SU KAYNAKLARI MÜHEND SL

Transkript

1 SU KAYNAKLARI MÜHEND SL Prof. Dr. Cevat ERKEK Prof. Dr. Necati A IRAL O LU YED NC BASKI

2 Yay n No : 2968 Teknik Dizisi : Bask - Ekim STANBUL ISBN Copyright Bu kitab n Türkiye deki yay n haklar BETA Bas m Yay m Da t m A.fi. ye aittir. Her hakk sakl d r. Hiçbir bölümü ve paragraf k smen veya tamamen ya da özet halinde, fotokopi, faksimile veya baflka herhangi bir flekilde ço alt lamaz, da t lamaz. Normal ölçüyü aflan iktibaslar yap lamaz. Normal ve kanunî iktibaslarda kaynak gösterilmesi zorunludur. Dizgi : Beta Bas m A.fi. Bask - Cilt : Yaz n Bas n Yay n Matbaac l k Trz. Tic. Ltd. fiti. (Sertifika No: 12028) kitelli Çevre Sanayi Sitesi 8. Blok No: Baflakflehir/ stanbul (0-212) (0-212) Kapak Tasar m : Gülgonca Çarp k Beta Bas m Yay m Da t m A.fi. (Sertifika No: 16136) Narl bahçe Sokak. Damga Binas No: 11 Ca alo lu - STANBUL Tel : (0-212) Fax: (0-212)

3 ALTINCI BASKIYA ÖNSÖZ Beflinci Bask s biten Su Kaynaklar Mühendisli i kitab yeni eklemeler, güncellefltirmeler ve düzeltmeler yap larak Alt nc Bask ya haz rlanm flt r. Kitab n iki özelli i dikkati çekmektedir. Birincisi, kitab n su kaynaklar ve su yap lar konusunda genifl bilgi ve teknolojileri içeren ngilizce ve Almanca dillerinde haz rlanm fl pek çok eser taranarak ve yazarlar n uzun y llar n birikimi eklenerek haz rlanm fl olmas d r. kincisi ise, ö renciler yan nda uygulamadaki mühendislere de faydal olmas için kitab n içine bol bol çizim ve flekiller ile yo un pratik bilgiler eklenmesidir. Okuyucuya faydal olmas n dileriz. C. E. / N. A. Maslak, stanbul fiubat 2010

4

5 ÖNSÖZ Su kaynaklar bak m ndan oldukça zengin bir ülke olan Türkiye'de, bu kaynaklar n gelifltirilmesini hedef alan pek az say da Türkçe kitap yaz lm flt r. Üstelik yaz lm fl olan kitaplar n ço u, su kaynaklar n gelifltirme amaçlar n n sadece bir k sm n kapsamaktad r. Bu konuda Türkçedeki yay n eksikli ini gidermek için bu eser haz rlanm flt r. Esas olarak mühendislik ö renimi yapan ö renciler için yaz lan bu kitab n uygulamada çal flan mühendislere de faydal olmas ümit edilmektedir. Üniversitelerimizin inflaat mühendisli i lisans ö retiminde "Su Kaynaklar " (Su Yap lar ) dersinden baflka, konu ile ilgili "Hidroloji" ve "Su Temini ve Çevre Sa l " zorunlu ders olarak okutuldu u için, kitapta bu konulara girilmemifltir. Ayr ca.t.ü. de lisans kademesinde "Sulama-Kurutma", "Barajlar" ve "Hidroelektrik Tesisler" gibi seçime ba l dersler aç ld ndan bu konulara ayr lan bölümler k sa tutulmufltur. Denizle ilgili su kaynaklar ise kapsam d fl b rak lm flt r. lk üç bölümde, sonraki bölümlere fl k tutmak üzere, su kaynaklar n gelifltirme ilkeleri, akarsu morfolojisi, akarsularda kat madde hareketi konular ele al nm flt r. Kitab n son bölümü su kaynaklar n n ekonomik analizine ayr lm flt r. Eserin ilk bask s 1986 da yap lm flt r. Kitap, yeniden gözden geçirilmifl, baz bölümleri güncel hale getirilerek ikinci bask s haz rlanm flt r. Maslak, stanbul Ocak 1993 C. ERKEK / N. A IRAL O LU

6

7 Ç NDEK LER BÖLÜM 1 G R fi 1.1. SU KAYNAKLARININ GEL fit R LMES Gelifltirmenin Önemi Gelifltirme Kapsam Gelifltirme Plan n n Kademeleri Gelifltirme Hedefleri Gelifltirme Amaçlar Yap Sistemleri Su Bütçesi TÜRK YE'N N SU KAYNAKLARI Su Kaynaklar Potansiyeli Su Kaynaklar ndan Faydalanma BÖLÜM 2 AKARSU MORFOLOJ S 2.1. GENEL B LG LER Tan mlar Akarsular n S n fland r lmas AKARSUYUN VE HAVZANIN ÖZELL KLER AKARSU YATA ININ OLUfiUMU Plan Durumu Enkesit Durumu Boykesit Durumu AKARSU YATA ININ DENGES Denge Prensipleri Denge Bozucu Etkenler... 49

8 8 BÖLÜM 3 AKARSULARDA KATI MADDE HAREKET 3.1. GENEL B LG LER KATI MADDE ÖZELL KLER TABAN fiek LLER HAREKET N BAfiLAMASI KATI MADDE M KTARININ HESABI Kat Madde Hareketine Etki Eden De iflkenler Ask Maddesi Miktar n n Hesab Sürüntü Maddesi Miktar n n Hesab KATI MADDE ÖLÇMELER Genel Bilgiler Yatak Malzemesinin Ölçülmesi Sürüntü Maddesinin Ölçülmesi Ask Maddesinin Ölçülmesi zleyiciler BÖLÜM 4 AKARSU DÜZENLEMES 4.1. DÜZENLEME AMAÇLARI VE HEDEFLER AKARSU DÜZENLEMES N N PLANLAMASI Planlaman n Kapsam Düzenleme le lgili Ön Çal flmalar Düzenleme Güzergâh n n Seçimi Düzenleme E iminin Seçimi Düzenleme Enkesitleri Planlama ve Tasar m Esaslar nda Geliflmeler Problemlerin ve mkânlar n Belirlenmesi Basamaklar Bilgi ve Veri Kaynaklar Düzenleme Kadrosu ve Halk n Kat l m fiehirleflmenin Etkisi Ak m Modelleri YAPI MALZEMELER VE ELEMANLARI Malzemeler Yap Elemanlar... 95

9 DÜZENLEME YAPILARI Düzenleme Yap lar n n S n fland r lmas Koruma Yap lar Taban Koruma Yap lar K y Koruma Yap lar Daraltma Yap lar Daraltma Yap lar n n Su Seviyesine Etkisi Mahmuzlar Paralel Yap lar Hareketli Daraltma Yap lar Di er Düzenleme Yap lar Yarg nlar Taban Eflikleri Akarsu Kavflaklar Akarsuyun Kollara Ayr lmas Yataktaki Kayalar n Temizlenmesi Yatak Taramas VAHfi DERE DÜZENLEMES BÖLÜM 5 TAfiKIN KONTROLÜ 5.1. GENEL B LG LER Konu ve Tan mlar Taflk nlar n simlendirilmesi Taflk n Zararlar TAfiKIN KORUMA ESASLARI Planlama Kademeleri Taflk n Hesaplar Proje Taflk n Taflk n Ötelenmesi Taflk nlar Önceden Haber Verme TAfiKIN KONTROLÜ YAPILARI Taflk n Kontrolünün S n fland r lmas Havzan n Korunmas Akarsu Yata Düzenlemesi Taflk n Kanallar

10 Taflk n Geciktirme Havuzlar Sel Kapanlar Barajlar Seddeler Taflk n Duvarlar BÖLÜM 6 AKARSU TAfiIMACILI I VE GEÇ filer 6.1. GENEL B LG LER AKARSU TAfiIMACILI I Boyutland rma Ölçüleri ç Su Yollar n n Gelifltirilmesi Tekneler ve Donan mlar Akarsu Limanlar AKARSU GEÇ filer Köprüler Menfezler Kanallar Tüneller ve Borular BÖLÜM 7 BA LAMALAR 7.1. GENEL B LG LER Tan mlar Baraj ile Ba laman n Karfl laflt r lmas Yap l fl Amaçlar Çevreye Etkileri Ba lamalar n S n fland r lmas Planlama Esaslar Ba lama Yeri Seçimi Kabartma Kotunun Belirlenmesi Ba lama Temelleri Ba lama Tipinin Seçimi SAB T BA LAMALAR Genel Bilgiler Savak Kapasitesi Hidrolik Profil

11 Statik Profil Uygulama Profili Sifonlar HAREKETL BA LAMALAR Genel Bilgiler Kapak Tipleri Düfley Kapaklar Radyal Kapaklar Sektör Kapaklar Silindir Kapaklar Bal kkarn Kapaklar Çat Kapaklar Yedek Kapaklar Orta Ayaklar GEÇ R ML ZEM NLERDE BA LAMA NfiAATI Ak m A n n Belirlenmesi S zma Suyu Miktar S zma Suyu Bas nc Kritik S zma Boyu Taban Su Bas nc n n Azalt lmas BA LAMALARDA ÖZEL YAPILAR BÖLÜM 8 BARAJLAR VE BARAJ HAZNELER 8.1. GENEL B LG LER Baraj n K s mlar Baraj Yerinin Seçimi Baraj Yapma Amaçlar Barajlar n Çevre Etkileri Barajlar n S n fland r lmas Baraj Tipinin Seçimi Barajlara Etki Eden Kuvvetler BARAJ T PLER N N GENEL ÖZELL KLER A rl k Barajlar Kemer A rl k Barajlar Payandal Barajlar

12 Kemer Barajlar Dolgu Barajlar BARAJ HAZNELER Genel Bilgiler Hazne Özellikleri Hazne K s mlar Hava Pay ve Baraj Yüksekli i Hazne flletme Çal flmas BÖLÜM 9 ENERJ KIRICI YAPILAR 9.1. GENEL B LG LER H DROL K SIÇRAMA HAVUZLARI Genel Bilgiler Froude Say s na Göre Havuzlar n Boyutland r lmas Hidrolik Yük ve Havuz Derinli i Mansap Su Seviyesinin ncelenmesi Hava Pay HAVAYA FIRLATMALI ENERJ KIRICILAR YUVARLAK UÇLU ENERJ KIRICILAR ÇARPMALI HAVUZ T P BATIK GÖL T P SERBEST DÜfiÜMLÜ AKIMLARDA ENERJ KIRICILAR BASINÇLI ÇIKIfiLAR Ç N ENERJ KIRICILAR BÖLÜM 10 SU ALMA YAPILARI GENEL B LG LER SERBEST YÜZEYL SU ALMALAR Elemanlar ve Fonksiyonlar Yük Kay plar Yandan Su Alma Tabandan Su Alma Karfl dan Su Alma BASINÇLI SU ALMALAR Elemanlar ve Fonksiyonlar Yük Kay plar Yap Gövdesinden Su Alma

13 Yamaçtan Su Alma Dipten Su Alma Kuleli Su Alma Kuyulu Su Alma ÇÖKELT M HAVUZLARI Çökeltim Esaslar Boyutland rma Esaslar Çökeltim Havuzu Tipleri BÖLÜM 11 SU KUVVET TES SLER GENEL B LG LER Tan mlar Su Enerjisinden Faydalanma Elektrik Enerjisi htiyac n n De iflimi Su Gücünün Belirlenmesi Su Kuvveti Tesislerinin S n fland r lmas SU KUVVET TES SLER N N YAPI T PLER Alçak Bas nçl Tesisler Yüksek Bas nçl Tesisler Pompaj Biriktirmeli Santrallar Gel-git Santrallar SU KUVVET TES SLER N N YAPI ELEMANLARI Aç k Kanallar Galeriler Bas nçl Borular Denge Bacalar Yükleme Odalar Türbinler Jeneratörler ve Transformatörler BÖLÜM 12 SULAMA-KURUTMA GENEL B LG LER Tan mlar Toprak Özellikleri ve Çeflitleri Toprak, Su ve Bitki liflkileri

14 SULAMA Sulama Suyu htiyac Sulama Suyunun Kalitesi Sulama fiebekeleri Su Da t m Metotlar Sulama Metotlar Sulamada Sanat Yap lar KURUTMA Kurutma htiyac Kurutma Debisi Tar m Alanlar nda Drenaj Çevre Düzenlemesinde Drenaj Yap larda Drenaj fiehirlereras Yollarda Drenaj BÖLÜM 13 SU KAYNAKLARININ EKONOM K ANAL Z GENEL B LG LER Ekonomik Analiz Kavram Ekonomik Analizin lkeleri SU KAYNAKLARINDA FAYDA VE MAL YETLER Faydalar Maliyetler Gelecekteki Belirsizlikler EKONOM K ANAL Z FAKTÖRLER Karfl laflt rma Süresi Faiz Oran ve Vergiler B RLEfi K FA Z KATSAYILARI VE BUNLARIN KULLANILIfiI Fayda - Maliyet Ak fl Diyagram Birleflik Faiz Katsay lar Katsay lar n Kullan l fl EKONOM K ANAL ZDE PROJE DE ERLEND RMES De erlendirme Metotlar Tek ve Çok Amaçl Projelerde De erlendirme Esaslar KAYNAKLAR KONU NDEKS...357