Kabartma ve çevirme yapıları

Bağlamalar Bağlamalar, su seviyesini yükseltmekte ve suyu çevirmede kullanılan yapılardır. Sulanacak arazilerin memba sınırına yerleştirilir. Böylece akarsu yatağında kabartılan suyun iletim kanallarına en düşük maliyetle verilmesi sağlanır.

Su iletim ve dağıtım yapıları

Yerüstü ve yer altı su kaynaklarından suyun temin edildiği baraj, bağlama, kuyu, kaptaj tesisi vb. yapılardan suyun alınıp, gerekli alanlara dağıtılmasını sağlayan yapılara su iletim ve dağıtım yapılar denir. Su iletim ve dağıtım sistemi; açık kanallar, kanaletler ve boru hatları ile dağıtılan suyun kontrolünü, paylaştırılmasını ve dağıtımını sağlayan tüm sanat yapılarını kapsar.

Sulama Sistemleri Yerçekimi ile suyun iletildiği sistemlerde iletim kanalı, ana kanal, yedek (sekonder) kanal, tersiyer kanal ve tarla içi su iletim kanalı bulunmaktadır.

Su iletim ve dağıtım sistemi

İletim kanalı: Sulama suyunu depolama veya çevirme yapısından alarak ana kanala ileten kanaldır. Bu kanaldan sulama yapılmaz, sadece suyun iletilmesi için kullanılır. Su mümkün olan en yüksek kota çıkarılır. Kanal eğimi 0.0002-0.0004 arasındadır. İletim kanalları genellikle engebeli arazilerden geçer. Tesviye eğrilerini dik kestiği için dolambaçlı ve kurpludur. İletim kanalı yapılmadan önce malzeme taşınması ve inşaat için mutlaka yol yapılmalıdır. İnşaat sonrasında da bu yol bakım ve onarım için kullanılmalıdır. Yol, kanala paralel ve daha yüksek kotta yapılır.

Ana kanal: Sulama suyunu sulama alanı içinde taşıyan ve yedek kanallara ileten kanaldır. Ana kanal, alanın en yüksek sınırından ve eş yükseklik eğrilerine paralel olarak geçirilir. Sulama suyunu mümkün olduğunca yüksekte tutmak ve sulama alanında kayıp olmaması için çok küçük eğimli yapılırlar. Kanal eğimi 0.0002-0.0005 arasındadır. Ana kanalda akan suyun hızı tıkanma ve süprüntü malzemelerinin kanalda birikmemesi (sedimantasyon) için 0.30 m/s den küçük olmamalıdır. Kanaldaki suyun hızı oyulma ve aşınmaları önlemek amacıyla 2.4 m/s den de yüksek olmamalıdır. Ana kanaldaki su seviyesinin üzerinde hesaplama ile bulunacak emniyetli bir hava payı verilmelidir. Ana kanalın ova tarafına işletme ve bakım yolu yapılır. Ana kanal güzergahı geçirilirken yan dere geçişleri, kara yolu, demir yolu geçişleri ve yerleşim yeri geçişleri ile karşılaşılabilir. Yan dere geçişleri için alt sel geçitleri, üst sel geçitleri, ters sifon ve akedük yapıları kullanılır. Bunun için yan derelerin taşkın debisinin, sediment miktarlarının ve derinliklerinin bilinmesine gerek vardır.

Yedek (sekonder) kanal: Suyu ana kanaldan alıp tersiyerlere ulaştırır Yedek (sekonder) kanal: Suyu ana kanaldan alıp tersiyerlere ulaştırır. Sulama alanında eş yükseklik eğrilerine dik olarak yol alır. Sulama alanının en yüksek yerinden geçer. Kanal aralıkları 5-6 km civarında olabilir. Her yedekten iki tarafa ayrılan tersiyerler karşılıklı getirilir. Kanal eğimleri fazladır. Eğimi belirli bir seviyede tutmak için kanal üzerine düşü yapısı yapılır. Kanal eğimi 0.0007 den az olmalıdır. Su seviyesi tersiyer prizleri önünde doğal zeminden 20-30 cm yukarıda olur. Tersiyerlerden su alma yerine 50 km kala yedek kanal eğimi bir miktar azaltılır ki istenen hızda suyun tersiyerlere alınması sağlansın. Tersiyer kanalların bitiminde yedek kanal bir drenaj kanalı gibi yoluna devam eder ve ana drenaj kanalına bağlanır.

Tersiyer kanal: Yedek kanaldan aldığı suyu sulama alanına ileten kanaldır. Eş yükseklik eğrilerine paraleldir. Eğimi 0.0002-0.0005 arasındadır. Tersiyer aralıkları 300-400 m dir. Tersiyer uzunluğu genelde 2.5-3 km kadardır. Tersiyer üzerinde 200-250 m aralıklarla priz yapısı inşa edilir. Prizden alınan su araziye veya tarla başı kanalına verilir. Sulama kanalının üst tarafına drenaj kanalı inşa edilir. Tersiyer kanal genellikle yedek drenaj kanalına 125-150 m kala tersiyer drenaj kanalına bağlanır.

Tarla içi su dağıtım ve iletim yapıları: Tersiyer prizinden suyu alıp tarlaya kadar götüren kanallardır. Çiftçi tarafından inşa edilir. En fazla 500 m boyundadır. Aralıkları ise 200 m kadardır. Bu kanallar her tarlanın mülkiyet sınırlarını izler.

Kanal Kaplamaları Sulama kanalları, sızmayı önlemek, pürüzlülüğü azaltarak kapasitesini arttırmak, şevlerin aşınmasını önlemek ve kanal bakımını kolaylaştırmak için beton, taş, bitüm, plastik, kil vb. malzemelerle kaplanır. Ülkemizde en çok beton kaplama kullanılır. Yapılması ve tamiri kolaydır. Sağlam, uzun ömürlü ve az bakım gerektirir. İlk yatırım masrafları fazladır. Çimento dozajı 175-250 kg/m3 olarak alınır. Beton kalınlığı en az 8 cm, en çok 15 cm olarak yapılır. Kanal şevleri 1/1.5 olarak alınır. Taşın bol ve ucuz olduğu yerlerde taş kaplama (pere) yapılır. Kaplama kalınlığı 30 cm dir. Harçlı pere kaplamalarda 300 dozlu çimento ile derz yapılır. Bitümlü kaplamalar sızdırmazlık sağladığından daha çok kullanılır. Akıcı özelliğe sahip olduğundan beton asfalt şeklinde yerinde dökülebilir ya da plaklar şeklinde kaplama yapılır.

Kanaletler Prefabrike olarak yapılan ve değişik yükseklikte prefabrike ayaklar üzerine yerleştirilen kanallardır. Küçük, orta ve büyük olmak üzere 3 tiptedir. Küçük ve orta tip kanaletler özel fırınlarda seri olarak yapılır. Büyük kanaletler ise tek tek yapılır. 50-100 km taşıma mesafeleri vardır. Eliptik ve yarım daire şeklindedir. Kanaletlerde kanaletten geçen debiye bağlı olarak küçük kanaletlerde debinin %24 ü, büyük kanaletlerde %14 ünü geçirecek kadar hava payı verilir. Kanaletler 5-7 m uzunluğunda betonarme olarak imal edilir. Birleşme yerlerinde dayanma eyerlerine oturtulur. Eyerler ayaklara, ayaklar da temel parçaları üzerine oturur.

Sanat Yapıları Sanat yapıları üç grupta toplanır; İletim görevi yapan sanat yapıları Kontrol görevi yapan sanat yapıları Geçit görevi yapan sanat yapıları

A. İletim Görevi Yapan Sanat Yapıları Kanallardaki suyu bir noktadan diğer bir noktaya ileten yapılardır. Bunlar; geçiş yapısı (rakortman), ters sifon, şüt, düşü, akedük, tünel, galeri, ve çökeltim havuzlarıdır.

Geçiş yapısı: Kanallarda kesit değişince, değişik iki kesiti birbirine bağlayan yapılardır. Trapez (yamuk) kesiti, dikdörtgen kesite veya daire kesite, dikdörtgen kesiti ise trapez kesite veya daire kesite, bağlar.

Sifon: sulama kanallarının derin vadiler içindeki kuru dereleri, köprü yapımına uygun olmayan yol ve demiryollarını, çok fazla sediment taşıyan akarsuları geçmeleri halinde ve kanal olarak dolaşılmasının ekonomik olmadığı durumlarda sifon kullanılır. Sulamada sifon ters sifon adı ile bilinir. Ters sifon daima enerji kaybına sebep olur. Daire kesitlidirler. Sifondaki su hızı kanaldaki hızın en az 1.5 katı olmalıdır. En küçük çap 1-1.20 m arasında olmalıdır. Küçük debili kanallarda sifon yerine akedük tercih edilmelidir. Sifonlar; giriş yapısı, asıl sifon kısmı, çıkış yapısı, boşaltma, kontrol ve emniyet yapılarından oluşur. Boşaltma ve kontrol yapıları; temizleme bacaları ve su tahliye bacasıdır. Emniyet yapıları ise; ızgara, giriş ve çıkış yapılarını çevreleyen dikenli tel, sifon borularını birleştiren ve sızdırmazlık sağlayan lastik contalardır.

Düşü ve Şüt: Topoğrafyanın gerektirdiği yerlerde kanal güzergahında kot düşmeleri zorunludur. Bu kısımlarda düşü ve şütler yapılır. Düşü, 4.5 m den küçük seviye farklarında kullanılır. Su seviyeleri arasındaki farkın 4.5 m den büyük olduğu yerlerde ise uzun boylarda şütler inşa edilir. Akım her ikisinde de sel rejimindedir. Yedek sulama ve yedek drenaj kanallarında kullanılır. Düşüler; dik, eğik, borulu ve basamaklı olarak gruplandırılır. Arazi eğiminin çok dik olduğu yerlerde sık düşüler veya eğik şütler yapılır. Eğik şütler sonuna enerji kırıcı tesisler yapılır.

Akedük: su taşıyan kanalları geniş ve debisi büyük akarsulardan geçirirken dere derinliği 5 m yi geçmiyor ise akedük yapısı inşa edilir. Akedük ayaklı bir yapıdır. Maksimum ayak yüksekliği 5.0 m dir. Normal açıklık 10 m olup daha büyük genişliklerde açıklık sayısı artar.

Tünel ve Galeri: Kanalı kotuna göre yüksek kottan bir yerden geçmek veya uzun bir yamaçtan dolaşma durumu ile karşılaşıldığında ekonomik kıyaslama yapılarak tünel veya galeri inşa etmek daha elverişli olabilir. Tünel; yüksek zemin veya dağ altında inşa edilen iki ağzı olan ve kanalların, boruların, demiryolu ve karayolu geçişine imkan veren geçiş yoludur. Galeri ise yapı içinde kalan belirli kesitteki boşluk veya geçittir. Tünellerde minimum çap 2.20 m olarak saptanmıştır. Tünellere verilecek eğim, %85 dolu çalışmayı sağlayacak şekilde olmalıdır. 0.001 eğim sediment birikimini önler.

B. Kontrol Görevi Yapan Sanat Yapıları Kanallardaki su seviyesini istenilen düzeyde tutmaya yarayan yapılardır. Kanalın taşıyabileceği fazla su gelmesi durumunda fazla suyu uzaklaştırırlar. Diğer bir görevleri de suyun debisini ölçmektir. Bunlar; debi ölçme yapıları (savak), su alma yapısı (priz), su seviyesini kontrol yapısı (çek) ve emniyet yapısı (yan savak, otomatik sifon) olarak gruplandırılırlar.

Debi ölçme yapıları: Sulama kanallarındaki su seviyesini ayarlamak ve gerekli miktardaki suyu iletmek için sürekli debi ölçümü yapılmalıdır. Bu amaçla, orifisler ve savaklar kullanılır.

Sabit Yüklü orifisli priz: 1 m3/s lik debilere kadar sabit yüklü orifisli priz kullanılır. Ana kanaldan sekonder veya tersiyerlerin ayrılmasında kullanılır.

Keskin kenarlı savak, Kalın kenarlı savak, Kesik boğazlı savak, Parshall Savakları: Savak ve orifis arasındaki fark birisinde suyun üstten akması, diğerinde ise içinden geçmesidir. Sulama kanalını enine kesen yapılardır. Açık kanaldan geçen suyun debisini ölçmek üzere kanal kesitinin daraltılması ve tabanın yükseltilmesi ile akımı büzen özel şekilli debi ölçme yapısıdır. 1-85 m3/s arasındaki debileri ölçer. Daha hassas ölçüm yapar, çok küçük ve çok büyük debiler için ölçüm yapılabilir, enerji kaybı diğer savaklara göre daha azdır. Bunun yanında; kanalların sadece düz kısımlarında kullanılması, inşasının güç olması dezavantajlarıdır.

Priz: Kanallardan su alma yapısıdır Priz: Kanallardan su alma yapısıdır. Prizler savak ve orifislerle beraber inşa edilir. Priz önlerinde kanal su kotu yükseltilmeli ve suyun kolayca alınması sağlanmalıdır. Yedek sulama kanallarından tersiyerlere su prizlerle alınır. Kaç tane tersiyer varsa prizler ikili, üçlü veya tekli olabilir. Priz yerlerinde su kotları doğal zeminden 30-40 cm yüksek seçilir.

Çek: Kanallarda suyun az olduğu zamanlarda su seviyesinin temini için çek adı verilen kontrol yapısı inşa edilir. Genellikle kapaklı yapılardır. Debisi 1 m3/s nin altında olan kanallarda her prize çek yapılmalıdır.

Emniyet yapıları: Kanallarda yamaç sularının kanala alınması durumunda veya ani priz kapatma halinde kanallardaki su seviyesini kontrol eden otomatik sifon, yamaç sularının kanala zarar vermemesi için yapılan yamaç su alma tesisleri, yan derelerin taşkın sırasında kanala zarar vermeden geçebilecekleri sel geçitleri, ana sulama kanalının suyunu boşaltan ana kanal tahliyeleri, doğal tahliye ve tersiyer drenaj kanallarını koruma yapıları ile ana drenaj kanalının boşaldığı yerlerde ana drenaj kanalının mansabını koruma yapıları olarak özetlenebilir.

Otomatik sifon: Su seviyesi arttığında kendi kendine çalışarak fazla suyu dışarı atar. Su normal seviyeye düştüğünde çalışması durur. Dere yatakları veya tahliye kanallarının bulunduğu yerlere konulmalıdır.

Yamaç su alma tesisi: Ana kanal güzergahı üzerinde yamaçtan su geliyorsa ve bu su sulama için zararlı maddeler içermiyorsa kanala alınabilir.

Sel geçitleri: Kanalların yan dere geçişlerinde kullanılırlar Sel geçitleri: Kanalların yan dere geçişlerinde kullanılırlar. Taşkın sırasındaki en büyük debiyi kanala zarar vermeden geçirecek kapasitede olmalıdırlar. Kanalın üzerinden geçirilirse üst sel geçidi, ana kanalın altından geçirilirse alt sel geçidi denir. Alt sel geçidi deredeki taşkın debisinin küçük ve sediment miktarının az olduğu zamanlarda uygulanır. Arazi eğimi fazla ise alt sel geçidi, az ise üst sel geçidi uygulanır.

Kanal tahliyesi: Kanalın sifon, galeri, tünel, akedük veya herhangi bir yerinde meydana gelebilecek arızaların onarılması için kanalın suyunun tamamen boşaltılması gerekebilir. Kanaldaki suyun tamamını veya bir kısmını dere yatağına boşaltan tahliye yapılarına kanal tahliyesi denir. Tahliyeler sifon ve tünellerin memba tarafına inşa edilir.

C. Geçit Görevi Yapan Sanat Yapıları Sulama kanalları uzun mesafeler katettiği için, bazen yerleşim yerleri arasındaki yolları, demiryollarını kesebilir. Bu tür geçişler köprü veya menfez biçiminde olur. Kararlı zeminlerde köprü, kararlı olmayan zeminlerde menfezler inşa edilir. İller arasındaki büyük kapasiteli yollarda karayolu köprüleri inşa edilir. Yol veya demiryolu kanal kotuna göre çok düşük ise sifon biçiminde bir alt geçit inşa edilir.

Tersiyer Kanallar Sifon

Orifis

Ana kanal

Su alma yapıları

Akarsudan veya su depolama yapısından suyu alıp iletim sistemlerine veren yapılara su alma yapısı denir.

Enerji kırıcı yapılar

Bir su yapısından yüksek hızla çıkan suyun enerjisini kırarak yapıya ve çevredeki yapılara zarar vermeden suyu mansaba aktaran tesise enerji kırıcı yapı denir.

Akarsu düzenleme yapıları

Akarsular, kendi halinde akmaya bırakılırsa dar vadilerde yamaç kaymalarına neden olurken, geniş vadilerde ise kollara ayrılarak morfolojik değişikliklere uğrar. Bu durumdan yerleşim yerleri, tarım, ulaşım ve enerji alanları etkilenir.

Akarsuyun morfolojik değişikliğe uğramasını engellemek, taşkınları önlemek, su yapılarının stabilite ve işletme emniyetlerini sağlamak, bir akarsudan daha iyi yararlanmak amacıyla, taban ve kıyılarda yapılan çalışmalara akarsu yatağı düzenlemesi ve bu amaçla yapılan yapılara da akarsu yapıları denir.

Akarsu düzenlemesinin amaçları Taşkın zararlarını önlemek, azaltmak Suyun enerjisinden yararlanmak Yeni tarım ve yerleşim alanları kazanmak Sulama ve drenaj şartlarını düzeltmek Akarsu yatağındaki kenar ve taban oyulmalarını önlemek Akarsu ulaşımını sağlamak Su yapılarının emniyetini sağlamak Yer altı su seviyesini düzenlemek Akarsuyun kendi kendini temizlemesini sağlamak Buz yığılmalarını önlemek Akarsuyun doğa ile uyumunu sağlamak