SU VE ATIKSU MÜHENDİSLİĞİ

Transkript

1 SU VE ATIKSU MÜHENDİSLİĞİ Cilt 1 Su Temini ve Atıksuların Uzaklaştırılması, Tip Projeler Proje Misalleri Prof. Dr. Yılmaz MUSLU İTÜ İnşaat Fakültesi Öğretim Üyesi İstanbul, 2013

2 Kitabın Adı : Su ve Atıksu Mühendisliği Cilt 1 Yazarı : Prof. Dr. Yılmaz MUSLU 2013 SU VAKFI Tüm yayın hakları anlaşmalı olarak Su Vakfı na aittir. Kaynak gösterilerek alıntı yapılabilir, izinsiz çoğaltılamaz, basılamaz. ISBN : (1.c) Baskı Yeri ve Tarihi : İstanbul 2013 Gözden Geçirenler : Prof. Dr. İzzet ÖZTÜRK Y. Doç. Dr. Esra ATEŞ GENCELİ İç Düzen ve Kapak Tasarımı : Muhiddin YENİGÜN Baskı ve Cilt : Elma Bilgisayar Basım ve Ambalaj San.Tic.Paz.Ltd.Şti. Halkalı cad. No:164 B-4 Blok Sefaköy-Küçükçekmece İstanbul Tel: Fax: SU VAKFI SU VAKFI Atatürk Bulvarı No:34/16 Aksaray Fatih İstanbul Tel: (212) Faks: (212) suvakfi@suvakfi.org.tr -

3 Yılmaz MUSLU ( ) Prof. Dr. Yılmaz Muslu 1936 yılında Beyşehir de doğmuştur yılları arasında İstanbul Teknik Üniversitesi nde sürdürdüğü İnşaat Mühendisliği eğitiminden yüksek mühendis olarak mezun olmuştur yılları arasında İTÜ de asistan olarak akademik hayatına başlamıştır tarihleri arasında Hollanda da Dünya Sağlık Teşkilatı bursu ile Çevre Mühendisliği eğitimi almıştır yılları arasında İTÜ ne dönerek oradaki görevine devam etmiştir yılı, 15 Eylül - 10 Ekim tarihleri arası UNESCO nun organize ettiği Yüzeysel Akış üzerine eğitim alarak araştırma alanlarını genişletmiştir yılında İTÜ İnşaat Fakültesi ÇevreMühendisliği Bölümü nde doktora çalışmasını tamamlayan Prof. Dr. Yılmaz Muslu aynı üniversitede yılları arası Dr. Asistan, yılları arası Doçent, 1977 yılı sonrası ise Profesör olarak görev almıştır. Su ve atıksu arıtımı, su temini ve hidrolojisi, çevre modelleme, filtrasyon ve biofiltrasyon, diffüzyonal kütle transferi, arıtma tesisleri ve yan savakların hidroliği çalışma konularından bazılarıdır yılında aramızdan ayrılan Prof. Dr. Yılmaz Muslu yu en iyi anlatacak olan vefatı üzerine öğrencisi Prof. Dr. Cumali Kınacı tarafından kaleme alınan aşağıdaki satırlardır. Bilime adanmış bir ömür. Bütün akademik hayatı İTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü nde geçmiş öncü bir akademisyen. Ömrünün son 5 yılına kadar bilgisayarı olmadığı halde, 68 yıllık bir ömre sığmış, büyük çoğunluğu tek isimli 52 uluslararası ve 31 ulusal toplam 83 makale, 12 uluslararası ve 31 ulusal toplam 43 bildiri. Her kelimesi üzerinde özenle düşünerek ürettiği 126 akademik yayın sayfayı aşmış 26 kitap. Yayınlarına SCI tarafından taranan dergilerde yapılmış 184 atıf. Türkiye ye Çevre Mühendisliği terminolojisini kazandıran, bu alanı tanıtan kişi. Türkiye de Çevre Mühendisliği eğitimi, akademisyenler, piyasada çevre mühendisliği alanında çalışan herkes O na çok şey borçlu. Bütün hizmetlerine karşılık yaşarken hiçbir ödüle iltifat etmeyen bir kişilik. Ve O nu biraz tanımlayabilecek 3 satır: Sessizce yaşadı, sessizce üretti, ve dünyayı sessizce terk etti. Ruhu şad olsun.

4 ÖNSÖZ Çevre, insanın, sosyal, biyolojik ve kimyasal bütün faaliyetlerini devam ettirdiği bir ortam olarak tarif edilir. Genel olarak üç çeşit çevreden söz edilebilir: l. İnsanın iç çevresi ve sosyal çevresi; 2. Teneffüs edilen hava, içilen ve kullanılan su, beslenme için lüzumlu gıda maddeleri ile ilgili çevre; 3. Arzın genel çevresi, yani bütün kainat, insanın uzaya açılması ve oradaki faaliyetlerden etkilenmesi sebebiyle bu üçüncü çevre, günümüzün ve geleceğin önemli bir problemini teşkil edecektir. Bu itibarla onun yaratılış, oluş ve değişimini tefekkürle karşılamak gerekir. İnsanın bu şekilde tarif edilen maddi ve manevi çevresi, günümüzde, hayatı idame ettiren özelliklerini kaybetmeye hatta bazen de yaşanacak bir yer olmaktan çıkmaya başlamıştır. Bu sebeple, çevre kirlenmesinin tehlikeli seviyelerin üstüne çıkmasının önlenmesi, son yılların çok önemli bir problemi olmuş ve bu maksatla çevre bilimleri ve teknoloji adı altında yeni bir bilim ve teknoloji gelişmeye ve ön plana çıkmaya başlamıştır. Üç ciltlik bu kitap serisi, bu bilgi ve teknolojinin tanıtılması ve ülkemize girmesi gayesiyle yazılan bir dizi eserin arasında bulunmakta ve daha ziyade teknik üniversite ve mühendislik fakültelerinin inşaat ve çevre mühendisliği bölümlerinde Su Kalitesi Yönetimi, Su Temini ve Çevre Sağlığı, Çevre Kirlenmesi ve Kontrolü, Su Getirme, Atıksu Uzaklaştırma ve Terfi Merkezleri gibi isimler altında okutulan derslerin bir kısım müfredatını oldukça ayrıntılı bir şekilde içine almaktadır. Diğer konular bu eserin Kaynaklar bölümü sonunda isimleri yazılı kitaplarımızda verilmiştir. * Su, atık su ve çevre mühendisliği öğretimine bir esas teşkil etmesi ve proje ve tatbikatta çalışan mühendislerin bu konudaki ihtiyaçlarının karşılanması gayesi ile yazılmış olan bu eserlerin bu hizmet maksadının dışında bir iddiası yoktur. Mevcut kusur ve eksiklikler müellifinin samimiyetine bağışlanmalıdır. Ön sözünden son sözüne kadar bu eserler çeşitli kaynaklardan faydalanarak telif edilmiştir. Daha geniş bilgi için referans olarak verilen yabancı dildeki literatüre müracaat edilmelidir. Zira şevk hayatının bineği, merak ilmin hocasıdır. Bu kitap Su Vakfı nın bir kültür hizmeti olarak yayınlanabilme şansına kavuşmuştur. Bu sebeple kitabın basımını sağlayan Su Vakfı nın değerli yöneticilerine ve Sayın Prof. Dr. Veysel Eroğlu na burada teşekkür etmeyi bir vazife biliyorum.. (*) Sahife 378 deki kitap listesine bkz. Erenköy, Temmuz 2001 Yılmaz MUSLU

5 İçindekiler VII İÇİNDEKİLER 1. KISIM SU İHTİYAÇLARI 1. Temel Kriterler 1-1. Su ve Atık Su Miktarlarının Hesabına Esas Olan Temel Parametreler Proje Süresi Birim Değerler 2-1. Su Sarfiyatına Etkiyen Faktörler Birim Su Sarfiyatları KISIM SU KAYNAKLARI 1. Su Alma Yapıları 1-1. Menbaların Çeşitleri Menbaların Verimleri Menba Sularının Sıcaklıkları Menba Sularının Özellikleri Menbaın Açılması Tabaka Menbalarında Kaptaj Şekli Toplama Odaları Basınçlı Menbalardan Su Alma Savak Menbalardan Su Alma Yeraltı Sularının Yatay Tesislerle Alınması Yeraltı Sularının Düşey Tesislerle Alınması Hazneli Kuyular Yatay Filtreli Kuyular Daimi İksa Şekilleri Kazma Kuyu Ağzında Tamamlama İşleri Hazneli Kuyuların Su Alma Kapasitesi ve Boyutlandırılması Kısmî Nüfûziyetli (Geçirimli) Kuyulara Doğru Yeraltı Suyu Akımı Hazneli Kuyuların Cidarına Verilecek Kalınlığın Tâyini (Belirlenmesi...38

6 VIII Su ve Atıksu Mühendisliği Cilt I - Yılmaz MUSLU Hazneli Kuyuların Çarıkları Hazneli Kuyularla İlgili Bazı Önemli Hususlar Hazneli Kuyulara Ait Sağlık Koruma Kaideleri Yatay Filtreli Kuyular Diyagonal Filtreli Kuyular Yatay Filtreli Kuyuların Hesap ve Boyutlandırılması Borulu Kuyular Burgu İle Açılan Kuyular Çakma Kuyular Enjeksiyon Usulü İle Açılan Kuyular Sondaj Kuyuları Darbeli Sondaj Döner Sondaj Su Taşıyan Tabakanın Tanınması Ters Hidrolik Döner Sondaj Metodu Sondaj Metodunun Seçimi Sondaj İçin Lüzumlu Su Hidrolik Döner Sondaj Alternatifi Muhafaza Boruları ve Filtre Donanımı Muhafaza ve Filtre Borularının Yerleştirilmesi Muhafaza Borusunun Yapılması Borulu Kuyuların Çimentolanması Filtre Borularının Konstruksiyon Şekilleri Tel Örgülü Filtre Boruları Yarıklı Filtre Boruları Uygun Filtre Borusunun Seçilmesi Çakıl Filtreli Kuyular Çakılın Yerine Konulması Kuyularda Boru Eklentileri Geliştirme ve Tamamlama İşleri Seviye Alçalması ve Kuyu Veriminin Ölçülmesi Kuyunun Derinliği ve Çapı ile İlgili Hidrolik ve Ekonomik Düşünceler Misal Dezenfeksiyon Kuyularda Filtre Borularının Korozyonu Filtre Borularının Kabuk Bağlaması Kuyularda Filtre Borularının Temizlenmesi

7 İçindekiler IX 3. KISIM SU GETİRME VE ATIK SU UZAKLAŞTIRMA 1. Suların İletilmesi İsale Hatlarının Sınıflandırılması İsale Hatlarının Enkesit Şekilleri Boru Hatları ve Boru Şebekelerinin Özel Yapıları Donatım Elemanlarının Konulduğu Yapılar Maslaklar Su Temini ile İlgili Proje Misalleri Pürüzlülük Katsayıları Prandtl, Karman ve Colebrook formülleri Yersel Yük Kayıpları Hidrolik Bakımından Belirsiz Sistemlerin Grafik Hesabı Bir Grup İçme Suyu Projesi Bir İsale Hattının Projelendirilmesi Bir Santrfüj Tulumbanın Emme Yüksekliğinin Hesabı İki Hazne Problemi Tulumba Gücünün Debi ile Değişiminin Hesabı Bir Santrifüj Tulumbanın Çalışma Bölgesinin Bulunması Bir Dal Şebekede Dağıtılan Debilerin Hesabı Bir Dal Şebekenin Hidrolik Hesabı Paralel Bağlama Karakteristik Eğrileri Birbirinden Farklı İki Tulumbanın Paralel Bağlanması Bina Su Tesisatında Boruların Hesabı İçin Esaslar Hesap Esasları Yük Kayıplarının ve Debilerin Verilmesi Halinde Boru Çaplarının Hesabı Hesap Misalleri Meskûn Bölgelerin Drenaj Yapıları Muayene Bacaları İkiz ve Birleşik Bacalar Yıkama Bacaları Kurblarda ve Birleşim Noktalarındaki Yapılar Alttan Düşümlü Bacalar Düşümlü Bacalar Kanalların Mansap Yerleri Dere Geçitleri Kanallarda Su Alma Yerleri Yüksek Sulardan Korunma Boru Köprüleri

8 X Su ve Atıksu Mühendisliği Cilt I - Yılmaz MUSLU Demir Yolu Geçişleri Kanal Ağının Özel Yapılarının Hesabı Dolu Savaklar veya Yan Savaklar Genel Esaslar Su Yüzünün Alçalması Hali Yükselen Su Yüzü Profili Savak Eşiğinin Maksimum Kurak Hava Debisine Tekabül Eden (Karşı Gelen) Su Seviyesine Konulması Savak Eşiğinin (1+n) Qp Debisine Tekabül Eden Seviyeye Konulması Ters Sifonların Hesabı Yağmur Suyu Giriş Yerleri Bordürde Teşkil Edilen Girişler Cadde Arkında Bırakılan Girişler Ark ve Bordur Girişlerinin Kombinezonu Olan Girişler Giriş Yerlerinin Projelendirilmesinde Dikkat Edilecek Hususlar Trafiğin, Bordüre Çok Yakın Olmadığı Hallerde Dikkat Edilecek Hususlar Trafiğin Bordüre Yakın Olarak Seyrettiği Yerlerde Dikkat Edilecek Hususlar Çok Az Eğimli veya Tamamen Düz Caddelerde veya Çukur Yerlerde Bırakılan Girişlerin Tertibinde Dikkat Edilecek Hususlar Yağmur Suyu Giriş Yerlerinin Tertip Esasları Yağmur Suyu Giriş Yerlerinin Hidrolik Hesabı Cadde Arklarında Bırakılan Girişlerin Hidrolik Hesabı Bordürde Teşkil Edilmiş Girişlerin Hidrolik Hesabı Yağmur Su Kanal Ağının Projelendirilmesinde Giriş Yerlerinin Göz Önünde Tutulması KISIM EKLER Ek. 1. Kuyu Grupları ve Kuyularda Girişim (Enterferans) Genel Denklemler Bir Kuyu Grubundan Elde Edilen Toplam Debinin Hesabı Sifonlu Kuyular Ek. 2. Hardy-Cross Metodu ile Su Şebekelerinin Hesabı Debileri Tashih Ederek Yük Kayıplarının Dengelenmesi Yük Kayıplarını Tashih Ederek Debilerin Dengelenmesi Ek. 3. Hidrolik Tablolar Kaynaklar