SULAMA ALTYAPISI PLANLAMASI Nazım ÖZŞAHİN -Sulama Uzmanı SULAMA ALTYAPI PLANLAMASI SULAMANIN TANIMI VE ÖNEMİ Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerde tarım, ülke gelir kaynaklarının en önemli unsurlardan biridir. Zira tarım; -Ülke nüfusunun beslenmesinin sağlar, -Milli gelire ve istihdama katkı sağlar, -Sanayi sektörüne hammadde sağlar, -Sanayiye sermaye aktarır, ve -İhracata doğrudan ve dolaylı katkıda bulunmaktadır. Tarımdan yukarıda belirtilen faydaların optimal düzeyde sağlanabilmesi için öncelikle ülke toprak ve su kaynaklarının korunması, geliştirilmesi ve sürdürülebilirliğinin sağlanması gereklidir. Toprakların büyük bir kısmı başlangıçta çok bilgili ve aynı zamanda dikkatli bir amenajmana ihtiyaç göstermektedir; yani bunların tabii halleriyle kültür arazisi olarak kullanılmaları pek mümkün değildir.çünkü bu toprakların bir kısmının teraslamaya,bir kısmının tesviyeye,diğer bir kısmının drenaja veya sulamaya ihtiyaç gösterdikleri gibi yine bunların bir kısmının kireçlenmesi ve gübrelenmesi gerekmektedir. Bu doğal kaynakları geliştirme çalışmalarından biri olan SULAMA hangi iklim kuşağında olursa olsun, diğer girdilerin etkinliğini arttırması, bitkisel üretimde kararlılığı sağlaması ve çağdaş tarımda yüksek verimliliğin tartışılmaz bir parçası olması nedeniyle önemli bir yer tutar. Bitkiler susuz yaşayamazlar.bitki yapısının büyük bir kısmını su oluşturur.aktif şekilde yaşamını sürdüren bir bitkinin ağırlığının %85-90 kadarı sudur.su hem bitki gelişimine yarayan maddelerin fiziksel hareketi,hem de bitki beslenmesine özgü gıdaları oluşturan kimyasal prosesler için gerekli yaşam sürdürme sıvısıdır. Büyüme mevsimi boyunca bitki kök bölgesinde yeterli miktarda nemin bulunması bitki gelişmesi açısından çok önemlidir.gereğinden az veya gereğinden fazla toprak nemi genellikle verim azalmasına neden olur.büyüme mevsimi boyunca bitki kök bölgesinde gereğinden az nemin bulunması koşulunda verim azalmasının nedeni; su moleküllerinin toprak zerreleri tarafından tutulma gücünün artması ve bitkinin suyu alabilmesi için kökleri aracılığıyla daha yüksek emme basıncı uygulamak zorunda kalmasıdır.bu durumda bitki tarafından ürün yapımına harcanacak enerjinin toprak zerreleri tarafından tutulan suyun alınmasına harcanması demektir.bunun neticesinde bitki gelişimi ve ürün artışı olmayacaktır. Bitki kök bölgesinde kötü drenaj nedeniyle gereğinden fazla nemin bulunması durumunda ise verim azalmasının nedeni toprak boşluklarındaki havanın yani oksijenin azalması ve bitki gelişimini menfi olarak etkilemesidir. Bunlar; kök hücrelerinin bölünerek çoğalmasının yavaşlaması ve istenilen düzeyde kök gelişiminin sağlanamaması;toprak içindeki organik materyali parçalayarak bitkilerin alabileceği besin maddesi haline dönüştüren toprak mikroorganizmalarının faaliyetlerinin yavaşlaması ve toprakta besin maddelerinin alınmasını engelleyen zararlı toksik bileşiklerin oluşmasıdır. Bitkinin normal gelişmesini sağlamak için önemli koşullardan birisi bitkinin büyüme mevsimi boyunca toprakta kök bölgesinde yeterli miktarda nemin bulundurulmasıdır.bu nemi sağlayan kaynaklardan birincisi doğal yağışlardır. Nemli bölgelerde bitki büyüme mevsimi süresinde düşen yağışların miktarı ve dağılımı genellikle bitki su ihtiyacını karşılayacak düzeyde olmaktadır. 1
Ancak kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde bitki büyüme mevsimi süresinde yağan yağış miktarı ve yağış dağılımı yetersiz olmakta ve yağışlarla bitki su ihtiyacı karşılanamamaktadır.dolayısıyla bitki kök bölgesindeki eksik nem miktarı sulama suyu ile tamamlanmaktadır. Örneğin Mülga Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü tarafından hazırlanan Sulanan Bitkilerin Su Tüketimleri Rehberinde ; Erzurum- Hınıs ilinin yıllık ortalama yağış miktarı 592,6mm olup bitkilerin ekim-hasat dönemi olan nisan-ekim ayları arasında düşen toplam YAĞIŞ MİKTARI : 273,1mm olarak verilmiştir.oysa bu sürede yoncanın bitki su tüketimi 1002,6mm, buğdayın 315,6mm, ayçiçeğinin 572,9mm, mısırın 519,5mm,şeker pancarının 717,5mm dir. Görüleceği gibi bitkilerin büyüme mevsiminde düşen yağış miktarı bitkinin su ihtiyacını karşılayamamaktadır.bu durumda bir su kaynağından suyun alınarak tarlaya getirilmesi ve sulama yapılması gerekmektedir. SULAMA; bitkilerin normal gelişmesi için ihtiyaç duydukları suyun doğal yağışlarla karşılanamayan kısmının toprağa verilmesi olarak tanımlanmaktadır. Bir SULAMA SİSTEMİNDE AMAÇ,suyu kaynaktan alıp sulanacak alana iletmek ve oradan bitki kök bölgesine vermektir.iyi projelenip işletilen bir sulama sistemi ile şunlar sağlanmalıdır; a)çiftçiye en yüksek ekonomik gelirin sağlanması, b)sulama şebekesinde iletim ve uygulamanın en az su kaybıyla yapılması, c)sulama yapılan tarımsal alanın uzun dönemdeki verimliliğini sürdürmesi sağlanmalıdır ; burada toprağın erozyonla aşınmasının ve toprak yapısının bozulmasının ayrıca tuzluluk ile taban suyu seviyesinin yükselmesinin önlenmesi gerekmektedir. -SULAMA YÖNTEMİ ; suyun toprağa, bitki kök bölgesine veriliş biçimi olarak tanımlanır. -SULAMA SİSTEMİ ise suyun kaynaktan alınması,sulanacak alana iletilmesi ve dağıtılması için gerekli yapıların bütünüdür. Sulama yöntemlerini; YÜZEY SULAMA ve BASINÇLI SULAMA yöntemi olmak üzere iki grup altında toplayabiliriz. -Salma sulama,tava,uzun tava,karık gibi yüzey sulama yöntemlerinde,su toprak yüzeyinden akıtılarak tarlaya verilmektedir.sulama suyu toprak yüzeyinde yerçekiminin etkisi ile ilerlerken infiltrasyonla toprak içine girmekte ve bitki kök bölgesinde depolanmaktadır. -Basınçlı sulama yöntemlerinden yağmurlama sulama yönteminde,tarla parseli üzerine belirli aralıklarla yerleştirilen yağmurlama başlıklarından su basınçla püskürtülerek doğal yağışa benzer şekilde atmosfere verilmektedir.buradan toprak yüzeyine düşen su infiltrasyonla toprak içine girmekte ve kök bölgesinde depolanmaktadır. -Damla sulama yönteminde ise,bitki yakınına yerleştirilen damlatıcılardan,su damlalar biçiminde düşük debi ile toprağa, bitki köklerinin geliştiği ortama verilmektedir. SALMA (VAHŞİ ) SULAMA KARIK SULAMA TAVA ( GÖLLENDİRME) SULAMA 2
YAĞMURLAMA SULAMA DAMLA SULAMA SULAMA SİSTEMLERİ Sulama sistemlerinin hizmet ettikleri alan açısından büyük sulama sistemleri ve tarla sulama sistemleri olarak iki sınıfta toplayabiliriz. -Büyük sulama sistemleri binlerce hektar alana hizmet edecek şekilde projelendirilir. -Tarla sulama sistemleri ise birkaç tarım işletmesine hizmet götüren küçük kapasiteli sulama sistemleridir. Tarımsal sulama dağıtım sistemleri üç tipte gruplandırılabiliriz.bunlar; -AÇIK TARLA KANALLARI : bu sistemde su açık tarla kanalları ile bitkiye ulaştırılır.sulamada kullanılan en yaygın sistemdir.bu grupta toprak arklar,beton kaplama kanal,kanaletler yer alır. -DÜŞÜK BASINÇLI BORU SİSTEMLERİ : Kaliforniya tipi kapalı sulama sistemi olarak da adlandırılan sistem bu gruba girer.sistem boru şebekelerinden oluşur,ancak su basıncı düşüktür.bu sistemde buharlaşma ve sızma kayıpları pratik olarak ortadan kalkar ve su kontrolü kolaylaşır. -YÜKSEK BASINÇLI BORU SİSTEMİ ; bu sistemde su bitkiye yüksek basınca dayanıklı borularla ulaştırılır.yağmurlama ve damla sulama sistemleri bu tip sistemlerdendir. GAP bölgesindeki bir sulama şebekesi Küçük ölçekli bir sulama şebekesi 3
AÇIK KANAL SİSTEMLERİ Açık kanal sistemlerinde, suyun dereden ana kanala alınmasında priz,bent,regülatör,pompa birimi gibi su alma yapıları kullanılmaktadır.su alım tesislerinden sonra suyu kaynaktan tarlalara kadar iletebilmek için ana kanal,sekonder ve tersiyer kanallar planlanır.bu kanallar toprak kanal veya beton kaplama kanallardır.toprak kanallarda sızma kayıpları fazla olduğundan su iletim randımanları düşüktür.ayrıca kanal güzergahı boyunca sızan su drenaj ve tuzluluk problemi yaratabilmektedir. Bunun yanında kanalın otlanması,yer yer sediment birikmesi,ayrıca kanal şevlerinin bozulması gibi nedenlerle çok sık bakımı gerektirmektedir. Beton kaplama kanallarda oyuntuya karşı mukavemet fazla ve sızma kayıpları oldukça azdır.bunun yanında otlanma sorunu büyük oranda ortadan kalktığından bakım masrafları düşüktür.ayrıca kanalın su taşıma kapasitesi yüksektir.beton kanallar dik kesitli,trapez kesitli olarak inşa edilmektedirler. Tarlabaşı beton kanallarda suyun tarla parsellerine kolaylıkla alınabilmesi için kanal taban eğiminin 0,002 meyilden fazla olması arzu edilmez.kanal güzergahında arazi eğimi bu değerden fazla ise düşüm tesisleri (şütlerle)ile kanal eğimi 0,002-0,001 gibi meyile düşürülür. Ana kanaldan tarlabaşı kanallara ayrım yerlerinde ayrım rögarları,suyun tarlabaşı kanallarından tarla parsellerine alınmasında şişirme savakları ve tarla su alma priz kapakları kullanılmaktadır. Ayrıca kanallar üzerine büyük çukurlukları geçmek amacıyla borulu sifon,küçük çukurlukları geçebilmek için akedük ile gereken yerlere sel geçidi,yol geçidi gibi sanat yapıları da yapılmaktadır. SULAMA PROJELERİNİN HAZIRLANMASI Sulama projelerinin uygulanması aşamalarını şu şekilde sıralayabiliriz, 1-İstikşafi Ön Etüt Raporlarının hazırlanması 2-Planlama Raporlarının hazırlanması 3-Projenin hazırlanması 4-İhale safhası 5-Projenin inşaat (uygulama) safhası ÖN ETÜD RAPORU (Münferit Sulama Tesisleri İçin) 1)GİRİŞ a) Konunun intikal şekli b) Etüdte hazır bulunanlar c) Etüdün yapıldığı tarih d)etüd yöresinin önemli merkezlere ulaşım imkanları e)nüfus ve hane adedi ile projeden yararlanacak çiftçi ailesi sayısı 2)ARAZİ VE SU KAYNAĞI ETÜDLERİ a)arazi varlığı etüdleri b)su varlığı ve etüdleri c)su hakları ve proje sahası ile ilgili hukuki durumlar d)proje sahasının iklim özellikleri ve sulama suyu ihtiyacının tespiti 3)MALZEME ETÜDLERİ 4)ALTERNATİFLERİN TARTIŞILMASI 5)TESİS MALİYETİ VE EKONOMİK ANALİZ HESAPLARI 6)SONUÇ VE ÖNERİLER 7)EKLER a)proje sahasının büyüklüğüne göre 1/25.000 veya 1/5000 ölçekli topoğrafik harita üzerine yapılması tasarlanan sulama tesislerinin. işlenmesi b)kaynak ıslahı,keson kuyu, galeri gibi tesisler için hidrojeolojik rapor. 4
Toprak arka Sivri Çayından su alım yeri Toprak arka dereden su alım yeri Toprak ark Toprak ark Toprak ark Su alım yeri ( üst ark-kılıçkaya ) 5
Toprak ark Toprak ark güzergahı Kanal içi toprakla dolmuş-temizlenmemiş Beton kanal tahrip olmuş SU ALMA YAPISI SU ALMA YAPISI 6
Yan priz tipinde su alma yapısı Yan Priz DOLU GÖVDELİ BENT DOLU GÖVDELİ BENT Eşik tipi bent EŞİK TİPİ BENT 7
TİROL TİPİ BENT TİROL TİPİBENT YAN PRİZ Dik Beton kanal Dik Beton kanal 8
Trapez Beton Kanal Trapez beton kanal ve Yol geçidi Tarla priz kapağı 9
Akedük Sifon-a Sifon-b Sifon-c SU TOPLAMA HAVUZLARI Ülkemizde tarım arazilerinin sulanmasında kullanılmak üzere, devamlı akış debisi 15 lt/sn den küçük akışa sahip su kaynaklarından suyun alınıp, biriktirilerek kullanılması amacıyla su toplama havuzları yapılmaktadır. -Havuz kapasitesi 10 saatte olacak ve 2 saatte boşalacak şekilde planlanır, -Havuz yüksekliği insan boyunu aşmayacak şekilde, yani ortalama yükseklik 150 santimetreden az olacak şekilde planlanır, -Havuzun taşmaması için boşaltım savağı planlanır, -Havuzun 2 saatte boşalacağı planlandığından buna uygun olarak vana hidrolik hesabı yapılarak çıkış vana çapı seçilir, -Havuz beton,betonarme olarak inşa edilebilir,sızdırmazlığı sağlamak için sika vb. sızdırmazlık katkı maddesi kullanılır, -Havuz inşa edilecek zemin jeoloji mühendisinin onaylayacağı bir yer olmalıdır, -Havuz tabanı kesinlikle dolgu zemin üzerine inşa edilmemelidir, -Havuz duvarları devrilme,kayma,zemin tahkiki gibi statik hesaplar yapılarak boyutlandırılır, -Havuz projesinin içinde su kaynağı ile ilgili olarak,kaynak suyu ise kaptaj,küçük bir dere ise su alım tesisi,suyun havuza isalesi için boru hattı veya beton kanal,sel geçidi,yol geçidi.vb.sanat yapılarının da planlanması gereklidir. - Havuz çıkışından sonra tarım arazilerine sulama suyunun ulaştırılması amacıyla borulu sulama şebekesi, beton kanal şebekesi, damla sulama veya yağmurlama sulama şebekesi seçeneklerinden uygun olanı proje kapsamına alınır. -Havuzun inşa edileceği yer Muhtarlığa ait bir alan olmalı veya Muhtarlık tarafından satın alınmalıdır. SU TOPLAMA HAVUZU 10
BETON HAVUZ BETONARME HAVUZ KAPALI (BORULU) SULAMA SİSTEMLERİ Kapalı (borulu) sulama sistemlerini şu şekilde gruplandırabiliriz. A) cazibeli (basınçsız) sulama şebekeleri B) basınçlı sulama şebekeleri B-1) düşük basınçlı sulama şebekeleri B-2) yüksek basınçlı sulama şebekeleri b-1)yağmurlama sulama b-2)damla sulama Bitum Kaplı Çelik Borular PVC Borular(Geçme muflu) 11
Kırdöküm Armatürler Koruge Borular CTPE Borular HDPE Borular Alın kaynak Elektrofüzyon kaynak 12
Kapalı Sulama Sistemleri Basınçsız Cazibeli Sistem Ülkemizde Plastik boru fabrikalarının çoğalması ve plastik boru fiyatlarının geçmiş yıllara nazaran ucuzlaması sonucu olarak beton kanal inşaasının zor ve daha pahalı olduğu yerlerde sulama şebekelerinde plastik borular kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle koruge borular cazibeli olarak çalışan kapalı sulama şebekelerinde tercih edilir hale gelmiştir. -Yukarıda belirtilen su alma yapılarından birisi ile dereden su alınmakta, -Dereden gelen siltasyonun boru içinde birikerek borunun tıkanmasını önlemek amacıyla bentten sonra uygun bir yere perdeli siltasyon havuzu yapılarak siltasyonun çökeltilmesi sağlanmakta, - Borunun tıkanması halinde temizlenmesini sağlamak amacıyla boru hattı boyunca her 50-100 metrede bir rögar yapılması planlanmakta -Şebekeden tarlalara su alınmasını sağlamak için tarla başlarına priz kapaklı rögarlar planlanmaktadır. Perdeli Siltasyon Havuzu Dağıtım rögarı Tarla su alma prizi Tarla su alma prizi Damla Sulama Sistemi: Damla sulama entansif sulu tarımda kullanılmak üzere geliştirilmiş olan bir yöntemdir. Damla sulaması toprak yüzeyine veya yüzeyin hemen altına yerleştirilen küçük çaplı damlatıcılar yardımıyla arıtılmış suyu toprak yüzeyine veya içerisine veren bir sistemdir. Bu sistem suyun belirlenmiş bir bitki desenine alçak basınç altında verilmesine imkan sağlar. Bu sistemde su yaygın boru ağı aracılığı ile her bitkiye kadar götürülür. Öte yandan bitkilere verilecek gübreler de sulama suyu ile birlikte verilebilir Kısaca sistemin esası bitkinin ihtiyaç duyduğu su ve besin maddesi miktarını optimum seviyede tutmaktır. Bu yöntem sera, meyve, sebze bahçelerinde en çok kullanılan ve ekonomik su kullanımı sağlayan bir yöntemdir. Damlama Sulamanın Yararları: - Az su uygulamalarıyla bitkide stres yaratmadan yetiştiriciliğe olanak sağlaması, - Yüzey akış ve derine sızma oluşturmadığından su besin kayıpları oluşmaması, - Tuz oranı çok yüksek olan sularda sulama yapılabilmesine olanak sağlaması, - Yabancı otların gelişimine imkan tanımaması, - Sulama ile birlikte gübreleme ve ilaçlama yapılabilmesi, - Gübre ve ilaçtan yari yarıya tasarruf sağlaması, - Hastalıkların yok denecek kadar asgariye indirilmesi, - Kaliteli ve standart ürün elde edilmesi, - Her çeşit alanda sulama yapılabilmesi, - Erkencilik sağlaması, - Bitkilere su ve gübre dağılımının eşit, dolayısıyla ayni zamanda olgulaşma ve tek elde hasat olanağı yaratması - Erozyonu ve toprak kaybını önlemesi - Düşük basınçlarda sulama imkanı sağlaması, - Yeterli su imkanı olmayan alanlarda dahi sulama yapılabilmesi, - Salma ve karık sulamaya nazaran isçilik maliyetlerinin çok düşük olması, - Tarımsal sulamalardaki en ekonomik sistem olması, - Eğimli alanlarda kolaylıkla uygulanabilmesi gibi birçok yararları bulunmaktadır. 13
-Damla sulama sisteminin elemanları sırasıyla pompa birimi,kontrol birimi,ana boru hattı,manifold boru hatları,lateral boru hatları, ve damlatıcılardan oluşmaktadır. -Su kaynağının yeteri kadar yüksekte olmadığı şartlarda gerekli işletme basıncı pompa birimi ile sağlanır. -Damla sulamada damlatıcıların tıkanmaması için suyun çok iyi süzüldükten sonra sisteme verilmesi gerekir.bu işlem kontrol biriminde yapılır.kontrol biriminde bulunan elemanlar:hidrosiklon,kum-çakıl filtre tankı,gübre tankı,elek filtre,basınç regülatörü,manometreler ve vanalardır. -Ana boru hattı suyu kaynaktan manifold boru hatlarına iletirler ve genellikle PVC boru olup toprağa gömülüdürler. -Manifold boru hattı suyu ana boru hattından laterallere iletir.açıkta döşenirse PE boru kullanılır. -Lateral boru hatları üzerine damlatıcıların yerleştirildiği PE borulardır. -Basıncın pompa birimi ile sağlandığı sistemlerde,damlatıcı içerisindeki akış yolu boyunca kimyasal birikimi engellemeyi sağlamak için işletme basıncının 1 atü den fazla olması tercih edilir. Damla Sulama Damla Sulama YAĞMURLAMA SULAMA Suyu toprak yüzeyine belirli bir basınç altında ince damlacıklar biçiminde, yağmur şeklinde püskürten fıskıyelerin yer aldığı borulardan oluşan sisteme Yağmurlama Sulama Yöntemi adı verilir. Yağmurlama sulamada su, basınç altında yağmurlama başlıklarına iletilerek yapay bir yağmur halinde arazi yüzeyine uygulanır. Yöntemin uygulanabilmesi için ana boru ve lateral hatlardan oluşan bir su iletim sistemine ve basıncı sağlayan bir sisteme gerek vardır. Basınç genellikle pompaj birimi ile sağlanmaktadır. Sistemi yağmurlama başlıkları tamamlar. Sulanacak bitkiye, toprağa ve ekonomik koşullara bağlı olarak değişik tiplerde yağmurlama başlığı kullanılır. YAĞMURLAMA SULAMA YÖNTEMİNİN YARARLARI Yağmurlama sulama metodunun, yüzeysel sulama metotlarına göre üstünleri şunlardır. 1. Su kullanma randımanı yüksektir. Sulama suyunun az olduğu yerlerde bu sudan azami yararlanılabilir. 2. Meyilli, arazi şekilleri (topoğrafyası) bozuk yerlerde erozyona neden olmadan sulama yapılabilir. 3. Tohum çimlenme zamanında toprağın kaymak bağlaması nedeniyle bitkinin toprak üstüne çıkmama durumunu ortadan kaldırır. 4. İşletme masrafından ve işçilikten tasarruf sağlanır. 5. Toprak derinliği az ve sığ, geçirgen topraklarda en uygun sulama sistemidir. 6. Özellikle denize yakın yerlerde rüzgarla taşınan tuzlu suların bitkilere bıraktığı tuz zerreleri, tozlar ve zararlı haşereler, yağmurlama ile yıkanabilir. 7. Yağmurlama sulama ile kontrollü su verme imkanı olduğundan; taban suyu yüksek, drenaj sorunu olan yerlerde en uygun sulama metodu olmaktadır. 8. Tarla hendeklerine gerek kalmadığından, ekim alanı artmakta ve tarımsal işletmeler kolay yürütülmektedir. 9. Eriyebilir suni gübreler; sulama suyu ile birlikte işçiliğe gerek kalmadan bitkilere verilebilir. 10. Sebze, narenciye bağ ve diğer meyvelikler dondan ve sıcaktan korunabilmektedir. 14
Sulama Hidrantı Yağmurlama Başlıkları KÜÇÜK GÖLETLER TEŞEKKÜRLER 15