Nehir Tipi Hidroelektrik Santrallerinde Balık Geçidi Performansının Saha Bazlı Değerlendirmesi: Türkiye, Artvin'den Bir Saha Çalışması

Öz

Balık geçitleri, nehir tipi hidroelektrik santrallerde (HES) regülatörler üzerinde yer alan ve balıkların memba ve mansap yönündeki göçlerini kolaylaştıran önemli hidrolik yapılardır. Bu çalışmada, Türkiye’nin Artvin ilinde bulunan beş nehir tipi HES projesindeki balık geçitleri yerinde incelemeler yoluyla değerlendirilmiştir. Çalışmada balık geçitlerinin türleri, konumları, yapısal özellikleri ve işletme koşulları incelenmiştir. Ayrıca, saha gözlemlerine dayalı olarak balık geçitlerinin görünürdeki işlevselliği değerlendirilmiş, olası yapısal ve hidrolik sorunlar belirlenmiş ve performanslarının iyileştirilmesine yönelik öneriler geliştirilmiştir. Değerlendirme sonucunda, incelenen beş HES projesinin tamamında havuz tipi balık geçitlerinin bulunduğu belirlenmiştir. Saha gözlemlerine göre dört balık geçidi yapısal ve hidrolik açıdan işlevsel görünürken, bir balık geçidinde sahaya özgü fizibilite değerlendirmeleri, giriş düzenlemesi ve gözlemlenen hidrolik koşullarla ilişkili olası işlevsellik sorunları tespit edilmiştir. Bu bulgular, yalnızca balık geçidi yapılmasının balık göçü için uygun koşulları sağlamaya yeterli olmadığını göstermektedir. Balık geçitlerinin konumu, yapısal düzenlemesi ve hidrolik özellikleri, yerel akarsu ortamı ve hedef balık türlerinin gereksinimleri dikkate alınarak değerlendirilmelidir. Bu çalışma, HES projelerinin fizibilite ve tasarım aşamalarında habitat özelliklerinin ve sahaya özgü hidrolik koşulların dikkate alınmasının önemini vurgulamaktadır. Balık geçitleri, ilgili balık türlerinin yüzme ve göç gereksinimlerine uygun olarak tasarlanmalı; işletme performansları düzenli inceleme, izleme ve bakım faaliyetleriyle desteklenmelidir. Değerlendirme saha gözlemlerine dayandığından, nicel debi ölçümleri ve balık geçiş başarısının doğrudan izlenmesi gerçekleştirilmediğinden, bulgular biyolojik etkinliğin kesin kanıtı olarak değil, incelenen sahalara özgü bir değerlendirme olarak yorumlanmalıdır. Genel olarak bu çalışma, nehir tipi HES projelerinde balık geçitlerinin işlevselliğinin ve ekolojik bağlantılılığın desteklenmesi açısından uygun hidrolik ve ekolojik tasarımın önemini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Hidroelektrik Santral (HES)
• Balık Geçitleri
• Çevresel Etki
• Artvin Nehir Tipi HES

Destekleyen Kurum

2209-A TÜBİTAK ÜNİVERSİTE ÖĞRENCİLERİ ARAŞTIRMA PROJELERİ DESTEĞİ PROGRAMI

Proje Numarası

1919B012402633

Teşekkür

Araştırmacı olarak katkılarından dolayı Merve Su Ataman, Yusuf Arslan ve Barış Güneş’e, ayrıca desteklerinden dolayı DSI 26. Bölge Müdürlüğü’nün teknik ekiplerine teşekkür ederiz.

Field Based Assessment of Fish Passage Performance in River Type Hydropower Plants: A Case Study from Artvin, Türkiye

Öz

Fish passages are critical hydraulic structures located at regulators in river-type hydroelectric power plants (HPPs) that facilitate upstream and downstream fish migration. In this study, the fish passages of five river-type HPP projects located in Artvin Province, Türkiye, were examined through on-site inspections. The study evaluated the types, locations, structural characteristics, and operating conditions of the fish passages. It also assessed their apparent functionality based on field observations, identified potential structural and hydraulic problems, and developed recommendations for improving their performance. The assessment revealed that all five investigated HPP projects had pool-type fish passages. Based on field observations, four fish passages appeared to be structurally and hydraulically functional, whereas one showed potential functional limitations associated with site-specific feasibility considerations, entrance configuration, and observed hydraulic conditions. These findings indicate that the presence of a fish passage alone does not necessarily ensure suitable conditions for fish migration. Its location, structural configuration, and hydraulic characteristics must also be considered in relation to the local river environment and the requirements of target fish species. The study highlights the importance of incorporating habitat characteristics and site-specific hydraulic conditions into the feasibility and design stages of HPP projects. Fish passages should be designed to accommodate the swimming and migration requirements of relevant fish species, while their operational performance should be supported by regular inspection, monitoring, and maintenance. Because the assessment was based on field observations and quantitative discharge measurements and direct monitoring of fish passage success were not available, the findings should be interpreted as a site-specific evaluation rather than definitive evidence of biological effectiveness. Overall, this study emphasizes the importance of appropriate hydraulic and ecological design in supporting fish passage functionality and ecological connectivity in river-type HPP projects.

Anahtar Kelimeler

• Hydroelectric Power Plant (HPP)
• Fish Passes
• Environmental Impact
• Artvin River Type HPP

Destekleyen Kurum

2209-A TÜBITAK UNIVERSITY STUDENTS RESEARCH PROJECTS SUPPORT PROGRAM

Proje Numarası

1919B012402633

Teşekkür

We would like to thank Merve Su Ataman, Yusuf Arslan, and Barış Güneş for their contributions as researchers, and the technical teams of the DSI 26th Regional Directorate for their support.

Kaynakça

1. Akşit, S. (2018). Havuzlu balık geçitlerinin deneysel ve nümerik olarak incelenmesi [master’s thesis]. Kayseri: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
2. Alp, A., Akyüz, A., Özcan, M., and Yerli, S. (2020). Efficiency and suitability of the fish passages of River Ceyhan, Türkiye. Journal of Limnology and Freshwater Fisheries Research, 6(1),1-13. https://doi.org/10.17216/limnofish.618924
3. Aslan, H., and Soğuksulu, Ş. (2017). Nehir tipi hidroelektrik santrallerinin neden olduğu sorunlar ve rehabilitasyon çalışmaları: Trabzon örneği. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi, 20(1),67-74. https://izlik.org/JA83TH83EZ
4. Aslıyüksek, H.O. (2014). Ekolojik denge suyu debisinin geçitleri yönünden değerlendirilmesi: Rize ilindeki hidroelektrik santrallere uygulanması [master’s thesis]. İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
5. Baydar, Ş. (2014). Doğu Akdeniz bölgesindeki balık geçit sistemlerinin yapısal özelliklerinin belirlenmesi [master’s thesis]. Kahramanmaraş: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
6. Benoit, D.M., Zielinski, D.P., Swanson, R.G., et al. (2023). Fish Pass Sortable Attribute Database: Phenological, morphological, physiological, and behavioural characteristics related to passage and movement of Laurentian Great Lakes fishes. Journal of Great Lakes Research, 49(6),102229. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2023.08.006
7. Bless, R., Lelek, A., and Waterstraat, A. (1994). Rote Liste und Artenverzeichnis der in Deutschland in Binnengewässern vorkommenden Rundmäuler und Fische, Cyclostomata und Pisces. In: Nowak E, Blab J, Bless R, editors. Rote Liste gefährdeter Tiere Deutschlands. Bonn: Bundesamt für Naturschutz. pp.137-156.
8. Boiten, W. (2002). Flow measurement structures. Flow Measurement and Instrumentation, 13(5-6),203-207. https://doi.org/10.1016/S0955-5986(02)00057-2

9. Bülbül, O. (2019). Yukarı Ceyhan havzasındaki iki farklı balık geçidinin performanslarının biyolojik ve hidrolojik açıdan incelenmesi [master’s thesis]. Kahramanmaraş: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
10. Can, M.C. (2022). Dikey yarıklı balık geçitlerinin deneysel ve sayısal modellemesi [master’s thesis]. Şanlıurfa: Harran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
11. Chanson, H., and Gonzalez, C. (2024). Downstream fish passage on dam spillway: Low fish mortality rate at Paradise Dam stepped spillway. Ecological Engineering, 204,107267. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2024.107267
12. Ekren, M.G. (2015). Evaluation of fish passage design: A case study in Vereinigte Weißeritz River [master’s thesis]. İstanbul: İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology.
13. Eroğlu, M., Düşükcan, M., and Çoban, M.Z. (2022). Perisuyu Çayı üzerindeki hidroelektrik santraller ve etkilenmesi. Dünya Sağlık ve Tabiat Bilimleri Dergisi, 5(2),142-150. https://doi.org/10.56728/dustad.1225091
14. Huang, T., Salalila, A., Meyers, A., Deng, Z.D., Fu, T., Martinez, J., et al. (2025). Velocity- and pressure-based metrics for estimating strike injuries during fish passage through hydro turbines. Results Engineering, 25,104535. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104535
15. İller Bankası Anonim Şirketi. (2013, 25 Nisan). Su alma yapıları projesi teknik şartnamesi, https://www.ilbank.gov.tr/storage/uploads/files/su-alma-yapilari-tekn-sart.pdf
16. Kadıoğlu, C. (2010). Balık geçitlerinin sayısal analiz ile modellenmesi [master’s thesis]. İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
17. Katopodis, C. (1992). Introduction to fishway design. Winnipeg: Freshwater Institute, Department of Fisheries and Oceans.
18. Kocabaş, M., Başçınar, N., Kutluyer, F., and Aksu, Ö. (2013). HES’ler ve Balıklar. Turkish Journal of Scientific Reviews, 1, 128-131. https://izlik.org/JA62HX28GK
19. Köse, A.E. (2021). Hidroelektrik santrallerde balık geçitleri sorunları: Gümüşhane ve Bayburt örneği [master’s thesis]. Gümüşhane: Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
20. Larinier, M., Travade, F., and Porcher, J.P. (2002). Fishways: Biological basis, design criteria and monitoring. Bull Fr Peche Piscic, 364, 9-20.. https://doi.org/10.1051/kmae/2002110
21. Marsden, T., Baumgartner, L.J., Duffy, D., Horta, A., and Ning, N. (2023). Evaluation of a new practical low-cost method for prioritising the remediation of fish passage barriers in resource-deficient settings. Ecological Engineering, 194,107024. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2023.107024
22. Martinez, J., Fu, T., Wang, J., Lu, J., Mueller, R., Titzler, S., et al. (2025). A scientific framework for sustainable hydropower with improved fish passage. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 211,115355. https://doi.org/10.1016/j.rser.2025.115355
23. Meşe, A. (2019). Hydraulic design of Borland fish lock for Ordu Turnasuyu hydroelectric power plant [master’s thesis]. İstanbul: Boğaziçi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
24. Öner, A. A., and Sorgucu, O. (2016). Havuzlu balık geçidi hidroliğinin deneysel incelenmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 5(2),168-176. https://doi.org/10.28948/ngumuh.295563
25. Özkaya, K. (2014). Numerical simulation of free surface flows at fish passages [master’s thesis]. Ankara: Middle East Technical University, Institute of Science and Technology.
26. Roscoe, D. W., and Hinch, S. G. (2010). Effectiveness monitoring of fish passage facilities: Historical trends, geographic patterns and future directions. Fish and Fisheries, 11(1),12-33. https://doi.org/10.1111/j.1467-2979.2009.00333.x
27. Romero-Gomez, P., Salalila, A., Deng, Z.D., and Peyredera, R. (2024). Feasibility study for test rig assess-ments of fish passage conditions in a Kaplan turbine. Heliyon, 10(5),e26846. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e26846
28. Yıldırım, Y. (2018). Video analysis based fish detection and tail beat frequency estimation in fishways [master’s thesis]. İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
29. Tüfek, Ö.M. (2009). Balık geçitleri: Tasarım, boyutlandırma ve izleme. Ankara: DSİ Yayınları.
30. Üçüncü, E., and Altındağ, A. (2012). Balık geçitleri ve tasarımı üzerine genel bir bakış. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi, 15(2),50-58. https://doi.org/10.18016/ksujns.23576