Su Dağıtım Sistemi
Uzunca bir süre yiyeceksiz yaşayabiliriz, ama canlı ve sağlıklı kalmak için düzenli olarak ve sıkça su içmemiz
gerekir. Ayrıca, evlerde ve sanayide de sudan yararlanınz. Ama bu suyun nereden geldiğini, nasıl dağıtıldığını pek düşünmeyiz.
Su, bulutlardan yağış halinde iner, ırmaklarda, kuyularda ve baraj göllerinde toplanır. Gelişmiş ülkelerde bütün bir “su çevrimi”ni yönetmekle görevli olan çeşitli kamu kuruluşları vardır. Bu kuruluşlar, evlere ve itfaiye merkezlerine su sağlamanın yanı sıra, atık suları toplayarak arıtma işleminden geçirir; arazilerin korunması amacıyla akaçlama sistemleri kurar; taşkınları önleyici önlemler alır ve çevre kirliliğini denetler.
Yeryüzündeki toplam su miktan sabittir; bu miktarın 1,36 milyar km3 olduğu sanılmaktadır. Bunun yaklaşık yüzde 97’si, Dünya yüzeyinin neredeyse üçte ikisini kaplayan deniz suyudur ve tuzu ayrılmadan içilemez.
İnsanlar her zaman tatlı su sağlama çabası içinde olmuş ve daha ilkçağlardan başlayarak köylerini, kasabalannı akarsuların yakınında kurmuşlardır. Başlangıçta aynı akarsular kanalizasyon atıklannın da akıtıldığı yerler olarak kullanılmış ve su kaynaklarını bu yoldan kirletmenin hastalıklara neden olduğu anlaşılıncaya kadar bu uygulama sürüp gitmiştir.
Bugün kullanılan suyun büyük bölümü, çevredeki ırmaklardan beslenen baraj göllerinden ya da yeraltına sızıp “su tutan” katmanda toplanan sularla beslenen kuyulardan sağlanır. Kuyu suları, gözenekli (süngersi) kayaç ve kum katmanlarından geçtiğinden belirli ölçüde süzülmüş ve temizlenmiş olur. Toprağa yağmur sularından başka bir şey sızmadığı sürece bu sular kumlarından arındınlıp klorlandıktan sonra güvenle içilebilir.
Dünyanın az yağış alan kesimlerinde su denizden sağlanabilir ve tuzu giderildikten sonra içilebilir, Deniz suyu, damıtma yöntemiyle tuzundan armdırılabilir. Bu yöntemde, tuzun ayrılması deniz suyunun ısı kullanılarak buharlaştırılmasıyla (bunun için güneş enerjisinden yararlanılabilir) sağlanır; daha sonra buhar yoğunlaştırılarak an su elde edilir, Bazı Arap ülkelerinde bu yöntemle deniz suyunun tuzunu gideren tesisler vardır; bu tesislerde günde yaklaşık 34 milyon litre içme ve kullanma suyu elde edilebilmektedir. Üzerinde durulan projelerden biri de, buzdağlarının çekilerek kurak ülkelere taşınmasıdır (buzdağlarının tuz oranı
oldukça düşüktür).
Baraj gölleri, yağışlı mevsimlerde biriktirilen suyun kurak dönemlerde kullanılabilmesine olanak sağlar. Bu tür su depoları, musluklara kadar ulaşan suyun doğal olarak arıtılmasında önemli bir başlangıç aşamasını oluşturur, Suyun görece durgun olması büyük katı katışkıların dibe çökmesini, geniş yüzey alanı da havadaki oksijenin öbür katışkılar üzerinde arıtıcı bir etkide bulunmasını sağlar. Daha sonra baraj gölünden alınan su çeşitli arıtma işleminden geçirilir. Arıtma yöntemleri değişebilir, ama uygulanan işlem temelde aynıdır; bu işlemler aslında doğal süreçlerin yapay olarak tekrarından başka bir şey değildir.
Arıtma işlemine, suyun bir dizi süzme yatağı ya da havuzundan geçirilmesiyle başlanır. Burada amaç, suyun içindeki küçük taneciklerin birbirine yapışarak topaklanmasıdır: bunun için suya bir kimyasal madde, örneğin alüminyum sülfat katılır. Su daha sonra, saatte yaklaşık 6 metrelik bir hızla iri kum tanelerinden oluşan bir katmanın içinden geçirilir ve böylece topakların kuma takılıp kalması sağlanır Bu ön süzmenin son aşaması olarak su, iri çakıllardan oluşan bir katmandan geçirilir ve buradan da delikli borulara alınarak bir başka birime aktarılır. Suyu süzen kum ve çakıl yataklarının her gün temizlenmesi gerekir Bunun için önce delikli borulardan basınçlı hava püskürtülerek atıklar gevşetilir, sonra da ters yönde (yukarı doğru) su sıkılarak atıklar
yıkanır. Bu basit yıkama işlemi yarım saat kadar sürer ve sonra süzme işlemi yeniden başlar.
İkinci süzme işlemi de aynı ilkeye dayalı olarak gerçekleştirilir, ama bu kez daha ince kum tanelerinden oluşan bir katmandan yararlanılır. Kumdaki canlılar sudaki bakterilerle beslenir ve böylece suyun arıtılmasına katkıda bulunur Su yatağın içinden geçerken atıklar katmanın üst bölümünde toplanır; bu nedenle yatağın 25 milimetrelik üst bölümü belirli aralıklarla sıyrılıp yıkanır, temizlenen kum yeniden kullanılır. Bu temizleme sırasında su son arıtma işlemine alınır.
Suyun arıtılmasındaki son işlem klorlamadır. Bunun için su kapalı bir tanktan geçirilir; bu tanktaki klor sudaki hidrojenin bir bölümüyle birleşir ve açığa çıkan oksijen yanmaya benzer bir süreç sonunda kalan bütün bakterileri yok eder. Suyun yumuşatılması, yani kay açlardan eriterek aldığı kalsiyum karbonat ve magnezyum hidroksitten arındırılması için de kimyasal yöntemlerden yararlanılır; yumuşatılmamış “sert su” kaynatıldığında, içindeki bu maddeler boruların içine ve çaydanlıkların dibine çökerek taşlaşır. Bütün bu işlemlerden geçen su artık içilebilecek kadar temiz ve güvenlidir; tüketicilerce kullanılmak üzere dağıtım ağına pompalanabilir.
ABD ve İngiltere’nin bazı yerlerinde, çocukların dişlerini güçlendirmek ve diş çürümelerini azaltmak amacıyla suya bir miktar flüorür katılır. Arıtılmış su, yeraltına ya da yerüstüne döşenen ana boruhattıyla dağıtım kulelerine ya da tanklarına iletilir. Daha sonra buradan, yolların altına döşenmiş büyük borulardan oluşan bir dağıtım ağıyla evlere ulaştırılır; ev girişlerindeki bağlantı borularının çapı genellikle 13 mm kadardır.
Suyun binaların üst katma kadar çıkabilmesi için belirli bir basınca sahip olması gerekir; örneğin dört katlı bir bina için basınç santimetre kareye yaklaşık 2,9-3,6 kg olmalıdır.
Halk sağlığı açısından her gün su örnekleri alınarak incelenir. Bu örnekler arıtma işleminin her aşamasından toplanır. Su idaresi, sistemdeki kirliliğin sürekli olarak denetim altında tutulmasından sorumludur.
Tarihte Su Dağıtımı
Modern teknoloji çok farklıdır, ama daha ilkçağlardan başlayarak su dağıtım sistemleri aynı ilkelere dayalı olarak kurulmuştur. Eski Roma’da ve başka birçok kentte boru ağları, hamamlar ve çeşmeler kurulmuştu. Romalılar kentlerin belirli bölgelerinde taştan dev yeraltı sarnıçları yapmışlardı; yağışlı mevsimlerde bu sarnıçlarda toplanan su kurak dönemlerde kullanılırdı.
Kentlerin nüfusu arttıkça su sağlamadaki güçlükler de arttı. Kentlerde genellikle kuyu ve ırmak sularından yararlanılıyordu, ama öte yandan ırmaklar çok kolay kirleniyordu. Yollardaki pislik ve çöpler, ırmak kenarındaki evlerin kanalizasyon atıkları, ırmağın yukarı kesimlerindeki yerleşim noktalarından gelen benzer atıklar, kentlerin dışında ırmak boyunda otlayan sığırlar; bütün bunlar suyun kirlenmesine yol açıyordu. Akıntının oldukça kuvvetli olduğu kesimlerde bu tür atıklar sürüklenip gidiyordu, ama sık sık da dizanteri,
tifo ve kolera salgınları ortaya çıkıyordu.
Romalılar, suları kentlere oldukça uzak noktalardan toplayıp su kemeri denen kanallarla taşıma yoluyla kirlenme tehlikesinin üstesinden gelmişlerdi. Suyun Apenninler’den Roma’ya bu tür bir su yoluyla getirilmesi
İÖ 313 gibi erken bir tarihe rastlar. Sonradan dağların içinden su tünelleri açıldı, su yollarını vadilerden aşırmak için büyük kemerler yapıldı. Bu görkemli Roma su kemerlerinden bazılan varlıklannı hâlâ sürdürmektedir; üstelik, örneğin Fransa’da Nîmes yakınlarında, İspanya’da Segovia ve Tarragona’daki su kemerleri bugün de kullanılmaktadır.
Kuyuların kirlenme olasılığı akarsulara göre daha azdır, ama herhangi bir kuyu kirlendiğinde temizlenmesi çok daha güçtür. Örneğin bir çiftlikte açılan kuyunun duvarlarında tam bir sızdırmazlık sağlanması gerekir; bu başarılamazsa, çiftlik avlusundaki atıklar kuyuya sızabilir. Bu nedenle yüzey sızıntılarının yol açabileceği kirlenmeyi önlemek için kuyulara büyük bir dikkat gösterilmesi gerekir.
Suların toplanmasını sağlamak amacıyla, çoğunlukla vadilerin ağız bölümüne set ya da barajlar kurularak gölet denen küçük yapay göller ya da daha büyük baraj gölleri oluşturulur. Baraj gölündeki su, tünellerle, kapalı kanallarla ya da büyük çaplı borularla kent dışındaki pompalama istasyonuna getirilir. Eğer baraj gölü ya da gölet kentten çok daha yüksekteyse, su basıncını düşürmek için ana göl ya da gölet ile kent arasında bir ya da daha çok gölet yapılır. Yardımcı göletler sürekli dolu tutulur ve su buradan pompalama istasyonuna beslenir. Eğer baraj gölünden gelen su, basıncı yeterince düşürülmeden dağıtım şebekesine beslenirse, suyun basıncı boruların ve evlerdeki muslukların patlamasına yol açabilir. (30 metre yüksekteki bir suyun
basıncı santimetre kareye 3 kg değerindedir.)
Ülkeler sanayileştikçe, kullanılan su miktarı da önemli ölçüde artar. Pek çok fabrika büyük miktarlarda su kullanır ve bunun çoğunun tatlı su olması gerekir. (Plastik, kâğıt ve metal kaplama sanayileri buna örnek gösterilebilir.) Evlerde kullanılan su miktarı da, kısmen temizlik standartlarının yükselmesi, kısmen de çamaşır makinesi gibi ev aygıtlarının kullanımının yaygınlaşmasıyla önemli ölçüde artmıştır. İnsanların sularını hâlâ kuyu ya da çeşmelerden taşıyıp getirdikleri bölgelerde, kişi başına düşen günlük tüketim ender olarak 18 litreyi geçer. Ama yaygın bir su dağıtım ağıyla beslenen tuvaletli, lavabolu, banyolu ve duşlu evlerde bu rakam 225 litreyi aşar. İngiltere’nin güneyindeki Thames Su İdaresi dünyanın en büyük su dağıtım sistemini yönetmektedir; bu sistemle 12.900 km2’lik bir alana her gün ortalama 3 milyar 820 milyon litre su verilmektedir.
Birçok ülkede su tüketimi sayaçla ölçülür ve tüketiciye kullandığı su miktarına göre hesap çıkarılır. İngiltere’de ve bazı başka ülkelerde ise, su gideri evin büyüklüğüne göre saptanır ve vergi biçiminde toplanır.
