DAMLA SULAMA SİSTEMİ TASARIMI ÖRNEĞİ (SEBZE)

... konulu sunumlar: "DAMLA SULAMA SİSTEMİ TASARIMI ÖRNEĞİ (SEBZE)"— Sunum transkripti:

1 DAMLA SULAMA SİSTEMİ TASARIMI ÖRNEĞİ (SEBZE)
Prof. Dr. Osman YILDIRIM Prof. Dr. A. Halim ORTA Doç. Dr. Tolga ERDEM 26 Kasım – 4 Aralık 2011 KIRKLARELİ

2 KAYNAK ARAŞTIRMASI 1. PROJE ALANI VE PLANLAMA HARİTASI Proje alanı, ………….. ili ………… ilçesi ……… köyü çiftçilerinden …………… ‘e ait 36 da büyüklüğündeki sebze bahçesidir. Planlama haritası ekte verilmiştir. 2. TOPRAK ÖZELLİKLERİ Proje alanında 2 adet profil açılmış ve her profilde farklı derinliklerden alınan toprak örneklerinin analizi sonucunda aşağıdaki Çizelge’de verilen değerler elde edilmiştir. Her profilin yanında çift silindir infiltrometrelerle yapılan infiltrasyon testleri sonucunda, su alma hızı değerleri sırasıyla, 5.0 mm/h ve 5.6 mm/h. Proje alanı için ortalama su alma hızı, I = 5.3 mm/h’tır.

3

4 Elektriksel iletkenlik, Kullanılabilir su tutma kapasitesi
KAYNAK ARAŞTIRMASI Profillerin incelenmesi sonucunda, 120 cm toprak derinliğine kadar geçirimsiz bir katmana ya da taban suyuna rastlanmamıştır. Dolayısı ile topraklar derindir ve drenaj sorunu bulunmamaktadır. Çizelge’den görüleceği gibi, toprağın elektriksel iletkenliği 0.45 – 1.34 dS/m arasında değişmektedir ve alanda tuzluluk sorunu bulunmamaktadır. Çizelge 2. Proje alanı topraklarının bazı fiziksel özellikleri Profil no Derinlik (cm) Bünye sınıfı Tarla kapasitesi, TK (%) Solma noktası, SN (%) Hacim ağırlığı, t (g/cm3) Elektriksel iletkenlik, EC (dS/m) Kullanılabilir su tutma kapasitesi mm/30 cm Toplam 1 0-30 30-60 60-90 90-120 CL C SiC 34.2 33.6 35.7 34.8 18.2 18.4 19.3 19.0 1.28 1.34 1.22 1.23 0.65 0.82 0.43 0.45 61.40 61.10 60.00 58.30 122.50 182.50 240.80 2 SiCL 32.9 34.3 33.0 34.5 18.0 19.2 19.9 1.32 1.30 1.13 0.92 59.00 58.9 58.7 53.6 59.0 117.9 176.6 230.5 0-60 0-90 0-120 60.20 120.20 179.60 235.70 dk = mm/ 1 m dk = mm / 120 cm

5 Etkili kök derinliği, D (m)
KAYNAK ARAŞTIRMASI 3. BİTKİ ÖZELLİKLERİ Proje alanında, domates, biber, taze fasulye ve kavun tarımı yapılacaktır. Bu bitkilerin sıra aralıkları, etkili kök derinlikleri ve büyüme mevsimleri aşağıdaki çizelgede verilmiştir. Bitki cinsi Sıra aralığı, Ss (m) Etkili kök derinliği, D (m) Ekim-dikim tarihi Son hasat Domates Biber T.fasulye Kavun 1.20 0.60 1.50 0.90 1 Mayıs 1 Ekim 1 Eylül 15 Eylül

6 Sulama suyu kalite sınıfı
KAYNAK ARAŞTIRMASI 4. SU KAYNAĞI ÖZELLİKLERİ Proje alanında, yeri ekli planlama haritasında görülen keson kuyudan yararlanılacaktır. Kuyuda en düşük su seviyesi (statik emme yüksekliği), toprak yüzeyinden itibaren 5 m ve emniyetle alınabilecek su debisi 8 L/s’dir. Kuyudan alınan su örneğinin sulama suyu kalite analiz sonuçları aşağıdaki çizelgede verilmiştir. Görüldüğü gibi sulama suyu kalite sınıfı C2S1’dir. Sulama suyu kalite sınıfları Katyon (me/L) Anyon (me/L) ECx106 (25oC) (dS/m) Sulama suyu kalite sınıfı Ca++ Mg++ Na+ K+ 0.90 2.04 1.68 0.60 CO3= HCO3- SO4= Cl- 0.30 1.20 1.50 2.22 0.52 C2S1 Toplam 5.22

7 KAYNAK ARAŞTIRMASI 5. İKLİM ÖZELLİKLERİ Proje alanına en yakın meteoroloji istasyonundan alınan bazı iklim elemanlarının uzun yıllar aylık ortalamaları bitki su tüketimi hesaplarında verildiği gibidir. . 6. DİĞER Proje alanında elektrik enerjisi mevcuttur. Sisteme su, yatay milli, elektrik motorlu santrifüj tipi pompa ile verilecektir. Çiftçi günde pompanın çalışma süresi kadar sulama yapabilecektir. Ancak, sulamanın tamamlanacağı gün sayısının olanaklar ölçüsünde düşük olmasını istemektedir.

8 TASARIM 1.AŞAMA : Ön Sistem Tertibi Lateral ve Manifold boru hatlarının konumlarına karar verilir.( SST sayfa 166) Damla sulama sistemleri sulanacak alanın büyüklüğü, biçimi, ve topoğrafik yapısı, sulanacak bitkilerin ekiliş yada dikiliş biçimi, su kaynağının cinsi ve konumu gibi etmenler dikkate alınarak tertiplenir. Sistem tertibinde göz önünde tutulması gereken temel ilkeler şöyle sıralanabilir; 1) Lateral boru hatları, bitki sıraları boyunca döşenir. Bitki sıralarına dik yönde kesinlikle döşenmez. Lateral boru hatları tesviye eğrilerine paralel(eğimsiz) ya da bayır aşağı eğimde olmalı, bayır yukarı eğimde döşemek zorunlu ise, lateraller bayır aşağı döşense bile eğim çok yüksek ise yada bitki sıraları boyunca dalgalı topografya söz konusu ise, kendinden basınç düzenleyicili damlatıcılar kullanılmalıdır. Lateral boru hatları çok uzun tutulmamalı, zorunlu kalmadıkça 100m’nin üzerinde alınmamalıdır.

9 Manifold boru hatları, lateral boru hatlarına dik konumda olmalı ve eğimsiz ya da bayır aşağı eğimde döşenmelidir. Olanaklar ölçüsünde manifold boru hatları laterallere iki yönde hizmet etmelidir. Bu koşul ancak, laterallerin eğimsiz döşenmesi durumunda sağlanır. Ayrıca, çok kısa manifold boru hatlarından kaçınılmalı ve zorunlu kalmadıkça manifold uzunluğu m’nin altında alınmamalıdır. Ana boru hatları, olanaklar ölçüsünde parsel sınırlarından geçirilmeli ve manifold boru hatlarını en kısa yoldan su kaynağına bağlamalıdır. Sistem tertibi, sistem maliyetini ve işletme masraflarını en az düzeyde tutacak biçimde yapılmalıdır.

10 a)Lateraller kısa kenar boyunca döşenirse: Ana ve manifold boru uzunluğu= 1035 m.

11 b)Lateraller uzun kenar boyunca döşenirse:
Manifold ve ana boru uzunluğu=1090 m. Prensip olarak ana boru ve manifold boru hatlarının uzunlukları toplanır, düşük olan seçenek göz önüne alınır.Böylelikle sistem maliyeti düşürülür.(pompa biriminde de manometrik yüksekliğin düşürülmesi olanağı ortaya çıkar.)

12 Bu projede laterallerin kısa kenar boyunca döşenmesi seçilmiştir.
Lateral uzunluğu LL =75 m. Lateral eğimi Sl=0.003 (bayır aşağı) Manifold eğimi Sm=0.003 (bayır aşağı) Ön sistem tertibi kesin sistem tertibi değildir. Bu aşamada lateral ve manifoldların konumu belirlenir.

13 2.AŞAMA( Uygun Damlatıcı):
İşletme basıncı: lateral boru içerisinde, damlatıcı girişinde istenen basınç. Pompa birimi kullandığımızda işletme basıncı 1 atm seçilir. Pompa birimi kullanmadan yer çekimi ile enerji sağlıyorsak lateral boru iç basıncı atm seçilebilir. Damlatıcı Tipi: uzun akış yollu damlatıcılar kullanılacaktır. Akış yolu labirent(zigzag),in-line

14 Lateral üzerine gecik(on-line) damlatıcılar.(maliyeti fazla)
Lateral boyuna gecik(in-line) damlatıcılar. (maliyeti düşük olduğundan tercih edilir.) Debi basınç ilişkisi: q= Kd .hx Kd=sabittir, x=üs değeri Damlatıcı aralıklarının ıslatma çapının 2/3’ü ile 4/5’i arasında olması istenir. Bu durumda ıslatma çapları birbirini örterek ıslak bir şerit elde edilir.

15 İşletme basıncı: gerekli sistem basıncı pompa birimiyle sağlanacağından;
ho=1atm.=10 m. Alternatif damlatıcı debileri: tarla bitkileri ve sebzelerde damlatıcı debileri 2-4 L/h olması istenir, 4 L/h’den büyük olması istenmez. Tasarımda; q= 2 L/h q= 3 L/h q= 4 L/h alınarak işlem yapılır.

16 c) Alternatif Damlatıcı Debilerinde Damlatıcı Aralıkları
I = 5.3 mm/h q= 2 L/h q=3L/h q=4 L/h

17 d)Alternatif damlatıcı debilerinde farklı bitkiler için lateral aralıkları:
Damlatıcı debisi q (L/h) Damlatıcı aralığı Sd (m) Bitki Cinsi Sıra aralığı Ss (m) LATERAL TERTİP BİÇİMİ (sulama sist. Tasarımı kitabı sayfa 153, şekil 4.11) Lateral aralığı SL (m) En sık lateral aralığı Se (m) 2 0.55 Domates Biber T. fasülye Kavun 1.20 0.60 1.50 Her bitki sırasına bir lateral boru hattı 3 0.68 İki bitki sırasına bir lateral boru hattı 4 0.78

18 e)Proje lateral aralığı ve uygun damlatıcı debisi
Çizelgenin en son kolonundaki en yüksek değer proje lateral aralığı alınır. Proje lateral aralığını veren debi uygun damlatıcı debisidir. Eğer alternatif debi değerleri birden fazla ise küçük olan debi seçilir. Proje lateral aralığı,SL=1.20 m. Uygun damlatıcı debisi, q=3 L/h

19 En düşük proje lateral aralığını veren bitki kritik bitkidir
En düşük proje lateral aralığını veren bitki kritik bitkidir. Eğer bitki cinsi 1 den fazla ise etkili kök derinliği yüksek olan alınır. Bunda da eşitlik varsa bitki su tüketimi fazla olan seçilir. Bu projede kritik bitki domatestir. Bundan sonraki aşamada domatese ait veriler kullanılır.

20 f) Islatılan alan oranı
k= katsayı(sebze için) Sd=damlatıcı aralığı (m) SL=lateral aralığı(m) k=1 (SST sayfa 157, çizelge 4.1) uygun

21 Kurak bölge( yıllık toplam yağış 360 mm’den düşük) P ≥ %35
Yarı kurak bölge(yıllık toplam yağış mm arası) P ≥ %30 Nemli bölge(yıllık toplam yağış 720 mm yüksek)P ≥ %25 ( bu değerlendirme sadece damla sulama için geçerlidir.) Proje alanında yıllık toplam yağış mm’dir. Yarı kurak bölgedir. Islatılan alan oranı P ≥ %30 olmalıdır.

22 Önemli not: ıslatılan alan oranı diğer bitkiler içinde kontrol edilir
Önemli not: ıslatılan alan oranı diğer bitkiler içinde kontrol edilir. Taze fasulye ve biber için aynı değer elde edilir. Kavun için; uygundur.

23 SONUÇ: damlatıcı üreten kuruluşların teknik verileri incelenir,koşulları en uygun damlatıcı seçilir. Bu projede özellikleri aşağıda verilen damlatıcı kullanılacaktır. İşletme basıncı:ho=1 Atm=10 m Damlatıcı debisi:3 L/h (nominal debi 1 Atm basınçtaki debi. proje nominal debi üzerinden yapılır.)(Ancak ±%10 emniyet payı bırakılır (3± 0,3) Damlatıcı tipi: lateral boyuna gecik (in-line) Damlatıcı aralığı: Sd=0.75m.

24 Debi basınç ilişkisinde üs değeri x=0,57
Damlatıcı akış yolu en dar çapı d=0.46 mm Yapımcı farklılığına ilişkin varyasyon katsayısı CV = %96 Lateral boyuna gecik damlatıcılarda (in-line) standart Damlatıcı aralıkları (0.33) m olur. Hesaplanan değer 0.68, 0.75’e daha yakın olduğu için damlatıcı aralığı 0.75m alınmıştır. 2) Damlatıcılarda CV ≥ %95 daima tercih edilmelidir.

25 3.Aşama:(ön projeleme faktörleri)
a) Su ile ıslatılacak toprak derinliği: Topraklar derin olduğundan kritik bitki olan domatesin etkili kök derinliği alınır. D=0.90m=90cm b) Her sulamada uygulanacak max. net sulama suyu ihtiyacı: dn =dk*D*Ry*P dk=196.4mm/m Ry= %30 tasarım aşamasında Ry=0.30 alınır. P=0.625 dnmax=196.4 * 0.90*0.30*0.625= 33.1mm.

26 c) Damla sulama yöntemi için bitki su tüketimi: ET=6,24mm/gün (domates)(max. Olan değeri alınır 7.ay) d) max. Sulama aralığı: e) Proje sulama aralığı: SA≤SAmax şeklinde olacak Zorunlu kalmadıkça SA=SAmax alınarak tasarım yapılır. SA=SAmax=5 gün

27 d t = f) Her sulamada uygulanacak net sulama suyu miktarı: dn=T.(SA)
dn=5.87*5= 29.4 mm. Her sulamada uygulanacak toplam sulama suyu miktarı: Damla sulama tasarım aşamasında Ea=%85 alınır. h) Birim alan damlatıcı sayısı d t 29 .4 . 85 = 34.6 mm

28 Ta= = 10.3 h i) Sulama süresi:
5 gün ara ile su verilecek ve sulama süresi 10saat olacak. Tg= günlük sulama yapılabilecek süre. Örneğimizde bu 20 saat. Bunu seçerken kaynak araştırmasında çiftçi pompa çalışma süresince sulama yapılabileceğini söylediğinden bu süre 20 saat alınır. Ta= 10 saat <Tg uygundur. j) Max. İşletme birimi sayısı: Sulamanın tamamlanacağı en fazla gün sayısı,sulama aralığı kadardır. Yani 5 gündür. Nmax = (Tg/Ta).SA Tg/Ta kesirli çıkarsa bir alt tam sayı alınır. Ta= 1000 × dt q Nd = 34.6 3 1 10.3 h

29 Minimum işletme birimi sayısı:
Fmin= 3 gün F=sulamanın tamamlanacağı gün sayısı Sonuç kesirli çıkarsa daima bir üst tam sayı alınır. Su kaynağı debisi sulamanın en düşük 3günde tamamlanmasına izin vermektedir. Sulamanın 3günde tamamlanmasına karar verilmiştir. Sulama 3 günde tamamlanacak çiftçi 2 gün bekleyecek sonra tekrar sulamaya başlayacak. Minimum işletme sayısı 6 adet Nmin=6 adet l) Proje işletme birimi sayısı: Çiftçi olanaklar ölçüsünde sulamayı düşük gün sayısında tamamlamak istediğinden; N=6 adet seçilmiştir.

30 4. Aşama:(sistem tertibi) Planlama haritası üzerinde gösterilmiştir
4.Aşama:(sistem tertibi) Planlama haritası üzerinde gösterilmiştir. Manifold girişi bayır aşağı olacak şekilde planlanır. 5.Aşama: ( lateral boru çapı) Cu=eş dağılım katsayısı(SST sayfa ) Cu=% 98 değerini verecek lateral boru çapı seçilir.

31 a) Lateral uzunluğu L1= 75m
b) Lateral üzerinde damlatıcı sayısı c) Lateral debisi QL=nd.q=100.3=300L/h d) Lateral eğimi : %0.3 bayır aşağı

32 SL= % 0.3 (bayır aşağı) Cu= % 99 X= 0.57 = 0.60 Cu= %99 ≥ %98 uygun
e) LL/ho boyutsuz parametresi f) Lateral boru çapı sayfa 181 şekil 4.17 Ø16 QL = 300 L/h SL= % 0.3 (bayır aşağı) Cu= % 99 X= 0.57 = Cu= %99 ≥ %98 uygun

33 hfl/ ho = 0.09 ( Lateral boyunca oluşan yük kayıpları işletme basıncının % 9’u kadardır.)
Lateral boru çapları 16mm çaplı, 4 atm(2.5atm) işletme basınçlı PE damla sulama borularından oluşacaktır. 2.5 Atm Ø 16 mm et kalınlığı 0.9mm 4 Atm Ø 16 mm et kalınlığı 1.1mm.

34 g) Lateral yük kayıpları hfL/h0=0. 09 hfL=0. 09×h0 hfL=0. 09×10=0
g) Lateral yük kayıpları hfL/h0=0.09 hfL=0.09×h0 hfL=0.09×10=0.90 m h) Lateral yükseklik farkı hgL=SL×LL=0.003×75=0.23 m bayır aşağı i) E0 ve L0 boyutsuz parametreleri Çizelge:4.4 sayfa:195 SL=%0.3 bayır aşağı ( enterpolasyonla) E0 =0.720 L0= j) Lateral giriş basıncı HL= h0+ E0 hfL ±L0 hgL HL= =10.57 m

35 6. AŞAMA: Manifold boru çapı:
a. Manifold uzunluğu Lm=80 m b. Manifold üzerinde lateral sayısı nL=Lm/SL= 80/ 1.20 =67 adet lateral c. Manifold debisi qm= nL×QL/3600= 67×300 /3600=5.6 L/s<8L/s uygun. d. Manifold eğimi %0.3 bayır aşağı e. Lm/HL boyutsuz parametresi Lm/HL = 80/10.57=7.6

36 f. Manifold boru çapı Qm= 5. 6 L/s Cu= %98. 4 > %97. 5 uygun Sm= %0
f. Manifold boru çapı Qm= 5.6 L/s Cu= %98.4 > %97.5 uygun Sm= %0.3 bayır aşağı Ø63 (SST sayfa 188 şekil 4.24) Lm/HL=7.6 63mm altındaki borular yapıştırma mufludur. Bu nedenle 63mm altındaki borular tercih edilmez. g. Manifold yük kayıpları hfm/HL=0.16 hfm=0.16×HL= 0.16×10.57=1.69 m Manifold borular 63mm dış çaplı 6 atm işletme basınçlı geçme muflu sert PVC-100 borulardan oluşacaktır.

37 h. Manifold yükseklik farkı hgm= Sm×Lm=0.003×80= 0.24 m bayır aşağı ı. E0 ve L0 boyutsuz parametresi Sm= %0.3 sayfa 195,çizelge 4.4 E0 =0.720 L0=0.356 j. Manifold giriş basınç Hm= hL+ E0 hfm ±L0 hgm Hm= × ×0.24=11.70 m

38 Önemli not:proje alanında bulunan tüm manifoldlarda en düşük giriş basıncı 11.70m olmalıdır. En yüksek manifold giriş basıncı ve en düşük manifold giriş basıncına sahip olan kritik 2 girişte basınç farklılığı işletme basıncının %20’sini geçmemelidir.( bu projede 2.00m’yi geçmemelidir.)aksi durumda tüm manifold girişlerine basınç regülatörü konur. k. Ana boru hattında istenen basınç Ha=Hm+hy = = m= m. hy=dirsek,T ve benzeri bağlantı elemanları yük kaybı.bu değeri m olarak alacağız.

39 7.AŞAMA:sistem debisi Aynı anda yalnızca 1 manifold hattına su verileceğinden Q=Qm=5.6L/s’ dir. 8.AŞAMA:ana boru hattı seçimi Bu bilgiler sulama sistemlerinin tasarımı kitabı sayfa arasında yer almaktadır.

40

41 TASARIM 1. AŞAMA : Pompa yıllık çalışma süresi

42 2. AŞAMA : Pompa biriminin fBG-h başına toplam maliyeti
a) Manometrik yükseklik hde=5+1 = 6 m.( statik emme yüksekliği + emme hattındaki kayıplar) Ana boru hattı dallı ise pompa biriminde en fazla manometrik yükseklik oluşturacak hat kritik hat olarak alınır. Yalnızca bu hatta ilişkin değerler kullanılır.kritik hat genellikle en uzak ve en yüksekteki hattı pompaya bağlayan hattır. Bu projede PC hattı kritik hat olarak alınmıştır. hg= – = 0.80m. (bayır aşağı)

43 Bu aşamada boru çapları bilinmediği için yük kayıpları hesaplanamaz
Bu aşamada boru çapları bilinmediği için yük kayıpları hesaplanamaz. Bu nedenle ana boru yük kayıpları hf= 1.5 m / 100m, kontrol birimi yük kayıpları ise hfkb= 5.00 m biçiminde tahmin edilir. Tahminde yapılacak hata sonucu önemli düzeyde etkilemez. hf=(1.5 / 100)* 207 =3.11 m. (tahmin) Ha= 13.00m. Hm = 6 – = 26.31m = 26 m

44 b) Pompa biriminin fren gücü:
Tasarım aşamasında elektrik motorlu pompalarda np=%80, disel motorlu pompalarda np=%70 alınır. Pompanın çıkışındaki güç hidrolik BG(hBG)= Pompa merkezindeki fanda geliştirmesi gereken güç(fBG)=

45 Motorun geliştirmesi gereken güç(MBG)=
c) Pompa biriminin tesis masrafları: Hm=26m. Q=5.6L/s özelliklerindeki elektrik motorlu yatay milli santrifüj pompanın çalışır durumdaki maliyeti yazılır. Bu amaçla değer doğrudan birim fiyatlardan alınabilir yada piyasa araştırmalarından alınabilir. Bu proje için pompa biriminin tesis masrafları( Tm) Tm=950TL alınmıştır. d) Pompa biriminin fren gücü(fBG) başına tesis masrafları:

46 e) Pompa biriminin servis ömrü ( SST sayfa 67 –çizelge 3
e) Pompa biriminin servis ömrü ( SST sayfa 67 –çizelge 3.5) Elektrik motoru n=25yıl f)Faiz oranı: Günün koşullarına uygun faiz oranı kullanılır. -Tarımsal ürünlere uygulanan faiz oranı veya enflasyon oranında bir faiz oranı alınır. Bu proje için faiz oranı %10 alındı. g) Amortisman faktörü:

47

48 h) fBG –yıl başına sabit masraflar
SMfBG = AF * TMfBG = * = TL/fBG-yıl Pompa biriminin fren gücü-saat (fBG-h) başına sabit masrafları: j) Pompa biriminin fren gücü saat(fBG-h) başına enerji masrafı: EM=0.736Pe(TL/kw-h) Elektrik enerjisi, birim fiyatı ilgili kurumdan tarım alanlarında kullanılan birim fiyat alınır. Projemiz için bu fiyat Pe=0.15 TL/kw-h EM=0.736*0.15 = 0.11 TL/fBG-h(elektrik motorları için)

49 k) Pompa biriminin fren gücü-saat (fBG-h) başına bakım maliyeti: Tasarım aşamasında elektrik motorlu pompalar için bu değer ihmal edilir. BMfBG-h=0 TL/fBG l) Pompa biriminin fren gücü-saat(fBG-h) başına toplam maliyeti: MfBG-h=SMfBG-h+EMfBG-h+BMfBG-H = = 0.15 TL/fBG 3. AŞAMA Pompa biriminin fren gücü-yıl(fBG-yıl) başına toplam maliyeti: MfBG-yıl=T(MfBG-h)= = TL/fBG-yıl

50 4.AŞAMA Pompa biriminin hidrolik güç-yıl(hBG-yıl) başına toplam maliyeti:
5.AŞAMA Birim manometrik yükseklik maliyeti: 6.AŞAMA Ana boru hattı birim uzunluk maliyeti: a)Seçenek boru çapları: Ana boru hattında ortalama akış hızının m/s arasında olması istenir. 0.5 m/s ≤ V ≤ 2.00 m/s

51 Ana boru hattı çapı manifold boru çapından düşük olamaz.
Ana boru hattı 6 Atm. İşletme basınçlı sert PVC -100 borulardan oluşturulacaktır. Ana boru hattı çapı manifold boru çapından düşük olamaz. Q=5.6L/s seçenek boru çapları PVC( 6 atm) , 90, 110, 125 mm’dir. b)Seçenek boru çaplarında birim uzunluk maliyeti: Dış Çap (mm) Maliyet (TL/m) Servis Ömrü (yıl) Faiz Oranı (%) Amortisman Faktörü Yıllık Maliyet (TL/m.yıl) 75 4.20 35 10 0.44 90 6.10 0.63 110 7.50 0.78 125 9.80 1.02

52 7.AŞAMA Doğrusal Programlama Modeline Esas Veriler

53 8.AŞAMA Doğrusal Programlama Modeli
Amaç fonksiyonu: Amaç pompa birimiyle ana boru hattı yıllık masrafları toplamını minimum yapmaktır. MIN=0.44X1+0.63X2+0.78X3+1.02X4+0.44X5+0.63X6+0.78X7+1.02X8+0.44X9+0.63X X X X X13(pompa birimi maliyeti) Bu eşitlik ana borunun toplam yıllık maliyetini verir.

54 KISITLAR: Uzunluk kısıtları : her boru bölümü için uzunluk kısıtlarını yazarız. Her bir kısıtın başına numarasını yazacağız. P-A(1) X1+X2+X3+X4=2,00m A-B(2) X5+X6+X7+X8=190,00m B-C(3) X9+X10+X11+X12=205,00m b) Manometrik yükseklik kısıtı: hde= 6.00 m Ha= m hg= – = 0.20 (bayır yukarı)

55 Manometrik yükseklik kısıtı yazılırken; 1- Yük kayıpları dikkate alınmaz. 2-Ana boru hattı üzerinde en yüksek nokta ile pompa arasındaki yükseklik farkı dikkate alınır. Hm≥ Hde ±hg+Ha≥ =19.20 (4) X13 ≥ 19.20m c) Yük kaybı kısıtları Hm-hf ≥ hde ± hg + hfkb + Ha ≥ 6 ± hg Hm-hf≥ 24 ± hg

56 Yük kayıpları her boru hattı için ayrı ayrı yazılır.
P-B hattı için; P-A ve A-B boru hatlarından oluşur. Hm-hfP-B ≥ 24±hgP-B Hm-hfP-B ≥ ≥ 23.30 hgP-B= =0.70m(bayır aşağı) (5) X X X X X X X X X8 ≥ 23.30 P-C hattı için; P-A ve A-C boru hatlarından oluşur. Hm-hfP-c ≥ 24±hgP-c Hm-hfP-c ≥ ≥ 23.20 hgP-C= = 0.80 (bayır aşağı) (6) X X X X X X X X X12 ≥ 23.20

57 Doğrusal program winQSB programı kullanılarak çözümlenir.
Lineer and interger programı seçilerek veriler; 1- problemin genel verileri 2-veriler girilir Sonuç görülür. File-new problem-file title: proje adı girilir. Number of veriables: değişken sayısı Number of constrants: kaç tane kısıt var Objective criterian : minimizasyon seçilir(amaç fonk. Min) Veriable: değişkenler: x1-x2-……..-x13-amaç fonksiyonu Veriler girildikten sonra; solve and analyze ile çözüm yapılır Hm=X13=28.16m P-A boru bölümü=2.00m Ø75 A-C boru bölümü=190.00m Ø75 A-C boru bölümü=205.00m Ø75

58 Ana boru çapı Boru bölümlerinin çapları: doğrusal programlama ile çözülmüş ve bulunan boru çapları çizelgenin ilgili kolonuna yazılmıştır. Ana boru yük kayıpları P-A-C kritik hattına göre yazılır. hfP-C = (2.4/100)*207 = 4.97 m Ana boru yükseklik farkı hgP-C = 0.80 (bayır aşağı) Ana boru giriş basıncı H= Ha + hfP-C ± hgP-C = = m

59 Boru bölümü Uzunluk Debi(L/s) Seçenek boru dış çapı (mm) Birim uzunluk maliyeti (TL/m.yıl) Yük kayıpları (m/m) Seçenek boru çapında uzunluk (m) Boru dış çapı Hesaplanan Düzeltilmiş P-A 2 5.6 75 90 110 125 0.44 0.63 0.78 1.02 0.024 0.012 0.004 0.002 X1 X2 X3 X4 A-B 190 X5 X6 X7 X8 A-C 205 X9 X10 X11 X12

60 9.AŞAMA (kontrol birimi) SST 141
Kontrol birimi şu sıra ile yerleştirilir; 1-Hidrosiklon 2-Kum-çakıl filtre tankı 3-Gübre tankı 4-Elek filtre

61 Hidrosiklon: sulama suyu içinde bulunabilecek kum maddelerini tutar
Hidrosiklon: sulama suyu içinde bulunabilecek kum maddelerini tutar. Hidrosiklon çıkışına hava almak için vantuz konulmalı.(paslanmaz boya ile boyanmalıdır.) Kum-çakıl filtresi: su içindeki sediment ve yüzen cisimleri tutar. Elek filtre: hidrosiklon ve kum-çakıl filtresinde tutulamayan ve gübre tankında erimeyen gübre partiküllerini tutar. Basınç regülatörü: manifold başına konur.

62 Elek filtre ve gübre tankı kontrol birimi mutlaka bulunacaktır
Elek filtre ve gübre tankı kontrol birimi mutlaka bulunacaktır. Su kaynağı özelliğine göre hidrosiklon veya kum çakıl filtresinin biri kullanılabilir. Depodan alınan durumda hidrosiklona ihtiyaç yok. Kum depoda çökecektir. Derin kuyudan su alıyorsak kum-çakıl filtre tankına ihtiyaç yok.(sediment içermediğinden) Şehir şebekesinden yararlanıyorsa hidrosiklon ve kum-çakıl filtreye ihtiyaç yok.( bu çok özel bir durumdur.)

63 Kum çakıl filtresinin bazalt taşından olması tercih edilir
Kum çakıl filtresinin bazalt taşından olması tercih edilir. kum çakıl tankının girişinde ve çıkışında manometre olmalıdır. Giriş ve çıkış arasında 3-4 metre basınç farkı oluyorsa ters yıkama ile filtre yıkanır. Yıkama işlemi sulama bittikten sonra yapılır. Gübre tankının giriş ve çıkışına vana konur. Damla sulama gübreleri özeldir ve katı formundadır. Bu gübreler su ile temas halinde tamamen çözünürler, katı kalsa bile damlatıcı içinde kristalleşmezler. Ayrıca tüm mikro elementleri içerirler(fosfor,azot,potasyum). Çıkışına 1 adet ana vana konur. Gübre tankının giriş ve çıkışına manometre konur. İki manometre arasındaki fark 1-2 m olana kadar ana vana kısılır. Çıkış borusu şeffaf boru kullanılırsa gübrenin suya karışımı gözle görülür.

64 Azot gübre: kırmızı, pembe renkte olur.
Fosfor: yeşil –mavi Gübre karışımı sulama süresinin %75’i oranında olur. Gübre tankının çıkışına hava oluşmasın diye vantuz konulur. Elek filtrenin girişine ve çıkışına manometre konur. Kontrol birimi unsurları: Su kaynağı keson kuyu olduğu için su içerisinde hem kuru hemde yüzücü cisimler içerir. Kontrol biriminde hem hidrosiklon, hemde kum çakıl filtresi kullanılacak. Tüm kontrol birimlerine gübre tankı elek filtre konulacaktır. Proje alanı topoğrafik yapısı nedeniyle manifold girişleri arasındaki basınç farklılığı işletme basıncının %20’ sini geçmediği için 10*0.2=2 Basınç regülatörüne ihtiyaç duyulmaz. Sonuçta kontrol birimi sırasıyla, hidrosiklon, kum-çakıl filtre tankı, gübre tankı ve elek filtreden oluşacaktır.

65 b) Gübre tankı hacminin hesabı Sayfa 198- 4.18 nolu eşitlik
A: 36/6=6 da C: 0,5 kg/L alınabilir. Tasarım aşamasında gübre ihtiyacı yüksek bitkilerde (özellikle sebzeler); F=4kg/da, gübre ihtiyacı nispeten düşük bitkiler(tarla bitkileri, bağ,meyve bahçeleri) F=3kg/da alınır. V=60L(bulunan değerin bir üst hacmi seçilir) Uygulamada standart gübre tankı hacimleri (160) ve 200 litredir. V= Gübre Tankının Hacmi, L, F= Uygulanacak Gübre Miktarı, kg/da, A= Sulama suyu (gübre) uygulanacak alan, da ve C= Tank dolu olduğunda eriyikteki gübre konsantrasyonu, kg/L (projeleme aşamasında 0.5kg/L alınabilir.

66 c) Elek numarası: Elekte delik çapı damlatıcı akış yolu en dar çapının %25ini geçmemelidir. 0.25d= 0.25*0.46= mesh( sayfa 201 çizelge 4.9) Mesh= 1inçlik doğru üzerindeki delik sayısı Önemli not: Kendinden basınç regülatörlü damlatıcılar kullanılırsa elek numarası en az 160 mesh kullanılır. Normal damlatıcı kullanılıyorsa ve damlatıcı akış yolu çapı bilinmiyorsa 120 mesh elek filtre iyi bir seçimdir.

67

68

69

70 d) Kontrol birimi unsurlarının özellikleri ve yük kayıpları:
UNSUR Özellik(SST 199) Yük kayıpları(m) Hidrosiklon giriş çıkış çapı 3’’ gövde çapı 8’’ en az 5,6L/s kapasiteli Kum çakıl giriş çıkış çapı 3’’, tank çapı Filtre tankı en az 36’’; 5,6 L/s kapasiteli Gübre tankı 60L hacimde olacak Elek filtresi giriş çıkış çapı 3’’, tank çapı en az 6’’,120 mesh,en az 5,6L/s kapasiteli Bağlantı ’’ galveniz ve ø90 sert Elemanları PE malzeme hfkb= 3.80=4.00

71 10.AŞAMA(POMPA BİRİMİ) Bu aşamada doğrusal programlama modülüne dönülür ve yük kayıpları kısıtları güncellenir. Model yazılırken daha önce hfk-b= 5.00 m. Alınmış idi. Şimdi hfkb=4.00m olarak düzeltilir. Doğrusal programlamada 5 nolu kısıttaki kısıt olarak olarak düzeltilir. Aynı şekilde nolu kesitte kısıt olarak düzeltilir. Bu durumda Hm=X13=27.16m=27.00 m olarak saptanır. Piyasadan Hm=27.00m Q=5.6 L/S = 20 m3/h özelliklerinde elektrik motorlu, yatay milli santrifüj pompa seçilir, proje alanına kurulur.

72 PROJE METRAJI VE KEŞİF BEDELİ
Proje alanına sistemin kurulması için yapılacak tüm işler kullanılacak malzemeyi gösteren liste aşağıda verilmiştir. Proje keşif bedeli piyasa araştırmalarına göre hazırlanmıştır.(KDV hariçtir) Büyük projelerde beton tespit kitlesi kullanılır.

73 PROJE METRAJI 1. Makine ile dar derin toprak kazısı
0.60 x 1.20 x 557 = 401.04 m3 2. El ile elenmiş toprak dolgu 0.60 x 0.30 x 557 = 100.26 3. Elektrik motorlu santrifüj tipi pompa (Hm=27 m, Q=5.6 L/s, komple) 1 adet 4. Kontrol birimi (komple) - galvaniz rakor 3 hidrosiklon ¾” küresel vana (döküm) galvaniz 90o dirsek galvaniz nipel 12 3”/1” galvaniz T 2 hava boşaltma aracı 4 küresel vana (döküm) bezli PE hortum (2 ucu rakorlu, ) 3”/1/2” galvaniz T 5 6 kg/cm2 manometre kum-çakıl filtre tankı pirinç çekvalf 1/2" galvaniz nipel 8 1/2" küresel vana 1/2" şeffaf hortum ( 2 ucu rakorlu, ) 1/2" galvaniz 90o dirsek Gübre tankı ( ) 1/2"/1/2" galvaniz T 1/2" hava boşaltma aracı elek filtre (120 mesh) 90 sert PE kaplin dişi adaptör 90 sert PE boru (10 atm) m 90/1/2” sert PE priz kolye 90 sert PE kaplin 90o dirsek 90/75 sert PE redüksiyon 5. 75 geçme muflu sert PVC boru (6 atm) 397

74 6. 75/75 geçme muflu sert PVC T (6 atm) 1 adet 7. 75 geçme muflu sert PVC 90o dirsek (6 atm) 2 8. 63 geçme muflu sert PVC boru (6 atm) 480 m 9. 75 geçme muflu kırdöküm körtapa (6 atm) 10. 63 geçme muflu kırdöküm körtapa (6 atm) 6 11. 75 sızdırmaz conta 71 12. 63 sızdırmaz conta 86 13. 0.5 x demir kazık 33 14. 16 PE damla sulama borusu (4 atm, üzerinde ara ile 1 atm basınçta 3±0.3 L/h debiye sahip damlatıcı bulunan) 75 x 67 x 6 30.150 15. 16 PE damla sulama borusu (4 atm, düz, damlatıcısız) 67 x 6 x 1.50 603 16. 16 sert PE lateral bağlantısı (start-connector, conta ve nipel)(67*6) 402 17. 16 sert PE nipel 18. 16 sert PE kör tapa 19. Ana boru-manifold geçiş elemanları (komple) - 75 sert PVC kayar manşon 75 sert PE boru parçası (10 atm) 3 75/63 sert PE kaplin T 63 sert PE boru parçası 18 63 sert PE kaplin 90o dirsek 63/1” sert PE priz kolye hava boşaltma aracı 63 sert PE kaplin erkek adaptör 12 küresel vana (döküm) 63/1/2” sert PE priz kolye 6 kg/cm2 manometre

75 PROJE KEŞİF BEDELİ Sıra no Poz no İşin cinsi Miktarı Birimi
Birim fiyatı (TL) Tutarı (TL) 1 Piyasa Makine ile dar derin toprak kazısı 401.04 m3 1.10 441.14 2 El ile elenmiş toprak dolgu 100.26 6.90 691.79 3 Elektrik motorlu santrifüj tipi pompa (Hm=27 m, Q=5.6 L/s özelliklerinde, tek ya da çok kademeli, 1450 ya da 2900 d/d, elektrik donanımı, kumanda panosu, dip klapesi ve süzgeç,emme borusu, çekvalf ve diğer bağlantı elemanları dahil, komple, çalışır durumda teslim) adet 950.00 4 75 geçme muflu sert PVC boru döşenmesi (6 atm) 397 m 4.20 5 63 geçme muflu sert PVC boru döşenmesi (6 atm) 480 2.80 6 16 PE damla sulama borusu (4 atm, üzerinde ara ile 1 atm basınçta 3±0.3 L/h debiye sahip damlatıcı bulunan) 40 200 0.28 7 16 PE damla sulama borusu (4 atm, düz, damlatıcısız) 603 0.26 156.78 8 90 sert PE boru (10 atm) 9.60 28.80 9 75 sert PE boru (10 atm) 6.40 19.20 10 63 sert PE boru (10 atm) 18 4.30 77.40 11 75/75 geçme muflu sert PVC T (6 atm) 12 75 geçme muflu sert PVC 90o dirsek (6 atm) 4.40 8.80 13 75 geçme muflu kırdöküm körtapa (6 atm) 4.80 14 63 geçme muflu kırdöküm körtapa (6 atm) 3.40 20.40 15 75 sert PVC kayar manşon 3.20 16 75 sızdırmaz conta 71 0.24 17.04 17 63 sızdırmaz conta 86 0.20 17.20 hidrosiklon (gövde çapı en az , 5.6 L/s kapasiteli) 502.00 19 kum-çakıl filtre tankı (gövde çapı en az , 5.6 L/s kapasiteli, içerisinde 1- bazalt kum çakıl karışımı bulunan) 20 Gübre tankı ( ) 410.00 21 elek filtre (gövde çapı en az , 5.6 L/s kapasiteli, 120 mesh) 385.00 22 pirinç çekvalf 92.00 23 küresel vana (döküm) 83.00 166.00 24 59.50 357.00 25 18.60 37.20 26 ¾” küresel vana (döküm) 12.50 27 1/2" küresel vana (döküm) 8.40 16.80 28 galvaniz rakor 18.00 54.00

76 29 Piyasa galvaniz 90o dirsek 1 adet 12.00 30 1/2" galvaniz 90o dirsek 3 2.20 6.60 31 3”/3” galvaniz T 7 16.60 116.20 32 1/2"/1/2" galvaniz T 2.80 33 3”/1” galvaniz redüksiyon 2 6.20 12.40 34 3”/1/2” galvaniz redüksiyon 5 31.00 35 galvaniz nipel 12 6.50 78.00 36 4 1.80 7.20 37 1/2" galvaniz nipel 8 1.20 9.60 38 hava boşaltma aracı 86.80 39 1/2" hava boşaltma aracı 5.90 40 bezli PE hortum (2 ucu rakorlu, ) 22.80 41 1/2" şeffaf hortum ( 2 ucu rakorlu, ) 10.40 20.80 42 6 kg/cm2 manometre (1/2”/3/8” prinç redüksiyonla birlikte) 10 96.00 43 90 sert PE kaplin dişi adaptör 17.20 44 63 sert PE kaplin erkek adaptör 4.30 51.60 45 90 sert PE kaplin 90o dirsek 28.00 56.00 46 63 sert PE kaplin 90o dirsek 18 8.25 148.50 47 90/75 sert PE kaplin redüksiyon 14.20 48 75/63 sert PE kaplin T 6 21.80 130.80 49 90/1/2” sert PE priz kolye 50 63/1” sert PE priz kolye 3.90 23.40 51 63/1/2” sert PE priz kolye 52 16 sert PE lateral bağlantısı (start-connector, conta ve nipel) 402 0.15 60.30 53 16 sert PE nipel 0.05 20.10 54 16 sert PE kör tapa 55 0.5 x 5 x demir kazık 396.00 TOPLAM

77 Şekil 4.34 Kontrol birimi döşeme planı
22 7 13 19 14 16 19 21 5 1 5 6 5 5 5 20 4 19 POMPADAN 16 16 18 16 13 5 18 6 11 12 8 13 8 16 16 13 26 9 17 17 23 1 9 24 8 16 16 25 2 8 10 27 3 5 6 5 15 5 12 5 12 5 12 5 1 12 5 5 11 25 25 24 28 29 30 27 Şekil Kontrol birimi döşeme planı 1 galvaniz konik rakor 11 küresel vana (döküm) 21 1/2"/1/2" galvaniz T 2 hidrosiklon 12 3”/1/2” galvaniz T 22 1/2" hava boşaltma aracı 3 3/4" küresel vana (döküm) 13 6 kg/cm2 manometre 23 elek filtre 4 galvaniz 90o dirsek 14 kum-çakıl filtre tankı 24 90 sert PE kaplin dişi adaptör 5 galvaniz nipel 15 pirinç çekvalf 25 90 sert PE boru parçası 6 3”/1” galvaniz T 16 1/2" galvaniz nipel 26 90/1/2” sert PE priz kolye 7 hava boşaltma aracı 17 1/2" küresel vana 27 90 sert PE kaplin 90o dirsek 8 18 1/2" şeffaf hortum (rakorlu) 28 90 sert PVC adaptör 9 19 1/2" galvaniz 90o dirsek 29 90/75 sert PVC redüksiyon 10 bezli PE hortum (rakorlu) 20 Gübre tankı 30 75 sert PVC ana boru hattı

78

79

80

81

82 SULAMA PROGRAMININ HAZIRLANMASI
1)Proje alanında yetiştirilecek tüm bitkiler için büyüme mevsimleri boyunca saptanan bitki su tüketim değerleri damla yöntemine özgü su tüketim değerlerine çevrilir. Bunun için; eşitliği kullanılır.

83 Günlük ortalama bitki su tüketimi (mm/gün)
cinsi Günlük ortalama bitki su tüketimi (mm/gün) Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Domates 1.79 4.06 5.87 5.47 2.92 Biber 3.30 5.06 5.01 - T.Fasulye 3.18 4.74 3.32 Kavun 4.93 4.76 2.88

84 2) 3.aşamadaki ön projeleme faktörlerinde a-j şıkları arasındaki işlemler kritik bitki dışındakiler içinde yapılır. Biber T.Fasulye Kavun Kavun (Düzeltilmiş) a)D, m 0.60 0.90 b) dnmax , mm 20.2 20 24.2 c) T, mm/gün 5.17 5.09 4.99 d) SAmax, gün 4 5 e) SA, gün f)dn, mm 20.7 20.4 25.0 20.0 g) dt, mm 24.4 24.0 29.4 23.5 h) Nd , adet/da 1111 889 i) Ta, h 7.5 7 11 9

85 Bitki cinsi Sulama Aralığı ( gün) Sulama Süresi (h) Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Domates 16 7 5 10 Biber 11 6 4 - 7.5 T.Fasulye Kavun 9

86 İŞLETME PLANI: Domates mayıs ayı= Haziran ayı= Temmuz ayı= Ağustos ayı= Eylül ayı=

87 İŞLETME PLANI: Biber mayıs ayı= Haziran ayı= Temmuz ayı= Ağustos ayı=

88 İŞLETME PLANI: T.Fasulye mayıs ayı= Haziran ayı= Temmuz ayı= Ağustos ayı= Eylül ayı=

89 İŞLETME PLANI: Kavun mayıs ayı= Haziran ayı= Temmuz ayı= Ağustos ayı= Eylül ayı=

90 Seyreltik asit uygulaması bitince laterallerdeki kör tapalar açılarak 2 dakika su dışarıya akıtılır.(boru çeperinde biriken maddeler dışarı atılır.) PROJE EKONOMİSİ; 1- Ortalama servis ömrü Tasarım aşamasında damla sulama sistemlerinde servis ömrü n=15 yıl alınır. 2- Faiz oranı: i=%10 alındı. 3-Yatırım bedeli: Proje keşif bedeli ………………………………..= TL Su ve toprak örnekleri analiz bedeli…….= TL Proje yapım bedeli………………………………= TL YATIRIM BEDELİ = TL

91 4-Sulama sistemi: yıllık işletme masrafları Enerji masrafları EM=0,736
4-Sulama sistemi: yıllık işletme masrafları Enerji masrafları EM=0,736.fBG.T.Pe=0.736*2.5*1053*0.15=290.63TL Bakım masrafları(proje keşif bedelinin %2si alınır.) fBG=(27*5.6)/(75*0.80)= *0.02= TL Sulama işçiliği:damla sulamada tasarım aşamasında 0,5gün/da-kişi alınır. 0.5*36*50=900.00TL Toplam= TL

92 5-Net kar Bitki cinsi net kar Domates Biber t.Fasulye Kavun Ortalama TL Mevcut su ile damla sulamada 36da. sulanacaktır. Mevcut durumda çiftçi kaynaktan 8L/sn alarak karıklarda göllendirme ile 21 da alan sulanmaktadır.dolayısıyla damla sulama ile 15da alan sulamaya açılacaktır. 15*677.50= TL

93 6-Nakit akımı: Yıllar Gelirler(TL) Giderler (TL) Net Gelir(TL)
Faiz oranı i= %10 Faiz oranı i=%40 İndirgenme oranı İndirgenmiş gelir(TL) İndirgenmiş gider (TL) İndirgenmiş net gelir (TL) İndirgenmiş net gelir(TL) 0.00 1.00 1 0.909 0.714 2 ‘’ 0.826 0.510 3 0.751 0.364 4 0.683 0.260 5 0.621 964.76 0.186 6 0.564 876.21 0.133 7 0.513 796.97 0.095 817.84 8 0.467 725.51 0.068 585.40 9 0.424 658.71 0.048 413.22 10 0.386 599.67 0.035 301.31 11 0.350 543.75 0.025 215.27 12 0.319 495.59 0.018 154.96 13 0.290 450.52 0.013 111.91 14 0.263 408.59 0.009 77.48 15 0.239 371.30 0.006 51.65 TOPLAM

94 7-Fayda masraf oranı: 8-Net bugünkü değer: NBD= toplam indirgenmiş gelir-toplam gider NBD= = TL (+) çıktığı için uygundur.

95 9-İç karlılık oranı: uygun. İç karlılık oranı mevcut faizden büyük olduğundan uygundur. Faiz %39.4 olduğu ortamda ne kar elde edilir, ne de zarar. Bu faiz oranında elde edilecek kar 0(sıfır)’dır.