ANKARA ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA ANA BİLİM DALI KIRSAL YERLEŞME PLANLAMASI DERSİ SU TEMİNİ VE KULLANILMIŞ SULARIN UZAKLAŞTIRILMASI AYSU TUFAN 13832119

Su, gıda gibi yaşamın temel maddelerinden birisidir Su, gıda gibi yaşamın temel maddelerinden birisidir. Suyun kıt bir kaynak olması ve tarih içerisinde farklı toplumların değişen sosyal ve kültürel dokularına göre su tüketimi ve kullanımı da farklılık göstermiştir. Ülkemizde, kırsal yerleşim birimlerinde su temini ve dağıtımı henüz tümüyle çözülememiştir. Türkiye’de içme suyu ve kanalizasyon sektöründen sorumlu, her biri kendi kanun ve kurumsal düzenlemeleriyle birbirinden bağımsız çalışan üç ana kurum (DSİ,KHGM,İller Bankası) ve büyükşehir belediyeleri su işleri genel müdürlükleri bulunmaktadır.

Kırsal kesimdeki tüm yerleşim birimlerinin içme suyu ve kanalizasyon hizmetleri ise Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü tarafından yürütülmektedir. 1999 yılı itibariyle 74 bin yerleşme biriminden % 73’ü yeterli, % 12 ‘si yetersiz içme suyuna sahiptir. Devlet tarafından hiçbir hizmet götürülemeyen yerleşme birimi oranı ise % 15 dir. Şebekeli ünite sayısı 32.649 dur. Kırsal kesimin içme ve kullanma suyu genellikle yer altı su kuyularından ve membalardan temin edilmektedir. Bu güne kadar bu amaçla açılan sondaj kuyusu sayısı 5201’ dir.

Yerleşim birimine götürülen su; içme, temizlik ve yıkanma, ısıtma ve havalandırma, park ve bahçeleri sulama, yüzme havuzu ve diğer havuzları doldurma, sanayi ihtiyacını karşılamak, yangını önlemek ve atıkların uzaklaştırılması amacıyla kullanılır. Kırsal kesimde ise; bunlara ek olarak, işletme özelliğine bağlı olarak su hayvansal üretim, silaj doldurma,tarım ürünlerinin yıkanması, işlenmesi, barınakların temizlenmesi için de kullanılır.

Bu amaçlara hizmet edecek şekilde nitelikli, yeter miktarda ve ekonomik olacak şekilde içme ve kullanma suyunun her hangi bir kaynaktan temin edilerek işletme merkezine veya köy iskan yerine iletilmesi gerekir. Buna kırsal yerleşim suculuğu denir. Sistemin tümüne ise su getirme tesisi denir.

1. Su Getirme Tesisinin Unsurları Suyun kaynaktan tüketiciye kadar getirilmesi için inşa edilecek su getirme tesisinin temel aşamaları ve unsurları: 1. Suyun derlenmesi, 2. Suyun pompalanması, 3. Suyun arıtımı, 4. Suyun iletimi, 5. Suyun depolanması, 6. Suyun dağıtımı.

Bir yerleşim birimine su sağlamanın her aşamasında sistem unsurlarının elemanlarına gerek vardır : Su derleme unsuru Pınar sularını derleme yapıları Düşey ve yatay kuyular Akarsu ve göl sularını derleme yapıları Yağış sularını derleme yapıları

2. Pompa unsuru Pompalar, ölçme düzenekleri, işletme makinaları ve ayar düzenekleri 3. Arıtma unsuru İçme kullanma suyu standartlarına uygun hale getirmek için gerekli olan çökeltme, filtrasyon ve dezenfeksiyon tesisleri 4. İletim unsuru Suyu kaynaktan şebekeye kadar ileten boru ve parçaları ile tespit kitlelerinden oluşur.

5. Depolama unsuru Suyun depolanması için gerekli olan yerüstü, yer altı ve ayaklı depolar ile basınçlı depolar 6. Dağıtım unsuru Suyu dağıtan boru sistemleri, yangın muslukları ve çeşmeler

2.Planlama İlkeleri ve Maliyet Su getirme tesisleri uzun dönemli yapı ve tesisleri kapsar. Bunları kısa sürede değiştirmek veya yeniden düzenlemek mümkün değildir. Proje ömrü bazı hallerde 30-50 yıl, bazı durumlarda ise 10-20 yıl arasında değişir.

2.1 PLANLAMA İLKELERİ Ana iletim boruları, ayaklı depolar ve dağıtım borularının : Ömrü 50 yıl Orta ve küçük depolar, arıtma tesisleri ve makine parçaları 25 yıl Pompa, motor, ölçme düzenekleri, denetleme düzenekleri, kuyular 10-15 yıl kapsadığı kabul edilir.

2.2. Su Getirme Sistem Maliyeti Su getirme sistemleri kişi başına düşen maliyet üzerinden değerlendirilir. buna etkili faktörler: Su kaynağının özelliği : her biri farklı bir yapı ve tesise ihtiyaç duyar. Su kaynağının yerleşim birimine olan uzaklığı : iletim hattının uzunluğu, varsa ana sistemler Arıtma sisteminin gerekli olup olmadığı Sistemin büyüklüğü Yerleşme biriminin özellikleri : dağ, yamaç, etek veya ova köyleri ve bunların dağınıklılığı veya topluluğu Halkın alışkanlıkları Malzeme ve işçilik ve bunların sağlanması sistem maliyetini artırır veya azaltır.

Su sağlama sisteminin planlama ilkeleri özet olarak ; Gelecekteki su ihtiyacının belirlenmesi Su kalitesinin standartlara uygun olup olmadığı, değilse arıtma yapılması Su kaynağının yeterliliği Su kalitesinin korunması Proje ömrü 30 yıl

3.İçme Suyu Kalitesi İçme suyunun kaliteli ve hijyenik koşullara uygun olması istenir. Bu nedenle, suyun fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik özellikleri analiz edilerek içme suyu olarak kullanılıp kullanılamayacağı arıtmaya gerek duyulup duyulmayacağına karar verilir.

3.1. Fiziksel Özellikler İçme sularında sıcaklık, tat, koku ve renk önem taşımaktadır. sıcaklık 5-15  C olmalı 7-12 C en uygun  5 ve  15  C olmamalı koku ve tat : suya koku ve tat veren maddeler kolloidler, erimiş tuz ve gazlardır.

3.2. Kimyasal Özellikler Sular çeşitli ve değişik miktarlarda kimyasal maddeler içerirler. İçme sularında önemli olan çözülmüş maddeler ve bunların suya kazandırdığı özellikler: HİDROJEN İYONU KONSANTRASYONU (pH) ÇÖKELTİ MİKTARI ETKİLİ CO MİKTARI SERTLİK Suların asitlik ve alkalilik derecesinin bir ölçüsüdür. Suyun ph değeri hidrojen iyonun negatif logaritmasıdır. Nötr suyun pH değeri 7 dir. Suda çözünmüş ve kimyasal bağlı madde miktarının bir ölçüsüdür. Her suda doğal olarak bir miktar CO2 bulunur. Sularda bulunan serbest CO2 tat ve sağlık yönünden zararsızdır. Zararlı etkisi ise iletim borularında koruyucu kireç tabakası oluşmasına engel teşkil etmesiyle ortaya çıkar. Suların sertlikleri içermiş oldukları kalsiyum ve magnezyum gibi alkali bileşikler tarafından belirlenir. Ülkemizde suların sertliğinin ölçüsü olarak Fransız sertlik derecesi temel alınır.

3.3. Biyolojik Özellikler Bakteri varlığıdır. Koli basili tayini oldukça önemlidir. Sulardaki bakteriler çeşitli hastalıklara neden olabilir. Örneğin tifo, kolera, sarılık gibi hastalıklar özellikle su vasıtasıyla ortaya çıkan hastalıklardır.

4. Gerekli Su Miktarı Kırsal yerleşim birimlerinde su temini veya su getirme projeleri yapılırken ihtiyaç duyulan su miktarının ve yeni su tüketiminin bilinmesi gereklidir. Bundan sonra uygun su kaynağının seçimi yapılır ve projenin diğer unsurları boyutlandırılır.

4.1. Su Tüketimi Bir yerleşim yerinde ihtiyaç duyulan toplam su miktarı aşağıdaki birimlerde kullanılan suyun toplamından oluşur. Evlerde kullanılan su Sanayide kullanılan su Hayvanlar için gerekli olan su Genel hizmetler

4.2. Gerekli Debinin Hesaplanması Bir yerleşim birimine getirilecek suyun debisi gelecekteki nüfus dikkate alınarak hesaplanır. Bunun yanında yerleşim birimindeki hayvan sayısı, sanayi tesisleri vb. özel ihtiyaçlar hesaplamaya katılır. Gerekli debinin hesabında aşağıdaki eşitlik kullanılır : Q = Qi + Qh + Qö Q: Yerleşim birimine getirilecek suyun debisi Qi: İçme ve kullanma suyu debisi Qh: Hayvanlar için gerekli suyun debisi Qö: Özel gereksinimler için gerekli su debisi

5.İçme ve Kullanma Suyu İçin Kullanılan Su Kaynakları 5.1 Hidroloji ve hidrolojik çevrim su konusunda temel bilimlerden birisi hidrolojidir. Su başlangıcı ve sonu olmayan olaylar zinciri içinde atmosfer, yeryüzü ve yeraltında bir dolaşım içerisindedir. Bu zincirleme olayların hepsine birden HİDROLOJİK ÇEVRİM adı verilir.

5.2.Su Kaynakları YAĞIŞ SULARI YÜZEY SULARI YER ALTI SULARI

YAĞIŞ SULARI Yağışlardan su sağlamada bazı koşullarda doğrudan yararlanılabildiği gibi, diğer su kaynaklarının beslenmelerinde de önemli rol oynar. YÜZEY SULARI Yağış sularının belirli bir bölümü yüzeyden ve yer altından akışa geçerek nehirleri ve gölleri besler. Bu sulardan içme, sulama, enerji üretimi ve endüstriyel amaçlı yararlanılır. Bunlar şu şekilde sıralanabilir.

AKARSULAR DOĞAL VE YAPAY GÖLLER DENİZ SULARI Yüzeyden akan yağış suları, kaynak suları ve toprak altı akımları ile beslenirler. Akarsular kirlenme nedeniyle, özellikle kırsal kesimde içme suyu temininde düşünülecek son kaynaktır. AKARSULAR Durgun sular olmaları nedeniyle kirlenmeye açık olan su yüzeyleridir. Bu nedenle bu kaynaklardan yararlanılması düşünüldüğünde arıtma tesisi inşa edilmelidir. DOĞAL VE YAPAY GÖLLER Fazla miktarda tuz içermeleri nedeniyle içme ve kullanma suyu olarak kullanılmamaktadır. Ancak bazı ülkelerde su kaynaklarının yetersiz olması durumunda büyük harcamalarla ( elektroliz, ters osmoz,) uygulayarak deniz sularından yararlanılmaktadır. DENİZ SULARI

YER ALTI SULARI Yeryüzünde bulunan tatlı su kaynaklarının, buzullar hariç % 30’ luk bir oranla en önemli su kaynaklarından birisidir. Ülkemizde 9 milyar m3 yer altı suyu kullanılabileceği tahmin edilmektedir. İçerisinde yer altı suyu taşıyan, bulundurduğu bu suyu ekonomik bir çekime yetecek hızda ileten jeolojik formasyonlara su taşıyıcı tabaka (AKÜFER) adı verilir. jeolojik yapılarına göre su taşıyıcı tabakalar : kum ve çakıl formasyonlar Kum taşı formasyonlar Kalkerli formasyonlar Bazalt formasyonları

Kaynak (pınar-memba) Suları Yer altı sularının yeryüzüne çıktığı noktaya kaynak denir. Yerçekimine tabi kaynaklar a) Yamaç kaynakları tesviye kaynakları damar kaynakları b) Talveg kaynakları c) Karstik kaynaklar 2. Artezyenik ve fay kaynakları

6.Suların Derlenmesi Yerleşim yerlerinde ihtiyaç duyulan doğadaki su kaynaklarının yerleşim yeri koşullarına en uygun olanından uygun yapılar aracılığıyla derlenir ve yerleşim merkezine iletilir. Bu yapılara kaptaj yapıları denir.

6.1.Yağış sularının derlenmesi Yağmur sularının depolandığı yapılara sarnıç adı verilir. Sarnıçlar bir su deposu olarak düşünülebilir. Basit yapılardan modern sarnıç tiplerine kadar bir yapı çeşitliliği sergilerler. Ancak ortak noktası her yapıda suyun mutlak olarak bir kum- çakıl filtresinden geçirilmekte olmasıdır. Sarnıçlar bir tek işletmenin veya 3-5 işletmenin su ihtiyacını karşılamak üzere inşa edilirler. Projelemede yörenin yağış durumu, buharlaşma durumu ve toplama alanının sızdırmazlık durumu önemli rol oynar.

6.2.Yüzey Sularının Derlenmesi Akarsuların Derlenmesi Akarsular kirlenmeye en müsait yüzey sularıdır. Zorunluluk olması halinde akarsuyun en temiz olduğu nokta seçilmelidir. Bu noktalar suyun en hızlı aktığı yerlerdir. Doğal veya Yapay Göllerden Su Derlenmesi göl ve barajlardan su almada akarsuların derlenmesindeki ilkeler geçerlidir. Sığ göllerde nehirlerde olduğu gibi su alma yeri kıyıda seçilir.

6.3. Yer Altı Sularının Derlenmesi Kazma kuyular, Çakma kuyular Sondaj kuyuları DÜŞEY YAPILAR Açık ve kapalı hendekler Sızma boruları Yer altı bentleri Yer altı galerileri Yatay filtre kayaları YATAY YAPILAR

KAZMA KUYU ÇAKMA KUYULAR SONDAJ KUYULARI DÜŞEY YAPILAR Kazılarak tesis edilen kuyulardır. Çapları 1-2 m ve derinlikleri 30 m ye kadardır. Genellikle verimleri düşük olup 5-6 l/s arasında değişir. KAZMA KUYU Genellikle tek ailenin su ihtiyacını karşılayacak veya küçük bahçe bağ sulamaları için 5-10 m derinlikte çakma suretiyle açılan kuyulardır. ÇAKMA KUYULAR Büyük ve küçük yerleşim merkezlerine su sağlamada sondaj kuyuları büyük önem taşır. SONDAJ KUYULARI

Galeriler ve kerhizler YATAY YAPILAR Hendekler Su yatağının yüzeye yakın olduğu durumlarda yatak boyunca açılırlar ve suları bir kuyuda ve ya bir rögarda toplanır. Galeriler ve kerhizler Taşıdıkları su borularla derlenemeyecek kadar çok su bulunması halinde başvurulan derleme yapılarıdır.

7. Suyun İletimi Kırsal yerleşim birimlerinde kaptajla kaynaktan alınan suyun arıtma tesisine buradan da depoya iletilmesi işlemine suyun iletimi adı verilir. Üç değişik iletim biçimi vardır : Yer çekimi iletim : eğer kaptaj yapısının kotu suyun iletileceği tesisin kotundan daha yüksekse su yer çekimi ile iletilir. Terfili iletim : depo yeri suyun alındığı yerden daha yüksekte ise suyun pompajla yükseltilerek iletilmesi gerekir. Birleşik sistem : suyun yer yer yükseltilerek, yer yer de yer çekimi ile iletilme biçimidir. Her üç iletim biçiminden hangisinin seçileceğine topografik koşullar belirler. Suyun iletiminde ya basınçlı borular yada açık kanallar kullanılır.

7.1. Basınçlı İletim Hatları Basınçlı boru hatlarında suyun bir noktadan diğer noktaya kadar iletiminde hidrolik yük kaybı meydana gelir. Projelemede bu kaybın hesaplanması gerekir. h L =hf + hy h L : toplam yük kaybı, hf : sürekli kayıp hy : yersel kayıp 7.2. Açık Kanal Sistemleri Yerçekimi ile iletimin söz konusu olduğu durumlarda açık kanal sistemleri kullanılır.

8. Suyun Arıtılması Yeryüzünde ve yeraltında bulunan kaynaklardan alınan suların bir kısmı içerik ve niteliği açısından doğrudan kullanıma elverişlidir. Bir kısmı ise değişik miktarlarda arzu edilmeyen yabancı maddeleri, çökebilen, askıda kalabilen ve erimiş maddeler ile bakteri ve mikropları içerir. Bu sulara içme suyu niteliği kazandırabilmek için yapılan işlemlere arıtma denir.

Suyun arıtılması ile şu amaçlar gerçekleşir: Sağlığa zararlı maddeler ortamdan uzaklaştırılmış olur. Suya daha iyi bir renk ve güzel bir koku, tat sağlar. Kullanım amaçlarına göre uygun bir ekonomik durum yaratmaktır.

8.1. Arıtma İşlemleri ÇÖKELTME SÜZME DEZENFEKSİYON Suda mevcut ve erimemiş maddeler çökeltme yöntemiyle giderilir. Bu yöntem; suyun hızın yavaşlatarak veya durdurarak yerçekimi etkisiyle çökebilen maddelerin toplanmalarıdır. ÇÖKELTME Çökeltme havuzlarında ön arıtımdan arta kalan çökmemiş, suda asılı bulunan küçük parçacıkların alınması, bulanıklılığının giderilmesi SÜZME Enfeksiyona neden olan patojenik organizmaların yok edilmesi işlemidir. DEZENFEKSİYON

9.Suların Biriktirilmesi Yerleşim birimine iletilen debi ile tüketim miktarı arasındaki farkı dengelemek amacı ile ihtiyaçtan fazla gelen sular, topografik ve jeolojik yapının elverdiği yerlerde inşa edilen depolarda biriktirilir. Biriktirilen su hacmi üç kısımdan meydana gelir. Her zaman değişebilen su tüketimindeki salınımları dengeleyen su hacmi veya işletme rezervi Yangın rezervi Tamir, arıza vb. acil durumlar için biriktirilen su hacmi

10. Suyun Dağıtımı Suyun depodan veya iletim borusunun bittiği yerden tüketim noktalarına iletilmesine suyun dağıtımı adı verilir. Kırsal kesimde, su dağıtımında iki farklı uygulama vardır. Bunlardan birisi çeşmeli sistemlerdir, diğeri de konutlara kadar ulaşan bir dağıtım sistemidir. Bunlardan ikincisi ekonomik güçle ilişkilidir.

SU DAĞITIM SİSTEMLERİ (ŞEBEKELER) SUYUN DAĞITIMI ÇEŞMELER 150 kişi başına bir tane ve aralarında en çok 400 m olacak şekilde uygun yerlerde inşa edilirler. SU DAĞITIM SİSTEMLERİ (ŞEBEKELER) Yerleşim birimi içerisinde suyun konutlara kadar dağıtımını sağlayan borular su dağıtım sistemi veya şebeke adı verilir.

Su Dağıtım Sistemleri ( şebekeler) Bir su dağıtım sistemi üç boru grubundan oluşur: Ana boru : suyu depodan sistemin diğer borularına ileten boru Esas boru: ana borudan ayrılarak konutlara su ileten boruları besleyen boru Tali boru : ana boru ve esas borulardan suyu alarak konut bağlantılarına ileten borulardır.

11.Atık sular Su getirme ve atık suların uzaklaştırılması birbirinden ayrı düşünülemez. Her ikisi de birbirinin tamamlayıcısıdır. Genel olarak dağıtılan sular kullanıldıktan sonra, yaklaşık % 70’nin kullanılmış (atık) sular haline geldiği kabul edilir. Kullanılmış sular sağlık açısından olumsuz ve kirlenmiş sulardır.

Atık Suların Uzaklaştırılması Atık suların uzaklaştırılması için şu tesislerin inşası ve işletilmesi gerekir : Atık suları toplayan tesisler Atık su arıtma tesisleri Atık suları uzaklaştıran kanalizasyon sistemleri Kanalizasyon sistemi yapıları tüm sistemi tanımlar. Bu tesislerin yapımı ülkelerin ekonomik gücüyle de orantılıdır.

Kanalizasyon Sistemleri Birleşik sistem : toplanan evsel ve endüstriyel atık sular ile yağmur suları tek bir su yolu ile toplanır ve akıtılır. Ayrık sistem : atık sular ile yağmur suları ayrı kanallarda toplanır ve akıtılır. Kısmen ayrık sistem : ayrık kanalizasyon sisteminde iki kanal ağının suları büyük su yataklarında birbiriyle karıştırılır.

Birinci aşama İkinci aşama Üçüncü aşama Atık Suların Arıtılması Esas itibariyle su ve atık su arıtılması prensip bakımından birbirinden farklı değildir, fakat sadece tesise giren suyun kirlilik derecesi ile arıtılmış suyun niceliğinde fark vardır. Atık arıtma yöntemleri Atık sudaki kaba maddelerin ayrılma işleminden ibarettir. Birinci aşama Birinci aşamadan çıkan sıvının ileri arıtma işlemidir. Bu genellikle biyolojik faaliyet işlemleridir. İkinci aşama Çok kere ikinci aşamadan çıkan sıvının ince kum filtreden geçirilmesi ile tamamlanır. Üçüncü aşama

Kır yerleşmelerinde kullanılmış suların uzaklaştırılması Kır yerleşmelerinden sularla taşınan atıkların kentlerden gelen pis sulara göre miktarca az olması ve debilerinin zamanla daha çok değişmesi olasıdır. Bu pis sular daha taze ve daha yoğundurlar. Kır yerleşmelerinin kullanılmış suları normal olarak zemin içine verilerek uzaklaştırılır.

TEŞEKKÜRLER