SULAMA SUYU KAYNAKLARI

Sulama suyu kaynaklan, yerüstü ve yeraltı suları olarak başlıca iki gruba ayrılarak incelenir.

1. Yerüstü Su Kaynaklan

Gerek yerüstü gerekse yeraltı sularının ana kaynağı doğal yağışlardır. Yağışların yüzey akış yada yeraltı akışı yoluyla çay, dere yada nehirler aracılığıyla taşınması ve bir toplama yapısı içinde birikmesi sonucu, göller, barajlar ve göletler meydana gelir.

Yağış sularının bitki su tüketimine doğrudan yada dolaylı olmak üzere iki yönlü katkısı bulunmaktadır. Yağışın bitkilerin yetiştiği dönemde düşmesi durumunda doğrudan etkisinden söz edilebilir. Ancak, özellikle ülkemizin de içinde bulunduğu kurak ve yarı-kurak iklim kuşağı içerisine giren bölgelerde yağışın mev*simlere göre miktar ve aralıkları büyük değişiklik gösterdiğinden, yağış suları bitki su gereksinimini düzenli olarak karşılayamaz.

Yağış sularının dolaylı etkisi özellikle seralarda oldukça belirgindir. Çünkü seralar kapalı bir ortam olduğundan, yağışın bitki gelişim döneminde düşmesi koşulunda bile sera içindeki bitkilerin yağış sularından doğrudan yararlanması olanaksızdır. Bu gibi alanlarda yağış suları ancak, gölet, havuz yada sarnıçlarda toplanarak daha sonra kullanılabilir duruma getirilebilir. Yeraltı ve yerüstü doğal sulama suyu kaynaklarının bulunmadığı yada yetersiz olduğu koşullarda, yağmur sularının bu şekilde derlenerek kullanılması uygulamada sık karşılaşılan bir durumdur. Yukarıda da değinildiği gibi yağışlar dolaylı olarak çay, dere, nehir gibi akarsu ve göller gibi durgun su kaynaklarını, akarsular ise gölet ve barajlar gibi yapay su kaynakları ile toprak içine sızarak yeraltı su kaynaklarını oluşturur yada doğrudan denize dökülür. Bu sular, bulunduğu yerde sulama suyu olarak kul*lanılabilir.

Akarsular devamlı akış halinde olduğundan, geçtikleri yerlerde değişik toprak yapısıyla karşılaşır ve bu topraklardaki maddeleri eriterek bünyesine alır. Bundan dolayı çıkış noktasından başlayarak, akışlarının sona erdiği yere kadar bileşimleri sürekli olarak değişkenlik gösterir. Dolayısıyla, iyi kaliteli bir su, içerdiği erimiş maddelere ve bu maddelerin miktarına bağlı olarak sulama suyu özelliğini kaybedebilir. Ayrıca akarsuların büyük kentler ve endüstri bölgelerinden geçmeleri ve bu bölgelerdeki atık maddelerin bünyelerine karışması durumunda, sulama suyu özellikleri çok daha büyük ölçüde bozulabilir. Bir akarsuyun niteliği sulama suyu olarak kullanılmaya elverişli ise, içerisinde belirli oranda hava bulundurması ve sıcaklığının ortam sıcaklığına yakın olması gibi nedenlere bağlı olarak, yağmur sularından sonra en iyi sulama suyu oldukları kabul edilir, Ancak akarsulardan sürekli yararlanabilmek, akış rejimlerinin düzenli olmasına bağlıdır. Çoğu zaman akarsular yağışsız dönemlerde ya kurur yada akış debilerinde büyük düşmeler görülür. Özellikle kurak yada yarı kurak iklim koşullarında akarsular, düzensiz akış rejimine sahiptirler. Bu nedenle, akarsuların üzerinde belirli aralıklarla regülatörler yapılarak, suların belli bir yükseklikte ve miktarda regülatörler arkasında toplanması sağlanır. Böylece bu suların kısmen düzenli su durumuna dönüşümü sağlanabilmektedir, Ancak daha büyük çaplı depolama ve bunlann yağışsız dönemlerde kullanımı amacıyla akarsuların önlerine set çekilerek belirli bir havzada biriktirilmesi için gölet ve barajlar meydana getirilmelidir. Böylece akarsular, daha düzenli kullanılan sular durumuna dönüştürülebilir.

Akarsuyun önüne çekilen setlere kret adı verilir, Kretler beton veya topraktan yapılır. Ekonomik olması ve dayanma gücünün fazla olması nedeniyle büyük barajlar bile toprak baraj olarak inşa edilebilir, Kretin içinde suyu geçirmeyen bir kil çekirdeği
Daha önce de değinildiği gibi kret yüksekliği 15 m den küçük ise bu su toplama yapısına gölet, 15 m den büyükse baraj adı verilir. Yani gölet, barajın daha küçük kapasitelisidir. Kretin boyutları oldukça değişkendir. Dünyanın sayılı baraj*larından olan, Atatürk barajının kret boyutları 2 km taban ve 200 m üst genişlik, 2 km uzunluk ve 180 m yükseklik olarak projelenmiş ve uygulanmıştır.

Kret yapılacağı yerde çalışmaların düzenlenmesi ve oluşturulması için, akarsuyun akış yatağı, bir süre için değiştirilir. Baraj sahasının ilerisinden akar suyun önüne geçici bir set yapılır ki buna "batardo" adı verilir. Sular bu batardo yardımıyla, açılan geçici bir yataktan baraj bölgesi geçilerek tekrar eski yatağa akıtılır. Bu geçici yatağa "derîvasyon kanalı veya tüneli" adı verilir.

Baraj veya gölet tamamiandsğında batardo ve derivasyon tüneli (kanalı) ortadan kaldırılır. Su tekrar baraj kısmına akıtılır. Böylece su, baraj arkasında toplanmaya başlar ve bîr su birikintisi meydana getirir. Su biriktikten sonra suyun toplandığı göl yüzeyine "ayna" adı verilir. Baraj tamamen dolduktan sonra suyun baraj gövdesi üzerinden akmaması gerekir. Bunun için kretin sağında veya solun*da, gelen fazla suyu boşaltmak üzere bir "dolu savak" yapılır. Dolu savak taşkın halinde gelen suyun gövde üzerinden taşmadan dışarıya atılmasını sağlar. "Dip savak" ise, barajdan sulama suyu almak için yapılan kapaktır. Bu istendiği zaman açılarak gereksinim duyulan miktarda sulama suyu alınır.

Bir barajın veya göletin belirli bir ömrü vardır. Bu süre genelde 30-50 yıi kabul edilir. Bu ömür baraja dışarıdan gelen taş, çakıl, kum ve kil gibi sedimentle-rin baraj dibinde toplanma miktarıyla orantılıdır. Toplanma ne kadar fazla olursa, barajın ömrü o kadar kısalır. Bu bakımdan baraj veya göletin su toplama havzası ağaçlandırılır, erozyon önlenir ve baraj yada gölete sedimentlerin girmesi engel*lenerek ömrü uzatılır.

Yeraltı Su Kaynaklan

Yağış sularının toprak içine sızması ve yeraltındaki geçirimsiz katmanlarda toplanmasıyla yeraltı sulan meydana gelir. Yeraltı sulan durgun veya hareketli olabilir. Yeraltındaki büyük boşluklarda toplanan sular yeraltı göllerini oluşturur, ayrıca sular toprak içinde de birikebilir ve taban suyu olarak durgun suları meyda*na getirir. Yeraltındaki durgun sular kimi zaman topoğrafik koşullara bağlı olarak eğimin etkisi ile akışa geçerek, bazen yeraltı nehirleri olarak da karşımıza çıkar ve hareketli sular, yani yeraltı nehirleri meydana gelir.

Toprak içinde su taşıyan toprak katmanına "aküfer" adı verilir. Yeraltısuyu iki geçirimsiz tabaka arasında toplanmış ise buna "sıkışmış" aküfer denir. Aküferin derinliği, genişliği, boşlukların büyüklüğü yani kısacası aküferin kapladığı alan, yeraltından alabileceğimiz yeraltı su miktarını belirler. Aküferden suyun alınması kuyular açarak yapılır, Ancak yeraltı sularının toplandığı geçirimsiz katmanın toprak yüzeyine yakın kısmından, yeraltı suyunun kendiliğinden yer-yüzüne çıkması durumunda, kaynak meydana gelir. Böylece yeraltı suları kendiliğinden kullanılır duruma geçer. Yeraltı suların kullanımı daha çok kuyular açılarak yapılır.

Kuyu,- yer yüzeyine dikey, derinlemesine açılan deliklere denir. Yüzeysel ve derin iki tip kuyu bulunur.

Yüzeysel kuyuların debisi düşük, derinliği azdır. Kazma (keson), burgu ve çatana kuyular olmak üzere üç şekli vardır.

Kazma (keson) kuyuların tarihi çok eskilere dayanır. Maliyetleri ucuz ve uzun ömürlü kuyulardır. Bu yüzden daha çok tercih edilmiştir. Ancak günümüzde derin kuyular açılması, yüzeysel kuyuların önemini azaltmıştır.

Kazma kuyuların derinliği maksimum 20 m. kadardır. Çaplan 1-10 rn arasında değişir. Genişliği dar ve derinliği az olan kuyuların debisi 3-5 ?t/sn iken, genişliği ve derinliğin artmasıyla debi 100-300 it/sn'ye kadar yükselebilir. Çukur açıldıktan sonra etrafı taş duvarla örülür, Son yıllarda taş duvar yerine, beton atkılar kullanılmaktadır. Bunun iki yapılış şekli bulunur, Birinci şekilde, toprakta 2-5 rn. genişlikte ve 1 m. derinlikte çukur açılmakta, sonra çukur etrafına demir çubuk koyarak, 20-30 cm. genişliğinde kalıp yapılmakta ve beton dökülmekte ve sonra toprak tekrar 1 m. derinlikte kazılmakta ve etrafı aynı şekilde betonlanmakta ve bu şekilde su bulunan tabakaya kadar kuyunun derinliği indirilmektedir. ?kinci şekilde 1 m. derinlikte kazılan çukurun genişliğine uyacak çapta, daha önceden dökülmüş, hazırlanmış, 20-30 cm. kalınlığı.ve ?m, yüksekliğinde çember şeklindeki kalıplar içine demirli beton dökülür ve betondan kalıplar yapılır. Bu beton çember kalıplar açılan ?m. derinliğindeki çukur içine oturtulur. Sonra beton çem*berin altındaki toprak yeniden 1 m. derinlikte kazılır. ?lk beton çemberin üzerine yeni bir çember konur ve iki çemberin kendi ağırlığından yararlanılarak, kazılan kısma beton çemberlerin kayması ve oturması sağlanır. Böylece kazma ve beton çember oturtma işlemi tekrarlanarak, istenen kuyu derinliğine inilir.

Burgu kuyular, özel toprak delici burgular kullanılarak kuyu kazıcı kişiler tarafından açılır. Burgu yapılırken kuyu içine su verilir ve su yardımıyla kazılan toprak kuyu dışına çıkartılır. Aynı zamanda çukur kazıldıkça içine sondaj borusu sokulur. Kuyunun derinliği 15-20 m'ye kadar inebilir. Çapı 10-30 cm. kadardır. Debileri 1-5 ?t/sn arasında değişir.

Çakma kuyular 10-20 m. derinliğe kadar iner. Çaplan !0₂₀ cm,, debileri 1-5 ?t/sn kadardır. Toprak üzerinde kurulan bir sehpadan, borular üzerine ağırlıkla vurularak, boruların toprağa çakılması sağlanır. Bu bakımdan çakıl veya kaya katmanlan içermeyen yumuşak topraklarda uygun sonuç verir.

Derîn kuyular "darbeii" ve "döner matkaph (rotan)" olmak üzere iki ayrı yöntemle açılabilir. Darbeii sondaj yönteminde bir darbe aygıtı île gevşetilen ve Dalgıç pompalarda motor ve pompa birlikte su içine yerleştirilir. Bu pompa*larla suyu çok derinlerden çekme olanağı vardır. Ancak bu pompaların üretimi yüksek teknoloji gerektirdiğinden fiyatları oldukça pahalıdır. Motor ve pompa kuyuya birlikte indirildiğinden, pompa, dinamik su seviyesinin en az 1-3 m. altına yerleştirilmelidir. Böylece motor ve pompa her zaman suyun içinde kalır. Bu tip pompaların kullanıldığı durumda yanlış yerleştirme sonucu su seviyesi pompanın altına düşerse çeşitli sorunlar ortaya çıkar.

Derin kuyu türbin pompalarında, pompa ve motor iki kısma ayrılmış olup, pompa kuyu içinde dinamik su seviyesinin en az 1-3 m. altına konurken, motor kısmı kuyu üzerine oturtulur. Motor gücü, bir mil aracılığıyla su içindeki pompaya iletilir. Bu bakımdan kuyudan su çekme derinliği, mil uzunluğuna bağlı kalır. Milin çok uzun olması iletim kayıplarını yükselteceği için, bu tip pompalar belli bir derinliğin altına indirilemez.

Pompaj tesislerinde motor olarak benzin veya mazotla çalışan içten yanmalı motorlar yada elektrikle çalışan elektrik motorları kullanılabilir. Elektriği olan yerlerde elektrik motorları, ucuz, temiz ve kullanışlı olmaları nedeniyle tercih edilirler.

Pompalar çark adedine göre tek veya çok kademeli olabilir. Pompa içerisinde bir adet çark varsa tek kademe, çark sayısı iki veya daha fazla ise çok kademeli pompa adını alır. Çok kademeli pompalar daha yüksek debiyi daha derinden çekebilir ve istenilen yüksekliklere basabilir. Bu nedenle, toprak yüzeyine yakın yüzeysel kuyularda kullanılan santrifüj pompalar daha çok tek kademeli, dalgıç ve türbin pompalar ise çok kademeli olarak üretilirler.

Bir motopomp seçilirken onun manometrik yüksekliğine (Hm) ve debisine (Q) dikkat etmek gerekir. Pompa debisi (litre/sn) veya (m3/saat) olarak belirlenir. Bir pompanın manometrik yüksekliği suyun emildiği derinliğe (emme yüksekliği = He), suyun alındığı nokta ile çıkarıldığı nokta arasındaki kot farkına (geometrik yükseklik = rig), suyun borudan akarken sürtünme nedeni ile ortaya çıkan kayıplara (Sürtünme kaybı yüksekliği = Hf) ve işletme basıncına (Hiş) bağlı olup, bunların toplamına eşittir. Boru içindeki su çıkış noktasında belli bir basınca sahip olmalıdır. Eğer bu basınç yeterli olmazsa, su belli bir yüksekliğe kadar çıkar ve ya borudan dışarı akmaz yada düşük basınçla çıkar. ?şte suyun borudan dışarı çıktığı anda gereksinim duyulan basınca, "işletme basıncı" denir. ?şletme basıncı kullanım şekline göre farklılık gösterir. Evlerde kullanım durumunda 2 atmosfer (20 mSS), depo ve havuzlara çıkışlarında 1 atmosfer (10 mSS), yağmurlama sulamada 3 atmosfer (30 mSS) ve damla sulamada 1,5 atmosfer (15 mSS) çıkış basıncı yeterli olarak kabul edilmektedir.
Örnek olarak, pompamız 3 m'den suyu alıyorsa (He), suyun boruda sürtün*mesi sonucu yük kaybı 5m (Hf), geometrik yüksekliği 12 m (Hg) ve damla sulama yaptığımızda işletme basıncı (Hiş) 15 mSS olursa pompa manometrik yüksekliği;

% 50, motor randımanı ise % 85 olan bir motopomp'un 1 1.0 beygir gücünde olması gerekir.

Elektrik motorlarında beygir gücü yerine daha çok kilovat (kw) birimi kul*lanılır. 1 kw = 1,36 BG veya 1 BG = 0.736 kw'dır. Bu durum yukarıdaki örneğe uyarlanacak olursa, kullanılacak elektrik motoru;

11.0 BG x 0.736 = 8 kw gücünde olmalıdır.

 Kaynak: Sera Bitkilerinin Sulanması

Prof.Dr. Atila GÜNAY – Doç.Dr. M.Ali UL