İçmesuyu dağıtım şebekelerinde basınç yönetimi ve hidrolik modellerinin entegre edilerek su kayıplarının incelenmesi

Abstract

Su dağıtım şebekelerindeki su kayıpları, şebekeye verilen su miktarı ile faturalandırılan su miktarı arasındaki fark olarak tanımlanır. Su kayıpları iki kısımda incelenir; fiziki (gerçek) kayıplar ve görünen (ticari) kayıplar. Su dağıtım şebekelerinde su kayıpları kaçınılmazdır. Özellikle Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerde su kayıpları yaklaşık %50 civarındadır. Uluslararası literatür incelendiğinde tüm ülkelerin su kayıplarını %10-%15 seviyelerine düşürmek istedikleri görülmektedir. Su kayıplarını bu seviyenin altına düşürmek ise çoğu zaman ekonomik olmamaktadır. Dünyada su kayıplarını azaltmak için çeşitli uygulamalar yürütülmektedir. Bu uygulamalardan biri de basınç kontrol yönetimidir. Basınç kontrol yönetimi su dağıtım şebekelerinin gereksiz yere yüksek basınçta işletilmesinin önlenerek şebekedeki yüksek su kayıplarının azaltılması işlemidir. Ancak basıncın ne kadar ve hangi basınç kontrol yöntemi ile azaltılacağına doğru karar vermek önemlidir. Ayrıca basınç azalması neticesinde su kayıplarında ne kadar azalma sağlanabileceğini de öngörmek gerekir. Bu tez çalışması Antalya ili Konyaaltı ilçesi içmesuyu dağıtım şebekesinde oluşturulan 18 farklı alt bölgede (District Metered Area, DMA) yürütülmüştür. Her bir alt bölge için ayrı ayrı hidrolik model kurulmuştur. Model için girdi verileri alt bölge girişlerine yerleştirilen SCADA istasyonlarından ve ASAT-CBS veri tabanlarından elde edilmiştir. Kurulan hidrolik modelin kalibrasyonu ve doğrulaması yapılmıştır. Doğrulaması yapılmış hidrolik model ile alt bölgelerin hem alana, hem de zamana göre basınç seviyeleri değişimi ortaya konulmuştur. Hidrolik model kullanılarak ve her bir alt bölgedeki basınç seviyeleri değişimine göre alt bölge basıncının azaltılıp azaltılamayacağına karar verilmiştir. Ayrıca, eğer basınç azaltılabilecekse hangi basınç kırıcı vana (PRV) kullanılacağına ve basınç kırıcı vananın hangi basınç değerine ayarlanacağına hidrolik model yardımıyla karar verilmiştir. Konyaaltı ilçesi içmesuyu dağıtım şebekesinde oluşturulan 18 alt bölgede yürütülen hidrolik model çalışması sonuçlarına göre 10 alt bölgede basıncın yüksek olduğu tespit edilmiş ve basınç yönetimi uygulanması önerilmiştir. Basınç yönetimi önerilen alt bölgelerden minimum gece debisi yüksek olan 8 alt bölgede su kaybı modeli oluşturulmuştur. Hidrolik model ve su kaybı modeli entegre edilerek klasik sabit çıkışlı vana yerleştirilmesi ile yaklaşık 45 m3/sa su tasarrufu elde edileceği tahmin edilmiştir. Tez çalışmasında hidrolik model olarak, tüm dünyada birçok kez kullanılmış ve doğru sonuçlara ulaşılmış olan EPANET modeli kullanılmıştır. Bu modelin en büyük avantajı CBS ve SCADA verileri ile kolayca entegre edilebilmesidir. EPANET, hidrolik model ile entegre edilerek kullanıldığında su kayıplarındaki azalmanın tahmin edilebilmesine imkan tanımaktadır.