Samsun'da havuz yapımı: iklim ve yeraltı suyu ne değiştirir?

Samsun'un yıllık ortalama sıcaklığı 15,0 °C, en sıcak ay ortalaması (Ağustos) 24,5 °C, en soğuk ay ortalaması (Şubat) 7,3 °C'dir. Ölçülen en düşük sıcaklık -9,8 °C (Şubat), en yüksek sıcaklık 39,0 °C'dir (Ağustos). Yıllık 143,4 yağışlı gün, 729,7 mm yağış ve yüzde 71,2 ortalama bağıl nem, bir havuz projesi için üç somut sonuç doğurur: suyun kendiliğinden 24 °C'nin üstüne çıktığı ay yoktur; yağış en çok Ekim ile Ocak arasına yığılır, yani havuzun kapalı olduğu dönemde; ve nem yıl boyunca yüzde 64 ile 78 arasında kaldığından metal yüzeyler kurumaz.

Tablonun havuz mühendisliği açısından iki belirleyici satırı Aralık ve Temmuz'dur. Aralık 82,5 mm ile en yağışlı aydır ve havuz bu ayda ya boş ya da kışlama seviyesindedir; taşma ve drenaj hesabı bu senaryoya göre yapılır. Temmuz ise 38,9 mm ile en kuru ay ve 277,3 saatle en güneşli aydır; buharlaşma ve su tamamlama ihtiyacı burada en yüksektir. Mayıs ile Eylül arası ortalama sıcaklıklar 15,9 ile 24,5 °C bandındadır; ısıtmasız açık havuz 28 °C konfor sıcaklığına hiçbir ayda ulaşmaz.

Samsun'da havuz projesi yapan ekiplerin en sık karıştırdığı iki kavram, yağmurun oluşturduğu yüzey suyu ile zeminin içindeki yeraltı suyudur. Wikipedia'daki tanımıyla yeraltı suyu, yer yüzeyinin altında kaya ve toprak gözeneklerinde ve kaya çatlaklarında bulunan sudur; su tablası ise toprak gözeneklerinin tamamen suya doygun hale geldiği derinliktir. Yüzey suyu ise yağışla gelen, eğim ve oluklarla uzaklaştırılan sudur; ilkine karşı önlem gövdenin altında, ikincisine karşı önlem çevre döşemesinde ve taşma kanalında alınır.

Kızılırmak Deltası 560 km² alan kaplar ve yirmiden fazla göl içerir; bu göllerin ortalama derinliği 1,5 m'dir ve ilkbaharda su yüzeyi 9.000 hektarı aşar. Delta, nehrin yukarı havzadan taşıdığı alüvyonla oluşmuştur ve bu alüvyon, ince kum ve silt karışımı olarak Bafra ovasından şehrin kıyı şeridine kadar uzanır. Böyle bir zeminde su tablası mevsime göre yüzeyin 1 ile 2 m altına çıkabilir. Yüzey suyunu uzaklaştırmak için yapılan eğimli döşeme ve oluk, gövde altındaki bu suya hiçbir şey yapmaz; iki sistem ayrı ayrı projelendirilmek zorundadır.

Arşimet ilkesi, Wikipedia'daki ifadesiyle, bir akışkana kısmen ya da tamamen batmış her cismin, yerini değiştirdiği akışkanın ağırlığına eşit bir kuvvetle yukarı itildiğini söyler. Formül Fb = ρf · g · Vdisp biçimindedir; ρf akışkanın yoğunluğu, g yerçekimi ivmesi, Vdisp yer değiştiren hacimdir. Su tablası havuz tabanının üstüne çıktığında gövde bir tekne gibi yukarı itilir; doluyken havuz suyu bu kuvveti dengeler, boşken yalnız beton ağırlığı ve toprak yükü kalır.

Örnek: 8 x 4 m tabanlı, 1,5 m derinlikte bir betonarme havuz, su tablası havuz tabanından 1,0 m yukarıda olduğunda 8 x 4 x 1,0 = 32 m³ su yerinden eder. Tatlı su yoğunluğunu yaklaşık 1.000 kg/m³ alırsak kaldırma kuvveti 32 ton mertebesindedir. Aynı havuzun 20 cm taban ve 20 cm duvar kalınlığıyla beton hacmi kabaca 6,4 + 7,2 = 13,6 m³, ağırlığı 2.400 kg/m³ ile 33 ton civarındadır; yani güvenlik payı neredeyse sıfırdır. Su tablası 1,5 m'ye çıkarsa kuvvet 48 tona ulaşır ve havuz yüzer. Hesap her projede gerçek boyutlar, topuk ve dolgu ağırlığıyla yenilenir.

Karar, kazı öncesi yapılan zemin etüdüyle verilir. Etütte iki değer sorulur: su tablasının yaz ve kış kotları ile zeminin türü. Aşağıdaki tablo, Samsun'da betonarme havuz için sık karşılaşılan üç durumu ve şartname maddelerini özetler; her projede sondaj sonucuyla doğrulanır.

Korozyon başlığında karar daha nettir. Deniz kıyısından birkaç kilometre içeriye kadar havadaki tuz ve yüzde 71 ortalama nem, AISI 304 paslanmaz merdiven, kulvar ipi bağlantısı ve skimmer kapağında birkaç sezon içinde çukur korozyonu başlatır. Havuz suyu klorürü bu etkiyi büyütür. Şartnameye suyla temas eden ve açık havada kalan tüm paslanmaz parçalar için AISI 316 ya da 316L, deniz kenarındaki otel havuzlarında elektro-parlatılmış 316L yazılır. Ankraj ve dübeller de aynı kalitede seçilir; 304 dübele takılan 316 merdiven, galvanik çiftten dolayı dübelden çürür.

Isıtma kararı iklim tablosundan doğrudan okunur. Isıtmasız açık havuz Samsun'da Haziran ortasından Eylül ortasına kadar, yaklaşık üç ay kullanılabilir. Hava kaynaklı ısı pompası ile bu süre Mayıs başından Ekim sonuna uzar; Samsun'un kış ortalamalarının 7 °C'nin üstünde kalması ısı pompasının Akdeniz'e göre daha düşük verimle ama yıl boyu çalışabilmesini sağlar. Otel ve villa havuz projesi için üçüncü seçenek, üstü kapalı ya da açılır kapaklı kapalı havuzdur; bu durumda nem kontrolü (havuz hacmine göre boyutlanan nem alma santrali) ısıtmadan daha büyük bir ekipman kalemi olur. Villa projelerinde ısı pompası ve termal örtü ile altı aylık sezon çoğu zaman yeterli görülür; otel havuzlarında yıl boyu doluluk hedefi kapalı havuzu haklı çıkarır.

Kışlama uygulaması da Samsun'da güneyden farklıdır. Kayıt en düşük sıcaklık -9,8 °C olsa da aylık ortalama en düşük sıcaklıklar Ocak ve Şubat'ta 4 °C civarındadır; havuz suyunun yüzeyde uzun süre donması nadirdir. Kışlama bu yüzden yeraltı suyu ve yağış yüküne göre yapılır: su seviyesi taşma kanalının altında tutulur, tesisat boşaltılır, hidrostatik vana kontrol edilir. Havuzun tamamen boşaltılıp kış boyu boş bırakılması, bu bölgede en pahalı hatadır.

Kızılırmak Deltası'nın bugünkü şekli, yukarı havzadaki ormansızlaşma ve tarımla kaybedilen toprağın nehirle taşınıp kıyıda çökelmesiyle büyümüştür; Wikipedia maddesi deltanın bu yolla genişlediğini belirtir. Delta 15 Nisan 1998'de 942 numaralı Ramsar alanı olarak tescil edilmiştir ve 11.600 hektar sulak alan içerir. Aynı alüvyon, Samsun kent merkezinin kurulduğu 4 m rakımlı kıyı ovasının da zeminidir; yeni villa bölgeleri bu ovanın kenarındaki yamaçlara doğru gelişmektedir.

Betonarme havuz gövdesindeki hidrostatik tahliye vanası ve çevre drenajı, yüksek su tablalı bölgelerdeki bodrum ve su deposu mühendisliğinden aktarılmıştır; Arşimet ilkesi ise gemi mühendisliğinden gelir. Bu iki bilgi birleştiğinde Samsun'da havuz yapımı için özet kural ortaya çıkar: proje zemin etüdüyle başlar, drenaj gövdeden önce yapılır, gövde hiçbir zaman su tablasının altında boş bırakılmaz ve suyla temas eden metal AISI 316 sınıfından seçilir.