Halil İbrahim ÇETİNER, Tülay EKEMEN KESKİN — Bilgisayar Yazılımları Kullanılarak İçme Suyu, Atık Su ve Taşkın Debi Hesaplarının Yapılması ve Projeye Esas Alanların Kübaj Hesaplamalarının Gerçekleştirilmesi
Bilgisayar Yazılımları Kullanılarak İçme Suyu, Atık Su ve Taşkın Debi Hesaplarının Yapılması ve Projeye Esas Alanların Kübaj Hesaplamalarının Gerçekleştirilmesi: Çankırı Örneği
Halil İbrahim ÇETİNER
Netcad Yazılım A.Ş. Teknik Grup Yöneticisi, Ankara, ibrahim.cetiner@netcad.com.tr
Tülay EKEMEN KESKİN
Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Karabük, Türkiye
ÖZET
İçmesuyu, atıksu, yağmursuyu gibi entegre ağ sistemleri, kentsel altyapı gelişimi için oldukça yararlıdır. Kentsel teknik altyapılara ait projelerin, coğrafi bilgi sistemlerinde (CBS) üretilmesi, altyapı bilgi sistemlerine aktarılması açısından büyük avantaj sağlamaktadır. Aksi durumda üretilen projelerin CBS’ne aktarılması büyük sorunlar ve maliyetler ortaya çıkarabilmektedir.
Çalışma alanı Çankırı ili Fatih bölgesini kapsamakta olup, bu kapsamında CBS ortamında çalışma alanına ait havzalar modellenerek taşkın debileri ve yayılma alanları belirlenmiş, içmesuyu, atıksu projeleri üretilmiş ve projelere ait kazı kübaj hesaplamaları yapılmıştır. İçmesuyu ve atıksu projeleri için debi ve hidrolik hesaplamalar yapılarak, boru, baca ve hatların tasarımı ve çizimi gerçekleştirilmiştir. Debiler; çoğalma katsayısı, gelecekteki nüfus ve sarfiyat (lt/N/gün) değerlerine göre hesaplanmıştır. Eğim parametreleri şartnamelerde verilen ve boru çaplarına göre değişen aralıklarda kullanılmıştır. Hidrolik hesaplamalarda; baş ve son sırt (akar) derinlikleri 1.6–1.7 m olarak alınmış, şut derinlikleri minimum 0.75 m, maksimum 4 m olarak tanımlanmış ve akış hızı için Chezy Denklemi kullanılmıştır. İçmesuyu projesinde Hardy Cross yöntemi seçilmiştir. Debi hesaplamalarının ardından yarım boru boyu yöntemi ile düğüm talepleri 2D uzunluğuna göre hesaplanmış, 72 saatlik talep çarpanları tanımlanmış, hidrolik analizler ve hesaplamalar bu çarpanlara göre belirlenmiştir. Bu anlamda; 1. gün normal günlük su tüketimleri, 2 gün normal günlük su tüketimi ve yangın debisi ve 3. gün maksimum günlük su tüketimi değerleri ortaya çıkarılmıştır. Her bir proje elemanı istenen saat aralıklarında simule edilmiştir. Ek olarak içmesuyu deposunun kazı planı belirlenerek, toprak hafriyat hesaplamaları gerçekleştirilmiştir.
Ayrıca bu çalışmada, akım gözlem istasyonu olmayan Fatih bölgesi çevresindeki derelerin yağış verileri yardımıyla gelmesi muhtemel taşkın debisi ve taşkın yayılım alanlarını belirlemek amaçlanmıştır. Bu kapsamda öncelikle 30x30 m çözünürlüklü Japonya Ekonomi, Ticaret ve Sanayi Bakanlığı (METI) ve Birleşik Devletler Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi (NASA) tarafından ortaklaşa geliştirilen ASTER (Advanced Spaceborne Termal Emisyon ve Reflection Radiometer)-GDEM (Küresel Sayısal Yükseklik Modeli) verileri üzerinde gerekli düzeltme işlemleri Netcad programı kullanılarak yapılmış ve TauDEM algoritması kullanılarak seçilen bir mansap noktasına göre ana ve alt havzalar coğrafi bilgi sistemi ortamında modellenmiştir. Bu modele göre havza alanı 14.61 km2 olarak hesaplanmıştır. Nethydro modüllünde bulunan havza ve çevresindeki yağış gözlem istasyonlarının verileri ve akış eğri numarası kullanılarak (82), 2, 5, 10, 50, 100, 500 yenilenme aralığına ait gelmesi muhtemel taşkın debileri Mockus ve DSİ Sentetik yöntemlerine göre hesaplanmıştır.
Anahtar Sözcükler: İçmesuyu ve Atıksu Hesaplamaları, Taşkın Analizi, CBS, Netcad, Çankırı (Fatih Bölgesi)
ABSTRACT
Integrated network systems for potable water, wastewater and rainwater are important utilities for urban infrastructure development. Producing in the geographic information systems (GIS) of urban technical infrastructure projects provides a great advantage in terms of transferring to the infrastructure information system of projects. Otherwise, the transfer to GIS of the produced projects can cause big problems and costs.
The study area covers the Fatih region of Çankırı province. In this study, flood discharge and its spread area were determined by modeling the study basin in the GIS environment. In addition, potable water and wastewater projects and storage excavation were calculated. Flow and hydraulic calculations were made for potable water and wastewater utility, and its design and drawing of pipes, chimneys and lines were analyzed. Discharges were calculated using multiplication coefficient, future population and daily consumption (L/N/day) values. The slope parameters are used varying intervals according to pipe diameters given in the regulations. In the hydraulic calculations, head and end ridge depths were taken as 1.6 m and 0.7 m and shots depth was defined as minimum of 0.75 m and a maximum of 4 m. Chezy’s Equation was used to determine the flow rate. Hardy Cross method is selected for networking of drinking water pipelines. After the discharge calculations, node demands were calculated according to the 2D length with half pipe length method and 72-hour demand multipliers were defined. In this context, on the 1st day, normal daily water consumption, on the 2nd day, normal daily water consumption and fire discharge and on the 3rd day, the maximum daily water consumption values were predicted. Each project element is simulated at the desired time intervals. In addition to this, the excavation plan of the water reservoir and soil excavation calculations were performed.
The present study is aimed to determine the possible discharge of flood and flood spreading areas of the Fatih region and its vicinity to the riverine region which is having lack of observation stations. In the study, firstly necessary corrections were made in the Aster (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)-GDEM (Global Digital Elevation Model) images with 30x30 m resolution, developed jointly by Japan's Ministry of Economy, Trade and Industry (METI) and the United States National Aeronautics and Space Administration (NASA) using Netcad program. The main basin and sub-basins were modeled according to a selected downstream point using TauDEM algorithm in a geographic information system. Due to this model, basin area is calculated as 14.61 km2. In the Nethydro module, the possible flood discharge at the 2, 5, 10, 50, 100, 500 years renewal interval using the data of the precipitation observation stations on the basin and its vicinity and the current curve number (82) were calculated according to Mockus and DSI Synthetic Methods.
Keywords: Potable Water and Waste Water Calculations, Flood Analyses, CBS, Netcad, Çankırı (Fatih Region)
