9.Hafta Ders Notu

SU YAPILARI
9.Hafta
Sulama ve Kurutma
Doç.Dr.N.Nur ÖZYURT
nozyurt@hacettepe.edu.tr
Sulama ve Kurutma Nedir?
Bitkilerin gelişmesi için gerekli olan fakat doğal yollarla
karşılanamayan suyun zamanında, bitkinin istediği miktarda ve uygun
biçimde toprağa verilmesine sulama denir.
Kurutma toprakta su fazlası nedeni ile ortaya çıkan zaraları azaltmak
yada tamamen önlemek için alınacak önlemlerdir.
Sulama ve kurutma tuzlu ve alkali toprakların ıslahı, bataklıkların
tarıma elverişli hale getirilmesi için uygulanır.
Su kaynakları mühendisleri suyun temini, depolanması, dağıtımı ve
suya doygun olmayan topraklarda bitki su tüketimi ile ilgilenirler.
1
Sulama-Kurutma Tasarımı
Sulama ve kurutma projelerinin tasarımında toprağın fiziksel, kimyasal
ve biyolojik özellikleri en önemli tasarım kriterleridir.
Farklı toprak geçirgenliği ve toprak derinliği durumlarında
Sulama yöntemi
Sulama süresi değişkenlik gösterir.
Toprağın su tutma kapasitesinin farklılaşması ise sulama sıklığının
belirlenmesinde önemlidir.
Toprak özellikleri
Toprak, bitki örtüsünün beslendiği
kaynakların ana deposudur.
Toprağın üst tabakası insanların ve
diğer canlıların beslenmesinde
temel kaynak teşkil etmektedir. Bir
gram toprağın içerisinde çok sayıda
canlı bulunmakta ve ekosistemin
devamı için bunların hepsinin ayrı
önemi bulunmaktadır. Toprağın
verimliliğini sağlayan ve humusça
zengin olan toprağın 10 cm'lik üst
tabakasıdır. Bilimsel anlamda toprak
bir karışımdır.
2
Sulama Suyu İhtiyacının Belirlenmesi
Topraktaki su, su tutma kapasitesinin %50 ile %70 altına düştüğünde
ilave su verilmesi gerekir.
Bir bitkinin su ihtiyacı bitki türünün yanısıra yerel toprak, iklim ve çevre
faktörlerine de bağlı olduğundan bir bölgede bitki su ihtiyacı tüm etkileri
dikkate alan yöntemler ile hesaplanmaktadır.
Türkiye’de genellikle Blaney-Criddle yöntemi kullanılmaktadır.
Sulama Suyu İhtiyacının
Belirlenmesi_Blaney-Criddle Yöntemi
UA: aylık potansiyel buharlaşma-terleme
(mm/ay)
U A = 25.4 × k × f
k: bitki cinsine bağlı aylık bitki su ihtiyacı
katsayısı
1.8 × t + 32
×p
100
k = kt × k c
p: aylık gündüz saatleri süresinin yıllık gündüz
saatleri süresine oranı (tablo)
kt = 0.031t + 0.24
kt: aylık sıcaklığa bağlı bir katsayı
U S = U A − Pe
kc: her ay deişen aylık bitki büyüme katsayısı
(tablodan)
f =
U s 10 4
q=
TA 86400η s
f: aylık su ihtiyacı faktörü
t: aylık ortalam hava sıcaklığı (oC)
Pe: net yağış (mm)
Us: bitki sulama suyu ihtiyacı (mm)
q: sulama modülü (l/s ha)
TA: ayın gün sayısı
ηs: sulama bölgesindeki ortalama sulama verimi
3
Blaney-Criddle Yöntemi_Örnek
1200 ha büyüklükte bir çiflikte buğday ekilmektedir. Bölgedeki sulama
suyu kayıpları %40’dır. Haziran ayı için Blaney-Criddle yöntemine göre
sulama suyu ihtiyacını, sulama modülünü ve sulama ağzı debisini
hesaplayınız. Haziran ayı ortalama hava sıcaklığı 25oC, güneşli saatler
yüzdesi %10.22, etkili yağış 10.2 mm ve kc katsayısını 0.85 olarak
alınız.
U A = 25.4 × k × f
1.8 × t + 32
×p
100
k = kt × k c
f =
kt = 0.031t + 0.24
U S = U A − Pe
Blaney-Criddle Yöntemi_Çözüm
U A = 25.4 × k × f = 25.4 × 0.86 × 7.87 = 171.9mm
1.8 × t + 32
1.8 × 25 + 32
×p=
×10.22 = 7.87
100
100
k = kt × k c = 1.01× 0.85 = 0.86
f =
kt = 0.031× 25 + 0.24 = 1.01
U S = U A − Pe = 171.9 − 10.2 = 161.7 mm
q=
U s 10 4
161.7 ×10 4
=
= 1.04l / sha
TA 86400η s 30 × 86400 × 0.60
Q = q × A = 1.04 ×1200 = 1248l / s = 1.25m 3 / s
4
Sulama Suyu Kalitesi
[Na ]
SAR =
([Ca ]+ [Mg ])/ 2
+
++
++
Sulama Suyu Kalitesi
Özgül elektriksel iletkenliği 650 mikromhos/cm, Ca:4.21 mek/l, Mg:
3.42 mek/l ve Na 9.20 mek/l olan suyun sulama suyu olarak
kullanımını değerlendiriniz.
[Na ]
]+ [Mg ])/ 2
+
SAR =
([Ca
++
++
SAR=4.71 ve
ÖEİ=650mikromhos/cm için
Sulama suyu sınıfı C2-S1 olarak
belirlenir.
C2-S1 sınıfı sular sulamaya
uygundur.
5
Sulama Şebekeleri
Sulama şebekesi, su kaynağından alınan suyu sulayıcıların hizmetine
sunmak ve sulama suyu artıklarını bölgeden uzaklaştırmak için
planlanan dağıtım ağıdır.
•Açık Kanallı Sulama Şebekesi
•Kanaletli Sulama Şebekesi
•Borulu Sulama Şebekesi
Açık Kanallı Sulama Şebekesi
Sulama Kanalı, Harran
Demirdöven Sulaması,Erzurum
6
Açık Kanallı Sulama Şebekesi
Kanaletli Sulama Şebekesi
Prefabrike olarak yapılan ve prefabrike ayaklar üzerine oturan genellikle 5-7 m
uzunluğunda imal edilen sulama kanalları kanalet olarak adlandırılır.
Bir kanalette ano, istinat eğeri, ayak, temel bloğu gibi prefabrike yapı
elemanları bulunur.
Kanaletler silme dolu ve 1m/s akım hız ile kesitten geçen su miktarına göre
numaralandırılır.
Klasik sulamada olduğu gibi drenaj ağı tasarlanır.
7
Borulu Sulama Şebekesi
Borulu sulama şebekesi, borulardan oluşturulmaktadır. Dolayısıyla
sulama suyu ve arazi kayıpları minimumdur.
Yağmurlama sulama yapılacak yerlerde ek basınç gerektirmediğinden
avantajlıdır.
Debi dağıtımı, ayaralnması ve ölçümleri vanalar ve su saatleri ile
hassas olarak yapılabilir.
Su Dağıtım Yöntemleri
Sulama bölgesine su dağıtımı aşağıdaki şekillerde yapılır;
•Sürekli Dağıtım Yöntemi: Sulayıcılar paylarına düşen suyu
sulama mevsimi boyunca günün 24 saatide sürekli olarak alırlar.
•Rotasyon Yöntemi: Belirli üniteler su alırken diğerlerine su
verilmez.
•Talep Yöntemi: İhtiyaca göre su veren bu yöntemde bütün
sulayıcılar aynı anda sulama yapmamak şartıyla istedikleri
miktarda suyu istedikleri zaman alabilirler.
•Birim Saha Birim Su Yöntemi: Kanaletli sulama şebekelerinde
kullanılır. Sulama bölgesi eşit büyüklükteki birim sahalara ayrılarak
su dağıtımı yapılmaktadır.
8
Sulama Yöntemleri
Topraktaki su eksikliğini gidermek için sulama suyunun kontrollü bir
şekilde araziye uygulanmasına sulama yöntemi denir.
Yüzeysel Sulama
Taşırma Sulama
Havuz Sulaması
Boğma Sulama
Karık Sulaması
Yağmurlama Sulama
Toprakaltı Sulaması
Damla Sulama
Yapay Yağmur
Yüzeysel Sulama Yöntemleri
En yaygın sulama yöntemlerini yüzeysel sulama grubunda anılır.
Sulama suyu cazibe ile araziye ulaştırılır ve durgun yada akış halinde ince
bir su tabakası bitki kök bölgesi ıslanıncaya kadar toprak yüzeyinde tutulur.
Taşırma Sulama
Havuz Sulaması
Boğma Sulama
Karık Sulaması
9
Yağmurlama Sulama
Yüzeysel sulama yöntemleri ile ekonomik olarak sulanamyan sahalar, aşırı
eğimli yada engebeli araziler, aşırı geçirimli yada geçirimsiz topraklar
yağmurlama sulama ile etkili şekilde sulanabilir.
Bu yöntemde sulama suyu basınçlı borular ile araziye getirilir ve özel
yağmurlayıcılar ileyağmura benzer şekilde araziye uygulanır.
Sabit ve portatif yağmurlama sistemleri tasarlanır.
Damlama Sulama
Arıtılmış sulama suyu, boru şebekeleri ile bitkiye kaddar götürülür.
Toprak yüzeyinden yada kök bölgesinden damlatıcılar ile noktasal olarak
bitki köklerine uygulanır.
10
Sulamada Sanat Yapıları
İletim Yapıları
Kontrol Yapıları
Ölçme ve bölme yapıları
Su alma yapıları (priz)
Su seviyesi kontrol yapıları
Emniyet yapıları (yan savak, sifon, sel geçitleri
Geçit Yapıları
Kurutma (Drenaj)
Bir bölgedeki fazla suyu uzaklaştırmak anlamına gelen drenaj farklı
amaçlar ile uygulanır.
Şehirlerde yağmur suyu dreanajı
Tarım alanlarında drenaj
Çevre düzenlemesinde drenaj
Yapılarda drenaj
Şehirlerarası yollarda drenaj
Drenaj yöntemleri
Yüzeysel Drenaj
Drenler ile Drenaj
11
Kurutma Debisi
q: birim alandan gelecek
debi (l/s ha)
Yüzeysel Drenaj
Kurutma modülü
Drenlemede
q=
hy − ( hs + hb )
86400 × t
10 4
Hy: yağış yüksekliği mm
hs: sızma yüksekliği mm
hb: buharlaşma kayıpları
mm
t: boşaltma süresi gün
Tarım Alanlarında Drenaj
12

Download Report