Bolum_5

BÖLÜM 5
İÇME SUYU ŞEBEKELERİ
Bir meskun bölgeye su, bir boru ağı sistemi ile dağıtılır. Buna su şebekesi denir.
Su şebekesi hazneden sonra gelir. Şebeke ile hazne arasında su dağıtmayan, ve
ana boru ismini alan bir boru bulunur.
İskân durumuna göre, boruların teşkil ettiği sistem birbirinden farklı olur. Buna
göre iki ayrı su dağıtma sistemi ortaya çıkar.
(a)
(b)
(c)
(a) Dal sistem; (b) Ortadaki esas borudan beslenen ağ sistemi; (c) Ortadaki halkadan beslenen ağ sistemi.
(6)
A
B
(3)
D
(4)
18
18
A
8
D
C
(5)
10
5
0
B
4
A
12
0
C
D
(a)
6
0
9
4
B
C
(b)
CADDELERDEKİ BORU ADEDİ
Caddelerin genişliğine göre şebeke boruları çift veya tek olarak döşenir.
Genişliği 15 m den küçük olan caddelere tek boru, daha büyük caddelere ise çift
boru döşenir. Geniş caddelerde tek boru döşenirse, ev bağlantıları çok uzun
olacağından ekonomik olmaz. Bazı geniş caddelerde bir esas boru iki tane de
dağıtım borusu döşenir. Esas borunun 350 mm den daha büyük olması
durumunda bu çözüm daha uygundur.
SU ŞEBEKELERİNDE ÇAP
Şehir şebekelerinde 80 mm den küçük boruların kullanılması uygun değildir.
Üzerinde yangın musluğu bulunan borular ise en az 100 mm çapında
seçilmelidir.
Şebeke borularında bir büyük çap kendinden küçük çapa nazaran iki misli debi
geçirmesine rağmen maliyeti % 20 daha fazladır. Dolayısıyla büyük çapların
seçilmesi yoluna gidilmelidir.
SU ŞEBEKELERİNDE HIZ
Şebeke borularındaki su hızı 0.50 m/s’den az olmamalıdır.
En çok kullanılan değerler 1m/s civarındadır.
1.5 m/s lik hızların üzerine çıkılmaması tavsiye edilir.
Hem minimum çap ve hem de minimum hız şartı aynı anda gerçekleşemez.
Bunun için bazı tali borularda hız 0.50 m/s nin altına düşebilir. Bu durumda
uygun yerlere tahliye vanaları konarak meydana gelebilecek çökelmeler
(tortular) temizlenmelidir.
SU ŞEBEKELERİNDE BASINÇ
Şebekeden beslenen boruların en yüksek kotlu musluğunda 5 m lik bir
basınç arzu edilir.
İşletme basıncının 40-50 metreyi geçmemesi tavsiye edilir. Aksi halde boru
bağlantılarının ve ev tesisatının sık sık tamiri gerekebilir.
Maksimum statik basıncın ise 80 m.s.s. nunu geçmemesi gerekir.
ŞEBEKE DONATIMI
•Yangın Muslukları
•Tevkif (kapatma) Vanaları
•Tahliye Vanaları ve Çeşmeler
•Sulama Muslukları
•Şebeke Düğüm Noktaları ve Boru Özel Parçaları
•Borular
•Buster Pompaları
•Servis Bağlantıları
•Diğer Detaylar
YANGIN MUSLUKLARI
Yangın musluklarının yerleri itfaiye teşkilatının gücüne göre seçilir. Ülkemizde
kullanılan yangın hortumunun uzunluğu 50-75 m arasında değişir. Aradaki
mesafe 100-150 m den fazla seçilmez. Minimum çapları 80 mm dir.
TEVKİF (KAPATMA) VANALARI
İçme suyu şebekelerinde tamir ve bakım için borularda zaman zaman suyun
kesilmesi gerekir. Bunun için kapatma vanaları kullanılır. Nüfusu 10 000 den
büyük olan yerleşim merkezlerinde her boruyu şebekeden ayıracak şekilde
vanalar yerleştirilir. Boru boylarının uzun olması halinde 300-500 metrede bir
vana konur.
TAHLİYE VANALARI VE ÇEŞMELER
Şebekenin alçak kotlu noktalarına ve boru sonlarına zaman zaman biriken
çökeltileri temizlemek ve gerektiğinde boruları boşaltmak için tahliye vanaları
konur. Yüksek kotlu noktalara çeşmeler konur.
SULAMA MUSLUKLARI
Sokakların temizlenmesi, park ve bahçelerin sulanması için uygun ve gerekli
yerlere yerleştirilir.
ŞEBEKE DÜĞÜM NOKTALARI VE BORU ÖZEL PARÇALARI
İçme suyu şebekelerinde birden fazla borunun birbirine bağlandığı noktalara
“düğüm noktası” adı verilir. Düğüm noktalarında boruları birbirine bağlamak
ve gerekli ayırmaları yapmak için her boru cinsine göre özel parçalar kullanılır.
Şebeke planlanırken bu özel parçalardan mümkün mertebe az miktarda
kullanılacak şekilde hareket edilir.
Tablo 5.1. Şebekede Kullanılan İşaretler
İsim
İsim
İşaretler
Boru üstünde
Ayrılmada
vana
Boru
kenarında
Kör tapa
Gömülü
yangın
musluğu
Vana
Boru yannıda
Boru yanında
vanalı
Kör plak
Boru üstünde
Çap
değişimi
Boru
kenarında
Sayaç
Yer üstü
yangın
musluğu
Kör tapa
Boru yanında
vanalı
Klape
Manşon
Boru üstünde
Bahçe
sulama
Temizleme
bacası
Genişleme
paröası
Boru yannıda
Boru
kenarında
Boru yannıda
İşaretler
BORULAR
Şebekenin esas kısmını meydana getirirler.
Besleme boruları pompa istasyonları ve depoları birbirine bağlayan büyük çaplı
borulardır.
Ana dağıtım boruları, ana besleyicilerden ve depolardan aldıkları suyu tali
dağıtım şebekesine veren borulardır.
Sokak içi dağıtım boruları ise sadece döşendikleri sokaklara hizmet eden ve ana
dağıtım borularına nispetle küçük çaplı borulardır. Tüm tali dağıtım boruları ana
borulardan ayrılmaz.
Şebeke boruları genellikle malzeme cinsine göre sınıflandırılırlar.
Dağıtım şebekelerinde kullanılan başlıca boru tipleri PVC, font, asbestli, çimento
boru, çelik, düktil font ve betonarme borulardır.
Şebeke için boru tipi seçerken aşağıdaki faktörlerin göz önüne alınması gerekir;
• Satın alma bedelleri
•Döviz ihtiyacı
•Nakliye, yükleme, boşaltma, depolama ve istif bedeli
•Hendek kazısı, dolgusu, boruların yerleştirilmesi
•Özel parça ihtiyaçları
•Tecrit ve korozyon problemleri
•Bakım ve işletme masrafları
•Amortisman süresi
•Pürüzlülük ve yük kayıpları
•İç basınçlara ve dış yüklere dayanma özelliği
•Geçirimsizlik
•Depreme karşı dayanma
BUSTER POMPALARI
Buster pompaları dağıtım şebekesinin herhangi bir borusunda veya kısmında
basıncı yükseltmek için kullanılır. Bir anlamda buster pompaları basınç kırıcı
tesislerin tam tersi işlemi yaparak debiyi değiştirmeden basıncı yükseltir.
SERVİS BAĞLANTILARI
Abone servis bağlantıları genellikle şebeke borusuna vidalanan bir priz musluğu,
kaldırıma ve mülkiyet sınırına kadar uzanan bir bağlantı borusu, kaldırma vanası,
bina içine giren bir servis borusu ve bir sayaçtan oluşmaktadır. Servis
bağlantısının sokak üzerinde kalan kısmı yol ve ana su borusu gibi kamu
tesislerini içine aldığından genellikle sular idaresi tarafından yerleştirilir. Belirli
şartlarda yük kayıpları çok artabileceğinden servis borusunun çapı dikkatle tespit
edilmelidir
ŞEBEKE BORULARININ HESABI
Şebeke boruları maksimum saatlik sarfiyata göre hesaplanır. Ayrıca yerleşim
merkezinin nüfusuna göre her boruya bir miktar yangın debisi ilave edilir. Önce
şebekede dağıtılacak debi, QD,
QD =
N .qmax( s )
86400
x1.5
qmax(s): Fert başına maksimum günlük su ihtiyacı
İçme suyu şebekeleri;
•Ölü noktalar Metodu
•Hardy-Cross Metodu
•Newton-Rapson Metodu
•Lineer Teori
metotlarından birisi ile çözülür.
ÖLÜ NOKTALAR YÖNTEMİ
Dal sisteminde teşkil edilmiş şebekelerin ölü noktalar metodu ile hesabı
basittir. En uçtaki noktadan başlayarak hazneye doğru hesap yapılır. Önce
her noktanın dağıttığı debilerin hesabı yapılır. Bunun için bölgelerdeki nüfus
yoğunlukları belirlenir. Sokaktaki binaların durumuna göre 1 m sokak
uzunluğuna düşen nüfus sayısı Çizelge 5.2’de verilmiştir.
Kat Adedi
1
2
3
4
5
Tek taraflı inşaat N/m
0.5
1
1.5
1.75
2
Çift taraflı inşaat N/m
1
2
3
3.5
4
Bütün sokaklarda nüfus yoğunluklarına göre bir katsayı verilir. Bu
katsayılara yoğunluk katsayısı adı verilir. Bu katsayı ile gerçek boru
boyları çarpılarak itibari boru boyları bulunur. İtibari boruların birim
boyunda dağıtılan debiler eşittir. Yerleşim merkezinde itibari boru boyları
hesaplandıktan sonra birim boyda dağıtılan debi, q,
q =
QD
∑ Li
Li: Boruların itibari boyları
Li=k.L
k: yoğunluk katsayısı
L: Gerçek boru boyu
Her boruda dağıtılan debi; Qd=q.Li
dir. Ağ şeklindeki şebekelerin ölü noktalar metodu ile hesaplanabilmesi için her
kapalı göz için ölü nokta seçilerek ağ sistemi dal sistemine dönüştürülür
ÖLÜ NOKTALAR YÖNTEMİNDE HESAPTA TAKİP EDİLECEK YOL
Şebekede dağıtılacak debi hesaplanır (QD)
Gerçek boru boyları olan “L”, yoğunluk katsayıları ile çarpılarak Li=k.L itibari
boru boyları bulunur.
Birim boyda dağıtılan debi hesaplanır .
Her bir boruda dağıtılan debi hesaplanır (Qd=q.Li)
(q =
QD
)
∑ Li
Her borunun hesap debisi hesaplanır.
Ölü noktaların yerleri uygun seçilmişse kapalı çerçeveler boyunca yük
kayıplarının cebirsel toplamı sıfır etmelidir. Genel olarak bunu sağlamak zordur.
Aradaki farkın 1 (bir) metre olmasına kadar müsaade edilmektedir. Boru çapları
seçilirken hızların 1 m/s civarında kalması istenir. 0.50 m/s nin altına düşmesi
pek istenmez. Boru boyunca sarfiyatın lineer olarak değiştiği kabul edilir. Ölü
noktadaki uç debisi sıfırdır. Hesaplara ölü noktadan başlanıldığı için en uçtaki ölü
noktadan başlayarak numara vermek uygundur.
(3)
(4)
(2)
Ölü nokta
(1)
k= sabit
Quç=0 ise
k=0.577
Quç≠0 ise
k=0.55
Qi=k.Qd
c=Qi+Quç
Qh=c+Qy
Qh=Qi+Quç+Qy
•
Hız tavsiye edilen değerler arasında kalacak şekilde Williams hazen veya
Prandtle Colebrook formülleri veya tabloları kullanılarak boru çapı, hidrolik
eğim ve hız bulunur. Hidrolik eğim boru boyları ile çarpılarak yük kayıpları
bulunur.
•
Piyezometre kotları ve su basınçları hesaplanır. Bunun için topoğrafik
haritadan boru eksen kotları bulunur.
•
Piyezometre kotlarının hesaplanması için haznedeki su kotunun şebeke
ana borusunun çapının ve uzunluğunun bilinmesi gerekir. Hazne su
kotundan şebeke ana borusundaki yük kayıpları çıkarılarak müteakip
noktalardaki piyezometre kotları bulunur.
•
Her noktadaki piyezometre kotundan o noktadaki boru eksen kotları
çıkarılarak su basınçları bulunur.
•
Kapalı gözlerde yük kaybı tahkikleri yapılarak hesaplar kontrol edilir. Bunun
için ölü noktalara farklı yönlerden gidildiğinde meydana gelen yük kayıpları
arasındaki fark hesaplanır.
•
Bu farkın 1 metreden az olması halinde hesaplar doğru kabul edilir. Aksi
halde bazı değişiklikler (ölü noktanın yeri ve bazı boru çapları değiştirilerek)
şebeke yeniden çözülür.