Gömülü borular ve deprem

Gömülü borular, günümüzde kırsal alanlarda özellikle şehir bölgelerinde çok geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu sebepten, insanoğlu hayatının sürdürülebilirliği açısından vazgeçilmez mühendislik yapılarıdır. Özellikle insan nüfusunun yoğun olduğu şehir bölgelerinde, meydana gelen bir deprem sonrasında gömülü boru hatlarında oluşabilecek hasarlar ve bundan sonra meydana gelebilecek yangın gibi felaketler ciddi kayıplara sebep olabilmektedir.
Ülkemizin birçok bölgesi deprem açısından riskli bölge olmasına rağmen, gömülü boruların depreme göre projelendirilmesine dair bir yönetmelik bulunmadığı için deprem sonrasında gömülü borularda ciddi problemler oluşmaktadır. Bundan dolayı, gömülü boru hatlarının deprem yüklerine göre davranışının bilinmesi ve ona göre projelendirilmesi büyük önem taşımaktadır.
Amerika ve Japonya’nın hazırladıkları deprem yönetmeliklerine bakıldığında, gömülü boru hatlarının tasarımında en önemli hususun “boru hattı güzergahının” olduğu görülmektedir. Bunun sebebi, kritik bölgelerde deprem sonrasında yaşanacak büyük yer hareketleri sonucunda gömülü boru hatlarında hasarların meydana gelme olasılığının yüksek olmasıdır.
Deprem sonrasında gömülü boru hatlarında meydana gelen hasarlar ile ilgili raporlar incelendiğinde, borularda oluşan geçici yer değiştirmelerin ve kalıcı yer değiştirmelerin boru hatlarında çeşitli hasarlar oluşturduğu görülmektedir.
Geçici ve kalıcı yer değiştirmelerin oluşma sebepleri ise gelen deprem dalgasının yayılım şekli, boru hattının fay bölgesinde veya fay bölgesine yakın olması, heyelan, sıvılaşma ve boruların gömüldüğü zeminlerde farklı oturmaların olması gibi faktörlerdir.
Rijit olan gömülü bir boru, maruz kaldığı yükü doğrudan temel zemine aktarırken esnek olan gömülü bir boru ise, maruz kaldığı yük altında esneme yaparak üstündeki yükü temel ve yan dolgu zemine aktarmaktadır. Yatay veya düşey boyutlarda rijit borularda yüzde 0.1’in, esnek borularda yüzde 2’nin üzerindeki deformasyonlar, borularda çatlaklıklara sebep olmaktadır.
Günümüzde gömülü borular; içme suyu ve kanalizasyon boru hatları, gaz ve petrol boru hatları, telefon ve elektrik hatları, ısı dağıtım hatları, su arıtma sistemleri, deniz deşarj sistemleri olmak üzere çok farklı amaçlar için kullanılmaktadır.
Özellikle deprem, sel gibi doğal afetlerde içme suyu ihtiyacının giderilmesi, atık suların hem çevreye hem de insanların yaşamına zarar vermemesi için gömülü boru hatlarının hasar görmemesi önem arz etmektedir. Ancak özellikle deprem gibi doğal afetlerde gömülü boru hatlarının hasara uğramaması konusu göz ardı edilebilmektedir. Oysaki büyük depremler sonucunda gömülü boru hatları çok ciddi hasarlara maruz kalmaktadır. Elektrik, su, doğalgaz, kanalizasyon gibi boru hatlarının deprem gibi doğal afetlerde zarar görmesi özellikle nüfusun yoğun olduğu şehir hayatını olumsuz etkiler ve buna bağlı olarak hem ekonomik kayıplar olur hem de insanların sağlık durumları tehlikeye girmiş olur.
Türkiye’de 1992 Erzincan, 1995 Dinar, 1999 Marmara ve hali hazırda yaşamakta olduğumuz 2023 Kahramanmaraş depremleri sonucunda altyapı sistemlerinde ciddi hasarlar meydana gelmiştir. Ülkemizde gömülü boru hatlarının üretim ve tasarımı ile ilgili TSE’nin hazırlamış olduğu yönetmelikler vardır. “Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik/1959” adlı yönetmelikte gömülü boruların deprem koşullarına göre tasarımı hakkında herhangi bir konuya değinilmemiştir. 2007’de hazırlanan “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik’te” ve 2018’de hazırlanan “Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde” de gömülü boruların deprem koşullarına göre tasarımı hakkında kayda değer bilgi mevcut değildir. Bunun anlamı Türkiye’nin büyük bölümü deprem bölgesi olmasına, tarihsel süreçte bu bölgelerde çok şiddetli ve yıkıcı depremlere maruz kalmamıza rağmen, depremler sonucu çok ciddi can ve mal kayıplarına sebep olan gömülü boru hatları ile ilgili her hangi bir yönetmenliğimizin olmadığıdır. Maalesef biz ülke ve insanları olarak görmediğimiz, yerin altında olan veya yerin altından gelen tehlikeleri ya yok sayıyoruz yada ihmal ediyoruz. Geçmişten günümüze kadar yaşanan depremlerden elde edilen bilgi ve gözlemlere dayanarak, özellikle zemin profilinin değiştiği bölgelerde, sıvılaşma riskinin yüksek olduğu zayıf zeminlerde, boru hatlarının diğer yapısal elemanlarla bağlantı noktalarında, zeminde büyük yer değiştirmelerinin oluştuğu fay bölgelerinde, zemin kayma bölgeleri veya geçiş yerlerinde gömülü boru hatlarında hasarların meydana geldiği görülmüştür. Doğalgaz boru hatlarında oluşabilecek bir hasar, depremde meydana gelebilecek üstyapı hasarlarına ek olarak, yangın oluşturabilmektedir.
Aydın’da büyük ölçekli bir depremde (Aydın’da bilinen bu güne kadar 7 ve üzeri şiddette 9 adet deprem meydana gelmiştir) gömülü boru hatlarında oluşabilecek her hangi bir hasar sonucu olma olasılığı en fazla olan olaylar, yeraltı ve yerüstü sularında kimyasal-fiziksel-radyoaktif kirlilik ile büyük ölçekli yangın ve canlılarda yanık olaylarıdır.
Aydın’da bu boyutta büyük olayları yapabilecek en önemli tesisler jeotermal enerji santralleri (JES) ile bu santrallere ait kuyular ve yeraltı-yerüstü jeotermal borulardır. Bugün Aydın’da 35 adet JES, 1000’nin üzerinde jeotermal kuyu ve bunlara ait yerüstü ve yeraltında binlerce kilometre uzunlukta jeotermal boru vardır. Aydın’da JES, jeotermal kuyu ve jeotermal borularını tehlikeli kılan durum bunların faaliyetleri sırasında sıcaklığı 300 dereceye ulaşan akışkan kullanmalarıdır. Diğer çok önemli tehlikeli durum ise bu tesislerin birinci derece fay hatları üzerine, sıvılaşma özelliği olan arazi alanlarına, yerleşim yerleri içine veya çok yakınına kurulmuş olmaları, jeotermal boruların yerleşim yerlerinde sokakların içinden ve binaların üstünden geçirilmiş olmasıdır.
Aydın’da yapılan bilimsel çalışmalarda JES’lere ait akışkanların deprem olmadan bile yeraltı su kaynaklarına karıştığı saptanmıştır. İzmir YTÜ’si çalışmasında Aşağı Büyük Menderes Havzasında jeotermal akışkanların yüzde 50’yi aşan oranlarda yeraltı sularına karıştığı saptanmıştır. ADÜ 2014 yılı çalışmasında Nazilli- Germencik hattında yer alan jeotermal olmayan kuyularda yüzde 0,5-40 oranında jeotermal akışkan saptanmıştır. 2021 yılında Germencik Alangüllü’de JES ve jeotermal kuyu yanından başlayıp jeotermal boruların seyir istikametinde devam eden 5 km’yi bulan toprak yarılması ve göçükleri meydana geldi. Bu olay sonrası bu toprak göçük ve yarılmasına yakın artezyen kuyulardan sıcak su akmaya başladı. Yapılan su analizlerinde ise jeotermal akışkan bileşenleri saptandı. 2016 tarihinde dünyada jeotermal kuyularda da kullanılan teknoloji ve malzemelerin kullanıldığı 1.8 milyon petrol kuyusunda yapılan çalışmada kuyuların yüzde 35’i hasarlı bulunmuştur. Türkiye’de JES’lerin en fazla olduğu Aydın, Manisa ve Denizli illerinde değişik tarihlerde bazı jeotermal kuyularda patlamalar meydana gelmiş, bu patlamalara bağlı olarak da su-toprak-hava ve gıda kirliliği, sağlık problemleri, ekonomik kayıplar olmuştur. Dünya, Türkiye ve Aydın’da yapılan çalışmalara göre jeotermal borularda ister gömülü ister yerüstü olsun değişik sebeplere bağlı patlamalar meydana gelmektedir. Kuşkuya yer bırakmayacak şekilde Aydın’da meydana gelecek büyük ölçekli bir depremde bu jeotermal boruların büyük çoğunluğunda patlamalar meydana gelecek, patlama sonrası ortaya çıkacak akışkanlara bağlı olarak yer gökte ne kadar canlı varsa hepsi yanarak can verecek, büyük ölçekli yangınlar meydana gelecektir.
Burada üzücü ve dramatik olan durum ise Aydın’da 30 yılı aşkın süredir faaliyet gösteren JES’lerin her hangi bir yönetmelik olmadan jeotermal borularını yeraltı ve yerüstüne döşemeleri, İçişleri Bakanlığı müfettişlerince yapılan denetimlerde Aydın’daki 23 JES’in işyeri açma ve çalışma ruhsatı olmadan çalışmaları, merkezi ve yerel makamların bu duruma göz yummalarıdır.