SU ALMA YAPISI ve TERFİ MERKEZLERİ

SU ALMA YAPISI

SU ALMA YAPISI ve TERF MERKEZLER TASARIMDA DKKAT EDLECEK HUSUSLAR VE RNEK UYGULAMA

Hazrlayan: Dr. Fatih LHAN1

Su alma yaplar2

Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Tasarmda Dikkat Edilmesi Gereken HususlarGerekli olan su miktar alabilmeli,Su miktar denetlenebilmeli/llebilmeli,Takn hallerinde iletim sisteminin ve dier yaplarn zarar grmesi engellenmeli,Yzebilir cisimlerin (balklarn ve kat maddelerin) iletim sistemine girmesi nlenmeli,Su alma yapsndaki yk kayplar minimum olmal,iletme ve bakmlarnn kolay olacak ekilde projelendirilmesi gerekmektedir.3Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Su Alma Yaplar, Projeye Dair Genel BilgilerSu kayna gl olan bir yerleim yerinin su alma yaps inaa edilecektir.Su alma yaps ile minmum ve maksimum seviyelerden su almas planlanmaktadr.Su alma yapsnda farkl seviyelerden su alnmasn salayacak kapaklar inaa edilecektir.Mevsimsel debi deiikliklerini ve artan nfusu karlayabilecek bir sistem dizayn edilecektir.4Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Su Alma Yaplar Projeye Dair Genel Bilgilerri maddelerin su alma yapsna giriini nlemek iin kapaklara kaba zgara yerletirilecektir.Kaba zgaradaki su hz 0,08 m/sden az olmaldr.Pompalar korumak iin ince zgara yerletirilmelidir.Izgara ubuklar arasndaki su hz 0,2m/snden az olmaldr.5Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Proje Tasarm KriterleriTasarm ParametresiUygun AralkSu Alma Azlarndaki Hz8cm/sn1Izgara Aralarndaki Su Hz60 cm/snSu Alma Azlar Aras Mesafe3mDipten Ykseklik1,20-1,80 mstten Ykseklik1,50mKaba Izgara Aral50 80 mmnce Izgara Aral5 - 9.5 mmletim Hattndaki Su Hz0,6 < V < 1,5 m/s6Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

rnek Proje VerileriDebi TrDeer(m3/gn)Deer(m3/sn)Qmax 2047113.5001.314Qort 204775.6700,876Qmax 203265.0000,752Q ort 2032 43.3400,5027SeviyelerMaksimum Su Seviyesi90 mMinimum Su Seviyesi70 mNormal Su Seviyesi85 mTaban Kotu 60 mProje naat sresi 15 YIL 15 YIL2013 - 2017 - 2032 - 2047Su Alma Yaps Qmax(2047) e gre boyutlandrlmaldr.lgili boyutlar Qort(2032) ve Qmax(2032) e gre kontrol edilir.


Kapak Boyutlarnn TayiniSu Alma Yaps Qmax(2047) e gre boyutlandrlmaldr.

Bu boyut tek bir kapak iin olduka byk o nedenle 2 kapak olarak tasarlayalm

Her bir kapak boyutu 3 m x 3 m olarak tasarland..!8Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Kapak Boyutlarnn Tayini ve Yerletirilmesi2 kapak olarak tasarland iin kabul edilen nin uygunluunun hza etkisi kontrol edilmelidir..

Dier debileri kontrol etmeliyiz!

En steki kapakla normal su kotu arasndaki mesafenin 2m olmas istenir.Ayn ekilde en alttaki kapak 100 yllk kuraklk artlar iin taban kotundan 3,5m yukarda olmaldr.Rezervuardaki suyun mevsimsel artlara deiimine gre esneklik salamak iin orta kotlara 2 adet kapak daha yerletirilir.

9Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Kapaklarn YerletirilmesiEn steki kapak:85m-2m =83 m kotuna yerletirilir.En alttaki kapak:60m+3,5m =63,5 m kotuna yerletirilir.Kapaklarn boyutu 3m x 3m olduundan 83m-3m=80 m en steki kapan alt kotu Kapaklar arasndaki boluk: 80m- 63,5m =16,5m16,5m/3=5,5 m ara ile kapaklar yerletirilebilir.

Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar 10

11

Su Alma YapsDr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Su Alma Yapski kapak aras boluk 1m olarak tasarlanmtr. Duvara yakn olan kapak ile duvar aras boluk ise 50 cm olarak tasarlanmtr. Yapnn farkl ynlerde ayn seviyede ikier kapak bulunacaktr. Kapak seviyeleri tablodaki gibidir.


Kaba Izgara HesabKaba zgaralarn yerleecei alan 3,6m x 3,6m olarak alnyor. Kaba zgaralar kapaklarn d yzeyine (rezervuar tarafna) yerletirilecektir. Kapan ileyiini engellememek iin bu ekilde yerletirilmitir. 5 mm geniliinde(S), 3,0m uzunluunda ubuklardan olumaktadr. ubuklar aras boluk (b) 8 cm alnacaktr. Aralk Says;

B=(n+1).b + n.S 300=(n+1).8+n. 0,5 n35 Adet


13

ubuklar Arasndaki HzIzgaralarn yerletii alan: 3,0 x 3,0 = 9 m2Izgaralarn toplam alan : 35 Adet x 2 x 0,005m x 3,0 m=1,05m2Izgaralar Aras Boluk Alan: 9m2 1,05m2=7,95 m2Izgaralar arasndaki hz:

Kaba zgaralar aras hz 8 cm/sn arasnda olmaldr.14Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

15

Su Alma Yaplar (Penstok)Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

15

nce Izgara Hesabletim kanalnn boald yere ince zgara (traveling water screen) yerletirecektir. Izgarann temizlii mekanik olacaktr.ubuklar arasnda 9,5 mm boluk olacak ekilde ince zgara yerletirilir. Izgara ubuklar arasndaki mesafe pompaya zarar verecek maddelerin giderimi iin yeterlidir, fakat dipteki youn birikim iin yeteri olmayabilir. nce zgaradaki su ykseklii, min kottan itibaren 9,53 m alnd.(72-63,5=8,5m den byk olmaldr.)16Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

nce Izgara Hesab2 Adet ince zgara dnlmektedir. Bu nedenle zgara bana debi; nce zgarada kanal aralndan hz deil, uygun hzdan kanal aral tespit edilir. Uygun hz : max. 0,2 m/snTavsiye edilen zgara verimlilii = 0,56 nce zgaradaki minimum su kotu: 9,53 mBuna gre; Kataloglara gre en dk zgara genilii 0,8 m? Bu nedenle zgara genilii 0,8 alndnda hz hesaplanr? Buna gre;

17


nce IzgaralarDr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar 18

Hidrolik HesaplarSu alma yaplarnda en byk yk kayplar suyun hzlanmas ve yavalamasndan kaynakldr Yk kayplar kapakta, zgaralarda ve giri k yaplarnda grlr. Su alma yapsndaki hz snrlar ok dk olduunda yk kayb da olduka kktr fakat yine de yk kayplarnn hassas bir ekilde hesaplanmas gerekmektedir. Kapaklardaki yk kayb orfis yk kaybndan hesaplanr19Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Kapaklardaki Yk KaybhL=(1/2g)x (Q/CD x A)2CD=Orifis Katsays (0,6-0,9)A= Orifis Alan (Kapak Alan) = 9m2Q=Debi = (1,31m3/sn) /2 = 0,66 m3/sn

hL=(1/2x9,81)x (0,66/0,75 x 9)2 =0,005 m


Kaba Izgarada Yk KaybhL= { (V2 Vv2)/(2 x g)}/(1/0,7) (Equation 6.5, s. 143)V = Izgara ubuklar arasndaki hz,m/sVv=Izgara stndeki hz (genelde sfr alnr.)hL= Yk kayb ,m

hL= { (0,08 m/sn)2 (0)2)/(2 x 9,81)}/(1/0,7)=0,00023 m21Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

nce Izgaradaki Yk Kaybnce zgaradaki yk kayb orfis yk kaybndaki gibi hesaplanr. nce zgara yk kayb tek zgara almas hali iin hesaplanr. Izgaralarn temizlenmesi yada herhangi bir arza durumunda tek zgara alacaktr ve sistemdeki yk kayb maksimum olacaktr. Emniyet asndan maksimum durum iin yk kayb hesaplanr.


nce Izgaradaki Yk KaybhL=(1/2g)x (Q/CD x A)2hL=(1/2x9,81)x [(1,31m3/sn)/(0,75 x 9,53m x 0,56m)]2hL=0,0055m

Toplam Yk Kayb = hL=0,005+0,00023+0,0055=0,01073 m


Stabilite HesaplarSu alma yapsnn hidrolik stabilitesi mutlaka kontrol edilmelidir. Su alma kulesi yksek miktarda su iermektedir. Hidrolik stabilite artlarnn salanmas iin yapnn arl iinde bulunan suyun arlndan byk olmaldr. Stabiliteyi kontrol etmek iin bu byklklere baklr. Hidrolik stabilite iin en kt durum;su alma yapsnn bo olduu ve rezervuar maksimum su kotu 90 m ye kadar dolu olduu artlardr.


Stabilite HesaplarKuleye gelen yk hesab;Su alma kulesindeki suyun hacmi;10 m x 10 m x 30 m = 3000 m3Suyun Arl = 3000 m3 = 3,000 x 106 kg

Hidrolik stabilite artlarnn salanmas iin su alma yapsn arl 3,000 x 106 kg dan fazla olmaldr.


Stabilite HesaplarSu alma kulesinin arlnn hesab:Betonun birim hacim arl(beton ):2308kg/m3Yan duvarlarn arl ;{(10 m x 10 m x 35 m) - (8,5 m x 8,5 m x 35 m)} x 2308kg/m3= 2,24 x 106 kgBeton temelinin arl;(15 m x 15 m x 2,5 m) x 2308kg/m3 = 1,30 x 106 kgToplam Kulenin Arl;2,24 x 106 kg + 1,30 x 106 kg = 3,54 x 106 kg


Emniyet FaktrGvenlik Faktr3,54 x 106 kg / 3,0 x 106 kg = 1,18 Stabiliteden emin olmak iin emniyet faktr 1,5 ile 2 arasnda olmas istenir.Hesaplanan deer araln dnda olduundan emniyet faktrn artrmak iin kuleye ilave arlkl yaplar eklenebilir ya da taban kazklarla sabitlenebilir. Dier bir yntem ise kpr ayaklar kaya yata gibi salam bir temele gmlebilir.27Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Enstrmantasyon ve KontrolUltrasonik transformatrlerle rezervuardaki, su alma yapsndaki, ince zgarann en alt ve en st noktalarndaki su kotlar srekli llmelidir. Su alma yaplar kontrol panolaryla izlenmelidir. nce zgara yk kaybna gre otomatik olarak temizlenebilmelidir.


Terfi Merkezi VerileriMaksimum Debi: 113.500 m3/dOrtalama Debi: 51.400 m3/dMaksimum Su Seviyesi: 90 mMinimum Su Seviyesi : 70 mTesis Seviyesi: 110 mHam su boru ap: 122 cm (48 in)Ham su boru uzunluu : 5200 m29Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Boru ap Tayini30

Maksimum Debi (113.500 m3/d) iin,

O halde ap 1,11m ve daha fazla seilebilir. Daha az seildiinde hz artacak ve limit deeri aacaktr.ap 120 cm seelim ve tekrar hz tahkiki yapalm;


Terfi Merkezi HesaplarPompa Seimi;1i yedek 6 adet pompa seilmesi uygun grlmtr;

Bir pompa iin gerekli boyutlar ve terfi istasyonundaki yeri ilgili grafikten baklarak belirlenmelidir.31


Pompa Seimi32Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar

Pompa boyutlarBir pompa iin ngrlen saatlik debi yaklak olarak 950m3/h33

Y ls (Pompann merkezden duvara minimum aralk) = 2,15 mS ls (Minimum derinlik ) = 0,8 mB ls (Pomann merkezden kar duvara max. uzakl) = 0,4 mW ls (Minimum pompalar aras uzaklk) = 1 mC ls (Emme yata ve zeminin ortalama uzakl ) = 0,25 m5,25 m9,27 m0,4 m2 m0,25m


Borularda Hz TahkikiD: 107 cm iin;

D : 122 cm iin;34



1-8 Borular arasnda Yk Kayb:

9-14 Borular Arasnda Yk Kayb:Yk Kayb Hesab (Terfi Merkezi)35

Venturimetrede Yk KaybHz ;

Yk Kayb;36


Yk KaybSu Alma Yaps ;hL=0,005+0,00023=0,00523 m

Terfi Merkezi;hL=0,0055 + 0,375 + 0,068 + 0,263 = 0,7115 m 37Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar KapaklardaKaba Izgaralardance Izgaralarda1-8 nolu Borular9-14 nolu BorularVenturimetre

izimlerde Dikkat Edilecek HususlarSu Alma Yaps ve Terfi stasyonu (A-A Kesiti)38Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar ekildeki su alma yaps ve terfi istasyonunda A-A kesitine ilikin yaplacak ilaveler;ekli bir su yatann ierisinde ve kenarnda gstermelisiniz,eklin st ksmlarna birer kontrol odas yapmalsnz (Su alma yapsnda ierisinde penstock ekicileri ve genel ekipmanlar, Terfi stasyonunda, merdiven, pompa ve genel ekipmanlar),

Su alma yapsnn kenarna merdiven izmelisiniz.Kapak blmeleri ve kaba zgaralar gstermelisiniz,ekildeki su kanaln da terfi merkezine iletmelisiniz,Su alma yapsnda kapak ve pencere olmasna zen gsteriniz.ekilde yer alan izimleri detaylandrmalsnz.

izimlerde Dikkat Edilecek HususlarSu Alma Yaps ve Terfi stasyonu (Plan)39Dr. Fatih LHAN SU ALMA YAPILARI, Tasarm ve Uygulama Notlar ekildeki su alma yaps ve terfi istasyonunda plan kesitine ilikin yaplacak ilaveler;ekli bir su kanal ile birbirine balamalsnz (Hat ksa tutulabilir)ekil A-A kesitine leksel ve lsel bazda bire bir uymaldr,ekilleri detaylandrmalsnz,lgili birimleri detay olarak ayrca gstermelisiniz.

Kaynaklar Syed R. Quasim , Edward M. Morley, Guang Zhu, Water Wroks Engineering, Planning, Design & Operation, Prentice Hall PTR, 2000.Fatma Bra Yaman, SATT Ders notlar, 2010. 40

Documents

SU ALMA YAPISI ve TERFİ MERKEZLERİ