Su hasadı, yağışla meydana gelen yüzey akışının insan, hayvan veya bitkilerin kullanımı için su sağlamak amacıyla toplanması olarak tanımlanabilir. Bu yöntem, yağmur suyunu yapısal önlemlerle toplayan, depolayan, evsel ve/veya tarımsal üretim amacıyla kullanım için düzenleyen ve kullanan mini ölçekli bir su kaynakları tekniğidir. Su hasadının temel amacı, yeraltı ve yerüstü su kaynaklarının olmadığı veya geliştirilmesinin ekonomik olmadığı alanlarda güvenilir bir su temini sağlamaktır.

Önemi

Dünyadaki en kritik yaşam unsurlarından biri olan suyun etkili kullanımı gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Nüfusun sürekli artması ve iklim değişiklikleri ile birlikte su kaynaklarının hem tüketim hızı hem de kullanım şekilleri önemli bir sorun haline gelmiştir. Gelecekte suyun yerine geçebilecek yapay bir maddenin bulunamayacağı gerçeği, suyun stratejik önemini daha da artırmaktadır. Bu bağlamda su hasadı, su kaynakları üzerindeki baskıyı azaltma, toplam sulama suyu miktarını artırma ve toprak erozyonunu önleme gibi faydalar sunarak önemli bir çözüm yöntemi olarak öne çıkmaktadır. Kurak ve yarı kurak bölgelerde yağışın yetersiz ve düzensiz dağılımı nedeniyle su eksikliğinin yaygın olduğu alanlarda, su hasadı yapıları ürün alamama riskini düşürerek ve ürün artışını sağlayarak işlenebilir alanların üretkenliğini artırma potansiyeline sahiptir.

Tarihçe

Su hasadı, yaklaşık dört bin yıldır farklı medeniyetler tarafından kullanılan yaygın bir uygulama tekniğidir. Geçmişte çoğunlukla içme amaçlı veya tarımsal uygulamalar için kullanılmıştır. Örneğin Mısırlılar, kapasiteleri 200 m3

 ile 2000 m3

 arasında değişen ve bazıları bugün hala kullanılan depolama tankları üretmişlerdir. Tayland'da yağmur suyu hasadı uygulamaları yaklaşık 2000 yıl öncesine dayanmaktadır. Roma döneminde çatı havza sisteminin kullanıldığı bilinmekte olup, Roma evleri ve şehirleri M.Ö. 2000 yılından beri içme ve kullanma amaçlı temel su kaynağı olarak yağmur suyundan yararlanmak için tasarlanmıştır. İsrail'in Negev Çölü'nde yıllık 100 mm yağış alan yerlerde tarım ve konut alanlarında yamaçlardan akan yağışı depolamak için tanklardan faydalanıldığı bilinmektedir. Günümüzde kullanılan temel yağmur suyu toplama ve depolama yöntemleri geçmiştekilerden pek farklı olmamakla birlikte, sistemlerin teknoloji ve yapı malzemeleri açısından özellikleri ve depolanan suyun kullanım şekilleri değişmiştir.

Temel Bileşenler

Su hasadı sistemleri temel olarak üç ana bileşenden oluşur:

• Havza Alanı (Toplama Alanı): Yağışın toplandığı ve aynı zamanda akış alanı olarak da adlandırılan kısımdır. Bu alan, çatılarda birkaç metrekare kadar küçük olabileceği gibi, birkaç kilometrekare kadar büyük de olabilir.
• Depolama Alanı: Hasat edilen suların insanlar, hayvanlar veya bitkiler tarafından kullanılıncaya kadar tutulduğu yerdir. Depolama ortamı yeraltında (toprak, sediment, sarnıç) veya toprak yüzeyinde (tank, rezervuar, havuz) olabilir.
• Hedef Bölge: Hasat edilen suyun kullanıcısıdır. Ev içi kullanımda hedef insanlar veya ihtiyaçlarken, tarımsal üretimde hedef bitki veya hayvandır.

Sınıflandırma ve Teknikler

Su hasadı yöntemleri genellikle havza boyutuna göre mikro havza ve makro havza (ve sel suyu) sistemleri olarak sınıflandırılır.

1. Mikro Havza Yöntemleri 

Bu sistemler, hem işletim hem de boyut olarak gruplandırmanın en küçük sistemlerini içerirler. Akış genellikle yapay eğimlerden veya oluklar aracılığıyla sağlanır. Yıllık yağış miktarının 200 mm olduğu yerlerde ağaçlar için, 300 mm olduğu yerlerde ise tek yıllık bitkiler için uygulanmaktadır.

Çiftlik Sistemleri:

• Sıralar Arası Su Hasadı: Düz arazide ve hafif eğimlerde (%0-%4) kullanılır. Bitkilerin ekili olmadığı sıra aralarına yükseltiler oluşturma mantığına dayanır. Tamamen düz arazilerde kullanılabilen tek su hasadı tekniğidir ve yapımı tamamen mekanize edilebilir.
• Negarimler: Küçük akışlı havzalarda uygulanan, sedde adı verilen inşa edilmiş yapay dolgular tarafından çevrelenmiş küçük elmas veya dikdörtgen şekilli ızgara toprak setlerdir. Hemen hemen her eğime inşa edilebilir, ancak %10'un üzerindeki eğimlerde toprak erozyonu riski vardır. Yıllık 150-500 mm yağış alan bölgeler için önerilir. Toprak erozyonunu da önler.
• Meskat: Tunus'ta yaygın olarak kullanılan bir terimdir. 200-400 mm arası yıllık yağış alan ve %2 ile %15 oranında eğime sahip araziler için uygundur. Bir havza alanına sahip olup birden fazla ekili alanı (hedef bölge) besleyebilir. Sadece ağaç yetiştirmek için kullanılır.
• Eş Yükseltili Teraslar (Banket Teraslar): Eğimi %20 ile %50 (bazı kaynaklarda %60) arasında olan dik araziler üzerine inşa edilir. Toprağın erozyona karşı korunmasını da amaçlar. Ekili teraslar genellikle düz olacak şekilde inşa edilir ve taş duvarlarla desteklenir. Yıllık yağış miktarının 200 ile 600 mm arasında olduğu alanlarda kullanılabilir.
• Küçük Çukurlar: 5 ile 15 cm arası derinlikte ve 0,3 ile 2,0 m arası çaplarda kazılmış çukurlardan oluşur. "Zay sistemi" olarak da adlandırılır. Tek yıllık mahsullerin yetiştirilmesi için kullanılır ve yıllık yağış miktarı 350-600 mm olan bölgelerde, düz arazide veya %5'e yaklaşan eğimlerde görülür.
• Eş Yükselti Sırtları (Seddeleri): 5 ile 20 m arasında değişen izohips (eş yükselti) eğrileri boyunca oluşturulur. Sırtlar arasındaki alan ekilirken, geri kalanı su toplamak için havza alanıdır. Eğimi %1'den %50'ye kadar değişen arazilerde inşa edilebilir. Yıllık yağışın 300-600 mm olduğu alanlarda kullanılır.
• Kaş Terasları (Cep Seki Teraslar): Eğim aşağı tarafı desteklemek için taş kullanılan yarım daire biçimli bir sırt biçimidir. Genellikle yamaçlarda bulunurlar ve %50'ye (bazı kaynaklarda %1-50) varan eğimlerde kullanılabilirler. Yıllık yağış değerleri 200-600 mm olan bölgelerde verimli olmaktadır.
• Yarı Dairesel Seddeler: Yarım daire veya yamuk şeklinde olup, eş yükselti eğrisi hatları boyunca sırtların uçları eğime bakacak şekilde ayarlanır. Yıllık yağışın 300 mm'yi geçtiği bölgelerde mera ıslahı veya yem bitkilerinin üretimi amacıyla kullanılır. Maksimum %15 eğimde uygulanabilir.
• Vallerani Mikro Havza Sistemi: Ağaçlandırma için tamamen mekanize edilmiş küçük mikro havzalar hazırlama sistemidir. Yıllık yağışın 200-600 mm ve eğimin %2-10 arasında olduğu alanlarda uygulanabilir.
• Yamaç Mikrohavzalar: Tek bir ağaç ya da çalılara yeterli su sağlayan dikdörtgen biçimindeki mikro havzalardır. %1-50 eğimde uygulanır ve yıllık yağışın 200-600 mm arasında olduğu alanlarda uygulanabilirdir.

Çatı Sistemleri: 

Çatılardan hasat edilen yağmur, özellikle kırsal alanlarda içme suyu olarak kullanılır. Düşen yağışın %80-85'i hasat edilebilir ve depolanabilir. Sistem, çatı yüzeyine düşen yağışın toplanması, yağmur olukları yardımıyla toprak yüzeyindeki bir tanka ya da yeraltındaki bir depoya aktarılması ve burada depolanması prensibine dayanır. Yer altı sularını beslemek amacıyla da kullanılmaktadır. Hasat edilen su, bahçe sulama, araç yıkama, tuvalet rezervuarı, temizlik işleri gibi ihtiyaçlar için de kullanılabilir.

2. Makro Havza ve Sel Suyu Yöntemleri 

Bu sistemler, mikro havza sistemlerinden daha büyük havza alanlarına sahiptir.

Vadi Yatağı Sistemleri:

• Küçük Çiftlik Rezervleri: Arazileri vadide bulunan çiftçilerin, vadi boyunca akan yüzey akışın tamamını veya bir kısmını depolamak amacıyla inşa ettikleri küçük göletlerdir. Kapasiteleri 1000 m³ ile 500 000 m³ arasında değişebilir.
• Vadi Yatağı Yetiştiriciliği ve Jessour: Vadi yataklarında, suyun akışını bloke ederek veya yavaşlatarak sızmasına izin verip toprak profilinde depolama ilkesine dayalı sistemlerdir. Hafif eğimli vadi yataklarında yaygındır. Jessour sistemi bir bariyer, teras ve toplama alanından oluşur.

Vadi Dışı Sistemler (Taşkın Hasadı):

 Bu sistemler, düzensiz mevsimlik akarsu akışının toplanması esasına dayanır.

• Su Dağıtım Sistemleri: Vadiden doğal yollarla akışa geçen suyu biriktirme amacıyla yolundan saptırıp depolama alanlarına (genellikle bitki kök bölgesi) yönlendirilmesidir.
• Geniş Seddeler (Rabla): Yağmur mevsiminde büyük dağlardan ve geniş yüzeylerden gelen suların hasat edilmesinde kullanılır. Şevler arası mesafe 10-100 m, sedde yüksekliği en az 1 m'dir.
• Su Tankları: İnsan ve hayvanların su ihtiyaçlarını karşılamak için oluşturulmuş, genellikle 1000 m³'den başlayan kapasitelere sahip su biriktirme alanlarıdır.
• Sarnıçlar: Yerleşim alanlarındaki su sıkıntılarına karşı kullanılan, genellikle yer altında ve su sızdırmayacak şekilde inşa edilen yapılardır. Şehirdeki yapıların çatılarından, avlulardan veya teraslardan akan sular sarnıçlara aktarılır. İstanbul'daki Yerebatan Sarnıcı buna örnektir.
• Yamaç Akışlı Sistemler (Sel Suyu Saptırma): Vadiden akışa geçen suyun doğal seyrini terk etmesini sağlayarak tarım arazilerine yönlendiren yapılardır. Bu sistemde su, genellikle mahsulün kök bölgesinde depolanır.
• Taş Setler, Geniş Yarım Daire Setler, Trapez Setler: Bunlar da makro havza teknikleri arasında sayılır.

Avantajları ve Faydaları

Su hasadının birçok doğrudan ve dolaylı faydası bulunmaktadır:

• Güvenilir bir su kaynağı sağlar, özellikle su kaynaklarının kısıtlı olduğu bölgelerde önemlidir.
• Tarımsal üretimi artırır ve kuraklık riskini azaltır.
• Toprak erozyonunu ve sedimentasyonu azaltır.
• Toprakta su depolanmasını ve toprak verimliliğini artırır.
• Yeraltı suyu akiferlerinin yeniden doldurulmasına yardımcı olur.
• Sel riskini azaltabilir.
• Çoğu zaman düşük girdi maliyetlidir ve uygulanması zor değildir.
• Genellikle pompa veya enerji girdisi gerektirmez.
• Çevresel faydaları arasında çölleşmeyle mücadele ve ekosistemleri destekleme sayılabilir.
• Kırsal kalkınmaya, göçün azalmasına ve yeni iş imkanlarının oluşmasına katkıda bulunabilir.

Sınırlamaları ve Zorlukları

Su hasadı sistemlerinin bazı sınırlamaları ve zorlukları da mevcuttur:

• Yağışa bağımlıdır ve yağışın düzensizliği sistemin etkinliğini etkileyebilir.
• Sağanak yağışlarda sistem zarar görebilir.
• Su toplama alanı tarımsal uygulamalar için kullanılamaz.
• Diğer sulama sistemlerine göre sadece düşük düzeyde üretim yapmaya programlanmış olabilir.
• İyi bir bilimsel yöntemin oluşturulamaması bir zorluk olabilir.
• Mansap ve membada yer alan insanlar arasında olası çekişmeler yaşanabilir.
• Bölgeye ait fauna ve floraya zarar verme riski bulunabilir.
• Büyük boyuttaki sistemlerin ve yapıların gerçekleştirilmesinde güçlükler yaşanabilir.
• Kurulum ve bakım maliyetleri bazı tekniklerde yüksek olabilir (örn: küçük çiftlik rezervleri, eş yükseltili teraslar).

Planlama ve Uygulama

Bir su hasadı projesinin başarılı olması için dikkatli planlama ve uygun teknik seçimi önemlidir:

• Yağış Karakteristikleri: Bölgenin yağış miktarı, süresi, sıklığı, şiddeti ve dağılımı gibi veriler sistem tasarımında kritik rol oynar. Güvenilir ve uzun dönemli yağış verilerine ihtiyaç vardır.
• Havza Karakteristikleri: Havza alanı, eğimi, toprak tipi, bitki örtüsü durumu ve yüzey özellikleri (örn: çatı malzemesi) toplanacak su miktarını ve kalitesini etkiler. Akış katsayısı, toplama alanına düşen toplam yağışın ne kadarının toplanabileceğini gösterir.
• Su İhtiyacı: Toplanacak suyun kullanılacağı yerin su ihtiyacı belirlenmeli ve hasat potansiyeli ile karşılaştırılmalıdır.
• Sistem Bileşenlerinin Tasarımı: Toplama yüzeyi, taşıma sistemi (oluklar, borular), ilk yıkama ünitesi, depolama tankı ve gerekirse su arıtma sistemi doğru şekilde tasarlanmalı ve boyutlandırılmalıdır. Depolama tankının boyutu, maliyeti etkileyen en önemli faktörlerden biridir.
• Su Kalitesi: Toplanan suyun kullanım amacına göre kalitesi önemlidir. Özellikle içme suyu olarak kullanılacaksa, çatı malzemesi, ilk yıkama ve filtreleme/dezenfeksiyon işlemleri büyük önem taşır.

Küresel Su Krizi Bağlamında Su Hasadı

Dünya genelinde su kaynakları, artan nüfus, sanayileşme, tarımsal sulama ihtiyacı ve küresel iklim değişikliğinin olumsuz etkileri nedeniyle giderek azalmakta ve kirlenmektedir. Birçok ülke su stresi veya kıtlığı ile karşı karşıyadır. Türkiye de kişi başına düşen kullanılabilir su miktarı açısından su sıkıntısı çekmeye aday bir ülke konumundadır. Bu koşullar altında, su hasadı gibi alternatif ve sürdürülebilir su temin yöntemleri, su kaynaklarının akıllıca kullanılması ve korunması stratejilerinde önemli bir yer tutmaktadır. Su hasadı, mevcut su kaynaklarına bir destek oluşturarak bu küresel soruna yerel çözümler sunma potansiyeline sahiptir.