Su temiNİ I

HARRAN ÜNİVERSİTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ATIKSULARIN UZAKLAŞTIRILMASI DERSİ FİNAL SORULARI

(Her soru 25 puandır. Seçime bağlı olarak sadece 4 soru cevaplayınız.)

Adı soyadı: (01.06.2010)

No: Sınav süresi: 90 dakika

İmza:

1. 
   Yağmursuyu biriktirme hazneleri kaç tiptir? İnşa amaçlarını açıklayarak, bunlar hakkında bilgi veriniz. (25 puan)
   
2. 
   Aşağıdaki şekilde verilen AC, BC VE CD yağmursuyu kanallarının boyutlandırma debilerini hesaplayınız (Kanallarda su hızını V = 2 m/sn alınız). Akış katsayısı c = 0,50 alınız. (25 puan)
   

Rasat yağmuru için veriler: n=1 t = 10 dakika I = 127 l/sn.ha

Hesap yağmuru için veriler: n=1 t = 15 dakika

Q = C.I.A Qh = (φ_h/φr) . Qr

3. 
   Aşağıda cadde başlangıç ve bitiş noktaları ile başlangıç noktasındaki sırt kotu verilen kanalın döşeneceği Jk kanal eğimini ve cadde sonunda kanal kotunu bulunuz. (25 puan)
   

(Jmaks=0,080 Jmin=0,003 dmaks=6 m dmin=2 m)

4. 
   Bir yerleşim merkezinin alanı 250 ha ve nüfus yoğunluğu 200 kişi/ha dır. Bölgede Ort q_gün = 150 L/N.gün ve α = 12 saat olduğuna göre: Q = N.q_maks / α.3600
   

1. 
   Şehir dışı ana kanal kullanılmış su debisini bulunuz ve
   
2. 
   Jkanal = 1:500 olduğunu kabul ederek ve kanalda doluluk oranının %60 olduğunu (h/D=% 60) düşünerek kanalı Colebrook veya Kutter cetvelleri ve doluluk tabloları yardımı ile boyutlandırınız ve gerekli tahkikleri yapınız. (25 PUAN)
   

5. 
   1000 mm çaplı ve 0.001 eğimli bir kullanılmış su kanalından maksimum 450 l/sn lik debi geçmektedir. Bu kanala maksimum debisi 85 l/sn olan 500 mm çaplı ve 0.002 eğimli diğer bir kullanılmış su kanalı bağlanacaktır. Birleşim bacasında küçük çaplı kanalda suyun geri tepmemesi için kanalların taban kotları arasında en az ne kadar fark olmalıdır? (25 PUAN)
   

Başarılar Sorularda hangi hesap cetvelini kullandığınızı belirtiniz. Yrd. Doç. Dr. A.Dilek Atasoy

CEVAP ANAHTARI

1. 
   Yağmursuyu hazneleri, şiddetli yağmurlardan sonra gelen fazla suyun bir süre tutularak geciktirilmesi veya yüzey sularını kirlenmeye karşı korumak amacıyla inşa edilirler. 1. tipteki haznelere kısaca “su tutma hazneleri” 2. tipteki haznelere ise “yağmursuyu dolu savak hazneleri” veya “yağmursuyu durultma havuzları” adı verilir. Su tutma hazneleri, akarsulardaki biriktirme yapıları gibi, fazla debiyi tutarak şiddetli yağmurlardan sonra menba tarafından gelen maksimum debinin değerini düşürür ve mansap taraftaki akışı azaltır. Yağmursuyu durultma havuzları ise çökeltme havuzu gibi çalışır. Havuzdan savaklanan sular, yüzey sularına veya arıtma tesislerine verilir. Yağmursuyu dolu savak hazneleri ise su tutma hazneleri ile yağmursuyu durultma havuzlarının bileşimi şeklindedir. Yağmursuyu biriktirme haznelerinin inşa amaçları:
   

Yeni inşa edilmiş bir bölgenin sularını, mevcut bir yağmursuyu kanalına vermek

Yüzey sularını kirlenmeye karşı korumak

Yeni inşa edilecek bir yağmursuyu kanalının maliyetini azaltmak

Yağmursuyu veya birleşik sistem kanallarının kapasitelerinin üstünde bir debiye maruz kalması halinde bu debiyi azaltmak

Arıtma tesislerinin yükünü azaltmak.

Yağmursuyu haznelerinin inşa edilmesinden önce bir ekonomik analiz yapılması gerekir. Ayrıca haznelerin tabanından alınan suların cazibe ile iletilebilmesi, maliyetin azaltılabilmesi açısından istenir. Yağmursuyu biriktirme hazneleri, hazneye giren ve hazneden çıkan debiler yardımıyla boyutlandırılır.

2. 
   AC kanalı
   

tAC = 600/2.60 = 5 dk < 15 dk (gecikme yok, hesap yağmurunun verimi esas alınır)

Φr = 24/(10+9).1^0,35 = 1.26

Φ_h = 24/(15+9).1^0,35 = 1

Qr = C.Ir.A = 0.5.127.10 = 635 L/sn

Qh = (Φ_h/Φr) . Qr Qh_AC = (1/1.26).635 = 504 L/sn VEYA

Ih = 127.1/1.26 = 100.8 L/sn.ha

Q_AC = C.I.A Q_AC = 0.5 . 100.8 . 10 = 503.9 L/sn

BC kanalı

t_BC = 1200/2.60 = 10 dk < 15 dk (gecikme yok, hesap yağmurunun verimi esas alınır)

Φr = 24/(10+9).1^0,35 = 1.26

Φ_h = 24/(15+9).1^0,35 = 1

Qr = C.Ir.A = 0.5.127.200 = 1270 L/sn

Qh = (Φ_h/Φr) . Qr Qh_BC = (1/1.26).1270 = 1008 L/sn VEYA

Ih = 127.1/1.26 = 100.8 L/sn.ha

Q_BC = C.I.A Q_BC = 0.5 . 100.8 . 20 = 1008 L/sn

CD kanalı

T_CD = 3000/2.60 = 25 dk

Toplam Akış süresi T_t = T_BC+T_CD veya T_AC+T_CD (büyük olan alınır.)

T_BC+T_CD = 25+10 = 35 dk > 15 dk (gecikme var, 35 dk yağmur için yeni verim hesaplanır.)

QrCD = Qr AC + Qr BC + 05.127.70 = 635+1270+4445=6350 L/sn

Qh CD = (Φ₃₅/Φr) . Qr

Φ₃₅ = 24/(35+9).1^0,35 = 0.545 Φ_r = 1.26

Qh_CD = (0.545/1.26).6350 = 2747 L/sn VEYA

I₃₅ = 127. 0.545/1.26 = 54.9 L/sn.ha

Q_BC = C.I.A Q_BC = 0.5 . 54.9 . (70+20+10) = 2750 L/sn
3.

2. şekil

Jcadde = (100-90)/100 = 0,10

Jcadde>Jmax=0,080 7

d=dmin = 2m olduğundan Jk = Jmax +∆h

∆h = düşüm = L.(Jcadde-Jmax)

∆h = 100.(0,10-0,080) = 2m

İki düşüm yapılırsa kotlar:

98 -1 = 97m 93-1 = 92m

97 – (0,080.50) = 93 m 92 – (0,080 .50) = 88m

dson = 90-88 = 2 = dmin

4.

Q = 250 . 200 . 1.5 . 150 / 12.3600 = 260.4 L/sn

h/D = % 60 ise Q/Qd = 0.67 Qd = 1.5.Q = 1.5.260.4 = 391 L/sn

Jk = 1:500 Q = 391 L/sn için tablodan (Colebrook)

D = 700 mm Qd = 413 l/sn Vd = 1.07 m/sn

Tahkikler: Q/Qd = 260.4/413 = 0.63 Doluluk tablosundan:

h/D = 0.581 ve V/Vd = 1.05

h = 0.581.70 = 41 cm >2 cm

V = 1.05 . 1.07 = 1.12 m/sn (0.5 ile 2.5 m/sn arasında uygun) olduğundan seçilen çap uygundur.
5.

D = 1000 mm

Jk = 0.001 Kutter tablosundan Qdolu = 730 L/sn

Q/Qd = 450/730 = 0.62 doluluk tablosundan: h/D = 0.575 okunur. Buradan büyük çaplı kanalda su derinliği: hb = 0.575 . 1000 = 575 mm

Küçük çaplı kanalda su derinliği:

D = 500 mm

Jk = 0.002 Kutter tablosundan Q dolu = 156 L/sn

Q/Qd = 85/156 = 0.55 doluluk tablosundan: h/D = 0.531 okunur.

Su derinliği hk = 0.531 . 500 = 272 mm olur.

H = hb – hk

H = 575-272 = 303 m iki kanaldai su seviyesinin aynı olabilmesi için küçük kanal büyükten 303 mm daha yukarı yapılmalıdır.