SULAMA VE DRENAJ

Konuyu word belgesi olarak indir

SULAMA ve DRENAJ

1)SULAMA VE DRENAJ

Bitkilerin gelişimleri için gerekli olan suyu ve besinleri çığ, yağmur ve kar gibi tabii yollardan almaktadırlar. Ancak bitkilerin kendileri için gerekli olan bu önemli maddeyi ihtiyaçları oranında yahut hiç alamama durumu da kimi zaman ortaya çıkmaktadır. Böyle durumlarda insan için gerekli olan besinlerin yetiştirilmesi amacıyla insanlar tarafından bu ihtiyaç karşılanmaktadır.

Tarımsal bitkilerin ihtiyaç duydukları suyun doğal yollardan karşılanmayan kısmının, bitkinin ihtiyacı olduğu zamanlarda ve miktarda tarım arazisine yapay yollardan verilmesine SULAMA adı verilmektedir.

Doğal yoldan gelen suyun bitki ihtiyacından fazla olduğu durumlarla da karşılaşılmaktadır. Bilindiği gibi suyun az olması kadar aşırı su da bitkiye, suyun bütün boşlukları doldurarak kök bölgesine hava girişini önleyerek zarar verebilmektedir. Bu gibi durumlarda bu artık suyun bitki ortamından uzaklaştırılması gerekmektedir. Bitkiye zararlı olan fazla suların kök bölgesinden uzaklaştırılmasına DRENAJ adı verilmektedir.

2)SULAMA METODLARI

Bitkinin ihtiyaç duyduğu sulama suyu tarlaya çeşitli metotlarla ulaştırılmaktadır. Bu metotlar suyun bitkinin kök bölgesine en elverişli şekilde verilmesi gayesiyle ortaya çıkmıştır. Uygulanacak metot toprak özellikleri, topografik durum, bitki çeşidi, su varlığı, iklim durumu ve bölgedeki geleneklere bağlı olarak tayin edilir.

Örneğin su tutma kapasitesi yüksek olan topraklarda, sulama aralığını arttırmak mümkün olmaktadır, dolayısıyla yüzeysel sulama tercih edilir. Fakat toprağın su tutma kapasitesi azsa sulamanın sık sık yapılması gerekir, bu da yağmurlama metodunu uygun kılacaktır. Bunun yanında çok meyilli arazilerde de yağmurlama suyu uygun olmaktadır. Sulama suyunun az ve kıymetli olduğu yelerde damla sulaması tercih edilmelidir.

a)Yüzeysel Sulama

Ülkemizde projelendirilen çoğu sulama şebekesi yüzeysel sulama şeklinde yapılmaktadır. Bu tip sulamalarda etkili bir dağıtım şebekesi oluşturmak gerekmektedir. Su dağıtım sistemi hendek veya boru şeklinde olabilmektedir. Stajımı yaptığım büroda yüzeysel sulama esasına göre projelendirme yapılmaktaydı.

Yüzeysel sulama metotlarının projelendirilmesinde göz önüne alınan kriterler şöyle sıralanabilmektedir:

- yetiştirilen bitkilerin ihtiyaç duyduğu suyun kök bölgesinde depolanması

- suyun toprağa üniform olarak verilmesi

- toprak erozyonuna yer verilmemesi

- yüzeysel akışların asgariye indirilmesi

- yüzeysel akışlarla kaybedilen suyun yeniden kullanılması

- işçilik ihtiyaçlarının minimum tutulması

- su dağıtma sisteminin asgari saha kaplaması

Yüzeysel sulama salma, tava ve karık sulaması şeklinde ayrılmaktadır. Bu usuller gerek su miktarına, gerek ekilen bitkiye göre ve edindiğim bilgiye göre suyun tarlaya ulaşmasının ardından çiftçinin tarla üzerinde gerek ufak şeritler açarak gerekse direkt suyun salınmasına bırakılarak, çiftçi tarafından belirlenmektedir.

b)Yağmurlama Sulaması

Bu metotta sulama suyu toprağa yağmurda olduğu gibi, tarla içi lateraller vasıtasıyla, ufak zerrecikler halinde verilir. Maliyeti yüksek olmasına karşın sulama randımanı yüksek olan bir metottur.

Bu metodun uygulanabilmesi için yeterli basıncın sağlanabilmesi gerekmektedir. Genellikle 35-40m üzerindeki piyozometrik basınçlar yağmurlama için yeterli olmaktadır. Stajımı yaptığım büroda projeler yüzeysel sulamaya göre projelendirilmektedir. Basıncın yüksek olması durumunda yağmurlama şebekesi yapmak çiftçinin inisiyatifine bırakılmıştır.

c)Damla Sulaması

Genellikle suyun çok az ve değerli olduğu yerlerde kullanılan bir metottur. Damla sulaması genel olarak zemin üstünde veya zemin içinde borular, damlalıklar vasıtasıyla bitki köklerine veya kök bölgelerine suda eritilmiş gübrelerin su ile birlikte hesaplanan bir miktarda verilmesidir.

d)Sızdırma Sulaması

Su, bitki köklerine toprak altından verilmektedir. Metodun esası, sulama süresince suni bir taban suyu yaratarak bitki köklerinden 30-75 cm derinde tutmaktır.

3)SULAMA SİSTEMLERİ

Sulama alanına getirilen suyun bitki kök bölgesine verilmesine sulama metodu denmekte idi.

Sulama suyunun belirlenen kaynaktan alınarak sulanacak araziye getirilmesine ise sulama sistemi adı verilmektedir.

Sulama genel olarak pompajla ( sulanacak yer su kaynağından yüksekse) ve cazibeyle ( kot farkından oluşan doğal eğimle ) yapılmaktadır. Sistem hangi durumda olursa olsun, sulama suyunun kaynaktan tarlaya getirilmesinde sulama sistemleri, kanalların işletilmesi yönünden dört kısma ayrılmaktadır.

a)Rotasyon Sistemi

Açık kanallı sulama şebekelerinde kullanılan bu sistem suyun ana kanaldan çıkan yeterli yedek kanallara verilmesi, bu yedek kanallardan tersiyer kanallara ulaştırılması ve buradan prizler vasıtasıyla, köylü arklarında tarla içi kanallarına ulaştırılmasını temel almaktadır.

Genellikle zirai bitkilere ihtiyacı oranında su verildikten sonra, bu bitki tarafından sarf edilinceye kadar bitkiye yeniden su verilmez. Rotasyonun temelini bu olay oluşturmaktadır.

Belirli yedek ve tersiyerler ana kanaldan belirli zamanlarda su almaktadır. Ana kanaldan ayrılan bu yapılar gruplandırılmışlardır. Bir grubun su alması esnasında diğer gruplara su verilmemektedir.

Rotasyon periyodu T ile gösterilirse;

T = y . t y: yedek grup adedi

t: tersiyer grup adedi

Her tersiyere T günde bir sıra gelecek anlamına gelmektedir.

Bu yöntemde gruplar seçilirken mümkün olduğunca birbirlerine yakın büyüklükte sahalar seçmeye özen gösterilmelidir. Şebekenin su ihtiyacının tamamı aynı grup kanallara aynı anda verilmektedir. Dolayısıyla her rotasyonda yedek kanalın kapasitesinin farklı olması doğaldır. Projelendirme bu gruplardan maksimum kapasiteye sahip olana göre yapılmalıdır.

Görüleceği üzere bu metot yedek ve tersiyerler rotasyonun şekline göre, normal kapasitelerinden fazla su taşımakta olduğundan pahalı olmaktadır ve tercih edilmemektedir.

b)Talep Sistemi

Sulama ortamına devamlı su vermeyi esas tutan bu sistem, sulama şebekelerinde ihtiyaç duyulan su miktarının temini esasına dayanmaktadır. Tersiyerlerde devamlı su bulunmakta ve çiftçiler istedikleri kadar suyu istedikleri zaman alabilmektedirler.

Stajımı yaptığım büroda projelerde talep sistemince bulunan debi değerine göre projelendirilme yapılmaktaydı.

Bu sulama sisteminde öncelikle hizmet edilecek alanda su gereksiniminin maksimum seviyede olacağı aya göre şebeke kanallarının toplam kapasitesi belirlenmektedir. Daha sonra hesaplanan bu miktar 1 ay boyunca 24 saat, yani devamlı olarak tarlaya verilecekmiş gibi ana kanal, yedek kanal ve tersiyer kanal kapasiteleri bulunmaktadır. Fakat hakikatte 24 saat aralıksız sulama mümkün değildir, kimi saatlerde kanallar çalışmayacak, bitkiye gereken suyun 24 saatten daha kısa bir sürede verilmesi gerekecek, dolayısıyla bu kanallar ihtiyacı karşılayamayacaklardır.

Ortaya çıkan bu durumu önlemek için kanal kapasiteleri birden büyük bir esneklik ( Fleksibilite ) katsayısı ile çarpılarak arttırılır.

Bir sahada mevcut prizlerin hepsinin aynı anda çalışma ihtimali oldukça düşüktür. Priz adedi arttıkça bu ihtimal daha da fazla azalmaktadır.

Prizlerin hepsinin aynı anda çalıştığı düşünülürse kanal kapasitesi;

Q = n . p n: priz sayısı

P: bir prizin debisi olacaktır.

Bütün prizlerin aynı anda çalışamayacağına dayanarak aynı anda çalışabilecek maksimum priz sayısına X denilirse, sulama alanına hizmet eden kanal kapasitesi;

Q = X . p olacaktır.

Sulamanın 24 saat yapılması durumunda aynı alanı sulayacak kanalın kapasitesi;

Q1 = A . q olur.

q = sulama modülü ( lt/sn/ha )

Q1 = A . q < q =" X" style=""> (daima)

Dolayısıyla ( A . q ), F fleksibilite katsayısıyla çarpılarak düzeltme yapılmaktadır.

Q1 = A . q . F = X . p

F = ( X . p ) / ( A . q ) A: sulama alanı (ha)

q: sulama modülü (lt/sn/ha)

p: bir prizin debisi (lt/sn)

Şimdi başka bir soruyla karşı karşıya kalmaktayız; “ Aynı anda çalışması muhtemel olan priz sayısı kaç olacak ? “. X değeri Clement tarafından geliştirilmiş formülle hesaplanacaktır.

X = m ( 1 + u √ (1/m – 1/n) )

m: aynı anda çalışan ortalama kapasiteli priz sayısı

U: 1,645 (% 95 çalışma ihtimali)

n: Toplam priz sayısı

Bir günde sürekli olarak yapılan sulama t1 ise ( t1 ≤ 24 )

m . t1 . p = A . q . 24

m = (A . q . 24 ) / ( t1 . p )

Bir çiftçi arkı prizinin hizmet alanı a hektar ise toplam priz sayısı;

n = A / a olmaktadır.

Böylelikle;

F = X . p = m ( 1 + u √ (1/m – 1/n) ) . p

A q A . q

Projesi halen yapılmakta olan Harran ovası 6. kısım sulamasında, a = 8 ha ve p = 20 lt/sn alınmıştır. Bu iki değer DSİ tarafından atanmaktadır. Çalışma süresi t1, 20 ile 100 hektar arasında 16 saatten 24 saate kadar değiştiği, 100 hektardan büyük alanlarda ise 24 saat olduğu kabul edilmektedir.

Formülün son hali şu şekilde olmaktadır;

F = 24 ( 1+ u ( p . t1 - 1 ) . a )

t1 a . q . 24 A

Sulama modülü q’ nün 0.5 ila 1.5 lt/sn/ha arasında değiştiği göz önüne alınmaktadır.

Böylelikle gerek hesapla gerekse hazırlanmış tablolar veya logaritmik eşelle fleksibilite bulunmaktadır. ( Bakınız tablo 1, tablo 2 , Abak 1)

Kanal sonlarına doğru fleksibilite katsayıları büyümekte ve sulama süreleri ( Prizin sulama süresi ) azalmaktadır.

Kanal kapasiteleri hesabı sırasında mansaptan membaya doğru gidilerek ilk önce tersiyer, sonra yedek kanal kapasiteleri hesaplanmaktadır.

Ana kanalın başlangıcından ilk yedek kanal ayrımına kadar olan hizmet debisi Q0, ana kanalın hizmet alanı A0 ve maksimum sulama modülü q ise;

Q0 = A0 . q . F olur.

Bundan sonraki diğer kesit debileri kendi hizmet alanları oranında Q = A . q . F şeklinde devam ederler ve Q0 değerinden daha büyük bir değere ulaşamazlar.

c)Birim-saha birim su sistemi

Daha çok kanalet şebekelerinde uygulanan bu sistem, sulama sahasının belirli büyüklükte birim sahalara ayrılarak, sulama suyunun bu sahaların kot alarak en yüksek yerinden, bir noktadan bırakılması şeklindedir.

Birim sahalar 50-60 ha arasında seçilmektedir. Bu sistemde birim su daha proje esnasında tespit edildiği ve aynen uygulandığı için, herkesin o sene içinde ne kadar su sarf edeceği kolayca hesaplanabilmektedir.

Günümüzde kanalet uygulamasının giderek azaldığından dolayı bu sistem kullanımı da eski senelere göre yaygınlığını kaybetmektedir.

Stajımı yaptığım büroda Urfa Harran Ovası sulamasının ilk kesimleri ( 1998 yılına kadar ) kanaletli olarak şebekelendirilmişken, daha sonra borulu şebeke şeklinde projelendirilmektedir. Fakat uygulama yani şebekenin sahaya aplikasyonu olarak henüz start alınmamıştır.

4)SULAMA ŞEBEKELERİ

Sulama suyunun, sulanacak araziye dağıtılmasını sağlayan sisteme sulama şebekesi adı verilmektedir. İyi bir sulama şebekesi suyu çiftçinin rahat bir sulama yapabileceği şekilde, kayıpsız olarak kullanma yerine taşımalıdır.

Uygulamada farklı sulama şebeke çeşitleri mevcuttur. Bunlar arasındaki seçim sulanacak arazinin topografik özellikleri, verimlilik derecesi büyüklüğü ve sulama suyunun miktarına göre yapılır.

Başlangıçta sulama suyu arazinin en yüksek noktasındadır. Buradan alınan su araziye sulama şebekesini teşkil eden kanallar yoluyla dağıtılır.

Uygulamada çeşitli sulama şebekeleri mevcuttur. Sulanacak arazinin karakterine göre sulama projesine başlamadan şebekenin hangi çeşit olacağına karar verilir. Bu karar gelen alternatifler ve hesapları dahilinde ( Kati proje aşamasında ) DSİ tarafından verilmektedir.

A- AÇIK KANALLI SULAMA ŞEBEKELERİ

Sulama kanalları tabii zemin üzerinde bulunan bir yatakta inşa edilirse, bu tip şebekelere açık kanallı sulama şebekeleri adı verilmektedir. Bir sulama şebekesinde sulama suyunu taşıyan kanallara sulama kanalları, sulamadan arta kalan veya yağışlarla sulama sahasına gelen suları sulama sahasından uzaklaştıran kanallara tahliye kanalları, sahanın taban suyunu kontrol eden kanallara ise drenaj kanaları adı verilmektedir.

1-Sulama Kanalları

Sulama suyunu tarlaya ulaştıran kanallara sulama kanalı adı verilmektedir. Açık kanallı sulama şebekelerinde sulama kanalları genellikle beton kaplamalı olarak inşa edilmektedir. Açık kanallı sulama şebekesi örneği ( Şekil 1 ) de verilmiştir.

Bu kanallar kullanım durumlarına göre şu şekilde adlandırılırlar:

a)İsale Kanalı

Sulama suyunu rezervuardan ( su kaynağından ) alan ve ana kanala taşıyan kanallara isale kanalı adı verilmektedir. Genellikle beton kaplamalı olarak inşa edilen bu kanal üzerinde sulama yapmadığından dolayı priz ve benzeri su alma yapıları bulunmaz.

Su mümkün olduğunca en yüksek noktadan iletilmeye çalışılmaktadır. Eğimler 0.0001-0.0004 gibi küçük değerler seçilmektedir.

Tesviye eğrilerini takip eden bu kanalların güzergahları karışık ve çok kurplu olurlar. Enine dik yamaçlarda büyük kazılara ihtiyaç duyulması halinde galeri veya tek veya çift taraflı duvarlı kanal uygun olmaktadır. Bunun yanında dere yatakları geçilirken kanal güzergahı çok uzuyorsa veya çok fazla dolguya gereksinim duyuluyorsa, bu tür yerlerde sifonla karşıya geçmek uygun olmaktadır.

b)Ana Kanal

Bir regülatörden, bir su alma prizinden, bir baraj dipsavak çıkışından yahut bir isale kanalından başlayan ana kanallar su kaybını asgariye indirmek amacıyla beton kaplamalı olarak inşa edilirler ve sulama en yüksek yerlerinden geçirilirler. Ana kanallar yedek kanallara su taşıma amacıyla inşa edilirler ve üzerlerinde yer yer prizler bulunmaktadır.

Ana kanallardan ilerleyen sayfalarda daha detaylı bahsedilecektir.

c)Yedek Kanal

Ana kanaldan aldığı suyu sulama kanalına taşıma işlemini yapan yedek kanal bu gayede tersiyer kanallara su vermektedir. İsale ve ana kanalda olduğu gibi bu kanallarda beton kaplamalı olarak inşa edilirler. Yedek kanallar boyunca işletme ve bakım yolu inşa edilmektedir. Yedek eğimleri arazi eğimine bağlı olarak değişiklik gösterecektir.

Yedek kanallar tesviye eğrilerine dik bir biçimde ve kendi sulama sahasına hakim bir durumda olacak bir biçimde geçirilirler. Bu kanallarda tersiyer prizleri dışında sulama suyu alınmayacağından, sulama suyu seviyesi yalnızca bu prizlerde kontrol altında tutulur ve araziden en az 30-40 cm yukarıda olması beklenir, diğer bölgelerde arazinin altında kalabilmektedir.

d)Tersiyer Kanal

Yedeklerden aldıkları suyu sulama sahasına taşıyan yapılardır ve kaplamalı olarak inşa edilirler.

Tersiyerler 300-500 m aralıklarda yedeklerden ayrılmaktadırlar, üzerlerinden ortalama 200 m ara ile inşa edilecek çiftçi arkı prizleri vasıtasıyla araziye veya çiftçi arklarına su vermektedirler.

Tersiyerlerde su seviyesi tabii zeminin 0,20-0,25 m üstünde bulunacağından imlada inşa edilmektedirler.

e)Çiftçi Arkları

Çiftlik prizinden alınan suyu, sulanacak tarlaya taşıyacak kanallara çiftçi arkı adı verilmektedir.

2-Tahliye Kanalları

Sulama sahasında bulunan fazla suyu sulama sahasından uzaklaştıran kanallara tahliye kanalları adı verilmektedir. Bu kanallar kaplamasız olarak inşa edilirler. Derin drenaj kanalları tahliye görevinin yanısıra, taban suyunu istenen seviyeye düşürmek için açılacağından genelde 2.5 m derinlikte açılırlar. Tahliye kanallarından ilerideki sayfalarda daha detaylı bahsedilecektir.

a)Ana Tahliye Kanalı

Sulama sahası içinden ve dışından sahaya gelecek bütün suları sahadan uzaklaştırmak için açılan en büyük kanaldır. Ana tahliye kanalı sulama yerinin en çukur yerinden geçmelidir.

b)Yedek Tahliye Kanalı

Sulama sahasından tersiyer drenajlar vasıtasıyla topladığı suyu ana tahliye kanalına ileten kanal, yedek tahliye kanalı adını almaktadır.

c)Tersiyer Tahliye Kanalı

Tersiyer drenaj kanalları topladığı yüzeysel suyu ve artık tersiyer sulama suyunu yedek tahliye kanalına götüren yapılardır. Diğer drenaj kanalları gibi kaplamasız kanallardır.

B- BORULU SULAMA ŞEBEKELERİ

Sulama şebekesi borularla teşkil edilmektedir. Sulama suyu araziye, borudaki basınçla, yerçekimi etkisinde dağıtılmaktadır. Açık kanallı sulama şebekesinde olduğu gibi ana kanal, yedek borular ve tersiyer borulardan oluşmaktadır. Borulu sulama şebekelerinden ileride daha detaylı bahsedilecektir.

C- YAĞMURLAMA SULAMA ŞEBEKELERİ

1) İLETİM YAPILARI:

Yağmurlama genellikle yüzeysel sulamanın erozyona sebep olacağı, fazla eğimli arazilerde, aşırı geçirgen topraklarda, düzgün olmayan, fazla tesviye ihtiyacı olan bölgelerde ve toprak kalınlığının sığ olduğu yerlerde uygulanmaktadır.

Bu tip şebekelerde kaynaktan alınan su şebekeye, genellikle beton kaplamalı açık kanal olarak veya basınçlı boru hatlarıyla ulaştırılır.

Açık olarak teşkil edilen kanalların eğimleri genellikle düşüktür. Kanal üzerindeki otomatik çeklerle su seviyesi kontrol edilir, böylelikle borulu yedek kanallara hava girmemesi için de anakanalların devamlı su ile dolu olması sağlanmış olur.

Su kaynağı bir baraj gölü, ana kanal veya gölet rezervuarı olan pompajlı sulama şebekelerinde, ana kanal yüksek basınçlı olarak teşkil edilebilir. Bu şekilde teşkil edilecek borulu anakanalın münhanilere paralel gitmesi gibi bir zorunluluk olmadığı için yamaçta teşkil edilmesine gerek yoktur.

Pompajlı yağmurlama sulamalarında, en yüksek kottaki hidrant çalışma basıncının min 35 mss olduğu dikkate alınarak, sistemin maksimum çalışma basıncı hesaplanmalıdır. Hatlarda statik basıncın 100 mss’nu geçmemesi istenmektedir. Bu tip şebekelerde sistemin emniyetini, bir hava tankı veya sahanın üst kotlarına bir regülasyon havuzu inşa edilerek sağlanabilmektedir.

2) ŞEBEKE:

Anakanallardan alınan suyun, priz noktalarına ( hidrantlara ) ulaştırılmasını, çeşitli büyüklükteki basınçlarda çalışabilen, yedek ve tersiyer kanal niteliğinde kullanılan AÇB, PVC, CTP, PE, ÇELİK gibi borular sağlamaktadırlar. Boru çapları Ф100- Ф2000 arasında değişmektedir.

Yağmurlama sistemlerinde, yağmurlama başlıkları ortalama 20-25 m’lik basınçlarla çalışmaktadırlar. Yük kayıpları da göz önüne alınacak olursa şebekedeki hidrant giriş basıncı 35-40 m kabul edilmektedir. Şebekede maksimum basınç ( statik ) olan 100 m’ yi geçmemelidir.

Yedek ve tersiyer hatları geçilirken, güzergahın hakim sırtlardan ve mevcut yol güzergahlarının yanlarından geçmesine dikkat edilmelidir. Böylelikle mevcut yollar işletme yolu olarak kullanılabilecektir.

Borularda minimum basınç 5 Atü olarak seçilmelidir. Borularda Vmin = 0.60 m/s alınarak, su içerisinde yüzebilecek maddelerin boru hatlarında tortu oluşturmaması sağlanmalıdır. Vmax ise 2.50 m/s ye kadar seçilebilir. ( Aşınmayı engellemek için )

Yedek borulu kanallardan ayrılan tersiyerlerin başlarına ayrım vanası ve vantuz, sonlarına ise tahliye vanası ve vantuz yerleştirilmelidir. Yedek ve tersiyer boru hatları en son hidranta kadar devam ettirilir, boru hattı bitiminde, borudaki suyu gerektiğinde boşaltmak için uç tahliyesi inşa edilmelidir.

Hat üzerinde en az 1000-1500 m ara ile gerektiği durumlarda şebekeye müdahale edebilmek, tamir yapabilmek amacıyla hat kesme vanaları ( tevkif vanaları ) yerleştirilmelidir.

Basınçlı olan bu tür şebekelerde en önemli husus, hatlarda oluşacak hava tahliyesi için emniyetli bir şekilde vantuz yerleştirilmesi ve bunların hesap ve profilleri ile birlikte plan-profil paftalarında gösterilmesidir.

Şebeke çözümleri, DSİ Genel Müdürlüğü’nde bulunan, daha sonra detaylı bahsedilecek olan NETWORK boru optimizasyon programı ile yapılmaktadır. Kısaca bahsedilecek olursa; programa gerekli bilgiler ( modül, çalışma süresi, net sulama katsayısı, hidrant debisi, her boru çapı için maksimum ve minimum hız limitleri, pürüzlülük katsayısı ve şebekenin düğüm noktalarını numaralandırılması ) bilgisayara girilir, program run edildikten sonra alınan çıktılar kullanılır.

3) PARSEL ÇALIŞMALARI:

Hidrantlar, şebekeden gelen suyu, parsel içi elemanlarına iletmektedirler ve mümkün olduğunca tarla parsellerinin köşelerine yada bir kenarın üzerine yerleştirilirler. Hidrantlardan daha sonra daha detaylı olarak bahsedilecektir.

Parsel içi elemanları, hidrantlardan aldıkları suyu toprağa püskürtmek amacıyla yağmurlama başlıklarına ileten elemanlara denmektedir. Bu elemanlar; parsel içi an borusu, bundan ayrılan lateralden ve lateralleri oluşturan belirli aralıklarla yerleştirilmiş ve yükselticiler üzerine yerleştirilmiş yağmurlama başlıklarından oluşmaktadır.

Parsel içi ana borusu,hakim meyil yönünde, üzerinde yağmurlama başlığı bulunan lateraller ise olanaklar elverdiğince tesviye eğrilerine paralel yerleştirilmelidirler. Parsel içi çalışmalarını çiftçi kendi yapacaktır.

Stajımı yaptığım büroda yağmurlama şebeke projesi yapılmamaktaydı. Orta basınçlı boru şebekesinde düşük kotlarda 35-40 m basıncın sağlanabildiği hidrantlarda çiftçinin kendi tercihine göre yağmurlama sulamasına geçmesi beklenmekteydi.

6) SULAMA PROJE ESASLARI VE ADIMLARI

Sulama projeleri hazırlanması birçok adımdan oluşmaktadır, mühendislik açısından önemli olan safhaları planlama, kati ve tatbikat projeleri ve inşaat kademeleridir.

- Araştırma ve inceleme:

Öncelikle sulanması düşünülen arazinin toprak, su, bitki, insan gücü gibi incelemeleri yapılmaktadır.

- Planlama:

Ele alınmasına karar verilen projeler için planlama raporları hazırlanmaktadır.

Projenin yeri, proje ile yapılacak tesisler, proje sahasının tabii coğrafyası, yer şekilleri, dağlar, ovalar, akarsular, iklim karakteristikleri, sosyal ve ekonomik durum ve varsa önceden yapılmış etüdlerden bahseden bir ön planlama yapılmaktadır. Yeraltı ve yerüstü sularının da incelenmesiyle su ihtiyacı bulunur. Sulama yapılacak ve sulama dışında bırakılacak kısımların da belirlenmesinden sonra su alma yeri, şebeke sahası, ana kanal boyu, ana kanal başlangıç debisi gibi projenin karakteristikleri belirlenmektedir. Sulama suyu için bir depolama tesisi veya su alma için bir regülatör yapılacaksa bunların da yer ve karakteristikleri belirlenerek rapora işlenir. Böylelikle bir nevi proje krokisi elde edilmiş olunmaktadır.

Raporlarda ayrıca bölge için incelenen zirai ekonomi ve ziraatı yapılan bitki çeşitleri de bulunmaktadır. Ayrıca ekonomik yönden; tesisi maliyetleri,yatırım bedeli, yıllık işletme, bakım ve onarım masrafları gibi incelemeler de eklenerek fayda- zarar irdelemesi yapılmaktadır.

Yukarıda anlatılanların yanı sıra sulama projelerinde kullanılan 1/5000 ölçekli haritalar üzerinde meskun mahaller, akarsular, arazi ve mülkiyet sınırları,ulaşım yolları, içme suyu hatları, yan dere yatakları, kayalık, ormanlık, bataklık yerler, fabrikalar, yüksek gerilim hatları, hava alanları ve askeri bölgeler gibi yerler işlenmektedir.

Raporda belirtilmesi gereken bir diğer husus ise drenaj sistemidir. Drenaj etütlerinin yapılmasıyla çeşitli drenaj durumları haritada gösterilmeli ve bölgenin yüzeysel drenaj ve derin drenaj sahaları belirlenmelidir.

Bütün bu incelemelerin ardından birçok alternatif ortaya çıkmaktadır.

- Kati Proje Yapılması:

Ekonomik olarak elverişli olduğu düşünülen projelerin kati projeleri hazırlanmaktadır. Projenin karakteristiklerine uygun olarak alternatif şebeke türleri projelendirilir ve çoğu zaman mali açıdan en düşük proje seçilir. Şebeke türünün belirlenmesinden sonra 1/5000 ölçekli topografik haritalar üzerine, şebeke türü ve şebeke planı çizilmektedir.

- Tatbikat Projelerinin Hazırlanması:

Kati projeler, belli başlı yapılar ve kanallar hariç arazi ölçülerine dayanmadan 1/5000 ölçekli haritalardan yapılmaktadır. Haritanın araziye tam uymaması durumunda projelerde yanlışlıklar ortaya çıkacaktır. Örneğin harita üzerinden dengelenmiş gibi gözüken yarma ve dolgu gerçekte arazi üzerinde sağlanmıyor olabilmektedir. Bu gibi sorunlardan dolayı kati projelerden direkt arazide inşaata geçilmemektedir. Kati proje iskelet alınarak ve ona sadık kalınarak ve araziden gelen aplikasyonların da yardımıyla gerekli düzeltmeler yapılmakta ve tatbikat projesi meydana getirilmektedir. Bu projenin DSİ tarafından onaylanmasının ardından inşaatın bu projeye uygun olarak uygulanmasına izin verilir.

7) ŞEBEKE PLANI

Şebeke planı hazırlanırken öncelikle yan derelerin ve tüm çukurların saptanması ile başlanır. Böylelikle yedek drenaj görevi görecek güzergahlar belirlenmiş olacaktır. Çukurlar arasında kalan sırtlar ve hakim yerler yedek sulama kanalı güzergahı olarak belirlenecektir.

Ana kanal, yedek kanal ve tersiyer sulama ve drenaj kanalları güzergahları çizilir ve üzerlerine bütün kurplar yerleştirilir. Kurplara ait ölçüler ( A, R, T, D, B, ) hesaplanarak üzerlerine yazılır. Bütün kanalların kilometrajları yapılır. Sulama kanallarının kilometrajları membadan mansaba yapılırken drenaj kanallarının ki mansaptan membaya doğru yapılmaktadır. Kanallar üzerine başlangıç km’ leri ve 500 m ‘nin katları yazılmaktadır. Kurpların ve tüm sanat yapılarının da başlangıç ve bitiş km’ leri yazılmalıdır. Stajımı yaptığım büroda 500 m nin katları yazılmamaktaydı. ( Bakınız Pafta 1, Pafta 2 )

Tersiyer sulama kanallarının ve direk prizler gibi son sulama elemanlarının hizmet alanları planimetre adı verilen yöntemle iki defa ölçülerek ve ortalaması alınarak bulunur ve hektar olarak plan üzerine yazılır.

8) ANA KANAL GÜZERGAHI VE PROJELENDİRİLMESİ

Ana Kanal eğimi 0.0002 - 0.0004 veya 0.0006 olara genellikle saptanmaktadır. Güzergah geçirmenin ilk adımı 1/5000’lik sulama sahası haritasında bir sıfır hattı geçirmektir. Sıfır hattına, ana kanalın başlangıç kilometresinde, ana kanal eksenindeki arazi kotundan başlanır. Sıfır hattı geçirilirken 1/5000 ölçekli haritada, pergel ayağı 2 cm. açılır ve akış istikametinde bir yay çizilir. Yay üzerindeki noktalar merkezden 100 metre ilerideki noktalar olmalıdır. Kanalın boyuna eğimine göre, başlangıç kotundan 100 metre uzunluğa denk gelen kot düşmesi hesaplanarak, sıfır poligonun ikinci noktasındaki kot yay üzerinden işaretlenir. Bulunan noktaya pergel ayağı getirilerek yeni bir yay çizilir ve işlem ana kanal güzergahı boyunca devam ettirilir. Kanal üzerinde yük kayıplarına sebep olabilecek sifon, çek, kesit değişimi gibi durumlar söz konusu ise su yüzündeki kot düşmeleri sıfır poligonuna o noktalarda ilave edilerek sıfır hattı çizimine devam edilir.

Dolgu ve yarma miktarlarının dengeli olması için kanal güzergahı mümkün olduğunca sıfır hattına yakın götürülmeye çalışılır. Kanal, güzergah sıfır poligonunun altına geçtiğinde dolguya, üstüne geçtiğinde ise yarmaya girer.

Kanallarda yön değişimleri kurplar sayesinde olmaktadır. Kanallarda kurb yarıçapları kanal kapasitesi, su hızı, zemin karakteristikleri ve kanal ebatına göre değişim göstermekterdir. Pratik olarak kanallarda minimum kurb yarıçapı su yüzü genişliğinin 6-7 katı veya su derinliğinin 15 katı alınabilmektedir. Ayrıca, bu değerin 25 metreden büyük olaması uygundur. Kurb yarıçapının büyük seçilmesinin hidrolik şartlar yönünden hiçbir sakıncası bulunmamaktadır. Kontrkurp adı verilen iki ters yöne dönüş yapan kurbun ardarda gelmesi durumunda birinin bitişiyle diğerinin başlangıcı arasındaki uzaklık minimum 40-50 metre olmalıdır.

Kontkurp Durumu

Kurb yarıçapı seçimi şu şekilde olmaktadır; kurb dönüş açısı çizildikten sonra kanal ekseni arzu edilen kotta kalacak şekilde kurb yarıçapı seçilir. Kurb üzerine başlangıç ve bitiş noktaları kilometrajı ve kurb değerleri yazılır. Bunlar ‘A’ (grad) dönme açısı, ‘T’ teğet boyu, ‘D’ yay boyu, ‘R’ kurb yarıçapı, ‘α’ (grad) merkez açısı, ‘B’ dönme noktası ile yay arasındaki mesafeyi ifade eder. Bu değerler aşağıdaki formüllerle hesaplanabilmektedir.

T = R . tan α/2

D = α p R / 200

B = R(sec α/2 - 1)

α = (200 - A ) grad

Kurp Elemanları

Bu değerlerin kolayca hesabı için R = 100 metreye göre hesaplanmış bir tablo mevcuttur. Tabloda merkez açısının (α) 0 - 150 grad arasıdaki değerler için T, D, B boyları verilmiştir. Fakat formüllerle de hesaplama oldukça kolay yapılabilmektedir. ( Bakınız Tablo 3, Tablo 4, Tablo 5 )

Stajımı yaptığım yerde kurp değerleri hazırlanmış bir excel programı vasıtasıyla da hesaplanmakta idi. İçinde başka hidrolik hesaplara da olanak sağlayan bu program disketi staj dosyası arka kapak sayfasında bulunan zarf içinde sunulmuştur.

Ana kanal güzergahının planda işlenmesi tamamlandıktan sonra sanat yapılarının yerleri belirlenmekte ve kanalın kilometrajı yapılmaktadır.

Ana kanal profili paftanın üst tarafında yer alan 13 x 80 cm. ebatında milimetrik bölmeli kısma çıkarılmaktadır. Bu kısım üzerinde yatay ölçek 1/5000, düşey ölçek 1/100 olarak çıkarılır. Kanal plan ve profillerinin çizileceği pafta standardı 594x920 mm kullanılmaktadır. Kanal güzergahındaki tabii zeminin uç noktaları işaretlenir. İşaretlenen bu noktaların birleştirilmesiyle tabii zemin profili elde edilmektedir.

80 cm. uzunluğundaki milimetrik bölmeli kısma akış yönü soldan sağa doğru olacak şekilde 4 km.’lik kanal boy kesiti çizilebilmektedir. Arazi çizgisinin milimetrik bölüme çizilmesinden sonra, hidrolik hesaplar yardımıyla su çizgisi kanal taban eğimine paralel olacak şekilde geçirilir. Bu çizgiden h su derinliği kadar inilerek kanal taban çizgisi elde edilir. Profilde su çizgisi geçirilirken, kanal üzerinde yersel kayıplara sebep olan yerlerde su çizgisi düşürülmektedir.

Profil üzerinde gerekli yerlere, su kotları ve taban kotları yazılır. Kanal üzerindeki sanat yapılarının tipleri, km.leri, boyutları, yük kayıpları profil üzerinde gösterilir. Profil üzerinde ayrıca kanalın kilometresi, enkesit değişim yerleri ve enkesit numaraları yazılır. ( Bakınız Pafta 1)

Paftanın milimetrik bölmesinin alt kısmına kanalın planı yerleştirilir. Kanal dolguda ve yarmadayken kullanılan belli tip en kesitler mevcuttur. Bu tip enkesitler stajımı yaptığım büroda DSİ den temin edilmektedir. Alt kısımda kanalın yarmada ve dolgudaki tip enkesitleri, plandaki mevcut kurblar ve enkesitlerin özelliklerini belirten hidrolik tablolar yapılır. ( Bakınız Pafta 1 )

Ana kanal planda işlenirken mevcut yollardan başka ortalama 1.5-2 km aralıklarla birer köprü ve menfez yerleştirilmesi uygundur. Ayrıca ana kanalda ova tarafına projeye göre değişen genişlikte işletme ve bakım yolu tesisi olunmaktadır. Stajımı yaptığım büroda yol genişliği 6 m alınmıştır. ( Bakınız Pafta 1 )

Sulama kanallarında, sulamanın kolayca devam edebilmesi için suyun belli bir seviyede bulunması gerekmektedir. Su seviyesinin düşük olduğu durumlarda su alma yapıları olan prizler normal çalışamayacak dolayısıyla yedek ve tersiyer kanallara, istenilen debileri temin edemeyecektir. Bu durumda hidrolik şartları sağlayabilmek için suyu proje seviyesine kabartmak gereklidir. Bunun için priz yerlerinde çek adı verilen kabartma yapıları yapılmaktadır. Bu yapılar 3 ila 5 cm enerji kaybına sebep olmaktadırlar.

KANALIN BOYUTLANDIRILMASI VE HİDROLİK TABLO

Sulama kanallarında ekonomi dahilinde elverişli bir sulama sağlanması önem taşımaktadır. Bundan dolayı sulama kanalları sığ olarak düşünülmektedir. Bundan dolayıdır ki debi azalmalarında su derinliğini düşürmek yerine taban küçültülmesi uygun olmaktadır.

Kanalın b (kanal alt genişliği) ve h (su derinliği) oranı b/h genellikle 2 olarak alınmaktadır. Sulama kanallarında maksimum su derinliği 3 m olmalıdır. Kimi durumlarda çok yüksek veya çok düşük debiler dolayısıyla b/h oranı 1 veya 2’den biraz yükseğe ulaşabilmektedir. Bu oran Manning formülü vasıtasıyla hesaplanabilmekte ama pratikte b ve h tayininde “ Manning Abağı “ adı verilen ve 1/2 ve 1/1.5 şevli kanallar için hazırlanmış abak kullanılmaktadır. (Bakınız Abak 2, Abak 3, Abak 4, Abak 5 )

Manning Formülü: 2/3 1/2

Q = 1 R J

n

Q ( m³/sn ) = debi

R ( m ) = hidrolik yarıçap

J = kanal eğimi

n = Manning pürüzlülük katsayısı

Abağın kullanımı için ise bulunan Q debi değeri, n kanalın pürüzlülük katsayısı ve J kanal eğimi kullanılmaktadır. Bulunan Q.n/√J değeri ordinat olarak alınır ve b doğrularını kestiği noktaların absisleri bize h değerini verir.

Hidrolik karakteristikler tablosunda;

- Q ( debi ) suyun 1 saniyede katettiği yol ile hidrolik kesitin çarpımıdır. Yani kanalın 1 saniyede m³ olarak akıttığı su miktarıdır.

- J kanal boyuna eğim su hattındaki düşmenin kanal uzunluğuna bölünmesiyle bulunmaktadır,

- v su hızı suyun 1 saniyede kanalda katettiği yoldur,

- t (sürükleme gücü ) eğimin 1000 katı ile hidrolik yarıçapın çarpımıdır.

- l/m, şev eğimidir,

- R, hidrolik yarıçap suyun kesit alanının suyun değdiği yüzey genişliğine oranıdır ( R(m) = F / S ),

- P1 ( toprak hava payı ) kanal su hattı ile sedde ve yol platform kotları arasındaki farktır, P2 (kaplama hava payı ) ise kanal su hattı ile kaplama beton üst seviyesi arasındaki mesafe olarak tanımlanmaktadır ve “ hava payı” abağından bulunmaktadır. (Bakınız Abak 6 )

Anakanal hidrolik karakterler ve kurp hesapları, hesaplar başlığı altında projenin ilerleyen sayfalarında yer almaktadır.

YEDEK VE TERSİYER KANALLAR

Daha önce bahsedildiği gibi ana kanaldan yedek sulama kanalları, bunlardan da tersiyer sulama kanalları ayrılmaktadır. Yedek kanallarda kilometraj ana kanallardaki gibi yapılmakta, her yedek kanalın hizmet alanlarına göre debisi saptanmakta ve hesaplar membadan mansaba doğru yürütülmektedir. Tersiyer kanalları sulama sahasına en yakın kanallardır ve üzerlerinde yaklaşık her 200-250 m de bir su alma prizleri bulunur. Bunun çizimi ve hesaplar da tıpkı yedek kanallarda olduğu gibi yapılmaktadır.

9) TAHLİYE KANALI GÜZERGAHI VE PROJELENDİRİLMESİ

Tahliye ve drenaj kanalları sulama sahasındaki yüzeysel ve derindeki zararlı suları, sulama alanından uzaklaştırmak amacıyla yapılan kanallardır. Drenaj şebekesi sulama sırasında kanallarda kalan suları ve işletme kaçağı suları tarım arazisine zarar vermeden uzaklaştırmış olmaktadır. Bu kanallardan sulama yapılması olmamaktadır. Bütün sulama kanalları bir drenaj veya tahliye kanalına bağlanmaktadır.

Drenaj kanalları kaplamasız olarak inşa edilmektedirler ve eğimleri genellikle arazi eğimine uymakta, cazibeyle akış sağlanmaktadır. Daha önce de bahsedildiği gibi tahliye kanallarından yedek tahliye kanalları, bunlardan da tersiyer drenaj kanalları çıkmaktadır.

Ana Tahliye kanalı sularını sulama şebekesinden uzaklaştırarak nehir, dere veya denize dökmektedir. Eğer tahliye kanalı taban kotu deniz seviyesinin altında bulunuyorsa kanallarda akıntı yavaşlayabilir ve pompajla uzaklaştırılması gerekir. Bu gibi durumlarda tahliye kanalı bir pompa istasyonunun toplama havuzunda son bulmaktadır.

Ana tahliye kanallarının arazinin en düşük noktalarından geçirilmesi gerekmektedir. Bu tip kanallarda minimum kurb yarıçapı genellikle su yüzü genişliğinin 6 katı olmaktadır.

Tahliye ve drenaj kanalları, tesviye çizgilerine dik geçtiklerinden, kanalın tesviye çizgilerini kestiği noktalar ( kati projede ), aplikasyon defteriyle gelen km ve kotlar ( tatbikat projesinde ), paftanın milimetrik bölmeli kısmına, yatay ölçek 1/5000, düşey ölçek 1/100 olarak işaretlenir ve bu noktalar birleştirilerek tabii zemin profili elde edilir. Tahliye ve drenaj kanallarında, kilometraj mansaptan membaya doğru yapılmaktadır, dolayısıyla profil aşağıdan yukarıya doğru yükselmektedir. Arazi çizgisi profil kağıdının üst kısmına ulaşınca, milimetrik bölmeli kısmın aynı düşey çizgisi üzerinde kaydırılarak arazi çizgisi milimetrik bölmeli kısmın alt çizgisine getirilmektedir.

Profil çiziminde öncelikle drenaj kanallarının eğimleri belirlenir. Bilindiği üzere bu eğimler tabii zemin eğimine uygun olarak seçilmektedirler. Enkesit hesapları ana kanal enkesit hesaplarında olduğu gibi Manning formülünden veya abak yardımıyla tespit edilir. Drenaj kanallarında taban kotları daima tabii zemin çizgisinin altında bulunacağı göz ününde bulunularak kanaldaki minimum kazı derinliği sağlanacak şekilde su çizgisi ve kanal taban çizgisi geçirilir.

Kanalın eğim değişim yerleri belirlenir. Profil üzerine gerekli yerlere su kotları ve taban kotları yazılır. Sanat yapılarının tipleri, km’ leri, boyutları, yük kayıpları ve en kesit numaraları profil üzerinde gösterilir. ( Bakınız Pafta 2 )

Paftanın alt kısmına kanalın planı, km soldan sağa doğru artacak şekilde yerleştirilir. Bu kısımda ayrıca kanalın tip enkesitleri, plandaki mevcut kurplar ve enkesitlerin özelliklerini gösteren hidrolik tablo bulunur. ( Bakınız Pafta 2 )

Tahliye kanalarında, sulama kanallarının aksine su hattının daima tabii zeminin altında bulunması gerekmektedir ( Zeminden 0.5-1.5 m aşağıda ). Bunun nedeni taşıdığı suyun sahaya taşıp zarar vermemesi içindir.

TAHLİYE KANALI DEBİ HESABI

Yüzey yağış suları belirli zamanlarda ve çok miktarda geleceğinden, tahliyenin bu sulara göre kapasitelendirilmesi diğer suları da taşıması için yeterli sayılır. Yüzey suları sulama şebekesi içinden gelebileceği gibi şebeke dışından da şebekeye gelerek zarara neden olabilmektedir. Şebeke içinde her kanala düşen saha bellidir. Yağmur yağdığı zamanlarda yağmur suyu şebeke içindeki sahalardan kanallara sahanın büyüklüğüne ve eğime göre kimi zaman çok çabuk bir şekilde toplanabilmektedir. Şebeke dışından gelebilecek suları hesaplayabilmek için çeşitli ampirik formüller kullanılmaktadır.

Devlet Su İşleri yan derelerden gelecek suyun hesabı için “ Rasyonel Metot “ “ Sentetik Metot ” ve “ Mc Math Metodu “ gibi metodlar kullanmaktadır.

RASYONEL METOT

Bu metot genellikle 25 km² den küçük sahalar için iyi netice vermektedir. Metotta yağışın, toplanma zamanı içerisinde bütün sahaya üniform olarak düştüğü kabul edilerek yağış tekerrürlerinden faydalanarak akış tekerrürlerine geçilmektedir.

Debi formülü ; Q = C.İ. A

3,6 şeklindedir.

Q = Debi ( m³/sn )

C = Drenaj sahası özelliklerine ve yağış şekline bağlı katsayı

İ = Suların toplanma zamanına tekabül eden yağış şiddeti (mm/saat)

A = Drenaj sahası ( km² )

1- “ C “ Katsayısının Seçimi:

Bu katsayı drenaj sahasının büyüklüğü, meyli, bitki örtüsü,zemin cinsi, şekli, yağışın şiddet ve süresi gibi çeşitli etkenlere bağlı olarak değişir.

C100 Değerleri

Drenaj Sahası Özellikleri C100 değerleri (%)

Su geçirmez Satıhlar 90-95 Dik Çıplak Satıhlar 80-90 Dalgalı Çıplak Satıhlar 60-80 Düz Çıplak Satıhlar 50-70 Dalgalı Otlaklar 40-65 Yaprak Döken Ormanlar 35-60 Çam Ormanları 25-50 Meyve Bahçeleri 15-40 Taban Ziraat Arazileri 15-40 Yamaç ve Teras Ziraat Arazileri 10-30

Çeşitli özellikte arazi ve bitki örtüsü bulunduran sahalar için ortalama C100 hesaplanmaktadır. Örneğin 3 ayrı özellikte drenaj sahası için;

C100 = a1 c1 + a2 c2 + a3 c3

a1 + a2 + a3 şeklinde olacaktır.

Burada a1 , a2 , a3 saha alanlarıdır.

Yağış şiddetinin artması ile “ C “ katsayısı da artmaktadır. Bundan dolayı tekerrür süresinin azalması yağış şiddetini ve dolayısıyla “ C “ değerini de küçültmektedir. Herhangi bir tekerrür süresine ait “ CT “ değeri aşağıdaki formülle hesaplanabilmektedir.

a

CT = C100 (T/100)

T = sene olarak tekerrür süresi

a = şiddet süre eğrilerinde T nin üssü

Ülkemizde a = 0.19 alınması uygun olmaktadır. Şiddet süre eğrisinin denklem olarak ifadesi şu şekildedir.

a b

İ = ( K T ) / t

Burada İ yağış şiddeti, T tekerrür süresi, t yağış süresi ve K, a, b bölgeden bölgeye değişen sabitlerdir. Pratik olarak kullanılan bir tablo mevcuttur.

a

( T/100)

T Tekerrür Süreleri a 5 10 25 50 100

0,15 0,63 0,71 0,81 0,90 1,00 0,16 0,62 0,69 0,80 0,80 1,00 0,17 0,60 0,68 0,79 0,89 1,00 0,18 0,58 0,66 0,78 0,88 1,00 0,19 0,57 0,65 0,77 0,87 1,00 0,20 0,55 0,63 0,76 0,87 1,00 0,21 0,53 0,62 0,75 0,86 1,00 0,22 0,52 0,60 0,74 0,85 1,00 0,23 0,50 0,59 0,73 0,85 1,00

2- “ İ “ yağış Şiddetinin Bulunması

İ yağış şiddeti toplanma zamanına tekabül eden yağış şiddetidir. Bunun için Tc toplanma zamanının bilinmesi gerekir.

Tc nin bulunması için:

a- Drenaj sahasındaki akarsu yatağının en uzak noktası ile debisi hesaplanacak nokta arasındaki “ L “ mesafesi ve “ H “ kot farkı haritadan alınır.

b- “ L “ ve “ H “ yardımıyla abak 7 den “ Tc “ toplanma zamanı bulunur.

c- Drenaj sahasının en uzak noktasına düşen yağış bir süre arazi üzerinde aktıktan sonra ana yatağa kavuşmaktadır. Bundan dolayıdır ki gerçek toplanma zamanı Tc zamanından uzun olmaktadır.

Tablo 6 dan arazi eğimine göre yaklaşık bir akış hızı bulunmakta ve kat edilen uzaklığın hıza bölünmesiyle bir zaman bulunmaktadır. Bulunan bu zaman Tc ye ilave edilir.

d- Arazide yağışın bir kısmını tutacak çukurlar mevcut ise Tc toplanma zamanı 5 dk daha arttırılır.

Tc toplanma zamanının bulunmasının ardından havzaya ait yağış-şiddet-süre tekerrür eğrileri yardımıyla İ yağış şiddeti bulunur. Toplam debiyi elde etmek için yatakta daimi akan normal debi de ilave edilir.

SENTETİK METOT

Genellikle 50-100 km² arasındaki sahalar için iyi netice veren bu metotla üzerinde uzun süreli akım rasadı bulunmayan akarsu havzalarından gelecek taşkın debilerinin bulunması sağlanmaktadır.

Bir havzadan gelecek suyun miktarına:

1- yağış şiddeti ve süresi

2- Toprak bünyesi ve bitki örtüsü durumuna bağlı olarak, yağışın akışa geçebilen miktarı

3- Yağış sahasının topografik özellikleri etki eder.

Yağışın şiddet- süre- tekerrür eğrileri Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğünce Yayınlanan kitaptan veya DSİ Etüt ve Plan Dairesi Proje Hidrolojisi Uzman Müşavirliğince hazırlanan tablolardan alınabilmektedir.

Yağışın akışa geçen miktarını bulmak için Tablo 7 den zemin gruplarına ve bitki örtüsüne bağlı olarak bir eğri numarası seçilir. Abak 8 den seçilen numaraya tekabül eden eğri yardımı ile, yağışın akışa geçen miktarı bulunur.

Taşkın sahası topoğrafyası ile debinin ilişkisinden dolayı topoğrafyanın da gözönüne alınması gerekir.

Bunun için:

L = toplayıcı ana kanalın boyu ( km )

Lc = yağış sahası ağırlık merkezinin ana toplayıcı üzerindeki izdüşümü ile ana toplayıcının yağış alanını terk ettiği nokta arasındaki uzaklık ( km )

S = toplayıcı ana kolun harmonik ortalama meyli

Olduğuna göre L.Lc ifadesi ve A (km²) yardımıyla Abak 9 dan qp değeri

√S bulunur.

qp = iki saat süren ve havza üzerinde 1 mm lik bir akış meydana getireceği kabul edilen bir yağıştan sonra, taşkın debisinin en yüksek değerine ulaştığı anda alanın her bir km² sinden gelebilecek debiyi gösterir. (lt /sn. km²/ 1mm.)

L = Toplayıcı ana kolun boyu haritadan km olarak ölçülür.

Lc = Yağış alanı ölçekli bir kartona çizilip ağırlık merkezi ve bunun ana toplayıcı üzerindeki izdüşümü bulunarak, ölçülerek Lc hesaplanır.

S = ortalama harmonik eğim mi bulmak için haritadan ana kolun profili çıkarılır. ( 1/ 25000 ölçekli ) yatay uzunluk 10 eşit parçaya bölünür ve her parça için Si eğimi hesaplanır ve harmonik ortalama ile meyil bulunur.

-3

Maksimum taşkın debisi: Qp = A . qp . ha. 10 (m³/sn)

Mc Math METODU

Her büyüklükteki düz arazide kullanılması mümkündür. Özellikle yüzeysel tahliye kanallarında iyi netice vermektedir.

1/5 4/5

Q = 0,0023 C İ S A

Q = yüzeysel akış piki (m³/sn)

C = Toprak cinsi, bitki örtüsü ve topografyaya bağlı katsayı

İ = seçilen tekerrür süresi için, toplanma zamanına tekabül eden yağış şiddeti

S = yatak meyli x 1000

A = su toplanma havzası alanı , ha

a- C katsayısı tablo vasıtasıyla bulunmaktadır.

Mc MATH Formülündeki C Katsayılarının Tayini İçin Havza Faktörleri

Akım Şartları	Bitki Örtüsü	Toprak Cinsi	Topoğrafya
Alçak	0,08 Çok iyi örtülü	0,08 Kumlu	0,04 Düz
Alçak – Orta	0,12 İyi Örtülü	0,12 Hafif	0,06 Hafif Meyiller
Orta	0,16 İyi – Orta	0,16 Orta	0,08 Tepelik
Yüksek	0,22 Orta – Az	0,22 Ağır	0,11 Tepelik – Dik
Çok Yüksek	0,30 Az – Çıplak	0,30 Ağır – Kaya	0,15 Dik

b- “ İ “ nin tayini için toplanma zamanının bilinmesi gereklidir. Toplanma zamanı

Tc = 0,385 (0,87 L / H) formülünden veya abak 10 dan bulunabilmektedir.

Tc = toplanma zamanı, saat

L = Mecra uzunluğu, km

H = Mecra yüksekliği, m

“ İ “ yağış şiddeti daha önce bahsedildiği gibi yağışların şiddet- süre- tekerrrür değerlerini gösteren tablo veya eğrilerden bulunabilmektedir. ( Bakınız Abak 11 ) Yağış havzasının çok büyük olduğu taktirde üzerine düşen ortalama yağış şiddetinin azalacağı gözönüne alınarak yağış şiddetini bir saha katsayısıyla çarpılıp küçültülmesi gereklidir. Saha katsayısı Abak 12 den bulunabilmektedir.

YEDEK VE TERSİYER DRENAJ KANALLARI

Profil çizimi ana tahliye kanalında olduğu gibi yapılmaktadır. Taban genişliği ve su yüksekliği Manning den hesaplanmaktadır. Yüzeysel drenaj kanallarında derinlik 1-1.5m, derin drenaj problemi olan yerlerde inşa edilen yedek drenaj kanallarında ise derinlik minimum 2.5 m olmalıdır. Yedek drenaj kanallarında dikkat edilecek bir hususta min hız v= 0.50 m/sn, bunun için de eğim 0.0004-0.0006 olmasıdır. Bunun sebebi, bu kanallar genelde kaplamasız olduğundan, sürüklenen malzemenin kanalda birikmesini önlemektir. Bu kanallar çok dik eğimlerden geçirilmek zorundaysa da bu kez sürükleme gücü kontrol edilir ve gerekiyorsa kanalda sürüklemeyi önleyecek önlemler alınır. ( Taş perde kaplaması, beton kaplaması vb. )

10) BORULU ŞEBEKE, GÜZERGAHI VE PROJELENDİRİLMESİ

Sulama suyu araziye, sulama sahasına, bu sahadan daha yüksek bir kottaki rezervuar veya açık kanaldan, basınçlı borularla yerçekimi etkisinde ( cazibeyle ) dağıtılmaktadır. Borulardaki basınçlar her bir hidrantta 35-40 m basınç sağlamıyorsa, bu tür şebekelere orta basınçlı borulu şebeke denmektedir.

Borularda suyun yükselebileceği noktalar, basınç çizgisini ( piyozometre hattı ) teşkil etmektedir. Rahat bir sulamanın yapılabilmesi için piyozometre çizgisi tabii zeminin üstünde olmalı ve su alma yerleri olan prizlerde ne kadar basınç isteniyorsa en az o kadar üstünde olmalıdır. Borular tabii zemin içine, boru üstü tabii zeminden minimum 80-100 cm aşağıda olacak şekilde döşenmektedir. Stajımı yaptığım büroda kullanılan asbes borularda min 80 cm, ctp (cam takviyeli plastik) borularda min 100 cm kullanılmıştır. ( Bakınız. Pafta 5, Pafta 6 )

Borulu sulama şebekesi ana kanal, yedek borular ve tersiyer borulardan oluşmaktadır. ( Bakınız Şekil 2 ) Ana kanal klasik şebekelerde olduğu gibi beton kaplamalı açık kanal olarak inşa edilir. Bundan dolayı güzergahı klasik kanallarda anlatıldığı gibi yapılmaktadır. Borulu sulama şebekeleri talep sistemine göre projelendirilmektedir.

Borulu şebekelerinim güzergahlarının geçirilmesi sırasında da diğer şebekelerde olduğu gibi sahanın sulanmayan hiçbir noktasının kalmaması göz önünde tutulur. Ana kanaldan ayrılan yedek borular ana kanaldan suyu alıp dağıtma işlemine başlayacağı için arazinin yüksek yerlerinden yani sırtlardan mümkün olduğu kadar tesviye eğrilerine dikey olarak geçirilirler. Bu duruma göre açık kanallı sulama şebekelerinde yedek kanal güzergahları boru güzergahları olarak seçilebilir.

Borular ana kanaldan prizler vasıtasıyla her 400-500 m de bir ayrılırken, üzerlerinde ise her 350-400 m arasında tersiyer borulara su veren prizler bulunmaktadır. Şebeke üzerinde bırakılan her priz, tesviye eğrilerine paralel doğrultuda maksimum 250-300 m ve tesviye eğrilerine dik doğrultuda maksimum 400-500 m uzaklığa kadar hizmet edebilmektedir. Borulu şebekeler üzerindeki prizler alfalfa vanalar veya maslaklı priz tipi şeklinde olurlar fakat stajımı yaptığım büroda sulama yapıları olarak, parsellere belirli basınç altında gerekli sulama suyunu sağlayan özel yapılar olan hidrantlar kullanılmıştır.

Her bir hidranttan alınan sulama suları diğer sulama şebekelerinde olduğu gibi, çiftçi arkları ve tarla içi kanallarıyla (projeye dahil olmayan) tarlaya gönderilmektedir. Bir hidrantın yaklaşık 4 ha sulama yaptığı stajımı yaptığım büroda kabul edilmekte idi.

Borulu şebekeler bütün araziler için elverişli olmamaktadır. Borularda su hızının az olması borular içinde tortu birikmesine sebep olacağından boru çaplarında belirli bir minimum hızdan aşağıya müsaade edilmez. Eğim değişimi yardımıyla hız istenen seviyede tutulmaktadır. Borularda su hızı minimum 0.60 m/sn olabilmektedir.

Borularda ani eğim değişiklikleri borunun bu kısımlarında sediment birikmesine ve hava toplanmasına sebep olur ve tıkanıklık meydana gelir.

Boruya girişten biraz ilerisi ve meyil değişikliği olan kısımlarda toplanacak hava kabarcığını tahliye için vantuzlar konulmaktadır. Boru üzerinde diğer vantuz konulması tavsiye edilen yerler şöyledir; pompa çıkışında, en tepe noktalarda, az eğimli uzun boru hattı üzerinde her 500 m de bir ve yol geçişlerinde.

Sulama suyundaki yüzen cisimleri boru girişine yerleştirilecek ızgaralar vasıtasıyla tutulmalıdır.

BORULU ŞEBEKELERİN DİĞER ŞEBEKELERE AVANTAJLARI

- Öncelikle kamulaştırma problemi ortadan kalkmaktadır. Boru hatları gömülü olduğundan, güzergah üzerinde tasarım yapmaya olanak vardır.

- Senelik bakım masrafı, açık şebekelere nazaran daha azdır, zararlı otlarla mücadele gereksinimi yoktur.

- Sanat yapıları büyük ölçüde azalmaktadır. (Açık kanallı şebekelerde dere ve yol geçişleri için inşa edilen alt, üst sel geçidi, akedük, köprü, memfez, büzlü geçit gibi sanat yapıları )

- Açık kanallı şebekelere nazaran toprak işleri minimuma inmiştir. Sedde ve depo problemleri ortadan kalkmıştır.

- Bu tip şebekelerde tesviye eğrilerine paralel gidilmesi zorunluluğu bulunmadığından en kısa güzergah seçilebilir, su iletimi ve dağıtımı yapılabilir. Sistem basınçlı olduğu için su bayır yukarı eğimde iletilebilir.

- Derin drenaj problemi dışında, yüzeysel drenaj problemi önemli ölçüde azalmaktadır. Tabii yataklar ve çukur yerler drenaj şebekesini oluştururlar.

Diğer klasik kanallarda olduğu gibi borulu sistem paftası üzerinde milimetrik bir kısım artı borulu sistemlere mahsus piyozometrik değerleri veren ek bir milimetrik kısım daha bulunmaktadır. Düşeyde 13 m ve yatayda 4 km lik bir uzunluğa izin veren ilk milimetrik kısımda profiller düşeyde 1/100 yatayda ise 1/5000 ölçekle çizilmektedir. Pafta üzerinde hesaplanan hidrolik karakteristikleri gösteren bir tablo ve uygun bir yerde de boru tip enkesiti yer almaktadır. Piyozometre hattı çizilecek ikinci milimetrik kısımda ise yine aynı ölçekle düşeyde 5m yatayda ise 4km lik uzunluğa izin vermektedir. ( Bakınız Pafta 5, Pafta 6 )

Boru şebeke planı üzerindeki borular üzerine uygun yerlere tesviye eğrileri yardımıyla hidrantlar yerleştirilir. ( Bir hidrantın yaklaşık 4 hektar’lık bir alana hizmet vermektedir ). Yerleştirilen hidrantların hizmet alanları planimetre ile iki kez ölçülüp ortalaması alınarak ha cinsinden belirlenir. Daha sonra hidrantların kilometrajı yapılır ve tabii zemin kotu, ara mesafe ve sulama alanını kapsayan bir tablo hazırlanır. Eğer hidrant yerleşimi sırasında elimizde böyle bir tablo mevcut ise bu değerler baz alınarak gerekli düzeltmelerin yapılması ile hidrant yerleşimi yapılması uygun olacaktır. (Bakınız Pafta 3, Pafta 4 )

Bulunan kot, ara mesafe ve sulama alanları şebeke çözümü için kullanılan optimizasyon programı verilerinde kullanılacaktır.

Profil çizerken; gelen arazi aplikasyonları vasıtasıyla tabii zemin çizgisi çizilir. Daha sonra bu zemine sadık kalarak zeminin alt kısmına boru profili çizgi şeklinde işlenmektedir. Stajımı yaptığım büroda boru eksen kotu toprak altına 1m + d/2 + (0,1m) hata payı şeklinde aşağıya indirilmekteydi. Burada d değeri optimizasyon sonucunda o kısım için belirlenen çaptır. Boru iniş eğimi 0,004’ten çıkış eğimi ise 0,002’den küçük olmamalıdır. Çizilen boru hattında hidrantlar kotu, numaraları ve km leri, dirsek ve ayrım km leri ve açıları, diğer sanat yapıları km leri gösterilir. Eğimler hesaplanır. ( Bakınız Pafta 5, Pafta 6 )

Optimizasyon sonuçları vasıtasıyla piyozometrik yükseklikler de üst taraftaki milimetrik bölgeye işlenir.

Boru güzergahının geçirilmesinin ardından gerekli yerlere redüksiyon ve vantuz yerleştirilmelidir.

VANTUZLAR

Boru hattının ilk olarak doldurulması ile havanın tahliye edilmemesi durumunda boru enkesiti daralacağından işletme sırasında mahsurlar görülecektir. İşletme sırasında ( tahliye vanaları kapalı, hat açma-kapama vanalarının tümü yada bir kısmı açık ) boru hattı boyunca yüksek noktalarda su basıncı azalacağından bir miktar hava sudan ayrışır ve söz konusu kısımlarda birikmeye başlar. Havanın boru kesitini tamamen kaplaması halinde memba ve mansap kısmında eşit hidrostatik basınçlara maruz kalacak, boru hattı hiç su iletmez hale gelecektir. Biriken hava hatta gerekli yerlere vantuz konularak dışarı verilecektir.

Boru hattı çapına bağlı olarak tavsiye edilen hava tahliye vanası ( Vantuz ) çapları ve boru hattı üzerinde konması tavsiye edilen yerler aşağıda verilmiştir.

Boru hattı üzerinde vantuz konması tavsiye edilen yerler

Boru Çapı (cm)	80-250	300-400	450-600	600-800
Vantuz Çapı	Ø50	Ø80	Ø100	Ø150

Boru hattı çapına bağlı olarak tavsiye edilen Vantuz çapları

HİDRANTLAR

Hidrantlar, toprak üstündeki sulama tesisatlarını, toprak altındaki basınçlı sulama şebekelerine bağlamak üzere dizayn edilmişlerdir. Sulama hidrantları vana işlevi, birkaç noktaya aynı anda dağıtım işlevini, su sayacı işlevi, basıncın ayarlanma işlevini, akış miktarının sınırlandırma gibi fonksiyonları aynı anda yapan ekipmanlardır. Hidrantlar A, B, C, D tipi olmak üzere 4’e ayrılmaktadır.

- 4 atü’den büyük basınçlar için A ve C tipi hidrantlar kullanılır.

C tipi ( Q > 10 lt/sn için )

A tipi ( Q <>

- 4 atü’den küçük basınçlar için D tipi hidrant kullanılır.

0-0.8 atü arasında debi limitörsüz,basınç regülatörsüz hidrant kullanılır.

0.8-4 atü arasında debi limitörlü,basınç regülatörsüz hidrant kullanılır.

Hidrant Gövdesi:

Hidrant gövdesi, klepe mekanizmasının içinde bulunduğu alt parçadan, dona karşı koruma parçasının bulunduğu ana parçadan ve nozulların takıldığı üst parçadan meydana gelmiştir. Hidrant gövdesi ana şebekeye 150 mm anma çaplı PN 16 standartlarına uygun flanşla bağlanır. Gövde üzerinde bir veya iki çıkış yeri vardır. Kullanılmayan çıkışlar kör flanşla kapatılabilmektedir. Hidrantı dona karşı korumak için anti-frost parçası takılabilmektedir.

Standart olarak üretilen D tipi hidrant tipi gövdesi çıkışında adaptör, su sayacı, basınç regülatörü, debi regülatörü, kurt ağzı parçalarının hepsi veya kullanılacak yere göre birkaçı hidrant kısmına takılabilir.

Oransal Su Sayacı

Oransal su sayacı flanş bağlantılıdır. Sayaç, oluşturulan basınç farkından yaralanılarak içinden geçen suyun ölçümünü yapar. Sayaç, metreküp olarak ölçüm yapar ve direkt okumalı tiptedir. Sayaç, cam ve kapak vasıtasıyla korunmaktadır. İsteğe bağlı olarak hidrant çıkışına bağlanabilmektedir.

Basınç Regülatörü

Basınç regülatörü, hidrant girişindeki yüksek giriş basıncını düşürmektedir. Basınç regülatörü, flanş bağlantılıdır ve istendiğinde hidrant çıkışına takılabilmektedir. Basınç regülatörünün çıkış basıncı fabrikada istenen basınca göre ayarlanmaktadır. Standart kalibrasyon değerleri 3,3.5,4,4.5,5,6,7.5 veya 9 bar’dır.

Akış Miktarı Sınırlayıcı ( Debi Limitörü )

Akış miktarı sınırlayıcısı, metal bir gövde ile gövde içerisine yerleştirilen kauçuk orifisin bir araya gelmesinden meydana gelmiştir. Kauçuk orifisin çapı, içinden geçecek suyun miktarına bağlı olarak hesaplanmaktadır. Kauçuk orifis nominal akışa müsaade eder ve herhangi bir şekil değişikliği olmaz. Debi nominal akışın akışın üzerine çıkmaya başladığında kauçuk ofiris büzülerek suyun geçtiği çapı daraltarak fazla debinin geçmesine müsaade vermemektedir. Debi normal değere düştüğü zaman kauçuk orifis tekrar eski şeklini alır.

Akış miktarı sınırlayıcıları, standart olarak 10,12,15 ve 20 lt/sn değerlerinde dizayn edilmiştir. Hassasiyetleri ise nominal debi +% 20 ‘dir. İsteğe bağlı olarak hidrant çıkışına bağlanabilmektedir.

A Tipi Hidrantlar ( Şekil 3 )

Giriş Çapı : 100 mm

Çıkış ( nozul ) çapı : 65 mm

Çıkış sayısı : 1-4 adet

Giriş basıncı : max 16 atü

Çıkış basıncı : 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 6, 7.5, 9 atü

Çıkış debisi : 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 7.5, 9 lt/sn

B Tipi Hidrantlar ( Şekil 4 )

Giriş Çapı : 80 mm

Çıkış ( nozul ) çapı : 65 mm

Çıkış sayısı : 1-2 adet

Giriş basıncı : max 16 atü

Çıkış basıncı : 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 6, 7.5, 9 atü

Çıkış debisi : 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 7.5, 9 lt/sn

C Tipi Hidrantlar ( Şekil 5 )

Giriş Çapı : 100-150 mm

Çıkış ( nozul ) çapı : 100 mm

Çıkış sayısı : 1-2 adet

Giriş basıncı : max 16 atü

Çıkış basıncı : 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 6, 7.5, 9 atü

Çıkış debisi : 10, 12, 15, 18, 20 lt/sn

D Tipi Hidrantlar ( Şekil 6 )

Giriş Çapı : 100-150 mm

Çıkış ( nozul ) çapı : 100 mm

Çıkış sayısı : 1-2 adet

Giriş basıncı : max 16 atü

Çıkış basıncı : 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 6, 7.5, 9 atü

Çıkış debisi : 10, 12, 15, 18, 20 lt/sn

D tipi sulama hidrantları, 5 hektardan büyük parsellerin sulama problemlerini çözmek için kullanılır. Tek hattan beslenen bir veya daha fazla yer altı branşmanlarının arasındaki mesafeyi arttırmak ve bağlantıları birleştirmek için kullanılır.

BORU TİPLERİ VE SEÇİLMESİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER

Öncelikle borular kullanılacak işletme basınçlarına ve zemin etkenlerine karşı dayanıklı olmalıdır.

Sürtünme kayıpları güç kaybına sebep olmaktadır, buda büyük çaplı boruları gerektirmektedir, yapım maliyeti artar. Boru fiyatlarının yanısıra yerleştirme maliyeti de gözönünde bulundurulmalıdır. Bağlantının tipi de bu maliyeti etkilemektedir. Örneğin vidalı bağlantı, eritici kaynaklı bağlantı olabilmektedir. Bunun yanında borunun kolay taşınması, gömülme derinliği ve hendek genişliği de maliyet aşısından önem taşımaktadır.

1) Plastik Borular

Plastik borular korozyona uğramazlar ve çoğu kimyasaldan etkilenmezler veya çok az etkilenirler. Standartlar ölçüsünde üretildiklerinden kalite kontrolü kolaydır. Düzgün yüzeyli olduklarından sürtünme kayıpları son derece azdır. Çeşitli basınçlara direnecek dayanıma sahiptirler, ancak sıcaklıkla basınç dayanımları düşer.

Polivinilklorid ( PVC ), ABS platik boru, polietilen ( PE ) ve yüksek yoğunlukta polietilen ( HDPE ) olarak çeşitlenir.

- PVC

PVC boru, yarı rijit plastik bir borudur. Mukavemeti oldukça fazla olmakla birlikte sıcağa karşı PE borularına göre daha dayanıklıdır. Sürtünme kayıpları PE borularınkinden daha azdır. Yerleştirmesi düşük maliyetlidir.

- PE

Fleksible bir malzemedir. Sıcaklık artışı ile genleşme eğilimlidir. Mukavemeti çok yüksek değildir. Genellikle düşük basınç sistemlerinde, kontrol vanalarında, yağmurlama tarafında veya soğuk koşullarda kullanılmaktadır.

- HDPE

Standart PE den daha güçlü bir malzemedir. Et kalınlığı incedir. PE ye göre daha rijittir.

- CTP

Korozyona dayanıklı olarak imal ediler bu borular oldukça uzun ve verimli hizmet ömrü sağlamaktadırlar ve bakım giderleri düşüktür. Son derece pürüssüz iç yüzeyi sayesinde düşük sürtünme kayıpları oluşmakta ve dolayısıyla daha düşük pompaj enerjisi gerektirmektedir.

Bu tip boruların döşenmesi de oldukça kolay olmakla beraber nakliye maliyetleri de azdır.

2) Asbestli Çimento Borular

Çeşitli basınç yüksekliklerinde kullanılabilinmektedir. Büyük çaplı borularda kullanımı yaygındır. Bağlantıların yerleştirilmesi metal borulara göre daha kolay olmakla birlikte akım karakteristikleri de daha iyidir.

OPTİMİZASYON

Stajımı yaptığım büroda boru çaplarının tayini için DSİ’ nin kullandığı BRL-GERSAR firmasınca hazırlanan Network isimli program kullanılmaktaydı. Bu program fleksibilite katsayısını ve hız limitlerini dikkate alarak 1400 adet düğüm noktasına kadar çözüm yapabilmektedir, daha detaylı ve ekonomik çözümler vermektedir.

Bu program boru hidroliğindeki Hazen-Williams formülünü esas almaktadır

a b

J = C . Q . D

J: piozometrik eğim

Q: kesit debisi

D: boru çapı

C, a, b değerleri boru cinsine bağlı katsayılar olup, pürüzlülük yüksekliğine göre tayin edilmektedir.

Projede kullanılan C,a ve b değerleri DSİ tarafından sırasıyla şöyle verilmiştir;

AÇB için 1.4, 1.96, 5.10

CTP için 0.9166, 1,852, 4,8708

Programa girdiler girilmeden önce her yedeğin sulama alanı belirlenerek, arazinin hakim sırtlarından yedek ve tersiyer hatları geçirilir.

Teorik parsel boyutları dikkate alınarak hidrant noktaları işaretlenir. Her yedek hattı için ayrı çözüm yapılır.

Farklı şekillerde girdi numaralandırılması mevcut olmakla birlikte stajımı yaptığım büroda numaralandırma şu şekilde yürütülmektedir. Yedeğin ana kanaldan ayrım noktaları 1000 ve 1000 in katları şeklinde numaralandırılır. Yedek üzerinde ise artma miktarı 1 alınmıştır. Yedekten ayrılan tersiyerler ise 100 ve 100 ün katları şeklinde numaralandırılmıştır. ( Bakınız Optimizasyon çıktılarına, Pafta 3 )

1/5000 ölçekli haritalar üzerine işlenen şebeke üzerinden düğüm noktaları arasındaki mesafeler ölçülerek yazılır.

Düğüm noktaları ve hidrantlardaki arazi kotları haritadan okunarak düğüm noktalarının yanına yazılır.

Şebeke çalışması tamamlandıktan sonra program için gerekli girdiler yapılır ve optimizasyon sonuçları alınır.

Program girdileri 2 grupta toplanabilir:

1) Şebeke ile ilgili genel bilgiler;

- Şebekenin adı

- şebekedeki boru adedi

- yük kaybı hesabında kullanılacak denklem türü ( William-Hazen )

- minimum işletme basıncı

- minimum ve maksimum hidrolik enerji hattı eğimleri

- iteratif işlemlerde hassasiyet miktarı

2) Şebekeyi oluşturan boru hatları ile ilgili bilgiler;

- boru hattı numarası

- başlangıç ve bitiş düğüm numaraları

- membadaki boru hattı numarası

- boru debisi

- boru hattı uzunluğu

- başlangıç ve bitiş zemin kotları

- gerekli ise ek işletme basınçları

Program çıktısında ise;

1) Boru ve şebeke girdi değerlerinin listesi

2) Dinamik proglamlama modeli ile çözülen şebekenin her boru hattının

- numarası

- başlangıç ve bitiş düğüm numarası

- boru debisi

- seçilen boru çapı veya çaplar

- pürüzlülük katsayısı

- yük kaybı

- yük kaybı hızı

- seçilen her çapın boyu

- boru maliyetleri listesi

3) Şebekenin tasarımında kullanılan boruların, çaplara göre boy ve maliyetlerinin listelendiği özet tablosu

GİRDİ VE ÇIKTI DOSYASI ÖRNEKLERİ VE YAZIM KURALLARI

Optimizasyon program girdi ve çıktı dosyalarını birbirinden ayırmak oldukça kolaydır. Girdi dosyalarında gayet sade bir görünüm olmasına karşın çıktı dosyalarında çeşitli harf ve karakterler vasıtasıyla başlık satırları ve tablo şekli mevcuttur. Daha kısa bir yoldan, veri dosyalarında hiçbir tanımlama yokken çıktı dosyalarında her kolonun adı yazılıdır.

1 667 0873 1645 1280 20000 2500 3 0

2 500 110 100000 77 0 100000 1000

satırlarıyla başlayan girdi dosyası karakteristik değer girdi dosyasıdır. ( Bakınız Girdi Dosyaları )

Üzerindeki sayılar şöyle tanımlanabilir

1 : Colebrook-White katsayılarının girileceğini gösterir

667 : ( Sulama Süresi / 24 = 0.667 )

0873 : 0.873, Net Alan = Hidrantların Sulama Alanları ( Brüt Alan ) x 0.873

1645 : 1.645 , Fleksibilite denkleminde kullanılan olasılık faktörü ( % 95 için )

1280 : 1.280 sulama modülü ( lt/sn/ha )

20000 : 20.000 teorik büyüklükte ( 8 ha ) bir tarla için gerekli hidrant debisi

2500 : 2.5 ( lt/sn/ha ) birim teorik parselin debisi = 20 (lt/sn) / 8 (ha)

3 : şebekede her kolun son üç hidrantı için fleksibilite hesaplanmaz

Diğer satırda

2 : Büyük alan- küçük alan katsayılarını tanımlar, bu yöntem kullanılmayacaksa bunun yanındaki verileri girmemek yanlış sonuç vermeyecektir.

00230000140000 196000000 510000000 0 0

23 : girilen değişik çap adedidir

14 : Hazen –Williams formülünde C katsayı değeri C = 1.4

196 : Hazen –Williams formülünde a katsayı değeri a = 1.96

510 : Hazen –Williams formülünde b katsayı değeri b = 5.10

150 1777.00 55 150

. . .

. . .

2000 144290.00 60 230

150 : çap değeri

1777. : 1 m döşenmiş boru maliyeti

55 : minimum hız = 0.55

150 : verilen çaptaki max hız = 1.50 m/sn

HY48-5açb $

Bu satır HY48-5 şebekesinin AÇB borular için çözümü olduğunu gösterir. Yani yukarıdaki katsayılar açb için katsayılardır.

050 50000 HY48-5açb

50 : piozometre toleransıdır

50000 : minimum çap değiştirme boyu = 5.0000 m

150 257

. .

. .

2000 3426

150 : boru çapı

257 : boru ek parçaları maliyeti

HY48-5

50005001HD1 HY48-5 1004243842838 800 0 0

50015002HD2 41004207242472 400 0 0

. . .

şeklinde olan sayfa şebeke girdi dosyasıdır

5000 : kesit başındaki numara

5001 : kesit sonundaki numara

HD1 : kesit sonundaki yapı

HY48-5: hattın adı

100 : ara mesafe ( 10.0 )

42438: kesit sonundaki tabii zemin kotu ( 424.38 )

42838: kesit sonunda istenen piyozometre kotu ( 428.38 )

800 : HD1 in suladığı alan ( ha )

0 : debi hesabında kullanılacak formül indisi ( Colebrook- White denklemi )

indis 1 olsaydı büyük alan küçük alan yöntemini tarif edecekti

0 : sıfır verilmişse bu kesitte istenen boru çapını program seçecek

Çıktı dosyaları

HY48-5.PR1 : şebeke girdi dosyasının kontrolü için şebeke bilgileri

HY48-5.CAP : her bir hidrantta hesaplanan işletme basınçları ( piozometre kotu - tabii zemin kotu ) ve statik basınçlar ( her hidrant için 5000 noktasındaki kot- tabii zemin kotu )

HY48-5.PR3 : her bir kesitteki debi hesabı dosyası

HY48-5.PR6 : Boru çapı ve piozometrik kot dosyası

SANAT YAPILARI

1) TÜNELLER

Sulama kanalı su kotuna nazaran yüksek kotta bir boyundan veya uzun bir yamaçtan dolaşma durumunda ise bunun yerine su bir tünel içine alınabilmektedir. Bunun kararı tamamen ekonomik olup olmamasına bağlıdır.

Tünelin zorunlu olduğu durumlarda 2 m iç çapındaki atnalı tüneller için 7-8 m’lik yarmalardan itibaren tünele girilmesi gerektiği söylenebilir.

2) SİFONLAR

Bir sulama kanalı tabii bir akarsu tarafından kesildiğinde kanal içindeki su dere yatağı altından bir boru yardımıyla karşı sahile götürülebilir. Seçilmesi yine ekonomi yönünden karşılaştırmak vasıtasıyla olur. Sifonlar daima yük kaybına neden olan yapılardır.

Sulama kanalı fazla temiz değil ise sifonlar sık sık temizlenmelidir. Bunun için sifon girişlerine ızgara, sifon boyunca temizleme bacaları ve en çukur yerinde de tahliye bacası konmalı ve sifondaki hız açık kanalın minimum 1.5 katı olmalıdır.

3) RAKORTMANLAR ( GEÇİŞ YAPILARI )

Kanallarda enine kesit değişince, değişikiki kesiti birbirine bağlayan geçiş yapıları yapılarak enerji kayıpları azaltılmaktadır. Bu yapılara rakortman adı verilmektedir.

4) OTOMATİK SİFON

Otomatik sifon normal su seviyesinin artması ile otomatik olarak çalışarak kanaldaki fazla suları atar ve normal su seviyesi sağlar.

Otomatik sifon tabii dere yatakları veya tahliyelerin bulunduğu kısma konmalıdır ki atılan su sulama arazisine zarar vermesin.

5) DÜŞÜ YAPILARI

Düşü yapıları suyu yüksek kotlardan, daha düşük bir kota enerjisini kırarak emniyetli olarak indiren yapılardır. Genellikle yedek kanallarda veya yedek drenaj kanallarında uygulanırlar. Bu kanallar tesviye eğrilerine dik olarak geçtiklerinden arazi eğimlerinin büyük olduğu yerlerde uygulanır. Dik düşü, eğik düzlemli düşü ( şüt ), borulu düşü, kaskat şeklinde tipleri vardır.

6) GALERİLER

Hafriyatın fazla olduğu kısımlarda kanal üst genişliğinin fazlalığı dolayısıyla arazi kaybına sebep olunacağı gibi, yüksek şevler yüzünden kanalın bakımı da zor olacaktır. Bu durum galeri inşaatı ile giderilir.

Bunun dışında meskun yerlerden geçerken de kanalın kapalı olarak inşaası gerekebilir. Bunun nedeni meskun yerlerdeki açık kanalın sakıncalarının ortadan kaldırmaktır. Galeri üstünün yol olarak da kullanılacağı gözönüne alınarak dikdörtgen kesitte galeri daha uygun düşmektedir. Bunun yanında atnalı şeklinde yapmak da mümkündür. Galeriler açıkta inşa edilip sonradan üstü kapatılan kapalı kesitlerdir.

7) AKEDÜKLER

Sulama kanallarının büyük akarsu yataklarını, derin vadiler içindeki kuru dereleri veya çukur yerleri kesmesi halinde kanal akedük denilen su köprüsüyle geçirilebilir. Pahalı yapılar olmasına karşın sifon çok yük kaybına sebep oluyorsa ve sulama kotundan kaybedilmemek isteniyorsa akedük tercih edilmelidir.

8) PRİZLER

Sulama kanalı, en yüksek noktalardan sulama sahasını katederken, altında kalan sahaların sulanması için yer yer su alınır. Su alınan bu yapılara priz adı verilmektedir. Prizler ana, yedek ve tersiyer kanalların hepsinin üstünde bulunur.

9) SAVAKLAR

Akım istikametine dik olarak tertip edilen ölçüm yapılarıdır. Küçük debileri ölçmek için ince kenarlı savaklar kullanılmaktadır.

Ana kanal su seviyesinde hava paylarına tecavüz eden bir artış olduğunda su seviyesini kontrol etmek, dolayısıyla kanalları korumak maksadı ile tahliye imkanı olan yerlerde kanal eksenine paralel olarak yan savak yerleştirilir.

10) ALT VE ÜST SEL GEÇİTLERİ

Sulama kanalının bir sel yatağıyla karşılaşması ve sifon ile geçirmenin uygun olmadığı durumlarda alt ve üst sel geçitleri kullanılabilmektedir.

Alt sel geçitlerinde sel suları bir büz veya box aracılığıyla kanal altından geçirilerek tabii sel yatağına verilmektedir. Küçük debilerde alt sel geçitleri için hazır beton borular, büyük debilerde ise tek veya çift gözlü box kullanılmaktadır.

Üst sel geçitlerinde ise sel suları kanal üzerindeki tabliyeden geçirilerek tabii yatağa verilmektedir. Üst sel geçitleri ayaklar üzerine oturan dikdörtgen kesitli bir kanaldır.