ĠNġAAT MÜHENDĠSLĠĞĠNE GĠRĠġ DERSĠ

Transkript

ĠNġAAT MÜHENDĠSLĠĞĠNE
GĠRĠġ DERSĠ
1
HĠDROLĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ
3
Hidrolik
mühendisliği,
suyun
fiziksel
hareketinin
kontrol
edilmesi, su kuvvetleri, yağıĢlar ve yüzeysel suların davranıĢları
ve etkileri, akıĢkanların mekaniği, su yapıları, sulama yapıları,
limanlar, kıyı yapıları ve okyanus hareketleriyle ilgilenir.
PROF. DR. ĠLKER ÖZDEMĠR
Hidrolik Mühendisleri yerleĢim birimlerinin içme suyu ihtiyacını,
YRD. DOÇ. DR. OSMAN AYTEKĠN
tarımsal alanların sulama suyu ihtiyacını tahmin ve analiz
hesaplarını
yapabilir.
Aynı
zamanda
kullanılmıĢ
suların
uzaklaĢtırması ile ilgili tahmin ve analizlerini de yapabilir.
2
4
• ġu anda dünyada yaklaĢık 1 milyar insanın rutin olarak
sağlıksız su içmektedir.
Hidrolik Mühendisleri, su temini ve dağıtım Ģebekeleri,
kanalizasyon sistemleri, taĢkın kontrolü (nehir-baraj-rezervuar
sistemleri), sulama projeleri, hidroelektrik güç sistemleri,
• Yetersiz su kalitesi ve kullanılmıĢ su uzaklaĢtırma sistemleri
yılda
yaklaĢık olarak 5 milyon kiĢinin kirlenmiĢ içme suyu
kullanmasına neden olmaktadır.
kanallar, kilitler, liman tesisleri ve deniz yapılarının planlama,
tasarım ve iĢletmesiyle ilgili her alanda çalıĢma imkanı
bulabilmektedir.
7
5
Hidrolik
Mühendisleri,
toplumun
çevresel
Barajlar, akarsu vadilerini kapatan ve arkasında su biriktiren;
enerji üretimi, içme, kullanılma, sulama suyu temini ve
ihtiyaçları ve su ile ilgili sorunlara akıllıca
akarsuların düzenlenmesi gibi pek çok gayeye hizmet eden
çözümler
ekonomik faydası büyük olan tesislerdir. Barajlar, ağırlık, kemer
gerektiren
birçok
mühendislik
ve payandalı olarak betondan veya toprak ve kaya dolgudan
projelerinin yapılabileceği kıyıların ve nehirlerin
korunması
ve
yönetilmesi
alanlarında
çalıĢabilmektedir.
da
yapılırlar. Bunların karıĢımı Ģeklinde de yapılabilir. Birkaç yüz
metre
yükseklikte
ve
kilometrelerce
uzunlukta
Arkalarında biriken suyun kapladığı alan da binlerce hektara
ulaĢabilir.
6
Hidrolik Mühendisliğinin Temel alanları:
• Hidrolik (Hydraulics)
• Baraj Mühendisliği (Dam engineering)
• Hidroelektrik Santralleri (Hydropower Plants)
• Kırı ve Okyanus Mühendisliği (Coastal and ocean engineering)
8
Baraj Çeşitleri:
• Beton barajlar
• Ağırlık barajları
• Su Yapıları (Hydraulic structures)
• Hidroloji (Hydrology)
• Sulama ve Kurutma (Irrigation and drainage)
• Su Kaynakları (Water resources)
• Yer altı Suyu (Groundwater engineering)
• TaĢkın Kontrolü (Flood control)
• Boru Hatları (Transportation with pipelines)
olabilir.
• Kemer barajları
• Payandalı barajlar
• Kaya dolgu barajları
• Toprak dolgu barajları
9
11
Beton barajlar, sağlam kaya temelinin yakın olduğu vadilerde
yapılır. Sağlam kaya temellerine inilmeyen yerlerde ise, dolgu
barajları tercih edilir. Teknolojinin geliĢmesi ile dünyanın en
yüksek barajları, dolgu tipinde inĢa edilmiĢlerdi. Tacikistan’daki
Nurek Barajı, kaya dolgu tipinde ve 310 m yükseklikte olup,
dünyanın en yüksek barajıdır. 207 m yüksekliğinde, beton
ağırlık ve kaya dolgu tipindeki Keban Barajı, yükseklik
bakımından dünyada on sekizinci sırada yer almaktadır.
Keban Barajı-ELAZIĞ
10
12
Tacikistan'ın VahĢ Irmağı'nın Afganistan sınırlarına yakın bir mevkisine kurulan Nurek Baraj'ı
16 metre derinliği ve 300 metre yüksekliği ile dünyanın en yüksek barajıdır. 9 birimli elektrik
santrali ile toplam 2.700 MW enerji sağlar. Baraj, 700.000 hektarlık alana sulama yapacak
kadar kaynak sağlar.
Ağırlık barajları, tesir eden dıĢ kuvvetlere ağırlığı ile karĢı
koyan barajlardır. Baraj duvarının kesiti genel olarak, dik yamuk
Ģeklindedir. Su tarafı 0,05 ile 0,10 eğiminde de yapılabilir. Hava
tarafının eğimi 0,70 ile 0,80 civarındadır. Ağırlık barajlarının
taban geniĢliğinin yüksekliğe oranı, yani geniĢlik oranı 0,70 ile
0,80 oranındadır. Ülkemizdeki 113,5 m yükseklikli Kemer ve
108 m yükseklikli Sarıyer barajları bu tiptendir.
13
15
Grande-Dixence Barajı- ĠSVĠÇRE
Sarıyer Barajı-TÜRKĠYE
14
16
Ġsviçre deki Grande-Dixence Barajı, ağırlık barajı tipinde olup,
285 m yüksekliktedir ve dünyanın en yüksek beton ağırlık
barajıdır. Brezilya ve Paraguay’ın ortak yapımı olan Itaipu
Barajının inĢaatında 40.000 iĢçi çalıĢmıĢtır. Baraj, ana gövdesi
195 m yükseklikte olup, 14 adet kapağın açılmasıyla 52.000 m³
su
tahliye
basınçlı
edilebilmektedir.
boruların
devir/dakikalık
18
her
Baraj
birinin
adet
gövdesine
çapı
Francis
10,5
yerleĢtirilen
metredir.
tipindeki
90
türbinler
kullanılmaktadır.
Itaipu Barajı
17
19
Kemer barajları: Yükü, tabanla birlikte kenar ayaklara iletir. Böylece kesitin
tamamı çalıĢır. Kemer barajlar planda, daire yayı Ģeklindedir. Bunlarda geniĢliğin
yüksekliğe oranı 0,10 ile 0,25 arasındadır.
Kemer barajlar, baraj tepe uzunluğunun baraj yüksekliğine oranının beĢ veya daha
küçük olduğu dar vadilerde inĢa edilirler. Ayrıca vadi tabanının ve Ģevinin sağlam
kaya zeminden olması gerekir. Bu tip barajların en kesiti küçük olacağından,
kullanılacak beton hacmi azalır. Buna karĢılık iĢçilik ve kalıp masrafları artar.
Yurdumuzdaki Karakaya Barajı 187 m, Oymapınar Barajı 185 m ve Gökçekaya
Barajı l58 m yükseklikte olup, kemer tipindedir.
Oymapınar Barajı-TÜRKĠYE
18
Karakaya Barajı-TÜRKĠYE
20
Gökçekaya Barajı-TÜRKĠYE
21
23
Payandalı barajlar: Bu tip barajlarda suyu tutan
Kaya dolgu barajları: En kesitleri dik yamuk Ģeklindedir. Su ve
geçirimsiz bir yüzey ile bu yüzeyin dayandığı payanda
hava tarafı 1/2 ile 1/2,5 eğiminde ve taĢ ile kaplıdırlar. Kesit
destekler vardır. Payandalar arası boĢtur. Dolayısıyla
ortasında geçirimsizliği temin eden çekirdek kısımları vardır.
Çekirdek, kil veya betondan yapılır. Bazı durumlarda su tarafı,
daha az malzeme kullanılır. Buna karĢılık iĢçilik ve
çelik
gibi
bir malzeme ile
de kaplanarak
geçirimsizlik
kalıp masrafları fazladır. Yükseklikleri 70 ile 80
sağlanabilir. Ülkemizdeki Keban (207 m), Altınkaya (195 m),
metreye kadardır. Su tarafının eğimi, 45o ile 60o
Atatürk (184 m), Uzköy (176 m), Kılıçkaya (140 m) gibi mevcut
olmalıdır. Memleketimizdeki 49 m yükseklikte Elmalı
ve inĢa edilmekte olan barajlarımız kaya dolgu tipindedir.
Barajı, bu türe örnektir.
Elmalı Barajı-TÜRKĠYE
22
24
Keban Barajı-ELAZIĞ
25
27
Altınkaya Barajı
26
28
Bunlardan Atatürk Barajı, gövde dolgusu hacmi 84,5 milyon m3
Toprak Dolgu Barajları: En kesitleri, kaya dolgu barajlar
kaya ve toprak dolgusu ile dünyada beĢinci sırada yer
gibidir. Baraj gövdesi, sıkıĢtırılmıĢ toprak tabakalarından
almaktadır. Sulama ve enerji maksatlı olan Atatürk Barajı, 817
ibarettir. Bu tip barajlarda, ortasında geçirimsizliği sağlayan kil
km2lik
su
veya betondan çekirdek vardır. Su ve hava tarafının eğimi 1/2
depolanabilmektedir. Bu su ile de toplam 727.700 hektarlık
ile 1/2,5 arasındadır. Yurdumuzda iĢletmeye açılan ve inĢa
arazi sulanabilmektedir. Ayrıca, her biri 300 MW gücünde olan
halinde olan projesi hazır veya projesi hazırlanmakta olan 90'ı
8 adet Francis tipindeki türbin ile de yılda 8,9 milyar kilovat saat
geçkin toprak dolgu barajların yükseklikleri 15 metreden 95
enerji üretilebilmektedir. Türbinlere su veren basınçlı (cebri)
metreye kadar değiĢmektedir. Toprak veya kaya dolgunun
borular 6,60-7,25 m çapında ve toplam 496 m uzunluğundadır.
beraber kullanıldığı Kepez Barajının yüksekliği 195 metredir.
göl
alanına
sahiptir
ve
48,47
milyar
m3
29
31
30
32
Hidroelektirik Enerji:
Hemen hemen bütün enerji kaynakları, güneĢ ıĢınımının
maddeler üzerindeki fiziksel ve kimyasal tesirinden meydana
gelmektedir. Hidrolik enerji de güneĢ ıĢınımından dolaylı olarak
oluĢan bir enerji kaynağıdır. Deniz, göl veya nehirlerdeki sular
güneĢ enerjisi ile buharlaĢmakta, oluĢan su buharı rüzgarın
etkisiyle de sürüklenerek dağların yamaçlarında yağmur veya
kar halinde yer yüzüne ulaĢmakta ve nehirleri beslemektedir.
Böylelikle hidrolik enerji kendini sürekli yenileyen bir enerji
kaynağı olmaktadır. Enerji üretimi ise suyun potansiyel
enerjisinin kinetik enerjiye dönüĢtürülmesi ile sağlanmaktadır.
33
35
Kıyı Mühendisliği
- Uluslararası bütünleĢik deniz bölgeleri kullanımı.
Kıyı mühendisleri denizlerimizdeki ve kıyılarımızdaki doğal
kaynakların insanlık hizmetinde kullanılması için yapılan
planlamalarda ve mühendislik uygulamalarında “doğa-insan”
etkileĢiminde
dengeyi
sağlayacak
çözümler
üreterek
bu
- Kültürel varlıkların korunması.
- Kıyı biyolojisi (fauna+flora+soyu tükenme tehlikesindeki
türlerin korunması).
- Özel çevre koruma bölgeleri.
bölgelerdeki “sürdürülebilen geliĢmeyi” yürütmenin görev ve
- Sulak alanlar, kumsallar, lagünler, nehir ağızları.
sorumluluğunu
- Ulusal ve uluslararası deniz ulaĢımı trafiği ve güvenliği.
taĢımaktadır.
Kıyı
mühendislerinin
temel
konuları ve çalıĢma alanları üç ana baĢlıkta toplanabilir.
- Boğazlar, kanallar, iç denizler.
- Uluslararası deniz kullanımı.
34
36
- Kıta sahanlığı.
1. Ulusal
/
Uluslararası
Kıyı
Alanları
Yönetimi
ve
Uygulamaları: Yasal Düzenlemeler ve Uygulamaları
Kıyı alanlarında sürdürülebilen geliĢme ölçeğinde ulusal ve
uluslararası bütünleĢik kıyı alanı kullanımı için yasal
düzenlemelerin yapılması gerekmektedir. Bu düzenlemeler
çok farklı çalıĢma alanları yaratmıĢtır.
- Kara suları.
- Deniz kirliliği.
- Atık yönetimi.
- Kıyı turizmi ve kıyı-ekolojik turizm.
37
39
2. Deniz ve Kıyı Hidrodinamiği:
Deniz ve kıyı hidrodinamiğinde yürütülen temel bilimsel
araĢtırma alanları:
- Rüzgar, dalga, akıntı, gel-git.
- Dalga-yapı etkileĢimi.
- Lagünler.
- Nehir ağızları.
- Kıyılarda kum taĢınımı, aĢınma, birikim.
- Kıyı çizgisi değiĢimi.
- Deniz kirliliği.
- Tsunami.
- Küresel ısınma - deniz seviyesi değiĢimi.
- Saha ölçümleri olarak verilebilir.
38
3. Kıyı ve Derin Deniz Yapıları Planlanması, Tasarımı ve
Uygulaması:
Dalga, akıntı, rüzgar, ve yapı etkileĢimini temel alan bu çalıĢma
alanında konular:
- Limanlar
Ticaret limanları, yat limanları, balıkçı barınakları gibi farklı
kullanımı olan limanların planlanması, alt yapı tasarımı,
denetim, yapım ve iĢletmesi.
- Gemi yanaĢma yerleri, Ġskele, blok tip ve yüzen rıhtımlar.
- Kıyı koruma yapıları
- Dalgakıranlar
- Denizaltı boru hatları
- Tüp geçiĢ
- Derin deniz platformları olarak tanımlanabilir.
40
41
43
42
44
HĠDROLĠK YAPILARI
Doğal yada yapay su yolları üzerinde suyu toplamak, yönünü
değiĢtirmek, su akıĢını kontrol etmek, suyun akıĢını ölçmek, su
taĢınımı ve su ulaĢım hizmetleri, için yapılan yapılardır. Bu
yapılara örnek olarak dolu savaklar, su bentleri, su arkları,
sulama kanalları ve mansaplar verilebilir.
45
47
Dolu Savak-Keban Barajı
46
Dip Savak (Monticello Barajı - Amerika )
48
Barajlarda rezervuar’dan suyun bırakıldığı taraf olarak tanımlanabilir. Örneğin; Atatürk
Barajı'ndan suyu bıraktılar ve sulama kanallarına verdiler; iĢte o sulama kanallarının
olduğu taraf mansap tarafıdır. rezervuarın olduğu taraf da menba tarafı olur.
Ayarlı Savak-Kızılırmak
Mansap- Atatürk Barajı
49
51
Su bilimi ya da hidroloji, suların yerküre üzerindeki dağılımını ve mekanik, fiziksel,
SULAMA NEDĠR?
kimyasal ve biyolojik özelliklerini inceleyen disiplinler arası bir bilimdir.
Bitkilerin büyümesi, kaliteli ve iyi ürün verebilmesi için suya gereksinimleri
Yeryüzünde canlıların yaĢamını devam ettirmek için suyu kullanmak ve kontrol altına
vardır. Bitkilerin büyüme mevsimi boyunca ihtiyaç duydukları suyun büyük bir
almak istemesi gerektiğinden insanlar tarihin baĢlangıcından beri su ile ilgilenmiĢler,
bölümü yağıĢlarla karĢılanmaktadır. YağıĢların yeterli olmadığı durumlarda
suyun her türlü özelliklerini tanımaya, hareketini yöneten kuramları belirlemeye,
bitkilerin ihtiyacı sulama ile giderilir. Sulama bitkilerin normal geliĢimi için
oluĢturabileceği tehlikeleri belirlemeye, önlemeye ve sudan en iyi Ģekilde yararlanmaya
ihtiyaç duydukları ancak doğal yağıĢlarla karĢılanamayan suyun, toprağa
çalıĢmıĢlardır. Suyun hareketini inceleyen bilime hidromekanik, bu bilimin teknikteki
verilmesi olarak tanımlanmaktadır.
uygulamasına da hidrolik denir. hidroloji veya su bilimi ise suyun dünyadaki
dağılımını ve özelliklerini inceler.
Sulamanın
temel
amacı
bitkilerin
ihtiyacı
olan
ancak
yağıĢlar
ile
karĢılanamayan su ihtiyacını doğal kaynaklardan sağlamaktır.
HĠDROLĠK ÇEVRĠM
50
52
Sulama yöntemi, suyun toprağa, bitki kök bölgesine veriliĢ biçimi olarak
tanımlanır
SULAMA YÖNTEMLERĠ
YÜZEY SULAMA YÖNTEMLERĠ
BASINÇLI SULAMA YÖNTEMLERĠ
- Salma Sulama Yöntemi
- Yağmurlama Sulama Yöntemi
- Tava (göllendirme) Sulama Yöntemi
- Mikro Yağmurlama Sulama
Yöntemi
- Karık Sulama Yöntemi
- Damla Sulama Yöntemi
53
Sulama sistemleri, hizmet götürülen alana göre ve su iletim ve dağıtım
55
biçimine göre iki grupta toplanabilir.
SULAMA SĠSTEMLERĠ
SUYUN ĠLETĠM VE DAĞITIM
HĠZMET GÖTÜRÜLEN
ALANA GÖRE
BĠÇĠMĠNE GÖRE
-Büyük Sulama Sistemleri
-Yerçekimi (Cazibeli) Sulama Sistemleri
-Tarla Sulama Sistemleri
-DüĢük Basınçlı Sulama Sistemleri
-Yüksek Basınçlı Sulama Sistemleri
54
56
59
57
SU KAYNAKLARI
SIRADIġI HĠDROLĠK YAPILAR
58
60
Boru hattı taĢımacılığı bir boru aracılığıyla malların taĢınması olarak
tanımlanabilir.. En sık, sıvı ve gazların gönderilir, ancak pnömatik tüpler,
basınçlı hava ile taĢıma katı kapsülleri de kullanılır olmuĢtur.
Gazlar ve sıvılar için olduğu gibi, herhangi bir kimyasal olarak stabil bir
madde, bir boru hattı üzerinden gönderilebilir. Kanalizasyon, sulu çimento,
su, ya da bir bira boru hattı bunlara örnek olarak verilebilir. Bu alanlarda en
önemlisi, su, petrol ve doğal gaz taĢınmasıdır.
61
63
62
SU ÇÖKELTME HAVUZLARI
64
Ġvedik Su Arıtma Tesisleri
SU ÇÖKELTME HAVUZLARI
66
65

ĠNġAAT MÜHENDĠSLĠĞĠNE GĠRĠġ DERSĠ

Transkript

Benzer belgeler

DAMLA SULAMA SİSTEMİNİN AVANTAJLARI DAMLA SULAMA

Örtüaltı Yetiştiriciliğinde Damla Sulama

ECO-MAT™ vE PLD-ESD

Damla Sulama Projelendirme

mısırın aktörleri festivalde buluştu

Irrigation Systems

su yastıkları

gündoğdu, k.s. - Biyosistem Mühendisliği Bölümü

cep telefonundan kumandalı sulama kontrol sistemi kullanım talimatı

ENDO STRATUS™

Biber Yetiştiriciliği

yený sayıda yazım kuralları

SONUÇ RAPORU - Su Yönetimi Enstitüsü

akçin köyü denetlenen sulama birliği

PDF ( 3 )

korukçu, a., gündoğdu, k.s., akkaya aslan, ş.t., 2004.

Makaleyi Yazdır

EZ PRO™ Jr. Indoor Series Kullanım Bilgileri

Makaleyi Yazdır

Araştırma Makalesi KONYA-ILGIN OVASINDAKİ

Sibel TONGUÇ ORTADOĞU TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

makale 10.cdr - Adnan Menderes Üniversitesi