Drenaj Sistemleri

1. Drenaj Sistemleri Dr. G. Duygu SEMİZ

2. Yüzey drenaj sistemlerinin tipleri • Tesadüfi drenler sistemi • Paralel tarla drenleri sistemi • Yastık sistemi • Paralel açık hendek sistemi • Eğime çapraz hendek sistemi • Önleyici sistem

3. Tesadüfi drenler sistemi • Arazi düzenlemesinin ekonomik olmayacağı büyük ve derin çöküntüler ile drenaj önlemlerinin alınmasına uygun olmayacak kadar küçük ve dağınık çöküntü alanlarının bulunduğu arazilerde, çiftçinin arazi tesviyesi için yatırım yapamayacağı koşullarda çukur alanlar için uygulanır. Bu tip drenler arazide mevcut göllenmiş alanlar ve çöküntüleri dolaştıktan sonra yüzey suyunu tarla lateraline akıtırlar.

4. Genellikle bu drenler tarım alet ve makineleri ile açılabilecek şekilde projelenir ve inşaa edilir. • Drenlerin en az derinliği 0.25 m olmalı şev eğimleri 1:8 dan daha dik olmamalıdır. Bu drenler daha çok buldozer ve skrayperle inşaa edildiğinden taban genişlikleri çoğunlukla 2.4-3.00 m arasında yapılır. Drenlere verilecek en az eğim %0.05-0.1 arasında değişir. Bu sistemler arazi eğiminin yeterli ve uniform olduğu koşullarda başarı ile uygulanabilir.

5. Paralel tarla drenleri sistemi • Bu sistemde arazi yüzeyi tarla drenlerine doğru uygun bir eğimle tesviye edilmektedir. Bu sistem genellikle eğimi %0-0.5 arasında değişen düz ve düze yakın arazilerin drenajında başarıyla kullanılmaktadır. Tüm drenaj sistemleri içerisinde maliye en yüksek olandır.

6. Sistemde açık drenlerin aralığı sıra uzunluğuna bağlıdır. Örneğin ağır killi topraklarda sıra uzunluğu 250 m den daha fazla olmamalıdır. Orta bünyeli topraklarda 300-400 m ye kadar çıkabilir. Sıra yönü

7. Arazi yüzeyine verilecek eğim %0.1-0.2 arasında olmalıdır. Erozyon tehlikesi yoksa bu eğim %0.5’ e kadar çıkarılabilir. Şev eğimleri 1:8-1:10 en az 0.25 m derinlikte üçgen veya yamuk kesitlidir. Aralıkları 100-200 m taban eğimleri ise %0.1-0.3 arasında değişir.

8. Yastık sistemi • Yastık sistemi eğimi %0-1.5 i aşmayan düz ve düze yakın arazilerde uygulanır. Bu sistem aynı zamanda toprak altı drenajın uygun olmadığı, geçirgenliği düşük drenajı kötü olan topraklarda uygulanır. Yastık sistemi çiftçinin sahip olduğu bir pulluk ile kolayca tesis edilebilir. Sistemin planlanmasında en önemli kriter yastık genişlikleri derinlikleri ve doğrultularıdır. Yastık genişliği 8-30 m arasında değişir.

9. Yüzey tarla drenleri 100-300 m %1 8-30 m Kör karıklar Yastık derinliği koşullara göre, 20-40 cm arasında karık eğimleri ise %0.1-1 arasında değişmektedir. Yastık uzunlukları ise 100-300 m arasında değişmektedir. Yastıkların eğimleri yüzey tarla drenlerine dik olacak biçimde hakim eğim doğrultusunda planlanmaktadır. Bitki sıralarının karıklara paralel olması durumunda bu sistem yeterli drenajı sağlayamamaktadır. Ayrıca karıkların sayısının fazlalığı tarla içi işlemleri kısıtladığından dolayı sistemin geniş çapta kullanımını kısıtlamaktadır.

10. Paralel açık hendek sistemi • Hem yüzey drenajına hem de taban suyu düzeyini düşürmek için toprak altı drenajına ihtiyaç duyulan alanlarda dren hendekleri biçiminde projelenir.

11. Bu drenaj tipi daha çok taban suyunun yüksek olduğu ancak kapalı drenajın ekonomik olmadığı organik toprakların kurutulmasında, çok geçirgen topraklarda, orta geçirgen mineral topraklarda uygulanır. Sıra yönü Paralel açık hendek 60-120 m Lateral toplayıcı

12. Eğime çapraz hendek sistemi Eğimi %2’den fazla olan alanlarda uygulanacak yüzey drenaj tipleri daha çok erozyonu kontrol altına almaya yöneliktir. Bu amaçla yüzey akışı erozyon oluşturacak miktara ulaşmadan tutmak ve araziden uzaklaştırmak için terasa benzeyen hendekler tesis edilir.

13. Eğimi %2-4 arasında olan arazilerin yüzey drenajında eğime çapraz hendek sistemi kullanılmaktadır. Bu sistem daha çok eğimi uzun fazla sayıda çöküntüleri olan ve alt toprağı geçirimsiz arazilere uygulanır. Hendekler arazinin eş yüksekil eğrilerine aşağı yukarı paralel, hakim eğime çapraz ve eğimli olarak tesis edilir. Eğimi %4 olan arazilerde hendek aralıkları 30m’yi geçmemelidir.

14. Önleyici Sistem • Yüzey akışlarını ve toprak içi sularını tarım arazilerine girmeden önleyen çevirme hendeği biçimindeki drenaj sistemleridir. Çevirme hendekleri ayrıca alçak taban arazileri yamaçlardan gelen yüzey ve toprak altı sularının kontrolünde de yararlanılır.

15. Çevirme hendeklerinin güzergahını saptarken sel oyuntu noktalarından uzak durulmasına, erezyon yaratmayacak eğimin belirlenmesine özen gösterilmelidir. Çevirme hendekleri için kullanılacak su akış hızları kumlu topraklarda 0.5 m/s, diğer topraklarda 0.6 m/s olarak alınmalıdır. Çevirme hendeklerine verilecek eğim %0.3 – 2.0 arasında değişmektedir.

16. Toprakaltı (Kapalı - Borulu) Drenaj Tipleri • Paralel Sistem • Kaburgalı Sistem • Çift Toplayıcı Sistem • Doğal veya Tesadüfi Sistem • Grup Sistemi • Boşaltma Kuyulu Boru Sistemi • Önleyici Sistem

17. Paralel Sistem • Şekli düzgün, topoğrafyası düz veya düze yakın ve toprağı homojen yapıdaki arazilere uygulanmaktadır. Sistemde birçok emici diren borusu toplayıcı borulara bir yada iki taraftan dik olarak bağlandığı için boşaltım noktalarının sayısı azalmaktadır.

18. Kaburgalı Sistem • Toplayıcı diren borusunun dar bir doğal çöküntü hattını izlediği alanlarda bu sistem uygulanmaktadır. Emici borular toplayıcı diren borularının bir veya iki yanından daraçıyla bağlanır. Bu sistem ayrıca eğimi fazla olan alanlarda toplayıcının hakim eğim doğrultusunda yerleştirilmesi ile tarla içi direnlerin istenilen eğimde döşenmesine olanak sağlamaktadır.

19. Çift Toplayıcı Sistem • Bu sistem toplayıcı boru hattı güzergahının geniş ve genellikle doğal bir su yolu çöküntüsü ile ikiye bölündüğü alanlarda uygulanır. Bazı durumlarda bu çöküntü alanı komşu arazilerden gelen sularla ıslak olabilir. Bu durumuönlemek için çöküntü alanının her iki tarafına birer toplayıcı boru hattı yerleştirilerek önleyici sistem oluşturulur.

20. Doğal veya Tesadüfi Sistem • Topoğrafyanın dalgalı ve engebeli olduğu durumlarda ve ayrı ayrı dağılmış ıslak kesimlerin bulunduğu arazilerde uygulanır. Boru hatları bu ıslak alanları drene edecek biçimdedoğal ve rastgele yerleştirilir.

21. Grup Sistemi • Bu sistem bundan önce açıklanan sistemlerin birgrup halinde uygulanmasıdır. Drene edilecek alanda farklı nem koşullarının bulunması her kesim için ayrı bir sistemin yerleştirilmesini gerektirebilir.

22. Boşaltma Kuyulu Boru Sistemi • Geçirgenliği düşük bir toprak katmanı altında geçirgenliğiyüksek birtoprak katmanının yer aldığı ve artezyenik basınç nedeniyle drenaj sorununun görüldüğü alanlarda uygulanan bir sistemdir. Taban suyu artezyenik basıncın etkisiyle toprak yüzeyine itildiği için devamlı yüksek bir taban suyu düzeyi ortaya çıkmaktadır.

23. Bu şekilde oluşan taban suyunu normal drenaj sistemleriyle uzaklaştırmak çok sık dren aralıkları gerektirdiğinden dolayı ekonomik olmayabilir. Bu nedenle artezyenik aküfere açılan boşaltıcı kuyuların toprak altındaki borulu drenlere bağlanmasıyla artezyenik basınç düşürülerek taban suyu düzeyi indirilebilir.

24. Önleyici Sistem • Yüksek arazilerden gelen sızıntı sularının taban arazilere zarar vermesini önlemek amacıyla uygulanmaktadır. Boru hattının tesviye eğrilerine paralel ve ıslak alanın üst sınırı boyunca döşenmesiyle sızan sular toplanmaktadır.

25. Mol Drenajı (Köstebek Drenleri) • Ağır bünyeli mineral ve organik topraklarda özel olarak yapılmış bir bıçağın alt ucuna bağlanmış ucu sivri çelik bir silindirin (köstebek) toprak içerisinde çekilmesiyle oluşturulan daire veya oval kesitli tünelciklere “Köstebek Drenleri”, bu şekilde toprak altı borusuz drenaj yöntemine de Mol Drenajı denir.

26. Borulu Drenajda Kullanılan Malzemeler • Drenaj boruları • Kaplama Malzemeleri olmak üzere iki grupta incelenebilir.

27. Dren Boruları • Kil Künkler • Beton Büzler • Madensel Borular • Plastik Borular

28. Kaplama Malzemeleri • Türbülanslı akışlar gözenekli ortamın küçük daneciklerini sürükleyerek dren borularının sedimentle dolmasına neden olmaktadır. Bu durum dren borularının etkinliğini azaltmakta veya tamamen ortadan kaldırmaktadır. Bunun için drenlerini etrafına kaplama malzemesi yerleştirilmektedir.

29. Drenaj Makinaları • Yüzey drenaj sistemlerinin yapımında kullanılan drenaj makinaları • Ripper • Dozer • Skreyper • Greyder • Diçer (drenajpulluğu)

30. Borulu drenaj sistemlerinin yapımında kullanılan makinalar • Kesintili kazı yapan makinalar • Sürekli kazı yapan makinalar (trencher) • Hendeksiz dren borusu döşeyen makinalar (Trenchless)