Transcript Bitki Su Tüketimi Hesabı

Bitki Su Tüketimi Tahmininde Blaney-Criddle (USDA-SCS Modifikasyonu) Yöntemi
ET
u = k. f
k = kc. kt
kt = 0.031 t + 0.24
f 
(45 .7  t  813 ) P
100
u : Aylık bitki su tüketimi, mm/ay
k : Aylık su tüketim katsayısı
f : Aylık su tüketim faktörü
kc : Bitki gelişme katsayısı (Çizelgeden alınır)
kt : İklim katsayısı
t : Aylık sıcaklık ortalaması, oC (En yakın meteoroloji istasyonundan alınır)
P : Aylık gündüz saatlerinin yıllık gündüz saatlerine oranıdır. (Çizelgeden alınır)
NOT: Çizelgedeki değerler günlüktür.
Çizelge. Günlük Gündüz Saatlerinin Yıllık Gündüz Saatlerine Oranı (P, %)
Enlem
Derecesi
43
42
41
40
39
38
37
36
35
(30)
Nisan
(31)
Mayıs
(30)
Haziran
Aylar
(31)
Temmuz
0.300
0.300
0.299
0.298
0.297
0.296
0.296
0.295
0.294
0.329
0.327
0.325
0.323
0.321
0.319
0.318
0.316
0.315
0.344
0.341
0.339
0.336
0.344
0.332
0.330
0.327
0.325
0.336
0.334
0.332
0.330
0.328
0.326
0.324
0.322
0.320
(31)
Ağustos
(30)
Eylül
(31)
Ekim
0.312
0.310
0.309
0.308
0.307
0.306
0.305
0.304
0.302
0.280
0.280
0.280
0.280
0.279
0.279
0.279
0.279
0.275
0.247
0.248
0.249
0.250
0.251
0.252
0.253
0.253
0.254
Çizelgedeki günlük
değerler aydaki gün sayısı
ile çarpılarak aylık
değerler bulunur.
Çizelge. Blaney-Criddle (USDA-SCS Modifikasyonu) Yöntemi için k c Bitki Gelişme
Katsayıları
Bitki Cinsi
Ayçiçeği
Bağ
Biber
Domates
Fasulye
Hıyar
Hububat (Kışlık)
Kavun-Karpuz
Meyve Ağaçları
Mısır
Soya
Pamuk
Patates
Sebze
Soğan
Sorgum
Susam
Şekerpancarı
Turunçgiller
Yer Fıstığı
Yonca
Bitki Büyüme Oranı
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.55
0.65
0.65
0.65
0.50
0.55
0.35
0.30
0.50
0.30
0.20
0.40
0.55
0.65
0.65
0.30
0.40
0.85
0.65
0.40
0.75
0.50
0.65
0.70
0.65
0.60
0.60
0.60
0.45
0.65
0.45
0.25
0.50
0.65
0.70
0.75
0.40
0.40
0.90
0.65
0.40
0.90
0.65
0.70
0.70
0.75
0.90
0.65
0.85
0.60
0.85
0.70
0.30
0.70
0.75
0.75
0.90
0.55
0.45
0.95
0.70
0.45
1.05
0.70
0.70
0.80
0.95
1.05
0.75
1.00
0.70
0.95
0.90
0.40
0.80
0.85
0.85
1.00
0.70
0.50
1.10
0.75
0.55
1.20
0.95
0.75
0.95
1.10
1.10
0.75
1.20
0.75
1.05
1.05
0.60
0.85
0.95
1.00
1.05
0.80
0.65
1.25
0.80
0.65
1.30
1.10
0.80
1.10
1.20
1.15
0.75
1.20
0.80
1.15
1.15
0.80
1.15
1.10
1.15
1.05
0.90
0.70
1.35
0.80
0.80
1.35
1.20
0.90
1.30
1.20
1.00
0.85
1.25
0.85
1.00
1.15
1.00
1.25
1.20
1.25
0.95
0.85
0.65
1.35
0.80
0.85
1.40
1.20
0.95
1.30
1.10
0.70
0.95
1.35
0.90
0.85
0.90
0.85
1.25
1.20
1.20
0.75
0.75
0.60
1.30
0.80
0.80
1.25
1.10
0.40
1.15
0.95
0.65
0.80
1.45
0.85
0.70
0.70
0.75
1.10
1.05
1.05
0.60
0.65
0.50
1.15
0.75
0.75
1.05
0.75
0.40
0.80
0.70
0.60
0.60
1.25
0.80
0.55
0.55
0.65
0.70
0.70
0.75
0.50
0.55
0.45
0.90
0.75
0.65
0.75
0.45
0.40
0.55
0.55
0.55
0.40
0.85
0.65
0.45
0.40
0.55
0.40
0.50
0.55
0.35
0.40
0.40
0.70
0.70
0.50
0.45
NOT: Buradaki kc ile
A-sınıfı
buharlaşma
kabı yöntemindeki kc
değerleri farklıdır!
Toplam büyüme mevsimi; tek yıllık bitkilerde ekim (dikim)-hasat tarihleri, çok yıllık bitkilerde ise
ortalama son don-ilk don tarihleri arasında geçen süredir.
Herhangi bir aya ilişkin büyüme oranı, büyüme mevsimi başlangıcından o ayın ortasına kadar
geçen sürenin, toplam büyüme mevsimine bölünmesi ile elde edilir.
ÖRNEK: Toplam büyüme mevsimi 1 Nisan-1 Ekim (180 gün) olan şeker pancarının
Temmuz ayına ilişkin büyüme oranı:
1 Nisan – 15 Temmuz arasında geçen süre = 105 gün
1 Nisan
Mayıs
3 ay  30 gün = 90 gün
Haziran
15 Temmuz..................................+ 15 gün
105 gün
Şeker pancarının toplam büyüme mevsimi:
Şeker pancarının Temmuz ayına ilişkin büyüme oranı :
1 Nisan
105 / 180 = 0.58
6 ay  30 gün = 180 gün
1 Ekim
(% 58)
Büyüme oranı 0.58 olan şeker pancarının bitki gelişme
katsayısı Çizelge’den kc=1.35 bulunur.
BLANEY-CRIDDLE (USDA-SCS Modifikasyonu) YÖNTEMİ
İLE AYLIK SU TÜKETİMİNİN HESAPLANMASINA İLİŞKİN ÖRNEK:
Verilenler: Ankara, enlem derecesi 39o 57’ N, Temmuz, şeker pancarı, aylık ortalama sıcaklık t = 23.1 oC
İstenen: Şeker pancarının Temmuz ayı bitki su tüketimi
Çözüm:
1) Bitki gelişme katsayısı belirlenir.
Bir önceki örnekte bulunduğu gibi şeker pancarının Temmuz ayına ilişkin bitki gelişme katsayısı kc =1.35 tir.
2) İklim katsayısı hesaplanır.
kt = 0.031× t + 0.24 = 0.031  23.1 + 0.24 = 0.96
3) Aylık su tüketim faktörü hesaplanır.
Temmuz ayı ve 39o57’N enlemi için Çizelge 4.9’dan P=0.330 bulunur.Buna göre aylık P=310.330 = 10.23 olur.
f 
(45.7  t  813) P (45.7  23.1  813) 10.23

 191 .0
100
100
4) Bitki su tüketimi hesaplanır.
ET
u = k.f = kc.kt.f = 1.35  0.96  191.0 = 247.5 mm/ay
k = kc.kt idi
SULAMA RANDIMANI
Randıman: Mevcut bir kaynaktan yararlanma oranı
Randıman =
Çıktı
Girdi
a) Su iletim / dağıtım kanallarında olan kayıplar
-Sızma kaybı
-Buharlaşma kaybı
Ec
Kanal
Wf
Wr
Tarla
b) Tarlada olan kayıplar
Ea
-Derine sızma (Df)
-Yüzey akış (Rf)
Ws
Wt
Df
Rf
Ec : Su iletim randımanı
Ea : Su uygulama randımanı
(Tarla sulama randımanı)
Wr : Kaynaktan alınan su
Wf : Araziye ulaşan su
Ws : Kök bölgesinde depolanan su
Wt : Bitkinin tükettiği su
Su İletim Randımanı (Ec):
Wf
Ec  100
Wr
Ec : Su iletim randımanı, %
Wf : Sulanacak araziye iletilen su miktarı,
Wr : Su kaynağından alınan su miktarıdır.
ÖRNEK.: Bir sulama şebekesi için bir nehirden su iletim kanalına alınan 4000 lt/sn’lik bir akışın
3250 lt/sn’lik bölümü sulanacak araziye kadar iletilebilmiştir.Söz konusu şebeke için su iletim
randımanını hesaplayınız.
Çözüm:
Wr : 4000 lt/sn,
Wf :3250 lt/ sn
Ec=100 x (Wf / Wr )= 100 x (3250 /4000)= % 81.25
Su uygulama randımanı (=Tarla sulama randımanı) (Ea ):
Ws
Ea  100
Wf
Ea : Su uygulama randımanı, %
Ws : Kök bölgesinde depolanan su miktarı
Wf : Tarlaya verilen su miktarıdır.
Wf
Kanal
Tarla
Ea
Ec
Wr
Ec : Su iletim randımanı
Ea : Su uygulama randımanı
(Tarla sulama randımanı)
Wr : Kaynaktan alınan su
Wf : Araziye ulaşan su
Ws : Kök bölgesinde depolanan su
Wt
Ws
Df
Rf
Wf = Ws + Df + Rf
Ws = Wf – (Df + Rf)
Ws
Wf  ( Df  Rf )
Ea  100
 100
Wf
Wf
Df : Derine (kök bölgesinin altına) sızan su miktarı
Rf : Yüzey akışıdır.
Örnek :
Tarlaya uygulanan su miktarı : Wf = 130 mm
Etkili kök derinliği altına sızan su Df = 17 mm
Yüzey akış miktarı Rf = 43 mm ise;
Su uygulama Randımanı:
Wf  ( Df  Rf )
Ea  100
Wf
130  (43  17 )
Ea  100 
130
Ea  % 53.8
Farklı Sulama Yöntemlerinde Su Uygulama Randımanı
(=Tarla Sulama Randımanı) Ea Değerleri:
Yüzey sulamada:
% 30 – 60
Yağmurlamada:
% 85 – 90
Damla sulamada:
% 90 – 95
Projelemede Gözönüne Alınan Su İletim Randımanları
Kanal Cinsi
Su İletim Randımanı, Ec (%)
Toprak kanal
Beton kanal
Kanalet ve beton kanal birlikte
Kanalet
Basınçlı boru hattı
Kanallardaki sızma kayıpları :
Transpirasyon Randımanı :
70
85
95
97
100
Q
S  0.037C
V
Et 100
Yd
T
S : Kanal sızma kaybı, m3/s/km
C : Kanal zeminin permeabilite katsayısı, m/gün
Toprak kanallar için 0.670 m/gün
Beton kaplama kanallar için 0.100 m/gün
Q : Kanalda iletilen suyun debisi, m3/s
V : Ortalama akış hızı, m/s dir.
Et : Transpirasyon randımanı, %
Yd : Üretilen kuru madde miktarı
T : Transpirasyon miktarıdır
Su depolama randımanı :
Es  100
Ws
Wn
Es : Su depolama randımanı, %
Ws : Kök bölgesinde depolanan su miktarı ve
Wn : Kök bölgesinde depolanması gereken su miktarıdır.
Su dağıtım randımanı :
 y
Ed  1001  
 d
Ed : Su dağıtım randımanı, %
Y : Tarla parselinin farklı yerlerinde depolanan su miktarlarının, depolanan
ortalama su miktarından olan mutlak sapmalarının ortalaması
d : Depolanan ortalama su miktarıdır.
Bitki su kullanım randımanı :
Eu  100
Wu
Wd
Eu : Bitki su kullanım randımanı, %
Wu : Bitki tarafından kullanılan su miktarı
Wd : Kök bölgesine verilen su miktarıdır.
Toplam sulama randımanı :
Wt
E  100
Wr
E : Toplam sulama randımanı, %
Wt : Bitkinin tükettiği sulama suyu miktarı
Wr : Kaynaktan saptırılan sulama suyu miktarıdır.
E = Ec  Ea  100
E : Toplam sulama randımanı, %
Ec : Su iletim randımanı, %
Ea : Su uygulama randımanı, %
Örnek : Bir tarla sulama sisteminde su iletim randımanı Ec = % 70, su uygulama
randımanı Ea = % 60 ise toplam sulama randımanı ne olur?
E=EcEa100=0.700.60100= % 42
İyi bir sulama şebekesinde;
• Su iletim randımanının % 75
• Su uygulama (tarla sulama) randımanının % 50 – 60
• Su depolama randımanının % 75
• Su dağıtım randımanının % 75
• Su kullanma randımanının % 70
• Toplam sulama randımanının % 35 ten az
olmaması istenir.
ETKİLİ YAĞIŞ
Bitkiler düşen yağışın tamamından yararlanamazlar. Çünkü yağışın bir bölümü yüzey akışa
geçebilmekte bir bölümü de kök bölgesinin altına sızabilmektedir. Yağışın bitkiye yararlı olan
bölümüne etkili yağış denir. Etkili yağış bu amaçla hazırlanan grafik, çizelge ya da ilişkiler yardımı
ile mm veya % olarak belirlenebilir.
50
100
150
Etkili yağışı belirlemede kullanılabilecek bir grafik
200
Etkili Yağışın Düşen Yağışa Oranı (%)
Etkili yağışı belirlemede
kullanılabilecek bir çizelge:
Ölçülen yağış miktarı 25 mm’den
az ise, söz konusu değer
doğrudan etkili yağış olarak
alınabilir.
Ölçülen Yağış
(mm)
Net Sulama Suyu
İhtiyacı (mm)
25
50
2
3
4
5
6
8
10
10
20
30
50
100
150
42
49
54
62
68
71
44
52
57
66
72
75
46
54
60
69
75
78
49
58
64
74
81
84
52
62
68
79
86
90
60
71
79
91
99
100
62
73
81
93
100
100
10
20
30
50
100
150
41
42
53
61
67
70
44
51
57
65
72
74
45
53
59
68
74
77
48
57
63
73
80
83
51
60
66
76
84
87
60
71
79
91
99
100
62
73
81
93
100
100
75
10
20
30
50
100
150
40
47
52
60
65
68
42
50
55
63
69
72
44
52
58
67
73
76
48
56
62
72
79
82
50
59
65
75
83
86
59
69
77
88
97
100
62
73
81
93
100
100
100
10
20
30
50
100
150
40
46
51
59
64
67
41
48
54
62
68
70
44
52
57
66
72
75
46
54
60
69
75
78
49
58
64
74
81
84
57
67
75
86
94
98
62
73
81
93
100
100
Örnek:
Uygulanan net sulama suyu mik. :
100 mm
Bitki su tüketimi : 6 mm/gün
Düşen yağış : 50 mm olduğunda,
Etkili yağış, düşen yağışın % 84’ü
kadar olup,
500.84 = 42 mm dir.
Bitki Su Tüketimi (mm/gün)
(%)
SULAMA SUYU GEREKSİNİMİ
Proje Alanı Sulama Suyu Gereksinimi ve Sulama Modülü
Proje alanı ortalama net ve toplam sulama suyu
gereksinimleri;
dn = ETort – r
dt 
dn
Ec.Ea
Buğday
% 40
(ETbuğ
)
% 10 Sebze
(ETseb )
Pamuk
% 30
(ETpam )
Narenciye
% 20
(ETnar )
ETort = (0.4ETbuğ + 0.30ETpam + 0.20ETnar + 0.10 ETseb)
dn : Proje alanı net sulama suyu ihtiyacı, mm/ay
Etort : Proje alanı ortalama bitki su tüketimi, mm/ay
r
: Etkili yağış, mm/ay
dt : Proje alanı toplam sulama suyu ihtiyacı, mm/ay
Ec : Su iletim randımanı, %
Ea : Su uygulama randımanı, %
Birim alan sulama suyu ihtiyacının ifadesinde kullanılan
Sulama Modülü :
Sulama sistemlerinin kapasiteleri belirlenirken, sulama modülü olarak tanımlanan birim
alan (1 hektar) için saptırma noktasından itibaren gerek duyulan sürekli akış (debi)
miktarı (L/s/ha) esas alınır.
10 dt
q
3.6T
q : Sulama modülü, L/s/ha
dt : Proje alanı toplam sulama suyu ihtiyacı, mm/ay
T : Sulama süresi, h
-Sulama modülü her ay için hesaplanır.
-Proje aşamasında kanal kapasiteleri, maksimum sulama modülü değerine göre belirlenir.
-Eşitlikteki T değeri aydaki gün sayısı günde sulama yapılabilecek süre ile çarpılarak bulunur.
-Büyük sulama projelerinde günde 24 saat sulama yapılacağı ön görülür.
- Modül ortalama 1 civarında bir rakam olur.
Blaney-Criddle, (USDA-SCS Modifikasyonu) Yöntemi ile
SULAMA SUYU İHTİYACININ HESAPLANMASINA ÖRNEK
Verilenler :
Bir sulama projesinde;
-Tarımı öngörülen bitki deseni, büyüme mevsimleri, ekiliş oranları ve Blaney-Criddle
yönteminin USDA-SCS modifikasyonuna göre hesaplanan bitki su tüketimi değerleri
Çizelge’ de verildiği gibidir.
Çizelge. Örnek Probleme İlişkin Bitki Deseni ve Su Tüketimleri
Bitki
Cinsi
Büyüme Mevsimi
Hububat
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
3 Kasım – 1 Temmuz
1 Nisan – 1 Ekim
15 Nisan – 1 Eylül
15 Nisan – 15 Eylül
15 Nisan – 1 Kasım
1 Mayıs – 1 Eylül
* 15 günlük değerler
Ekiliş
Oranı
(%)
35
25
15
10
5
10
Bitki Su Tüketimi (mm/ay)
Nisan
Mayıs
Haziran
Temmuz
Ağustos
Eylül
Ekim
93.8
63.0
19.3*
19.6*
27.0*
-
149.6
106.7
67.0
77.4
102.6
73.3
170.6
202.0
156.6
151.9
196.3
151.9
276.5
243.7
245.8
268.3
254.0
253.5
161.5
214.7
284.2
167.7
98.7
28.7*
143.4
-
57.5
-
-İklimsel değerler aşağıda verilmiştir.
Aylar
Nisan
Mayıs
Haziran
Temmuz
Ağustos
Eylül
Ekim
Yağış (mm)
Ort. Sıcaklık (oC)
64.5
46.8
32.1
16.2
9.8
15.0
37.6
11.3
14.9
20.8
25.2
26.4
18.7
12.3
-Her sulamada uygulanacak net sulama suyu miktarı : 75 mm
-Su iletim randımanı, Ec = % 85
-Su uygulama randımanı, Ea = % 60
İstenenler :
-Aylık toplam proje alanı sulama suyu ihtiyacı
-Aylara göre sulama modülü
Proje alanı enlem derecesi
40o
Blaney-Criddle
Örnek Hesaplama :
u
Çiz.’den
(0.29830)
Bitki Cinsi
NİSAN
Hububat
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
t (oC)
P (%)
11.3
8.93
Çiz.’den
kc
1.34
0.90
0.55
0.56
0.77
kt = 0.031t + 0.24
f 
kt
f
0.59
118.7
(45.7 t  813) P
100
u
(mm/ay)
93.8
63.0
19.3
19.6
27.0
ET
u=k.f
k=kc.kt
Örnek Probleme İlişkin Ortalama Bitki Su Tüketimi Değerleri
Bitki Cinsi
t (oC)
P (%)
kc
kt
f
u
(mm/ay)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
NİSAN
Hububat
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
11.3
8.93
0.59
118.7
MAYIS
Hububat
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
14.9
10.01
0.70
149.6
HAZİRAN
Hububat
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
20.8
10.09
TEMMUZ
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
25.2
10.22
AĞUSTOS
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
26.4
9.55
EYLÜL
Ş.Pancarı
Patates
Yonca
18.7
8.39
EKİM
Yonca
12.3
1.34
0.90
0.55
0.56
0.77
149.6
106.7
67.0
77.4
102.6
73.3
1.43
1.02
0.64
0.74
0.98
0.70
1.09
1.29
1.00
0.97
1.19
0.97
0.88
177.9
1.02
200.8
1.06
192.9
0.82
139.9
0.62
106.6
0.86
0.50
1.25
7.75
0.87
170.6
202.0
156.6
151.9
136.3
152.9
276.5
243.7
245.8
268.3
254.0
1.35
1.19
1.20
1.31
1.24
1.24
0.79
1.05
1.39
0.82
93.8
63.0
19.9
19.6
27.0
253.5
161.5
214.7
284.2
167.7
98.7
28.7
143.4
57.5
ET
Çizelge. Örnek Probleme İlişkin Proje Alanı Sulama Suyu İhtiyaçları ve Sulama Modülü
AYLAR
Bitki Cinsi
Bitki Su Tüketimi
ET (mm/ay)
Ekiliş
Oranı
(%)
Ort. Bitki Su Tüketimi ETort
(mm/ay)
u
Yağış
I
(mm)
Etkili
Yağış
r (mm)
Net Sulama
Suyu İhtiyacı
dn (mm/ay)
Toplam Sulama
Suyu İhtiyacı
dt (mm/ay)
Sulama Modülü
q (L/s/ha)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
NİSAN
Hububat
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
93.8
63.0
19.3
19.6
27.0
35
25
15
10
5
32.8
15.8
2.9
2.0
1.4
54.9
64.5
41.3
13.6
26.7
0.10
MAYIS
Hububat
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
149.6
106.7
67.0
77.4
102.6
73.3
35
25
15
10
5
10
52.4
26.7
10.1
7.7
5.1
7.3
109.3
HAZİRAN
Hububat
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
170.6
202.0
156.6
151.9
186.3
151.9
35
25
15
10
5
10
59.7
50.5
23.5
15.2
9.3
15.2
173.4
TEMMUZ
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
276.5
243.7
245.8
268.3
254.0
25
15
10
5
10
69.1
36.6
24.6
13.4
25.4
169.1
AĞUSTOS
Ş.Pancarı
Ayçiçeği
Patates
Yonca
Sebze
253.5
161.5
214.7
284.2
167.7
25
15
10
5
10
63.4
24.2
21.5
14.2
16.8
140.1
EYLÜL
Ş.Pancarı
Patates
Yonca
98.7
28.7
143.4
25
10
5
24.7
2.9
7.2
34.8
EKİM
Yonca
57.5
5
2.9
2.9
Mevsimlik
Toplam
684.5
46.8
32.1
32.3
26.6
77.0
146.8
151.0
287.8
ETort
dn = u – r
dt 
dn
Ea.Ec
q
10  dt
3.6  T
0.56
1.11
Kolon (4):
93.8x0.35=32.8
mm
16.2
16.2
152.9
299.8
1.12
9.8
9.8
130.3
255.5
0.95
Kolon (8):
dt=
13.6/(0.85x0.60)
=26.7 mm
15.0
15.0
19.8
38.8
0.15
37.6
24.1
-
-
-
Kolon (9):
q=
(10x26.7)/3.6x
(30x24)=0.10
L/s/ha
222.0
166.3
540.4
1059.6
Kolon (7):
dn=
54.9-41.3=13.6
mm

En çok sulama suyuna 299.8 mm ile Temmuz ayında
gerek duyulmaktadır.

Bu aya ilişkin sulama modülü q = 1.12 L/s/ha ‘dır.
Örneğin, proje alanı A = 150 ha ise Temmuz ayında
su kaynağından taşıma kanalına alınacak debi:
Q = q  A = 1.12  150 = 168 L/s olmaktadır.

Mayıs ayında gerekli debi ise:
Q = q  A = 0.56  150 = 84 L/s olur.