3.2 Yatay Tabaka Membaından Su Alınması
Gelecekteki nüfusun su ihtiyacının %10’u yatay tabaka membaından temin edilecektir.
max Qg = 193,75 L/s × %10 = 19,375 L/s = 0,019375 m 3 /s
D=1/100 cm
γs=2,65 g/cm3
10 oC ( = 1,331×10-6 m2/s )
su tabakası kalınlığı H=4,5+0,2=4,7 m (991204062
a=2, b=5 )
Aşağıdaki elek analizi sonuçlarına göre granülometri eğrisi çizilecek ve zeminin ağırlıkça
%10’unun geçtiği elek çapı,yani etkili dane çapı d10 hesaplanıp permeabilite katsayısı (k)
hesaplanacaktır.
Şekil 3.1 Serbest Su Yüzünün Yatay Olması Halinde Genel Tesis Şeması
Çizelge3.1 Elek Analizi Sonuçları
Dane Çapı
mm
0-0.10
0.10-0.20
0.20-0.30
0.30-0.40
0.40-0.50
0.50-0.75
1.00-1.25
>1.25
Dane Çapı
Verilen Değerler Arasında
Kalan Malzeme
Oranı %
3
13.5
14.5
27
23
15
2
2
Şekil 3.2 deki grafikten etkili dane çapı d10 =0.15185 olarak alınmıştır.Permeabilite katsayısı (k)
hesaplanırken aşağıdaki ampirik formülden faydalanılacaktır.
k  0.0116 d10  0.0116 0.15185 = 2.674104 m/s
2
2
GRANÜLOMETRİ EĞRİSİ
100
90
80
Geçen Malzeme (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Elek Çapı (mm)
Şekil 3.2 Granülometri Eğrisi
1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
3.2.1 Sızdırma borularının sabit çapa göre boyutlandırılması
Yatay tabaka menbaında hız şartı V  0.2  0.4 m/s’dir. V=0.30 m/s seçelim.Burada yapılacak olan
dren boruları yarı dolu akış için boyutlandırılacaktır.
VA
Q
2
V
0.025531
  D2
8
 0.3
D=0,465 m  450’lik boru seçilip hız kontrolü yapılırsa;
Q
 0,321 m/s 0.2-0.4 m/s arasında olduğundan uygundur.
A
R etki yarıçapı ve L galeri boyu olmak üzere;
D
0.45 


4
R  3000  H    k  3000  4.7 
  2.674 10 =219,53 m
2
2




 2  0.45  2 
 4.7  
 
 H 2  h2 

2

   0.025531 L=952 m
  2.674 104  L  
Q  k  L  

R 
219,53







Sızdırma borusu eğimi J olmak üzere Manning formülünü uygularsak;
V
1
 R 2 / 3  J 1/ 2
n
0.321 
1  0.45 


0.02  2 
2/3
 J 1/ 2
J=3,0118x10-4
3.2.2 Sızdırma borularının değişken çapa göre boyutlandırılması
Dren borularının çapının değişmesi halinde,değişik çaplı borulardan azami derecede yararlanılabilir
Şimdi 100 mm’den itibaren  450 mm boru çapına kadar hesaplar yapılacaktır.
100 için;
D
0.10 


4
R  3000  H    k  3000  4.7 
  2.674 10 =228,11 m
2
2 


Qb birim boya gelen debi olmak üzere;
 2  0.10  2 
 4.7  
 
 H 2  h2 

2

   2.59 10-5 m3 / s / m
  2.674 104  
Qb  k  L  

R 
228,11







Q  V  A  0.321
  0.102
8
 1.26  103 m3 / s
Q 1.26  103
L

 48,67  49 m
Qb 2.59  105
150 için;
D
0.15 


4
R  3000  H    k  3000  4.7 
  2.674 10 =226,89 m
2
2 


 2  0.15  2 
 4.7  
 
 H 2  h2 

2  

4
  2.674 10  
Qb  k  L  
 2,60  10-5 m3 / s / m

R 
226,89







Q  V  A  0.321
L
  0.152
8
 2,836 103 m3 / s
Q 2,836 103  1,260 103

 60,61  61 m
Qb
2.60  105
Başlangıçtan olan uzaklık 49+61=110 m
Çizelge 3.2 Dren borularının çaplarının değişmesi halinde hesap değerleri
Dren çapı(mm)
100
Tesir yarıçapı(m)
228,11 226,89
225,66 224,44 223,21 221,98 220,76 219,53
Birim boy debisi(l/s.m)
0,0259 0,0260
0,0262 0,0263 0,0264 0,0266 0,0267 0,0268
Boru kapasitesi(l/s)
1,26
2,836
5,042
7,878
11,345 15,441 20,169 25,526
Boru boyu(m)
49
61
85
108
132
155
177
185
Tüm dren boyu(m)
49
110
195
303
435
590
767
952
150
200
250
300
350
400
450
3.2.3 İletim borusunun boyutlandırılması
İletim borusunda hız şartı V<0.5 m/s ‘dir. V=0.4 m/s seçilirse Q  V  A ifadesinden
0.025531 0.4 
V
  D2
8
D=0.403 m Seçilen D=400 mm hız kontrolü yapılırsa;
0.025531
 0,0,406 m/s <0.5 m/s olduğundan uygundur.
  0.402
8
Toplama sandığı konstriktif
tasarlanmıştır.
olarak en az
60/60 yapılır.Burada 90/90’lik toplama sandığı
3.2.4 Toplama Odasının Boyutlandırılması
3.2.4.1 Kum tutucunun boyutlandırılması
Memba sularındaki kum gibi inorganik katı maddelerin tutulduğu bölmedir.Burada suyun yatay
akış hızı Va  5 cm/sn olacak şekilde seçilmelidir.Danenin V ç çökelme hızları Reynolds sayısına
göre belirlenir.Burada yapılacak olan hesaplarda Re  0.5 kabul edilip işlemler buna göre yapılacak
ve daha sonra Re sayısı kontrol edilecektir.
Re  0,5 ise Vç 
Re 
g
d2
  s  1 
18
v
Vç  d
v
Kumun özgül ağırlığı:  s  2.65 g/cm3
Kinematik vizkozite : v  1.31102 cm2/s
Tutulması istenen kum tanesi çapı: d  0.01 cm
Yerçekimi ivmesi: g  981 cm2/s
Va  5 cm/s
Va  1.5 cm/s olarak seçelim.Eğer daha büyük seçersek boyutlar birbiri ile çok
orantısız çıkmaktadır.
Va yatay akış hızının aldığı yol L, Vç düşey hızını aldığı yol h olmak üzere;
h  0.9  1.5 m arasında seçilmelidir. h  1 m seçelim.
Vç 
Re 
g
d 2 981
0.012
  s  1 

 2.65  1 
 0.675 cm/s
18
v
18
1.331 102
Vç  d
v
 0.5  0,5 olduğundan yapılan tahmin doğrudur.
L
h
L
1


ifadesinden
0.015 0.00675
Va Vç
L  2.22  2.30 m elde edilir.
Q  Va  b  h  Vç  b  L ifadesi yardımıyla b 
Q
0.025531

 1,70 Hesaplanan b genişliği
Va  h 0.015 1
minimum 2 m olmalıdır.Dolayısıyla b  2 m olarak seçilir.
3.2.4.2 Su alma bölmesinin boyutlandırılması
H=Savak Yükü=10-20 cm arsında ve hava payı=5-20 cm arasında olmalıdır. H=Savak yükü=15 cm
hava payı=5cm seçilmiştir.Ayrıca su alma yapısında hız şartı V  10 cm/s olmalıdır.
e  h  H  hava payı=1-0.15-0.05=0.80 su derinliği
Q  V  A  V  a  e ifadesinden
0.025531 0.10  a  0.80 a  0.31913 0.90 m olduğundan a=0.90 m seçilir.
Q  1,8  b  H 3 / 2 ifadesinde b savak genişliği olmak üzere
0.025531 1.8  b  0.153 / 2 ise
b  0.244 m seçilen b  0.30 m
3.2.4.3 Su alma borusunun boyutlandırılması
Su alma borusunda hız şartı V  0.6  1.5 m/s arasında olmalıdır.
V=0,8 m/s seçelim.
Q  V  A ifadesinde V=0.8 m/s yerine yazılırsa;
0.025531 0.8 
V
  D2
4
’den D=0.201 m seçilen D  0.20 m için hız kontrolü yapılırsa;
Q
0.025531

 0,812 m/s, 0.6-1.5 m/s arasındadır.
2
 D
  0.202
4
4
3.2.4.4 Süzgecin boyutlandırılması
Süzgeç yarım küre veya silindir olmak üzere iki şekilde yapılabilir.Süzgeçte hız şartı V=0,15-0,30
m/s arasındadır.
V=0,30 m/s seçelim.
A
Q 0.025531

 0.0851 m2 (Deliklerin Alanı)
V
0.30
2  A  Bürüt Alan= 2  0.0851 0.170 m2
Silindir olarak yapılırsa;
Silindir yüksekliği=h=0.30 m seçilirse
A    D  h  0.170 ifadesinden D=0.18 m Seçilen D=0.25 m seçilirse ve hız kontrolü yapılırsa;
V
Q
 0.26 m/s,0.15-0.30 m/s arasında olduğu için uygundur.
A
Download

bölüm 3-2