Prof. Dr. Ahmet ÖZTÜRK
TOPRAKALTI DRENAJ YÖNTEMLERİ
Toprakta bulunan fazla suların toprak profili içerisinden dren boruları veya dren kanalları aracılığıyla uzaklaştırılması "Toprakaltı Drenajı" olarak tanımlanmaktadır. Günümüzde sulama alanlarının drenajında hem borulu (kapalı) drenaj sistemleri hemde açık kanallar birlikte kullanılmaktadır. Ancak tarla içi drenlerin borulu drenlerden, ana drenlerin de açık kanallardan oluşturulması eğilimi vardır. Toprakaltı drenaj sistemlerinde tarladaki suyu uzaklaştıran tarla içi drenleri "emici" tarla içi drenlerin suyunu toplayan drenler
"toplayıcı" olarak adlandırılmaktadır. Emiciler, toplayıcılar ve ana drenler üç şekilde planlanabilmektedir.
1. Bileşik açık kanal sistemi: Emicilerin, toplayıcıların ve ana drenlerin açık kanallardan oluştuğu toprakaltı drenaj sistemidir.
2. Tekli boru drenaj sistemi: Emici drenlerin borulu (kapalı) toplayıcı ve ana drenlerin açık kanal biçiminde planlandığı drenaj sistemidir.
3. Bileşik borulu drenaj sistemi: Emici ve toplayıcı drenlerin borulu (kapalı), ana drenlerin açık kanallardan oluştuğu drenaj sistemidir.
Toprakaltı Drenajın Tanımı ve Özellikleri
Açık ve Kapalı (Borulu) Drenaj Sistemlerinin Kıyaslanması Açık drenaj kanalının avantaj ve dezavantajları a. Hem yüzey hem de toprakaltındaki suları uzaklaştırır.
b. Toprakaltı su düzeyinin yükselmesi gözlenebilir.
c. Kanallarda eğim değişikliği yaratabilecek etmenler kontrol edilebilir.
d. Nispeten küçük eğimli olarak (% 0.01 kadar) yapılabilir.
e. İlk tesis masrafları daha azdır.
a. Şevlerin yatık olması durumunda arazi kaybı fazladır.
b. Yabancı otların kolay gelişmesi ve siltasyon nedeniyle boşaltım aksar.
c. Kanal aralıklarının dar olması durumunda mekanizasyon engellenir.
d. Bakım ve koruma giderleri daha fazladır.
a. Araziyi bölmediği için mekanizasyonu kolaylaştırır.
b. 0 o C nin altındaki sıcaklıklarda da drenaj işlevini yapar.
c. Bakım giderleri daha düşüktür.
a. Geçirgenliği düşük olan topraklarda uygulanması kısıtlıdır.
b. Demir oranı yüksek mineral topraklarda tıkanma oluşabilir.
c. İlk tesis masrafları yüksektir.
Kapalı drenajın avantaj ve dezavantajları
Taban Suyunun Drenlere Akışı
Homojen topraklardan oluşan bir tarım alanında açılan hendek içerisine yerleştirilen dren borusuna doğru gerek yağış gerekse sulama sularının toprak içinde izlediği yola "Akım çizgisi" denir.
Toprak içerisinde sonsuz sayıda akım çizgisi bulunmaktadır. Her
bir akım çizgisi üzerinde aynı potansiyel yüke sahip noktaları
birleştiren çizgiye ise "eş potansiyel çizgisi" denir.
Kapalı (Borulu) Drenaj Sistemlerinin Projelenmesi
Toprakaltına döşenen kapalı drenlerin projelenmesinde esas alınan konular, drenaj katsayısı, dren derinliği, dren aralığı, dren çapı ve dren eğimlerinin belirlenmesidir.
Drenaj Katsayısının Belirlenmesi
Açık ve kapalı drenaj sistemlerinin projelenmesinde kullanılan en
önemli parametrelerden birisi drenaj katsayısıdır. Drenaj
katsayısı, birim zamanda birim alandan drenaj sistemi ile atılacak
su miktarı olarak tanımlanır. Genellikle, m 3 /da, mm/d, cm/d veya
l/s/ha birimleriyle ifade edilmektedir. Drenaj katsayılarının
bilinmesi hem açık kanal kapasitelerinin ve boyutlarının
hesaplanmasında hem de kapalı (borulu) drenajda dren aralıkları
ile dren boru çaplarının hesaplanmasında gereklidir. Kurak ve
yarıkurak iklim bölgelerinde bulunan sulama alanlarında drenaj
katsayısı 1 mm/gün kadar küçükken, yarı nemli ve nemli
bölgelerde bu değer 50 mm/gün kadar olabilmektedir.
Direkt Ölçme Yöntemiyle Drenaj Katsayısının Belirlenmesi
Bu yöntemin uygulanabilmesi için kurulmuş ve çalışır durumda olan drenlere ihtiyaç vardır. Bu yöntemde her bir drenin hizmet ettiği alan belirlenir. Drenden gelen su, sulama uygulamasının en yüksek olduğu mevsimde ölçülerek drenaj katsayısı hesaplanır.
Sulama döneminde ölçülen debi (l/s) drenin hizmet ettiği alana (ha) bölünerek drenaj katsayısı (l/s/ha) bulunur.
Bitki Su ihtiyacından Yararlanarak Drenaj Katsayısının
Belirlenmesi Bu yöntemde drenaj katsayısı, bir sulamada meydana gelen toprağın derinlerine sızan su kayıpları ile tarla sulama kanallarında ortaya çıkan sızma kayıplarının toplamının sulama aralığına bölünmesiyle hesaplanmaktadır. (dT-dn)/SA
Ör: dn=80 mm, Ea=%80, SA=10 gün ise q=?
dT=dn/Ea dT=80/0.80=100 mm/sulama
q=(100-80)/10 =2 mm/gün
Yıkama Suyu İhtiyacından Yararlanarak Drenaj Katsayısının Belirlenmesi Yıkama suyu ihtiyacı, toprak tuzluluğunu bitki kök bölgesi derinliğinde belirli bir düzeyde tutmak için sulama suyuna ek olarak verilen su miktarı olarak tanımlanmaktadır. Yıkama ihtiyacı, sulama suyunun tuz konsantrasyonuna ve bitki gelişmesi ile ilgili olarak toprak suyunda izin verilecek en yüksek tuz konsantrasyonuna bağlıdır.
EC ) EC -
TK . e( SP P) EC - (E
= q
= Yİ
i 0
i
