tarımsal mekanizasyon 14.ulusal kongresi 1992, bildiriler ...vdemir/papers/natpapers/... · suyun...

14
Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun 540 DAMLA SULAMA SİSTEMİ VE DAMLATICI TİPLERİNDEKİ GELİŞMELER Vedat DEMİR* Erdoğan UZ** ÖZET Özellikle son yıllarda yağışların azlığı ve yeterli sulama suyunun bulunamayışı, dünyada sulama suyunun daha etkin kullanımını gündeme getirmiştir. Amaca uygun sulama yaparak su tasarrufu sağlayan mikro sulama yöntemleri içinde yer alan "Damla Sulama Sistemi" ülkemizde de hızla yaygınlaşmaktadır. Bu makalede, damla sulama sisteminin tanıtımı yapılmış ve damlatıcı tiplerindeki gelişmeler açıklanmıştır. ABSTRACT TRICKLE IRRIGATION SYSTEM AND DEVELOPMENTS ON THE EMITTER TYPES The shortage of rain and the lack of sufficient water supplies in recent years have put on the agenda that in the world the irrigation water should be used more effective. Therefore, "Trickle irrigation System" which is one of the micro irrigation methods that save water by effective irrigation is rapidly spreading throughout to our country. In this paper, the trickle irrigation system was definition and developments on the emitter types, were explained. * Arş.Gör.,E.U.Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü, Bornova-IZMIR ** Prof.Dr.,E.Ü.Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü. Bornova-İZMİR

Upload: others

Post on 15-Feb-2020

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

540

DAMLA SULAMA SİSTEMİ VE DAMLATICI TİPLERİNDEKİ GELİŞMELER

Vedat DEMİR* Erdoğan UZ**

ÖZET

Özellikle son yıllarda yağışların azlığı ve yeterli sulama suyunun

bulunamayışı, dünyada sulama suyunun daha etkin kullanımını gündeme

getirmiştir. Amaca uygun sulama yaparak su tasarrufu sağlayan mikro sulama

yöntemleri içinde yer alan "Damla Sulama Sistemi" ülkemizde de hızla

yaygınlaşmaktadır. Bu makalede, damla sulama sisteminin tanıtımı yapılmış ve

damlatıcı tiplerindeki gelişmeler açıklanmıştır.

ABSTRACT

TRICKLE IRRIGATION SYSTEM AND DEVELOPMENTS ON THE EMITTER TYPES

The shortage of rain and the lack of sufficient water supplies in

recent years have put on the agenda that in the world the irrigation water

should be used more effective. Therefore, "Trickle irrigation System" which is

one of the micro irrigation methods that save water by effective irrigation is

rapidly spreading throughout to our country. In this paper, the trickle

irrigation system was definition and developments on the emitter types, were

explained.

* Arş.Gör.,E.U.Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü, Bornova-IZMIR

** Prof.Dr.,E.Ü.Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü. Bornova-İZMİR

Page 2: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

541

GİRİŞ

Günümüzde, hızlı nüfus artışı ve tarım alanlarının genişleme

olanağının kalmaması, toprak ve su kaynaklarından en iyi düzeyde yararlanmayı

gündeme getirmiştir. Özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerdeki tarımsal ürün

verimini belirleyen etmenlerin başında "sulama" gelmektedir.

Suyun rasyonel kullanımını sağlamak ve birim alan sulamasını daha

ekonomik hale getirip, birim alandan elde edilen geliri arttırmak için

geleneksel olarak kullanılan salma ve karık sulama yerine, bu yüzyılın başından

itibaren yağmurlama sulama ve daha sonralarıda mikro sulama sistemleri (damla

sulama, mini sprinkler, mikrojet vb.), teknolojik gelişmeye paralel olarak

kullanılmaya başlanmıştır.

Mikro sulama sistemleri içinde yer alan damla sulama, plastik

endüstrisinin gelişimiyle, ekonomik, güvenilir ve kimyasal yönden dirençli

plastiklerin kullanımı ile ortaya çıkmıştır (3,5,8).

Hemen tüm koşullarda, damla sulama çoğu tip ürünlerin sulanmasında

kullanılabilen bir yöntemdir. Denilebilir ki, son yıllarda birçok endüstri

kuruluşu; damla sulama sistemlerinin dizaynı, yapımı ve tesis kurulması yönüyle

gelişimi üzerinde çalışmaktadır. Böylece damla sulama sistemlerinde kullanılan

ekipmanlarda başlıca gelişmeler ortaya çıkmıştır. Bununla beraber, kullanıcının

kafasında halen birkaç aynı soru yer almaktadır.

"Damla sulama sistemi benim kullanımıma uygun mu? Eğer uygun ise

neden ve nasıl?". Bu sorunun cevaplanması, zamanla konuyla ilgili çalışan

araştırıcı ve üretici firmaların görevi olagelmiştir.

Klasik olarak damla sulama; bitkinin gelişimi için gerekli olan su

ve bitki besin maddelerinin (yapay gübrenin), bir iletim sistemi vasıtasıyla

taşınarak, lateral üzerine veya içine yerleştirilen özel yapıya sahip

"damlatıcı"larla, bitkide aşırı su isteği oluşturmadan düşük basınç altında

doğrudan bitki kök bölgesine verilmesi olarak tanımlanmaktadır (3,6,7).

Damla sulama ile, topraktan buharlaşma ve sızma yoluyla kaybolan su

en iyi şekilde tamamlanıp toprağın infiltrasyon hızına yakın bir değerde

toprağa verilebilir. Burada ana ilke, toprağın tarla kapasitesine yakın su

ihtiyacını sürekli olarak korumak, diğer bir anlatımla toprağı kesintisiz

Page 3: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

542

olarak su ile beslemektir. Böylece köklerin havalanmasına uygun nem temin

edilerek bu durum sürekli korunur. Diğer sulama yöntemlerinden olan karık ve

yağmurlama sulama, toprağın ıslak ve kuru dönemler izlemesine neden olur

(Şekil 1) (8).

ZAMAN

Şekil 1. Çeşitli sulama yöntemleri için toprak nem profili (8)

Toprak kuru olduğunda (solma noktasında) bitki bir gerilim altında

kalır ve kökler yüksek toprak sıcaklıklarıyla karşılaşır, toprak su ile

duyurulduğunda (doyma noktasında), köklerin yararlanabileceği çok az oksijen

bulunur. Toprak suyunun, doygunluk noktasından solma noktasına yaklaşan büyük

farklılıklar göstermesi, bitkide düzensiz büyümeye neden olmaktadır.

Şekil l'de görüldüğü gibi diğer sulama yöntemlerine göre damla

sulama yönteminde, toprak nemindeki ve sıcaklığındaki değişimlerden ötürü

oluşan gerilimin azaltılmasıyla, bitkilerin düzenli büyümesi sağlanmaktadır.

Yöntemin, verim ve düşük kaliteli su kullanımı yönünden de diğer

sulama yöntemlerine göre avantajları yapılan araştırmalarla ortaya konmuştur.

Ayrıca az su kullanılması nedeniyle yabancı ot sorunu da minimum düzeye

inecektir. Bakım işlemi yapılması gerektiğinde, yeni geliştirilen tekniklerle

lateraller bakım işleminden önce sıra aralarından kolayca toplanmakta ve bakım

işleminden sonra tekrar aynı teknikle sıra aralarına döşenebilmektedir.

DAMLA SULAMA SİSTEMİNİN GELİŞİMİ

Damla sulama sisteminin en önemli elemanı damlatıcılardır. Damla

sulama sistemi de büyük ölçüde damlatıcı tiplerindeki gelişmeye paralel olarak

gelişmiştir.

Bu konudaki ilk çalışmalar 1860'lı yıllarda Alman araştırıcılar

tarafından gerçekleştirilmiştir. Ancak ilk çalışma raporu A.B.D.'de 1913

Page 4: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

543

yılında Colarado Üniversitesi tarafından yayınlanmış ve sonuç, sistemin pratik

kullanımlar için oldukça pahalı olduğu şeklinde olmuştur. Daha sonra metal boru

üzerine küçük çaplı delikler delinmesi yoluyla oluşturulan damlatıcıların

bulunduğu sistem ortaya konmuştur. II. Dünya savaşından sonra plastik

endüstrisindeki gelişme neticesinde 1940'lı yılların sonlarında İngiltere'de

plastik borulu damla sulama sistemleri sera bitkilerinin sulanmasında

kullanılmaya başlanmıştır. Ekonomik olarak plastik boru üretiminin gelişmesi

neticesinde, sera dışındaki ürünlerde de ekonomik olarak damla sulama

yönteminin uygulanabileceği yapılan çalışmalarla ortaya konmuştur (3,5,8,9).

"Damla sulama ile toprağın, suyun depolandığı bir alan olarak

kullanılması düşüncesi terkedilmiş, günlük olarak buharlaşan su miktarının

tekrar toprağa verilmesi kavramı geliştirilmiştir".

1970 yılından itibaren yapılan çalışmalarla damla sulama sistemi

bugünkü durumuna gelmiştir.

Günümüzde, damla sulama birçok alanda uygulanmaktadır. Bunları; -

Serada yetiştirilen ürünlerin, -Saksılarda yetiştirilen bitkilerin, -Meyve

bahçelerinin, -Bağların (özellikle eğimli arazideki bağlarda), -Tarlada

yetiştirilen bitkilerin (örneğin domates, biber vb.), -Açık alanların, park ve

bahçelerin, sulanması şeklinde sıralayabiliriz.

DAMLA SULAMA SİSTEMİNİ OLUŞTURAN ELEMANLAR

Yapılan araştırmalar ve çalışmalar sonucunda ortaya konulan damla

sulama sistemi genel olarak Çizelge 3'de verilen elemanlardan oluşmaktadır. Bir

damla sulama sisteminin genel görünüşü Şekil 2'de verilmiştir (2,3,9).

Çizelge 3. Damla sulama sistemi elemanları

Damla Sulama Sistemi Kontrol Ünitesi Su İletim Ünitesi Damlatıcılar- Pompa - Boru sistemi (Lateraller) - Hat kaynaklı - Sıvı gübre tankı - Ara bağlantı parçaları - Nokta kaynaklı - Gübre uygulama ekipmanı - Vana ve geri dönüş valfi -Boylamasına gecik - Filtreler -Üzerine gecik - Basınç regülatörü - Su sayacı ve manometreler

Page 5: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

544

Şekil 2. Bir damla sulama sisteminin genel görünüşü

1. Kontrol ünitesi

Kontrol ünitesi; kaynaktan alınan suyun belirli basınç altında

sisteme verilmesi, suyun damlatıcılarda tıkanma problemi oluşturmaması için

temizlenmesi ve bitki besin maddelerinin su ile sisteme verilmesinde

yararlanılan ünitedir. Bu ünite, Çizelge 3 ve Şekil 2'de verilen elemanlardan

oluşmaktadır. Halen basınç regülatörü dışındakilerin hepsi ülkemizde yerli

olarak imal edilmektedir.

2. Su İletim Ünitesi

Damla sulama sisteminde, kontrol ünitesinden damlatıcılara kadar

suyun iletilmesinde kullanılan kısımdır. Bu ünite; ana boru, yan ana boru,

lateraller ve ara bağlantı parçaları, vana ve geri dönüş valflerinden

oluşmaktadır (Şekil 2). Şu iletim ünitesi kullanım amacına uygun olarak sabit,

yarı sabit veya taşınabilir şekilde kurulabilir.

Ana boru ve yan ana borular: Genel olarak sert ve yumuşak PE veya

PVC borular, nadiren çelik borular kullanılmaktadır. Laterallerin ana boru ve

yan ana borulara bağlantısı düşük basınçlarda direk olarak laterallerin sıkı

geçmesiyle, yüksek basınçlarda ise çeşitli adaptörlerle ve "T" boru bağlantı

parçaları ile yapılmaktadır.

Lateraller: Belirli basınç altında yan ana boru veya ana borudan

aldığı suyu üzerinde bulunan damlatıcılara kadar ileten ünitedir. Lateraller

yetiştirilen bitki türüne bağlı olarak çeşitli sıra aralığı mesafesinde

Page 6: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

545

tertiplenebilirler. Lateral olarak genellikle yumuşak Polybutylene (PB) veya

Polyetylene (PE) plastikten, 8 mm den 26 mm'ye kadar değişen çaplarda imal

edilen borular kullanılmaktadır. Ancak lateral olarak 16 mm çaplı PE borular

tavsiye edilmektedir.

3. Damlatıcılar

Bitkinin isteği olan suyu, belirli bir zaman süresinde ve basınç

altında sürekli olarak bitki kök bölgesine verilmesinde kullanılan, damla

sulama sisteminin en önemli elemanı kabul edilen ekipmana "damlatıcı" ismi

verilmektedir.

Damlatıcıların kendisinden beklenen görevleri yerine getirebilmesi

için bazı özellikleri taşıması istenmektedir (1,6,9).

a. Arazi yapısı (topografya) ve sürtünme nedeniyle ortaya çıkan yük

kayıplarının sebep olduğu basınç farklılıklarını gidererek, sulama suyunu

düşük basınç altında veya atmosfer basıncına eşit bir basınçla ve sabit bir

debide toprak yüzeyine verebilmelidir.

Genel olarak bir damlatıcının debisinin damlatıcıya giren suyun giriş

basıncına bağlı olduğu belirtilir. Bu ikisi (basınç-debi) arasındaki ilişki

birçok araştırmacı tarafından aşağıdaki şekilde ifade edilmektedir (6,7).

q = k.hX

q : Damlatıcı debisi (l/h), k : Damlatıcı boyutlarını karakterize

eden katsayı, h : Damlatıcı basıncı (mSS), x : Damlatıcı akış rejimi katsayısı

(Laminar akışta x = 1.0, Türbülanslı akışta x = 0.5, Dengelenmiş akışta x=0.0)

b. Sıcaklık değişimleri damlatıcı debisi yeknesaklığını belirli düzeyde

etkilemelidir (sıcaklık değişimlerine karşı daha az hassas olmalıdır).

c. Tıkanma problemini önlemek için damlatıcı su akış kesiti yeterli

büyüklükte olmalıdır.

d. Damlatıcıların maliyetleri az olmalıdır (ucuz olmalıdır).

e. Damlatıcıların lateral üzerine yerleştirilmeleri ve bakımı kolay

olmalıdır.

Damla sulama sisteminin en önemli elemanı olan damlatıcıların

kendisinden beklenen görevleri gereği gibi yerine getirebilmeleri amacıyla

Page 7: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

546

yapılan yoğun araştırmalar sonucunda, değişik tip ve yapıda damlatıcılar ortaya

konulmuştur. Damlatıcılar birbirinden farklı özelliklerine göre çok çeşitli

şekillerde sınıflandırılmıştır.

Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana

gruba ayrılırlar.

A- Hat Kaynaklı Damlatıcılar

Su, birbirine çok yakın konumlara yerleştirilen deliklerden veya

lateral hat boyunca gözenekli (süzgeç gibi) olan yan duvarlardan akar.

Genellikle yer altına yerleştirilerek çeşitli ürünlerin ve çim alanların

sulanmasında kullanılırlar (Şekil 3).

Şekil 3. Hat kaynaklı damlatıcı (gözenekli boru)

B- Nokta Kaynaklı Damlatıcılar

Su, bireysel olarak belirli aralıklarla yerleştirilen

damlatıcılardan akar ve damlatıcı aralıkları geniştir. Çok çıkışlı damlatıcılar

ise iki veya daha fazla yayılma noktasından suyu yayar. Yaygın olarak üretimi

yapılan damlatıcılar, nokta kaynaklı damlatıcı grubu içinde yer almaktadır.

Bu damlatıcılarda akış rejimlerine göre üç gruba ayrılır. 1.

Laminar Akışlı Damlatıcılar

Laminar akımda sıvı çok ince kalınlıkta tabakalar halinde ve bir

tabaka diğerinin üzerinde kayacak şekilde hareket eder. Sıvı parçacıkları

belirli ve izlenebilir akım çizgileri halinde hareket ederler. Genel kural

olarak sıvıların çok yavaş akımlarında (örneğin bal) laminar akım mevcuttur.

Spiral akış yollu (Şekil 4.a,b) ve kılcal borulu (Şekil 4. c) tip

damlatıcıları., laminar akışlı damlatıcılara örnek olarak gösterebiliriz.

Page 8: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

547

Şekil 4. Laminar akışlı damlatıcılar

Laminar akışlı damlatıcılardan olan spiral akış yollu bir damlatıcının

Şekil 5'te verilen basınç-debi ilişkisine bakacak olursak, bu damlatıcıların

basınç-debi ilişkisinin doğrusal olduğu ve basınç artışına karşılık debisinin

de arttığı görülmektedir.

Şekil 5. Spiral akış yollu damlatıcının basınç-debi ilişkisi (4)

Bu tip damlatıcılardan oluşturulan sistemlerde lateral üzerindeki

bir damlatıcıda sürtünme kayıpları nedeniyle birbirinden farklı basınçlar

oluşacağından, debi değerleri de farklı olacaktır. Debilerin farklı olması ise

yeknesak su dağılımını önemli derecede etkilemektedir.

2. Türbülans Akışlı Damlatıcılar

Türbülanslı akımın belirli özelliği düzensiz oluşudur. Belirli bir

frekansı ve izlediği belirli bir yol ve biçimi yoktur. Bu tip akımda bireysel

su parçacığı oldukça karışık bir yol izlemekte ve iki parçacığın hareketleri

hiçbir zaman birbirinin aynı olmamaktadır. Labirent (Şekil 6.a,b,c) veya

Page 9: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

548

zig-zag uzun akış yollu (Şekil 6.d), orifis (Şekil 6.e) ve girdap odalı

(Şekil 6. f) tip damlatıcılar ı, türbülanslı akış yapan damlatıcılara

örnek olarak gösterebiliriz.

Şekil 6. Türbülanslı akış yapan damlatıcılar

Türbülanslı akış rejimine sahip damlatıcıların debi değerleri,

basınç değişimlerine karşı daha az değişim gösterir (Şekil 7).

Şekil 7. Zig-zag uzun akış yollu damlatıcının basıç-debi ilişkisi (4)

Page 10: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

549

Şekil 7'den de görüldüğü gibi damlatıcıların debisi sistemdeki

basınç değişimlerinden laminar akışlı damlatıcılara oranla daha az

etkilenmektedirler.

3. Basınç Dengeleyicili (Dengelenmiş Akışlı) Damlatıcılar

Bu grup içerisine giren damlatıcıların akışları ne laminar ne de

türbülanslıdır. Damlatıcıların akış rejiminin değişimi, "damlatıcı debisini el

ile ayarlamak" suretiyle veya "otomatik olarak (kendi kendine) basınca karşı

debisini ayarlayan" damlatıcılarla olmaktadır.

Damlatıcı debisinin ayarlanması, ilk başlarda vidalı tip

damlatıcılarla yapılmıştır. Vida ile etkili delik çapı azaltılıp

çoğaltılmaktadır. Bu tip damlatıcılarda daha önce belirlenen debi değerlerinin

elde edilmesi için ayarlama işleminin lateral üzerine yerleştirilen her bir

damlatıcı için tek tek yapılması gerekmektedir. İşlemin oldukça zaman alıcı ve

yorucu olmasından dolayı, bu tip damlatıcıların kullanımı yaygınlaşmamıştır.

Buna karşın otomatik olarak basıncı dengeleyen damlatıcıların gelişmesinde

önderlik yapmışlardır. Sonuçta, ayarlanabilir delikli damlatıcıların olumsuz

yönlerini ortadan kaldıran, otomatik olarak basınca karşılık debiyi ayarlayan

damlatıcılar geliştirilmiştir.

Günümüzde değişik tiplerde üretilmekte olan basınç dengeleyicili

damlatıcılar, giriş basıncının geniş değişim aralıkları üzerinde sabit bir

debiye yakın değerler verecek şekilde dizayn ve imal edilmektedirler (Şekil 8).

Şekil 8. Dengelenmiş akışlı damlatıcı tipleri

Page 11: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

550

Damlatıcı, debisinin ayarlanması yani basıncın dengelenmesi su

akış yolu üzerine yatay (Şekil 8.a,b,d) veya dik (Şekil 8.c) olarak

yerleştirilen membran yardımıyla olmaktadır. Elastik membran düz olarak

yapılabildiği gibi damlatıcının imalatına göre de değişik şekillerde

yapılabilmektedir (Şekil 8.d). Su akışı membranın altındaki kanaldan

gerçekleşmektedir. Su basıncı membran üzerine geldiğinden, basıncın şiddetine

göre kanal kesiti membran tarafından azalır veya artar. Sonuç olarak, basınç

arttığında akış kesiti azalır, su hızı artar. Basınç azaldığında ise kesit

alanı büyür ve su hızı azalır. Böylece akan su miktarı sürekli olarak sabit

kalır.

Ne laminar ne de türbülanslı akışa sahip olmayan basınç

dengeleyicili damlatıcılarin basınç-debi ilişkisine bakacak olursak; Şekil 9'da

görüldüğü gibi, basıncın değişik değerlerine karşılık damlatıcı debisi sürekli

olarak sabit kalmaktadır. Yani lateral boyunca eğimden ve sürtünmeden dolayı

oluşan basınç değişimlerinden, damlatıcı debisi etkilenmemekte ve her

damlatıcıdan sabit bir debide su çıkışı sağlanmaktadır.

Şekil 9. Basınç dengeleyicili "a" damlatıcısının basınç-debi ilişkisi (4)

Basınç dengeleyicili tip damlatıcıların bir çoğu tek çıkışlıdır.

Fakat çok çıkışlı gruplar halinde imalatı da bulunmaktadır. Çok çıkışlı

damlatıcılarda her çıkış genellikle diğer çıkışlardan bağımsızdır ve basıncı

tam olarak dengelenmektedir.

Basınç dengeleyicili damlatıcılar özellikle inişli-çıkışlı yerlerde

ve lateral boyunca yeknesak (eşit) basınç uygulanması pratik olmayan uzun

lateraller için kullanışlıdır.

Page 12: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

551

SONUÇ

- Basınç-Debi İlişkisi

Üç değişik akış rejimine sahip olan damlatıcıların basınç-debi

ilişkisini Şekil 10 üzerinde incelediğimizde, laminar ve türbülanslı akışa

sahip olan damlatıcıların debisi basınca bağlı olarak önemli derecede

değişmektedir. Bu ise lateral üzerinde bulunan damlatıcı debilerinin

birbirinden farklı olmasına neden olmaktadır. Lateralin başındaki ve sonundaki

damlatıcıların debisi birbirine eşit olmamakta, dolayısıyla lateral boyunca

yeknesak su dağılımı sağlanamamaktadır. Bu da laminar ve türbülanslı akışa

sahip damlatıcılarla oluşturulan çok uzun laterallerle sulanan bitkilerin,

uygulanan farklı su miktarı değerinden dolayı olumsuz yönde etkilenmelerine

neden olabilmektedir. Söz konusu etki özellikle eğimli arazide, inişi-çıkışı

çok olan arazilerde daha da belirginleşecektir.

Şekil 10. Değişik akış rejimine sahip damlatıcıların basınç-debi ilişkisi

Basınç dengeleyicili damlatıcılardan oluşan bir damla sulama

sisteminde ise, işletme basıncından sonraki basınç değerlerinde her bir

damlatıcı, basınca bağlı olmaksızın sabit bir debi ile su vermektedir (Şekil

10). Bu nedenle lateralin başındaki ve sonundaki damlatıcıların verdiği su

miktarı aynı kalmaktadır. Böylece suya bağlı olan bitki büyümesi her yerde aynı

olacaktır.

- Debi-Sıcaklık İlişkisi

Damlatıcıların yerine getirmesi gerekli olan temel isteklerden bir

diğeri de, sıcaklık değişimlerinden damlatıcı debisinin en az etkilenmesidir.

Page 13: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

552

Bilindiği gibi sıvıların sıcaklıkla viskozitesi değişmektedir.

Sıcaklık arttıkça suyun akıcılığı da artmaktadır. Bu nedenle damla sulama

sistemlerinde kullanılan suyun sıcaklığı da büyük önem taşımaktadır. Özellikle

laminar akışlı damlatıcılarda, damlatıcı debisi suyun sıcaklığına bağlı olarak

büyük oranda değişim gösterir.

Sonuç olarak söylemek gerekirse; sulamanın, basınç dengeleyicili

damlatıcılarla yapılması ile diğer tip damlatıcıların kullanımıyla ortaya çıkan

olumsuzlukların çoğu giderilmiştir. Özellikle çok uzun laterallerin

kullanılması gerektiğinde ve engebeli arazide sulamada, diğerlerine tercih

edilebilirler. Her şeye karşın basınç dengeleyicili damlatıcıların maliyetleri

diğer tip damlatıcılara göre daha yüksektir.

Damla sulama sistemindeki gelişmeler yeterli görülmemekte ve sistemin

geliştirilmesine çalışılmaktadır. Sistemde kullanılan boruların esnek, yüksek

sıcaklıklara, yüksek basınca ve kemirgenlere karşı dayanıklı hale getirilmesi

amaçlanmaktadır. Damlatıcıların, basıncı tam olarak dengelemesine ve tıkanmayan

damlatıcıların geliştirilmesi üzerinde araştırmalar sürdürülmektedir. Ayrıca

bireysel olarak her bir damlatıcıyı açıp-kapayan otomatik nem alıcı cihazlarla

donatmak için de çalışmalar sürdürülmektedir.

Page 14: Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler ...vdemir/Papers/NatPapers/... · Suyun lateral üzerinden çıkış durumuna göre damlatıcılar iki ana gruba ayrılırlar

Tarımsal Mekanizasyon 14.Ulusal Kongresi 1992, Bildiriler Kitabı, 540-552, Samsun

553

KAYNAKLAR

1. BOSWELL,M.J.,1986. Hydraulic Theory (Ed.) Micro-Irrigation Design

Manual. James Hardie Irrigation, 1588 N. Marshall Avenue P.O.Box

"X" El Cajon, CA 92022-2246 U.S.A.

2. BRALTS,V.F.,1986. Operational Principles-Field Performance and

Evaluation. in: Nakayama,F.S. and D.A.Bucks (Ed.), Trickle

Irrigation for Crop Production. Elsevier Science Publishers

B.V.,P.O.Box 211, 1000 AE Amsterdam,Netherlands.

3. BÖCKS,D.A. and S.DAVIS,1986. Introduction-Historical Development. in:

Nakayama,F.S. and D.A.Bucks (Ed.), Trickle Irrigation for Crop

Production. Elsevier Science Publishers B.V.,P.O.Box 211, 1000

AE Amsterdâm,Netherlands.

4. DEMİR,V.,1991. Türkiye'de Kullanımı Yaygın Olan Damla Sulama Boruları

ve Damlatıcıların İşletme Karakteristikleri Üzerinde Bir

Araştırma. 13. ulusal Tarımsal Mekanizasyon Kongresi Bildiriler

Kitabı, S.502-513, Konya.

5. HOWELL,T.A.,F.K.ALJIBURY,H.M.GITLIN,I.P.WU,A.W.WARRICK and P.A.C.RAATS,

Designing and Operation of Trickle (Drip) Systems. in:

Jensen,M.E.(Ed.), Design and Operation of Farm Irrigation

Systems. ASAE Monograph,N.3,2950 Niles Road, St.Joseph,

Michigan, 49085,ü.S.A.

6. KELLER,J. and D.KARMELI,1974. Trickle Irrigation Design Parameters.

Transactions of the ASAE 17 (3): 678-684.

7. KORUKÇU,A.,1980. Damla Sulamasında Yan Boru Uzunluklarının Saptanması

Üzerinde Bir Araştırma. A.Ü.Ziraat Fakültesi Yayınları: 742,

Bilimsel Araştırma ve İncelemeler: 432, A.Ü.Bafum«vi, Ankara.

8. TOBEY,S.,1989. Drip Irrigation What, Why and How. Salco Products, Inc.

Irrig.Systems. 4463 U.Rosecrans Ave.,Hawthorne, CA 90250, U.S.A.

9. TOBEY,S. and O.F.KUHLMAN,1985. Drip Irrigation, Advances in the Past

Decade. Proc. Third Inter'l. Drip/Trickle Irrig. Cong., Drip/ Trickle

in Action, ASAE St.Joseph,Michigan, p.603-608.