Yağmurlama Sulama Sistemlerinde Su Da ğıl ımı ile Tasar ı m Kriterleri Aras ı ndaki İ lişkiler*

Transkript

1 TARIM BILIMLERI DERG İ S İ 2003, 9 (3) Yağmurlama Sulama Sistemlerinde Su Da ğıl ımı ile Tasar ı m Kriterleri Aras ı ndaki İ lişkiler* İlknur KUTLAR' M. Ali TOKGÖZ2 Geli ş Tarihi: Özet: Bu çal ışmada, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ara ştı rma ve Uygulama Çiftli ğinde, 1000 x 1000 m boyutlar ı ndaki (1000 da) bir model alanda alternatif ya ğmurlama sulama sistemlerinin tertibi yap ı lm ış, değ iş ik bitkiler için sistem unsurlar ı boyutland ı r ı lm ış, maliyet analizleri yap ı lm ış, eş su dağı l ım düzeyleri elde edilmi ş ve yağ murlama sistemlerinde birim alana dü şen y ı ll ık toplam masraflar ile verim de ğerleri kar şı laşt ı r ı larak mevcut durumda kullan ı lan projeleme kriterlerinin geçerlili ği araşt ı r ı lm ışt ı r. Sonuçta, en ekonomik çözümün, ba şl ık tertip aral ı klar ı na ve lateral boyunca debi da ğı l ı m ı na ait eş su da ğı l ı m düzeylerine ba ğ l ı olmad ığı, projelemenin alternatif sistem tertiplerinde ve farkl ı bitkilerde ekonomik analizlere göre yap ı lmas ı gerekti ği bulunmu ştur. Bunun yan ı nda, yağmurlama sulama sistemlerinde, ba ş l ı k tertip aral ı klar ı, lateral boru uzunlu ğu artt ıkça ve lateral boru çap ı azald ıkça, sistem maliyetinin dü ştüğü, ayr ı ca e ş su da ğı l ı m düzeyi dü ştükçe verimde de azalma oldu ğu belirlenmi ştir Anahtar Kelimeler: ya ğ murlama sulama, e ş su da ğı l ım düzeyi, su-verim ili şkileri, sistem maliyeti Relationships Between Water Distribution Uniformity and Design Criteria in Sprinkler Irrigation Abstract: In this study, the alternative sprinkler irrigation systems for different crops were planned and designed for 1000 da (1000mx1000m) of a model area considered in the research and Application Farm of Faculty of Agriculture, University of Ankara. In these systems, cost analysis, water distribution uniformities, annual total costs, and crop yields were determined. Validity of the existing design criteria of sprinkler irrigation systems was found that the most economical solution was not depend on the water distribution uniformity, system design should be done by considering alternative system layouts and crop characteristics. In addition system cost decreased when sprinkler spacings and lateral length were lower. Crop yields decreased due to poor water distribution uniformity. Key Words: sprinkler irrigation, water distribution uniformity, yield response to water, system cost Giri ş Bitkinin ihtiyaç duydu ğu su miktar ı n ın ya ğışlarla kar şılanamayan k ısm ı n ın topra ğa kontrollü olarak verilmesi biçiminde tan ı mlanan sulama, en önemli tar ı msal girdilerden biridir ve bitkisel üretimde kararl ı l ığı sağ layan, di ğer tar ımsal girdilerin etkinli ğini art ı ran bir unsurdur (Korukçu ve Y ı ld ı r ı m 1981). Tar ım alanlar ı sulamaya aç ı l ırken, mevcut iklim, toprak, topografya, bitki ve su kayna ğı özellikleri ile ekonomik ve sosyal ko şullar dikkate al ı narak koşullara en uygun sulama yöntemi seçilir, sulama yönteminin gerektirdi ği sulama sistemi planlan ı r, sistem unsurlar ı boyutland ı r ı l ı r, sistemin kurulma ve i şletme ilkeleri belirlenir ve sistem öngörüldü ğü biçimde kurularak i şletilir. Bunun yan ında sistemde izleme ve de ğerlendirme yap ılarak, varsa sorunlar ortaya konur ve bu sorunlar ı n giderilmesi çal ışmalar ı yap ı l ı r. Yağmurlama sulama yönteminde, arazi üzerine belirli aral ı klarla yerle ştirilen ya ğmurlama ba ş l ı klar ı ndan bas ı nç alt ında püskürtülerek do ğal ya ğışa benzer biçimde verilen sulama suyu, bitki yada toprak yüzeyine dü şer ve infiltrasyonla toprak içerisine girerek bitki kök bölgesinde depolan ır. Sulama suyunun toprak yüzeyinde e ş da ğı l ı ml ı olmas ı, toprak içerisinde de e ş da ğı l ı ml ı olmas ı n ı sağ lar (Balaban ve Korukçu 1969, Aküzüm 1976, Y ı ld ı r ı m 1996). Bu çal ışmada amaç, topraktaki nem eksikli ğ ine duyarl ı l ı klar ı farkl ı olan bitkilerin ya ğmurlama yöntemiyle sulanmas ı ko şulunda, de ğ işik eş su da ğı l ı m düzeyi elde edilen ba ş l ık tertip aral ı klar ı, lateral boru çap ı ve lateral uzunluklar ı için, bitkilerin su-verim ili şkilerinden yararlanarak, birim alan verimlerindeki azalma miktarlar ı n ın ve ya ğmurlama sulama sistem maliyetlerinin elde edilmesidir. Bu de ğerlerin kar şı la şt ı r ı lmasi sonucunda, yayg ı n olarak kullan ılan ölçütlerden olan, ya ğmurlama ba ş l ı klar ı için Cuk /.084 ve lateral boru hatlar' için Cuk /097 tasar ı m ölçütlerinin geçerlili ği saptanmaya çal ışı lm ışt ı r. Ya ğmurlama sistemlerinde kullan ılan herhangi bir ya ğmurlama ba ş l ığı, genellikle, daire biçiminde bir alan ı ı slatmaktad ır. Bu ıslatma alan ında genellikle ba ş l ı k yak ı n ına fazla miktarda su dü şmekte ve ıslak çepere doğ ru gidildikçe su miktar ı nda da azalma olmakta, sonuçta toprak içerisinde e ş olmayan bir su da ğı l ı m ı meydana Yüksek Lisans Tezi'nden haz ı rlanm ışt ı r I Selçuk Üniv. Ziraat Fak. Tar ı msal Yap ı lar ve Sulama Bölümü-Konya 2 Ankara Üniv. Ziraat Fak. Tar ı msal Yap ı lar ve Sulama Bölümü-Ankara

2 KUTLAR, İ. ve M. A. TOKGÖZ, "Ya ğmurlama sulama sistemlerinde su da ğı l ı m ı ile tasar ım kriterleri aras ı ndaki ili şkiler" 297 gelmektedir (Aküzüm 1976, Korukçu ve Y ı ld ır ım 1981, Y ı ld ı r ım 1996). Tekil ya ğmurlama ba ş l ığı na ili şkin ıslatma alan ında topra ğa giren suyun olu şturdu ğu dağı l ı m, yağmurlama ba ş lığın ın su dağıl ım eğrisi olarak tan ımlanmaktad ır. Bu eğrinin biçimi üzerinde ilk olarak Christiansen (1937) çal ışmış ve e ğri biçimini alt ı farkl ı s ı n ıfta de ğerlendirmi ştir. Su da ğı l ı m eğrilerinde, ba ş l ı k yak ı n ında topra ğa daha fazla su girdi ği ve ıslak çepere doğru gittikçe azald ığı saptanmışt ır. Christiansen (1941), Cuk /084 oldu ğunda ıslatma desenindeki su da ğı l ı m ı n ı n kabul edilebilir düzeyde olaca ğı n ı belirtmi ş ve ya ğmurlama ba ş l ı klar ı n ın, bu koşulu sağlayacak aral ı klarla yerleştirilmesini önermi ştir.ya ğmurlama sulama sistemlerinde lateral boru hatt ı boyunca kabul edilebilir düzeyde ba ş l ık debisi da ğı l ı m ı için, Cu?.%97 olacak biçimde lateral boru büyüklü ğünün seçilmesi gerekti ğ ini öneren Perold (1977), Christiansen e ş da ğı l ı m katsay ıs ı n ın (Cu) do ğrudan bulunabilece ği grafıkler geliştirmi ştir. Benzer çal ışma, Y ı ld ı r ım (1980) taraf ından da yap ı lm ış ve farkl ı boru cinsi ve çaplar ı için Cu e ş da ğı l ım katsay ı s ın ın doğrudan bulunabilece ği grafikler olu şturulmu ştur. Ba ş l ı k aral ı klar ı n ın seçiminde Cu %84, lateral boru büyüklü ğünün seçiminde Cu %97 kurallar ı sonucunda elde edilecek e ş-su da ğı l ım düzeyinin her zaman ekonomik olmad ığı n ı belirten Benami (1967), e ş da ğı l ı m katsay ı lar ı n ı n kullan ı lmas ı nda bitki cinsi, toprak özellikleri ve sa ğlanacak gelirin gözönünde tutulmas ı gerekti ğ ini vurgulam ışt ır. Bu dü şünce ile bir ara şt ı rma yapan Y ı ld ı r ı m (1988), şeker pancar ı n ın ya ğmurlama yöntemiyle sulanmas ı koşulunda, su-verim ili şkilerini de kullanarak farkl ı Christiansen e ş da ğı l ı m katsay ı lar ı, di ğer bir anlat ı mla, bir lateralin sulayaca ğı alanda farkl ı su da ğı l ı m düzeyleri için sistem maliyetleri ve elde edilecek gelir değerlerini bulmu ş, y ı ll ık fayda-masraf oranlar ı n ı kar şı laşt ı rm ış ve sonuçta, ya ğmurlama sulama sistemlerinin tasar ı m ı nda, sözü edilen Cu %84 ve Cu %97 ko şullar ı n ı n yeterli olmad ığı n ı, daha dü şük düzeydeki su da ğı l ı m ı nda daha yüksek fayda-masraf oran ı n ın elde edilebilece ğini bulmu ştur.kültür bitkilerinde su-verim ili şkilerinin ifadesinde, uygulamada yayg ın olarak Doorenbos and Kassam' ı n (1979) geli ştirdi ğ i; Ya \ 1 = ky Ym, 1 ET a ET, FAO modeli kullan ı lmaktad ı r. Bu e şitlikte; Ya : Gerçek verim, kg/da, Ym : Maksimum verim, kg/da, Ky : Su-verim ili şkisi faktörü, ETa : Gerçek bitki su tüketimi, mm/mevsim, ETm Maksimum bitki su tüketimi, mm/mevsim, (1 - Y a / Ym) : Oransal verim azalmas ı ve (1 - ET. / ET m) Oransal bitki su tüketimi değerlerini göstermektedir. Ya ğ murlama sulama sistemlerinde, sulanan alan ı n değ i şik noktalar ı nda farkl ı sulama suyu miktarlar ı n ı n uygulanmas ı söz konusu olduğ u için, bu modelden yararlanarak de ğ i şik su da ğı l ı m düzeylerinde oransal verim azalmas ı ve dolay ı s ıyla gerçek verim değerlerini elde etmek mümkündür (Y ı ld ı r ı m 1988). Materyal ve Yöntem Ara şt ırmada, arazi çal ışmalar ı, Ankara Üniversitesi Ziraat -Fakültesi Ara ştır-ma ve Uygulama Çiftliğinde, 1998 y ı l ı yaz aylar ında yürütülmüştür. Araşt ırma ve Uygulama Çiftliği, 39 36' kuzey enlemi ile 32 40' bat ı boylam üzerindedir. Ortalama yüksekli ği 1050 m dir. Yar ı kurak iklim özelliklerine sahiptir. Çiftli ğe en yak ın olan Haymana meteoroloji istasyonundan alman baz ı iklim elemanlar ın ın uzun y ıllar ortalamas ına göre, de ğerleri; y ı ll ı k ya ğış mm, y ı ll ık ortalama s ıcakl ık 9.5 C, y ıll ık ortalama ba ğ a) nem %65.2, y ı ll ık ortalama rüzgar h ız ı n ın 2 m yükseklikteki e şdeğeri 2.1 m/s ve y ı ll ık ortalama güneşlenme süresi 7.1 h olarak bulunmu ştur. Bu çal ışmada, model olarak ele al ı nan alan ın toprak bünye s ı n ıf ı kil (C) dir. Toprakta taban suyu, drenaj, tuzluluk ve sodyumluluk gibi sorunlar bulunmamaktad ır. Model alanda kullan ı labilir su tutma kapasitesi mm/90 cm, su alma h ız ı ortalama 7.8 mm/h biçimindedir. Ara şt ırmada, teknik özellikleri Çizelge 1 de verilen tek memeli, orta bas ı nçl ı, tarla tipi ba ş l ı klar kullan ı lm ışt ı r. Göz önüne al ınan model alan 1000x1000 m boyutlar ı ndad ır. Bu alan için yap ı lan yakla şımlar a şağıda verilmi ştir.ya ğmurlama sistemi yar ı sabittir. Ana boru hatt ı gömülüdür ve 10 atm. i şletme bas ı nçl ı sert PVC borulardan olu şmaktad ır. Lateral boru hatt ında 6 atm. i şletme bas ı nç! ı alüminyum borular kullan ı lmaktad ır. Su kayna ğı derin kuyudur ve dinamik yüksekli ği 50 m dir. Kuyu, alanda tar ı m ı yap ılan bitkilerin su ihtiyac ı n ı tam olarak kar şılayacak kapasitededir. Alanda elektrik enerjisi mevcuttur ve sulama suyu model alana dalg ıç tipi pompa ile al ı nm ışt ı r. Alanda şeker pancar!, patates ve soya tar ı m ı yap ı lmaktad ır ve her y ıl alan ı n tamam ı nda yaln ızca bu bitkilerden biri yeti ştirilmektedir.tar ı m ı yap ı ld ığı öngörülen şekerpancar ı, topraktaki nem eksikli ğine dayan ı kl ı, soya orta derecede dayan ı kl ı ve patates ise duyarl ı bir bitkidir (Doorenbos ve Kassam 1979). Bitki su ihtiyac ı n ın tam kar şı land ığı koşulda, birim alan verimlerinin, şeker pancar ı nda 6000 kg/da soyada 350 kg/da ve patatesde 3500 kg/da oldu ğu yakla şı m ı yap ı lm ışt ır (Doorenbos and Kassam 1979). D İ E'den elde edilen bilgilere göre, bu ürünlerin 1999 y ı l ı ortalama sat ış fiyatlar ı s ı ras ıyla , ve TL/kg dir. Ara şt ırma alan ına ili şkin iklim elemanlar ı ndan yararlanarak, k ıyas bitki su tüketimleri Penman-Monteith yöntemi ile, Smith'te (1992) ilkeleri verilen CROPWAT bilgisayar paket program ı kullan ılarak hesaplanm ışt ı r. Tüm değerler bu programa girilerek ayl ık preriyotlar için, Çizelge 1. Denemede kullan ı lan yağmurlama ba ş l ığı n ı n teknik özellikleri Meme çap ı (mm) Yağ murlama h ız ı, ly (mm/h) I şletme bas ı nc ı, ho (atm) Baş l ı k debisi, q (m 3/h) Tertip aral ı klar ı, S ı x S2 (m) x x x x x x x x x18 34

3 298 TARIM BILIMLERI DERGISI 2003, Cilt 9, Say ı 3 ortalama günlük bitki su tüketimleri ile y ı ll ı k toplam sulama suyu ihtiyaçlar ı elde edilmi ştir. Bu hesaplamalarda, sulama rand ı man ı E = %70 al ı nm ış ve kullan ı labilir su tutma kapasitesinin % 50 si tüketildi ğinde (Ry = 0.50) sulamaya ba şlanaca ğı öngörülmü ştür (Korukçu ve Y ı ld ı r ı m 1981, Güngör ve Y ı ld ı r ım 1989).Çizelge 1'de verilen i şletme bas ı nc ı ve tertip aral ı klar ı nda ıslatma desenleri, ayr ınt ı lar ı Korukçu ve Y ı ld ı r ı m'da (1981) verilen birlikte çal ışan lateraller deneme yöntemine göre belirlenmi ştir. Bu amaçla, deneme alan ı nda 4 adet ya ğmurlama ba ş l ığı, her defas ında farkl ı tertip aral ı klar ında olacak biçimde yerleştirilmi ştir. Ba ş l ı klar aras ına 2 m ara ile su toplama kaplar ı, ayn ı kotta olacak biçimde kurulmu ştur. Ya ğmurlama ba ş l ı klar ı na, farkl ı işletme bas ı nçlar ında, 2 saat süre ile su verilmi ş ve kaplarda toplanan su hacimleri ölçülmü ştür (Aküzüm 1976, Y ı ld ı r ı m 1996).Farkl ı tertip aral ı klar ında elde edilen ıslatma desenlerine ili şkin e ş su da ğı l ım düzeyi, Christiansen e ş da ğı l ım katsay ı s ı ndan yararlan ılarak saptanm ışt ı r. C ub = 100 (1 h n m d ) (1) Eşitlikte; Cub=ya ğmurlama ba ş l ı klar ı n ın oluşturdu ğ u ı slatma desenlerine ili şkin Christiansen e ş da ğı l ı m katsay ı s ı (%), d=su toplama kaplar ında ölçülen su hacimlerinin ortalamadan olan mutlak sapmalar ı (cm 3), h, = ölçülen su hacimlerinin ortalamas ı (cm 3) ve n=su toplama kab ı say ıs ı d ı r. Lateral boru hatt ı boyunca, ya ğ murlama ba ş l ı klar ı n ı n bas ı nçlar ı, Y ı ld ı r ı m' ı n (1980) geli ştirdi ğ i; h i = h i + E j Ah n + Ahg (2) (1 Li) 0 ' 573 Li E i = e e şitliklerinden yararlanarak hesaplanm ışt ı r. Arazi çal ışmalar ı sonucunda, farkl ı i şletme bas ı nçlar ı ndaki ba ş l ı k debileri ölçülmü ş ve ara şt ırmada kullan ı lan yağmurlama ba ş l ı klar ı için debi-bas ı nç ili şkisi; q = 0.201h.5 (4) biçiminde saptanm ış ve (2) nolu e şitlikle elde edilen ba ş l ı k bas ı nçlar ı yerine konarak, lateral boyunca ba ş l ı k debileri elde edilmi ştir. Bu e ş itliklerde; h, = i. ba ş l ığı n bas ı nc ı (m), h i = lateral sonundaki ba ş l ı k bas ınc ı (m), E, = i. ba ş l ı k ile lateral sonundaki ba ş l ı k aras ında olu şan yük kay ı plar ı n ı n lateral toplam yük kay ı plar ı na oran ı, Ah, = uç ba ş l ı klar aras ındaki yük kay ı plar ı (m), Ah g = ard ışık ba ş l ı klar aras ında e ğimden kaynaklanan yükseklik fark ı (m), = i. ba ş l ık ile sondaki ba ş l ı k aras ındaki uzunlu ğun toplam lateral uzunlu ğuna oran ı ve q = ba ş l ı k debisi (m''/h)l ı r. Aq, cu 1 = 100 (I- --) (5) q Ara şt ı rmada, lateral boru uzunlu ğunun 125m, 250m ve 500m, lateral boru d ış çap ı n ın ise 50mm, 75mm ve 100mm olduğu koşullar gözönüne al ı nm ış ve bu ko şullar (3) için lateral boyunca ba ş l ı k debileri aras ı ndaki farkl ı l ı k düzeyi; Christiansen e şda ğı l ım katsay ı s ı ile ifade edilmi ştir. Bu e şitlikte, Cu, = lateral boyunca ba ş l ı k debilerinin farkl ı l ı k düzeyine ili şkin Christiansen e şda ğı l ı m katsay ıs ı (%), A q =ba ş l ık debilerinin ortalamadan olan mutlak sapmalar ı n ın ortalamas ı (m 3/h) ve q =ortalama başl ık debisi (m 3/h)t ı r. Bir lateral boru hatt ı n ı n sulad ığı alanda, lateral boyunca ortalama ba ş l ı k debisinin olu ştu ğ u noktadaki ıslatma deseninde dü şen su miktar ı n ı n ortalamas ı, uygulanmas ı gereken toplam sulama suyu miktar ı (dt, mm) olarak al ı nm ış ve di ğer ba ş l ıklara ait ı slatma desenlerinde farkl ı noktalara dü şen su miktarlar ı, ortalama ba ş l ı k debisinin oluştuğu ıslatma desenindeki su miktarlar ı (qi/ q) ile düzeltilerek hesaplanm ışt ır. Bu parametrede, qi = lateral boyunca i. ba ş l ığı n debisi, (m 3/h) ve q = lateral boyunca ba ş l ık debilerinin ortalamas ı (m3/h)'t ı r. Ara şt ırmada, sistem unsurlar ın ın boyutland ı r ı lmas ı, ayr ı nt ı lar ı Korukçu ve Y ı ld ı r ı m (1981) ile Y ı ld ı r ı m'da (1996) verilen ilkelere göre yap ı lm ışt ı r. Bu amaçla, önce sistem tertipleri yap ı lm ış ve uygulanacak net ve toplam sulama suyu miktar ı, sulama aral ığı ve sulaman ın tamamlanaca ğı gün say ı s ı gibi ön projeleme faktörleri hesaplanm ışt ı r. Maliyet analizleri için, öncelikle tüm sulama sistemlerinin metraj cetvelleri ve proje ke şif özetleri haz ı rlanm ışt ı r. Proje ke şif özetlerinde, Köy Hizmetleri 1999 y ı l ı birim fiyat cetvellerinden yararlan ı lm ışt ır (Anonim 1999 a,b). Bu cetvellerde yer almayan i şler için fiyatlar piyasa ara şt ı rmalar ı sonucunda bulunmu ştur. Proje ke şif bedelinden yola ç ıkarak, tesis masraf ı, yat ı r ı m masraf ı, y ı ll ık sabit masraflar, y ı ll ık enerji masraf ı, y ı ll ık bak ı m onar ım masraf ı, y ı ll ık sulama i şçili ği masraf ı ve y ı ll ı k toplam masraf de ğerleri Balaban (1986) da verilen ilkelere göre hesaplanm ışt ı r. Y ı ll ı k toplam masraflar ise, y ı ll ı k sabit masraflar ile y ı ll ı k işletme masraflar ı n ın toplanmas ı sonucu elde edilmi ştir (Balaban ve ark. 1970, Balaban 1986, Y ı ld ı r ı m 1996). Bulgular ve Tart ışma Ara şt ı rmada göz önüne al ınan bitkilerin büyüme mevsimi boyunca, ayl ık periyotlar için Penman-Monteith yöntemi ile hesaplanan k ıyas bitki su tüketimleri, her bitki için Doorenbos ve Pruitt (1977)'ten yararlanarak hesaplanan bitki katsay ılar ı, günlük ortalama bitki su tüketimleri ve ya ğmurlama yöntemiyle sulanmas ı koşulunda mevsimlik toplam sulama suyu ihtiyaçlar ı Çizelge 2' de verilmi ştir. Çizelgeden izlenece ği gibi, en yüksek günlük bitki su tüketimi, Temmuz ay ı nda, şeker pancar ı için 6.10 mm/gün, soya fasulyesi için 5.82 mm/gün ve patates için 6.01 mm/gün olarak belirlenmi ştir. En dü şük y ı ll ı k toplam sulama suyu ihtiyac ı mm ile soyada elde edilmi ş, bu değer patateste %7.7, şeker pancar ında ise %22.3 daha yüksek olmuştur. Ara şt ırmada kullan ılan ya ğmurlama ba ş l ığı n ı n farkl ı i şletme bas ı nc ı ve tertip aral ıklar ında elde edilen ı slatma desenlerine ili şkin Christiansen Cub eş da ğı l ı m katsay ı lar ı

4 KUTLAR, I. ve M. A. TOKGÖZ, "Ya ğmurlama sulama sistemlerinde su da ğı l ı m ı ile tasar ı m kriterleri aras ı ndaki ili şkiler" 299 Çizelge 2. Günlük ortalama bitki su tüketimi de ğerleri K ı yas bitki Bitki katsay ı s ı, kc Bitki su tüketimi, ET (mm/gün) Toplam sulama suyu ihtiyac ı, d AYLAR su (mm/mevsim) tüketimi,et Şeker Soya Patates Şeker Soya Patates Şeker Soya Patates (mm/gün) pancar ı fasulyesi pancar ı fasulyesi pancar ı fasulyesi Nisan May ı s Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Toplam Çizelge 3. Islatma desenlerinde elde edilen Christiansen e ş da ğı l ı m katsay ı lar ı İş letme bas ı nc ı, K, (m) Tertip aral ı klan, S, x S2 (m) Cub (%) 12 x x x x x x x x x Çizelge 3'te verilmi ştir. Ya ğmurlama sulama sistemlerinin tasar ı m ında göz önüne al ı nan Cub %84 ko şuluna göre seçim yap ı l ırsa, ara şt ırmada kullan ılan ya ğmurlama ba ş l ığı n ın yaln ızca 20 m ve 30 m i şletme bas ı nçlar ı nda 18x12 m tertip aral ı klar ı nda kullan ı lmas ı gerekti ğ i söylenebilir. Lateral boyunca ba ş l ı k debileri da ğı l ı m ı na ilişkin CuL Christiansen e ş da ğı l ı m katsay ı lar ı Çizelge 4'de verilmi ştir. Ya ğmurlama sulama sistemlerinin tasar ı m ı nda göz önüne al ınan CuL %97 ko şulunu, lateral boru uzunlu ğu 125 m oldu ğunda, dikkate al ınan tüm boru çaplar ı, lateral uzunlu ğu 250 m oldu ğunda, genel olarak 75 mm ve 100 mm boru çaplar ı, lateral uzunlu ğu 500 m oldu ğunda ise, genel olarak 100 mm boru çap ı n ın sa ğ lad ığı söylenebilir. Lateral boyunca sulanan alanda farkl ı noktalara dü şen su miktar ı n ın da ğı l ı m ı, göz önüne al ınan tüm i şletme bas ı nc ı, ba ş l ık tertip aral ığı, lateral uzunlu ğu ve lateral boru çap ı bileşimleri için elde edilmi ştir. Lateral boyunca sulanan alana ili şkin Christiansen Cu e ş dağı l ı m katsay ı lar ı tüm bile şimler için Çizelge 5'te verilmi ştir. Lateral uzunlu ğu 500 m ve boru d ış çap ı 50 mm oldu ğ u ko şullarda e ş da ğı l ım katsay ı s ı çok dü şük de ğerlerde elde edildi ğ i için Çizelge 5'e dahil edilmemi ştir. Araşt ırmada göz önüne al ınan tüm ya ğ murlama sulama sistemlerine ili şkin de ğ işik maliyet unsurlar ı n ı n ortalamalar ı Çizelge 6' da verilmi ştir. Çizelgeden izlenece ği gibi, belirli i şletme bas ı nc ı, ba ş l ı k tertip aral ı klar ı ve lateral boru uzunlu ğunda lateral boru d ış çap ı artt ı kça proje ke şif bedeli, yat ı r ı m masraflar ı ve y ı ll ık sabit masraflarda da art ış olmaktad ı r. Bunun yan ında di ğer unsurlar ın sabit kald ığı, ancak lateral boru uzunlu ğunun artt ığı yada ba ş l ık tertip aral ı klar ı n ı n artt ığı koşullarda, sözü edilen maliyet unsurlar ı nda azalma olduğu görülmü ştür. Şekerpancar ı, soya ve patateste sulanan alan için elde edilen Christiansen Cu e ş da ğı l ı m katsay ı lar ı na karşı l ık gelen oransal verim azalmas ı değerleri hesaplanm ışt ı r. E ş su da ğı l ım katsay ı s ı ile oransal verim azalmas ı aras ı ndaki ilişkiler s ı ras ıyla Şekil 1, 2 ve 3' te görülmektedir. Şekillerden izlenece ği gibi, her üç bitkiden de e ş da ğı l ım katsay ısı artt ıkça oransal verim azalmas ında dü şme olmakta, bir ba şka anlat ı mla, birim alan verim de ğerinde yükselme olmaktad ı r. Çizelge 3 ve 4 teki de ğerlendirmeye al ı nan ba ş l ı k tertip aral ı klar ı, lateral boru uzunluklar ı ve lateral boru d ış çaplar ı nda elde edilmi ş bulunan Cu e ş da ğı l ı m katsay ı lar ı, birim alan verimleri ve y ı ll ı k toplam masraflar, her bitki için ayr ı ayr ı Çizelge 7, 8 ve 9'da verilmi ştir. Bu de ğerlerden yararlanarak, mevcut durumda ya ğmurlama sulama sistemleri projelenirken %84 ve Cu ı %97 ko şulunu sağlayan sistemlere oranla daha ekonomik olan (ya da olmayan) sistemler sözü edilen ç ızelgelerin son kolonunda belirtilmi ştir. Sözü edilen çizelgelerden elde edildi ği gibi, Cu b %84 ve Cu _%97 ko şulu gözönüne al ı narak ya ğ- murlama sulama sistemleri projelenirse, h o=20m, S1xS2=18x12m, L ı =500m ve D=100mm alternatifi ile h o=30m, S ıxs2=18x12m, Li=250m ve D=75mm alternatifi üzerinde durmak gerekir.

5 300 TARIM BILIMLERI DERGISI 2003, Cilt 9, Say ı 3 Çizelge 4. Lateral boyunca ba şl ı k debileri de ğ işimine ilişkin Çizelge 5. Lateral boyunca sulanan alana ili şkin Christiansen Christiansen e ş da ğı l ı m katsay ı lar ı Cu eş da ğı l ı m katsay ı lar ı işletme bas ı nc ı, h o (m) Başl ık aral ığı, S2 (m) Lateral boru uzunluğu, L ı(m) Lateral boru d ış çap ı, Cu, (%) Çizelge 6. Y ı ll ı k ortalama masraf unsurlar ı n ı n ortalama de ğeri Masraf unsurlar ı Proje ke şif bedeli Ortalama değeri, 10 6 TL/ha % Yat ı r ı m masraflar ı Y ı ll ı k masraf unsurlar ı Sabit masraflar Enerji masraflar ı Bak ı m-onar ı m masraflar ı Sulama i şçili ği masraflar ı i şletme masraflar ı Toplam masraflar İşletme bas ınc ı, h o (m) Tertip aral ıklar ı, S,x62 (m) Lateral boru uzunlu ğ u, L, (m) Lateral boru d ış çap ı, C (%) 20 12x x x x x x x x x

6 KUTLAR, İ. ve M. A. TOKGÖZ, "Ya ğmurlama sulama sistemlerinde su da ğı l ı m ı ile tasar ım kriterleri aras ı ndaki ilişkiler" 301 0,2 0,18 0,16 T 0,14 (E5 Tş5 0,12 N E 0,1 O 0,08 0,06 0,04 0, = -0,0004x 2 + 0,0512x - 1,6555 R2 = O E şda ğı l ım katsay ısı, Cu (%) Şekil 1. Şeker pancar ı nda eşda ğı l ı m katsay ıs ı oransal verim ili şkisi = -0,0004x2 + 0,0632x - 2,047 R2 = 0, E şdağı l ım katsay ısı, Cu (%) Şekil 2. Soyada e şda ğı l ım katsay ıs ı oransal verim ili şkisi Oransa l verim aza lmas ı ( %) = -0,0006x 2 + 0,0805x - 2,6011 R2 = 0, E şdağı l ım katsay ısı, Cu (%) Şekil 3. Patateste e şda ğı l ım katsay ı s ı oransal verim ili şkisi

7 Çizelge 7. Soyada alternatif sistem tertipleri ve uygun çözümler İş letme bas ı nc ı ho (m) Tertip aral ı klar ı, S1xS2 (m) Lateral uzunlu ğ u, LL (m) Boru d ış çap ı, E ş da ğı l ı m katsay ı s ı, % Verim, Ya (kg/ha) Cub Cu, Cu Y ı ll ı k toplam masraf (10 6 TL/ha) Y ı ll ı k toplam masraflarda Gelirde (10 6 TL/ha) (106 TL/ha) (106 TL/ha) (106TUha) 20 18x12' Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il 18x Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il * Ekonomik de ğ il 25 18x Ekonomik de ğ il * Ekonomik de ğ il 30 18x12 ' Ekonomik de ğ il K ı yas Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il 18x Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il * Ekonomik de ğ il *Cub % 84 ya da Cu. > % 97 ko ş ulunu sa ğ layan sistemler Sonuç Çizelge 8. Patateste alternatif sistem tertipleri ve uygun çözümler İş letme bas ı nc ı ho (m) Tertip aral ı klar ı, S 1 xs2 (m) Lateral uzunlu ğ u, LL (m) Boru d ış çap ı, E ş da ğı l ı m katsay ı s ı, % Verim Ya (kg/ha) Cub Cu l Cu Y ı ll ı k toplam masraf (10 6 TL/ha) Y ı ll ık toplam masraflarda Gelirde (106 TL/ha) (10 6 TUha) (10 6TUha) (10 6TUha) 20 18x Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il K ı yas 18x Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il * Ekonomik değ il 25 18x Ekonomik Ekonomik de ğ il 30 18x Ekonomik de ğ il * Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il 18x Ekonomik değ il Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il * Cub % 84 ya da Cu, % 97 ko ş ulunu sa ğ layan sistemler Sonuç TARIM BI LIMLERI DERG İ S İ 2003, Cilt 9, S ay ı 3

8 KUTLAR, İ. ve M. A. TOKGÖZ, "Ya ğ murlama sulama sistemlerinde su da ğı l ı m ı ile tasar ı m kriterleri aras ı ndaki ili şkiler" 303 lirde 5nuos ( 106TL/ha) ı, Ekonom ik K ıy as Ekonomik değ il Ekonom ik de ğ il Ekono mik de ğ il Ekonomik değ il Ekonom ik değ il Ekonomik de ğ il Ekonomik de ğ il Ekono mik değ il Ekonom ik de ğ il Ekonom ik değ il Ekonom ik değ il Ekonom ik de ğil Sonuç Elde edilen sonuçlara göre, ya ğmurlama sulama sistemlerinde mevcut durumda gözönüne al ınan Cub %84 ve Cu ı % 97 tasar ı m kriterlerinin bitki özellikleri ve ekonomik ko şullar dikkate al ı nd ığında geçerli olmad ığı söylenebilir. masraflarda E ş da ğı l ı m katsay ı s ı, Aza lma ( 10 6TL/ha) ( 1 06TL/ha) ( 106TL/ha) Y ı ll ık top la m masraf ( 10 6TL/ha) n3 >-- --,6, EL W.,.2) > "---- na U10 an D co co (.5 O (0 N cd co 9 t7t7 Z 66 Z L bgz co co 03 M M CYİ (D O N N <D CO cd cd co co L bzl 8' ZEL 6' 8 Ls bbe 9 E E 0 9Z 1 176Z so OL l6 LL Z6 ZL 9Z L 80 9L 80 8L 9Ll E8 Z179 b 9' 6 0E OSEZ bb' bl 9E 17L 9 ' Lb b L Lb bl t7' 6 L O l9 8' LL 8' LL t7 6 t7z Z' Z O' ZLE E t7/2 O' L6Z 0' 170E N cr. N 1"... N,i cd,i co co co co N-- O M U3 O so M M O ai ci O 0) N- CO CO (0 (D (0 M M 00 03,i,ı:,ı:,i co co lll 8' l ll ' 1 9 E' Z 9' L OC L' LtZ 9176Z E' 08 9 l' 08 9E' 08 9Z 66 96' 96 99' 0 6 6E 08 6E' 08 6E O H Di ğer bir anlat ı mla, ya ğmurlama sulama sistemlerinin projelenmesinde, e ş su da ğı l ım düzeyi yüksek olacak biçimde ba ş l ı k seçimi ve lateral boru çap ı n ı n saptamas ı n ı n her zaman uygun olmayabilece ğ i, bitki cinsine ba ğ l ı olarak dü şük düzeyde e ş su da ğı l ı m ı n ın elde edilmesinin daha ekonomik ç ı kaca ğı yorumu yap ılabilir. Topraktaki nem eksikli ğine duyarl ı olan bitkilerde daha yüksek düzeyde e ş su da ğı l ı m ı n ı n elde edilmesi gerekti ği say ı da bu çal ışmadan elde edilen sonuçlara göre do ğrulanamam ışt ı r. Çünkü, şeker pancar', soya ve patates için verilen en ekonomik çözümlerde, sulanan alan için elde edilen Cu e ş da ğı l ım katsay ı lar ı, s ı ras ıyla, %86.75, %84.22 ve %74.35 biçimindedir.. Görüldüğü gibi, topraktaki nem eksikli ğine son derece dayan ı kl ı olan şeker pancar ı nda daha yüksek e ş da ğı l ım katsay ı s ı, son derece duyarl ı olan patateste ise çok daha dü şük eş dağı l ı m katsay ıs ı söz konusu olmu ştur. Bu ara şt ırmadan elde edilen bulgulara göre, ya ğmurlama sulama sistemlerinin projelenmesinde, alternatif ba ş l ık tertip aral ı klar ı, lateral boru uzunluklar ı, lateral çaplar ı ve sulanacak bitkiler göz önüne al ı narak sistem tertiplerinin yap ı lmas ı ve her alternatif için y ı ll ı k toplam masraf ve y ı ll ık gelir değerlerinin elde edilmesi, sonuçta en ekonomik çözümün bulunmas ı önerilebilir. Kaynaklar Boru d ış çap ı 00. 9L 00L 9 L 09,O OL 9L 00l 9L 9L ;L 09 Aküzüm,T Türkiye'de imal Edilen Ya ğmurlama Ba ş l ı klar ı nda Su Da ğı l ı m özellikleri Üzerinde Bir Ara şt ı rma. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Kültürteknik Böl., Doktora Tezi, Ankara.... Lateral uzun lu ğ u, LL (m) Tertip ara l ı klar ı, S ıxs2 (m) nne Z 8LX91 81x Z 0 9Z Z1x9l Z L 91x8 Anonim, 1999a Y ı l ı in şaat İş leri Birim Fiyat Cetveli, KHGM Yay ı nlar ı, Ankara. Anonim, 1999b Y ı l ı Boru Armatür Ve Pompalar Birim Fiyat ra -En Cetveli, KHGM Yay ı nlar ı, Ankara. ım O Balaban, A Su Kaynaklar ı n ı n Planlanmas ı Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yay ı nlar ı : 972, 263 s., Ankara. Balaban,A. ve A. Korukçu, Ya ğmurlama sulama sistemlerinde su da ğı l ı m ı n ı n ölçülme metodlar ı üzerinde bir A/ inceleme. Ankara Only. Ziraat Fak. Y ı ll ığı, 69 (4) , U Ankara. I ş letme bas ı nc ı ho (m) 0 N 9Z 0 M Balaban, A., O. Tekinel ve A. Korukçu, Ya ğ murlama sulama metodunun teknik ve ekonomik elveri ş lili ğ i üzerine bir araştı rma. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Y ı ll ığı, 20 (1) A/ 131, Ankara. U

9 304 TARIM BILIMLERI DERGISI 2003, Cilt 9, Say ı 3 Benami, A Water requirements and distribution uniformity. World irrigation devoted to engineering and maintenance, October-December, s Christiansen J 1937_ Irrigation by sprinkling. Agr ıc ıllturi Engineering Journal, 18, Christiansen, J. E The uniformity of application of water by sprinkler system. Agricultural Engineering Journal, 22, Doorenbos, J., W. O. Pruitt, Crop water repuirements FAO Irr. Drain, Paper 24, Rome Doorenbos, J., A. H. Kassam, Yield Response to Water FAO Irr. Drain, Paper 33, Rome. Güngör, Y. ve O. Y ı ld ır ım, Tarla Sulama Sistemleri. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yay ı nlar ı : 1155, 371 s., Ankara. Korukçu, A. ve O. Y ı ld ı r ı m, Ya ğmurlama Sistemlerinin Projelenmesi. TOPRAKSU Genel Müdürlü ğü, 220 s., Ankara. Perold, R. P Desing of irrigation pipe laterals wit multiple outlets. Jour.lrr. Drain Div., 103 (IR2) Y ı ld ı r ı m, O Ankara ko şullar ında şeker pancar ı n ı n su-verim ilişkileri ve su tüketimi, I. Su-verim Ili şkileri. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Y ı ll ığı, Ankara. Smith, M Cropwat a Computer Program For irrigation Planning-and Management, FAO Irrig. Drain, Paper 46, p , Rome. Y ı ld ı r ım, O Türkiye'de Yap ı lan Baz ı Borular ın Yağmurlama Sulama Sistemlerinde Lateral -Kullan ım Ozellilderi Üzerinde Bir Ara şt ı rma. Ankara Üniv_ Ziraat Fak. Kültürteknik Bölümü Doktora Tezi, Ankara. Y ı ld ı r ım, O Sulama Sistemleri Il. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yay ı nlar ı : 1449, Ankara. İ leti şim adresi: M. Ali TOKGÖZ Ankara Üniv. Ziraat Fakültesi Tar ımsal Yap ı lar ve Sulama Bölümü-Ankara Tel: O /1238 Fax: tokgoz@agri.ankara.edu.tr