış bir doğal olarak meydana gelen sırt ve yapay olarak üretilen bir dolgu ya da duvar bu düzenler su seviyesi. Genellikle olduğu toprak ve genellikle paralel bir seyri için nehir onun içinde taşkın veya alçak kıyı boyunca.^[3]

Amerikan İngilizcesi konuşan kişiler (özellikle Orta Batı ve Derin Güney'de), Fransızca levée kelimesinden (Fransızca fiil kolunun dişil geçmiş sıfatından "yükseltmek") gelen levee kelimesini kullanırlar. Kentin 1718'de kurulmasından birkaç yıl sonra New Orleans'ta ortaya çıktı ve daha sonra İngilizce konuşanlar tarafından kabul edildi.^[4] Adı, hem kanaldan hem de çevreleyen taşkın yataklarından daha yükseğe yükseltilen set köprülerinin özelliğinden kaynaklanmaktadır.

Modern kelime dike veya dayk, büyük olasılıkla Hollandaca dijk kelimesinden türemiştir ve Frisia'da (şimdi Hollanda ve Almanya'nın bir parçası) setlerin inşası 11. yüzyılın başlarında da kanıtlanmıştır. 1250 yılında tamamlanan 126 kilometre uzunluğundaki (78 mil) Westfriese Omringdijk mevcut eski setlerin bağlanmasıyla oluşturuldu. Romalı kronik yazarı Tacitus, isyankâr Batavi'nin topraklarını su basmak ve geri çekilmelerini korumak için setler deldiğinden bahseder (MS 70).^[5] Dijk kelimesi başlangıçta hem siperi hem de yatağı belirtiyordu. İngilizce kazmak fiiliyle yakından paraleldir.^[6]

Eski İngilizcede dic kelimesi zaten vardı ve kuzey İngiltere'de dick, güneyde hendek olarak telaffuz ediliyordu. Hollandaca'ya benzer şekilde, kelimenin İngilizcede kökeni bir hendek kazmak ve yukarı bakan toprağı onun yanında bir bankaya dönüştürmekle ilgilidir. Bu uygulama, adın kazıya veya bankaya verilebileceği anlamına gelmektedir. Böylece Offa's Dyke birleşik bir yapı ve Car Dyke bir siper - bir zamanlar bankaları da yükseltmişti. İngiltere'nin iç kesimlerinde ve kuzeyinde ve Amerika Birleşik Devletleri'nde, bir hendek güneydeki bir hendek, mülk sınırı işareti veya küçük drenaj kanalıdır. Bir akarsu taşıdığı yerde, Rippingale Koşu Kanalı'nda olduğu gibi akan su kanalı olarak adlandırılabilir, bu da suyu toplama suyu tahliyesi Car Dyke'den Lincolnshire'daki Güney Kırk Ayak Drenajına (TF1427) götürür. Weir Dike, Bourne North Fen'de, Twenty yakınlarında ve Lincolnshire'daki Glen Nehri'nin yanında bir su setidir. Norfolk ve Suffolk Broads'da, bir dayk bir drenaj hendeği veya bir nehir açıklarında dar bir yapay kanal olabilir veya erişim veya demirleme için geniş olabilir; bazı uzun dayklar, ör. Mum Dyke.^[7]

İngiltere'nin bazı bölgelerinde, özellikle İskoçya'da, bir dayk, genellikle kuru taştan yapılmış bir tarla duvarı olabilir.

Yapay setlerin temel amacı, bitişik kırsal kesimde su basmasını önlemek ve zaman içinde deniz ticareti için güvenilir nakliye şeritleri sağlamak için bir su yolundaki doğal rota değişikliklerini yavaşlatmaktır; Ayrıca nehrin akışını sınırlayarak daha yüksek ve daha hızlı su akışına neden olurlar. Akıntılar genellikle kumulların yeterince güçlü olmadığı denizde, yüksek sellere karşı korunmak için nehirler boyunca, göller boyunca ya da göller boyunca bulunur. Dahası, setler güçlendirmek amacıyla veya bir su baskını alanı için bir sınır olarak inşa edilmiştir. İkincisi, ordu tarafından kontrollü bir su baskını veya setlerle çevrili daha geniş bir alanın sular altında kalmasını önlemek için bir önlem olabilir. Leve'ler ayrıca saha sınırları ve askeri savunma olarak inşa edilmiştir. Kuru taş duvarlarla ilgili makalede bu tür bir kaldıraç hakkında daha fazla bilgi bulunabilir.

Çöpler, bir sel acil durumunda aceleyle inşa edilen kalıcı toprak işleri veya acil durum inşaatları (genellikle kum torbalarından) olabilir. Böyle bir acil durum bankası mevcut bir levhanın üzerine eklendiğinde, beşik olarak bilinir.

En eski setlerden bazıları, Harappan halklarının tarımsal yaşamının bağlı olduğu İndus Vadisi Uygarlığı (yaklaşık MÖ 2600'den itibaren Pakistan ve Kuzey Hindistan'da) tarafından inşa edildi.^[8] Nil Nehri'nin sol yakasında 1000 kilometreden (600 mil) daha uzun bir süre boyunca, modern Aswan'dan Nil Deltasına uzanan bir set sisteminin inşa edildiği eski Mısır'da 3000 yıldan daha uzun bir süre önce inşa edildi.^[9]Akdeniz kıyıları, Mezopotamya medeniyetleri ve Antik Çin de büyük su parkı sistemleri inşa etti. Bir rampa yalnızca en zayıf noktası kadar güçlü olduğu için, inşaatın yüksekliği ve standartları uzunluğu boyunca tutarlı olmalıdır. Bazı yetkililer, bunun işe rehberlik etmek için güçlü bir yönetim otoritesi gerektirdiğini ve erken uygarlıklarda yönetişim sistemlerinin gelişimi için bir katalizör olabileceğini iddia ettiler. Bununla birlikte, diğerleri, yönetişimin çok daha az merkezileştirildiği, Hanedanlık Öncesi Mısır'daki Kral Scorpion'dan önceki kanallar ve / veya setler gibi büyük ölçekli su kontrolü toprak çalışmalarına işaret ediyor.

Büyüyen şehir devleti Mēxihco-Tenōchtitlan'ı ve komşu şehir Tlatelōlco'yu koruyan bir başka tarihi araç, altepetl Texcoco, Nezahualcoyotl'un tlahtoani gözetiminde 1400'lerin başında inşa edildi. İşlevi, Texcoco Gölü'nün (Chināmitls tarım tekniği için ideal) acı sularını, yerleşim yerlerine sağlanan taze içme suyundan ayırmaktı. Bununla birlikte, Avrupalılar Tenochtitlan'ı yok ettikten sonra, gemi de tahrip edildi ve sel büyük bir sorun haline geldi, bu da 17. yüzyılda Göl'ün çoğunun kurutulmasına neden oldu.

Basamaklar genellikle temiz, düz bir yüzeye toprak yığılarak inşa edilir. Tabanda geniş, geçici setlerin veya kum torbalarının yerleştirilebileceği bir seviyeye doğru inceliyorlar. Her iki nehir kıyısındaki setlerde taşkın deşarj yoğunluğu arttığından ve silt yatakları nehir yataklarının seviyesini yükselttiğinden, planlama ve yardımcı önlemler hayati önem taşır. Bölümler genellikle daha geniş bir kanal oluşturmak için nehirden geri çekilir ve sel vadisi havzaları, tek bir gedikten büyük bir alanı sular altında kalmasını önlemek için birden çok setle bölünür. Her biri arasında ince bir çim yatağı bulunan yatay sıralar halinde yerleştirilmiş taşlardan yapılmış bir set, spetchel olarak bilinir.

Yapay setler, önemli mühendislik gerektirir. Yüzeyleri erozyondan korunmalıdır, bu yüzden yeryüzünü birbirine bağlamak için Bermuda otu gibi bitki örtüsü ile dikilirler. Yüksek setlerin kara tarafında, banket olarak bilinen alçak bir toprak terası genellikle başka bir erozyon önleyici tedbir olarak eklenir. Nehir tarafında, güçlü dalgalardan veya akıntılardan kaynaklanan erozyon, yolun bütünlüğüne daha da büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Erozyonun etkileri, uygun bitki örtüsünün ekilmesi veya taş, kayalar, ağırlıklı paspaslar veya beton kaplamalar döşenmesiyle karşılanır. Temelin su ile tıkanmamasını sağlamak için ayrı hendekler veya drenaj karoları inşa edilir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde Mississippi Nehri ve Sacramento Nehri boyunca ve Hollanda'da ve Avrupa'da Tuna. Çin Savaşan Devletler döneminde, Dujiangyan sulama sistemi, su koruma ve taşkın kontrol projesi olarak Çin tarafından inşa edildi. Sistemin altyapısı, Çin'in Siçuan kentindeki Chang Jiang'ın en uzun kolu olan Min Nehri üzerinde yer almaktadır.

Mississippi levee sistemi, dünyanın herhangi bir yerinde bulunan en büyük sistemlerden birini temsil eder. Mississippi boyunca yaklaşık 1000 km (620 mil) uzanan, Cape Girardeau, Missouri'den Mississippi Nehri deltası'na uzanan 5.600 km'den (3.500 mil) fazla su birikintisi içerir. New Orleans şehrini korumak için 18.yüzyılda Louisiana'daki Fransız yerleşimciler tarafından başlatıldılar.^[10] İlk Louisiana setlerinin yüksekliği yaklaşık 90 cm (3 ft) idi ve nehir kenarı boyunca yaklaşık 80 km (50 mil) bir mesafeyi kapladı. ABD Ordusu Mühendisler Birliği, Mississippi Nehri Komisyonu ile birlikte, 1882'den başlayarak, nehir kenarlarını Kahire, Illinois'den Louisiana'daki Mississippi Nehri deltasının ağzına kadar genişletmek için kaldırma sistemini genişletti.^[10] 1980'lerin ortalarında, şimdiki boyutlarına ulaşmışlardı ve ortalama 7,3 m (24 ft) yüksekliğe ulaştılar; bazı Mississippi setlerinin yüksekliği 15 m'ye (50 ft) kadar çıkmaktadır. Mississippi setleri ayrıca dünyadaki en uzun sürekli bireysel setlerden bazılarını içerir. Böyle bir kalkan, Pine Bluff, Arkansas'tan güneye doğru 610 km (380 mil) kadar uzanır.

Birleşik Devletler Ordusu Mühendisler Birliği (USACE), Hücresel Hapsetme teknolojisini (yer hücreleri) en iyi yönetim uygulaması olarak tavsiye etmekte ve desteklemektedir.^[11] Yüzey erozyonu, aşırı tepenin önlenmesi ve yamaç kretinin ve aşağı akış eğiminin korunması konularına özellikle dikkat edilir. Geocelllerle takviye, istikrarsızlığa daha iyi direnmek için toprağa çekme kuvveti sağlar.

Yapay setler zamanla doğal nehir yatağının yükselmesine neden olabilir; Bunun gerçekleşip gerçekleşmediği ve ne kadar hızlı olduğu farklı faktörlere bağlıdır, bunlardan biri nehrin yatak yükünün miktarı ve türüdür. Yoğun tortu birikimine sahip alüvyal nehirler bu davranışa eğilimlidir. Çin'deki Sarı Nehir ve ABD'de Mississippi Nehri için, yapay setlerin nehir yatağının, nehir yatağının setlerin arkasındaki bitişik zemin yüzeyinden daha yüksek olduğu bir noktaya kadar yükselmesine neden olduğu nehir örnekleri bulunmaktadır.

Barajlar, New Brunswich ve Nova Scotia, Kanada'daki Fundy Körfezini sınırlayan bataklıklarda çok yaygındır. Bölgeye yerleşen akadyalılar, verimli gelgit bataklıklarını yetiştirmek amacıyla oluşturulan bölgedeki birçok barajın orijinal inşasıyla kredilendirilebilir. Bu barajlara lezbiyenler denir. Tarımsal bataklıklardan tatlı suyu boşaltmak için düşen gelgitte açılan ve deniz suyunun barajın arkasına girmesini önlemek için yükselen gelgitte kapatılan menteşeli savak kapıları ile inşa edilmiştir. Bu savak kapılarına "aboiteaux"denir. Vancouver, British Columbia şehrinin çevresindeki alt Anakarada, Fraser Nehri deltasında, özellikle de Lulu Adası'ndaki Richmond şehrinde alçak araziyi korumak için barajlar (yerel olarak barajlar olarak bilinir ve aynı zamanda "deniz duvarı" olarak da adlandırılır) vardır. Pitt Polder, Pitt Nehri'ne bitişik arazi ve diğer kol nehirleri gibi geçmişte sular altında kalan diğer yerleri korumak için barajlar da vardır.

Kıyı sel önleme setleri, birçok tarihi Sel tarafından harap edilen bir alan olan Wadden Deniz'inin arkasındaki iç kıyı şeridi boyunca da yaygındır. böylece halklar ve hükûmetler, fırtına selleri sırasında bile Denizi durdurmak için giderek daha büyük ve karmaşık taşkın koruma sistemleri kurdular. Bunların en büyüğü, elbette, ortalama deniz seviyesinin altındaki araziyi agresif bir şekilde geri aldıkları için, sellere karşı savunmanın ötesine geçen Hollanda'daki devasa barajlardır.

Bu tipik olarak insan yapımı hidrolik yapılar erozyona karşı koruma sağlamak için yerleştirilmiştir. Genellikle alüvyon nehirlerine dik olarak veya kanalın veya kaplamanın kıyısına bir açıyla yerleştirilirler[14] ve kıyı şeridinde yaygın olarak kullanılırlar. Onları inşa etmek için kullanılan malzemelere bağlı olarak geçirgen ve geçirimsiz iki yaygın mahmuz dyke türü vardır.

Japonya'daki önemli şehirler (Tokyo ve Osaka), Süper levee olarak bilinen yeni bir sel koruması geliştirdi. Süper setler, en aşırı olaylarda bile başarısız olmayacak daha kalın setler dir .

Doğal setler genellikle insan müdahalesi olmadan ova nehirleri ve akarsular etrafında oluşur. Bunlar, kesilmiş kıyılara hemen bitişik bir nehir taşkın yatağında oluşan uzun çamur kumu/veya silt sırtlarıdır. Yapay setler gibi, taşkın yatağı su basması olasılığını azaltmak için hareket ederler. Setlerin çökelmesi, ince kumlar, siltler ve çamurlar şeklinde yüksek oranda asılı tortu taşıyan dolambaçlı nehirlerin su basmasının doğal bir sonucudur. Bir nehrin taşıma kapasitesi kısmen derinliğine bağlı olduğundan, kanalın su basmış kıyılarının üzerindeki Sudaki tortu artık ana talveg ile aynı miktarda ince tortuyu süspansiyonda tutamaz. Bu nedenle, çok ince tortular, kanala en yakın taşkın yatağının kısımlarına hızlı bir şekilde yerleşir. Sel önemli bir kısmı, bu eninde sonunda bu pozisyonlarda sırtlar kuruluşunda sonucu ve ani bir binanın daha su baskınları ve bölümlerini olasılığını azaltacaktır. Ana kanalda kötüleşme devam ederse, bu, levyenin tekrar aşma olasılığını artıracak ve setler oluşmaya devam edebilecektir. Bazı durumlarda bu, kanal yatağının nihayetinde çevredeki taşkın yataklarının üzerinde yükselmesine ve sadece etrafındaki setler tarafından kalmasına neden olabilir; bir örnek Çin'deki sarı Nehirdir, denize yakın, okyanus gemilerinin yükseltilmiş nehirdeki ovanın üzerinde yüksek yelken açtığı görülmektedir. Setler, yüksek asılı tortu fraksiyonuna sahip herhangi bir nehirde yaygındır ve bu nedenle, nehrin asılı tortunun büyük fraksiyonlarını taşıdığı yerlerde ortaya çıkma olasılığı daha yüksek olan dolambaçlı kanallarla yakından ilişkilidir. Benzer nedenlerden dolayı, gelgitlerin büyük miktarlarda kıyı siltleri ve çamurları getirdiği gelgit akarsularında da yaygındır. Yüksek bahar gelgitleri sellere neden olur ve setlerin birikmesine neden olur.

Hem doğal hem de insan yapımı setler çeşitli şekillerde başarısız olabilir. set arızasına neden olan faktörler arasında aşırı ısınma, erozyon, yapısal arızalar ve set doygunluğu bulunur. En sık görülen (ve tehlikeli) bir set ihlalidir. Burada, barajın bir kısmı aslında kırılır veya aşınır, aksi takdirde setin koruduğu araziyi su basması için büyük bir açıklık bırakır. Bir ihlal, yüzey erozyonundan veya sette ki yeraltı zayıflığından kaynaklanan ani veya kademeli bir başarısızlık olabilir. Bir ihlal, bir çatlak yayılımı olarak tanımlanan ihlalden yayılan fan şeklinde bir tortu tortusu bırakabilir. Doğal setlerde bir ihlal meydana geldiğinde, setteki boşluk, setin inşası süreçleri tarafından tekrar doldurulan kadar kalacaktır. Bu, gelecekteki ihlallerin aynı yerde meydana gelme olasılığını artırır. İhlaller, nehir akış yönü boşluktan kalıcı olarak yönlendirilirse, Menderes kesimlerinin yeri olabilir.

Bazen, su setin tepesini aştığında setlerin başarısız olduğu söylenir . Bu, taşkın yatağında su baskınına neden olacaktır, ancak araca zarar vermediği için gelecekteki taşkınlar için daha az sonucu olacaktır.

set gediklerine neden olan çeşitli göçme mekanizmaları arasında toprak erozyonunun en önemli faktörlerden biri olduğu görülmektedir. Kararlı set ve taşkın duvarları tasarlamak için, aşırı tepme meydana geldiğinde toprak erozyonunu ve oyulma oluşumunu tahmin etmek önemlidir . Toprakların aşınmasını araştırmak için çok sayıda çalışma yapılmıştır. Briaud vd. (2008) Zeminlerin erozyona uğraya bilirliğini ölçmek için Erozyon Fonksiyon Aparatı (EFA) testini kullanmış ve daha sonra Chen 3D yazılımını kullanarak, taşan sudaki hız vektörlerin ve aşırı tepen su suya çarptığında oluşan oyulmayı bulmak için sahada sayısal simülasyonlar yapılmıştır. levee. EFA testinden elde edilen sonuçlar analiz edilerek, toprakların erozyonunu kategorize etmek için bir erozyon çizelgesi geliştirilmiştir. Hughes ve Nadal, 2009'da dalga tepesi ve fırtına dalgası taşması kombinasyonunun setlerdeki erozyon ve oyulma oluşumu üzerindeki etkisini inceledi. Çalışma, oyulma gelişiminin analizinde akış kalınlığı, dalga aralıkları, düz tepenin üzerindeki dalgalanma seviyesi gibi hidrolik parametreleri ve akış özelliklerini içermektedir. Laboratuvar testlerine göre, ortalama aşırı deşarj ile ilgili ampirik korelasyonlar, erozyona karşı aracın direncini analiz etmek için türetilmiştir. Bu denklemler yalnızca deneysel testlere benzer duruma uyabilirken, diğer koşullara uygulandığında makul bir tahmin verebilir.

Osouli vd. (2014) ve Karimpour ve ark. (2015) taşkın duvarlarının üst üste binmesi nedeniyle farklı setlerin puan karakterizasyonunu değerlendirmek için setlerin laboratuvar ölçekli fiziksel modellemesini gerçekleştirmiştir.

Hat arızalarını önlemek için uygulanan diğer bir yaklaşım elektriksel direnç tomografi sidir. (ERT). Bu tahribatsız jeofizik yöntem, setlerdeki kritik doygunluk alanlarını önceden tespit edebilir. ERT bu nedenle toprak yapılarındaki sızıntı olaylarının izlenmesinde kullanılabilir ve örneğin setlerin veya setlerin kritik kısımlarında erken uyarı sistemi olarak hareket edebilir.