İçme suyu alt yapı imalatlarının hidrolik modeller ile optimize edilmesi: Sultanbeyli örneği

Abstract

Su kaynaklarının sabit kaldığı düşünüldüğünde, nüfus hızla artarken su tüketimi de hızla artmaktadır. Bu nedenle, mevcut su kaynaklarını korumanın ve verimli kullanmanın önemi açıkça ortaya çıkmaktadır. Su kaynaklarının verimli bir şekilde kullanımını sağlayarak, içme suyu şebekelerinin yapımı, bakımı ve işletilmesinden sorumlu kurumlar olan su idareleri, gelecekte yaşanabilecek su sorunlarının önlenmesinde önemli bir rol oynayabilirler. Su idareleri, yüksek kalitede su sağlayarak abonelerin masraflarını en aza indirerek ve güvenilir, kesintisiz bir su tedarik sistemi sürdürerek hedeflerine odaklanır. İçme suyu dağıtım sistemi, suyun kaynağından alınarak istenilen miktarda, kalitede ve basınçta hedeflenen noktalara iletilmesini amaçlar. Hidrolik modelleme, su sistemi tasarımcıları, işletmecileri ve yöneticileri tarafından kullanılan zamanla gelişen bir araçtır ve düşük maliyetle güvenli ve güvenilir su teminini gerçekleştirmek için kullanılır. Hidrolik modeller, sistem kapasitesini doğrulamak, boru basıncı ve debilerini analiz etmek, DMA'lar oluşturmak için bölge sınırlarını belirlemek, basınç yönetim bölgelerini belirlemek, özel uygulamalar yapmak ve sistem güvenliği ve acil durumlar için uygunluğu analiz etmek için kullanılır. Bu tezde Sultanbeyli ilçesinin su dağıtım şebekesi WaterGEMS yazılımı kullanarak modellenmiştir. Dört senaryo halinde (Senaryo 1, Senaryo 2, Senaryo 3 ve Senaryo 4) içme suyu şebeke hatları modellenerek daha iyi işletilmesi ve daha iyi sonuçlar verilmesi incelenmiştir. Sonuç olarak Senaryo 1'de 8 bar basınçlı kapalı bir alana basınç kırıcı vana (BKV) konularak hidrolik modelleme ile daha az su girişi sağlanarak basınç 2 bar düşürülerek sistemin daha sağlıklı çalışması sağlanmıştır. Senaryo 2'de 11 bar basınçlı olan alana DMA oluşturarak BKV 2 konulup çalıştırıldığında BKV'li sistem 5 bar daha düşük basınç ile çalışmıştır. Senaryo 3 ve Senaryo 4'te gelecek yıllarda dağıtım şebekesindeki basınçların optimize edilmesi için hazırlanan senaryolar 2025 ve 2030 yılları için hazırlanmıştır. Gelecek yıllarda basınçların düştüğü gözlemlenmiş olup istediğimiz durum elde edilmiştir.

When considering finite water resources and rapid population growth, water consumption also increases rapidly. Therefore, the importance of conserving and efficiently using existing water resources becomes evident. Water authorities, responsible for the construction, maintenance, and operation of drinking water networks, can play a crucial role in preventing future water problems by ensuring the efficient use of water resources. These authorities focus on providing high-quality water while minimizing expenses for subscribers and maintaining a reliable and uninterrupted water supply system. The objective of the drinking water distribution system is to convey the desired quantity, quality, and pressure of water from the source to the targeted points. Hydraulic modeling is an evolving tool used by water system designers, operators, and managers to achieve secure and reliable water supply at a low cost. Hydraulic models are employed to verify system capacity, analyze pipe pressures and flows, establish District Metered Areas (DMA) by defining zone boundaries, determine pressure management zones, conduct specialized applications, and analyze system security and emergency preparedness. In this thesis, the water distribution network of Sultanbeyli district is modeled using WaterGEMS software. Four scenarios (Scenario 1, Scenario 2, Scenario 3, and Scenario 4) were examined to improve the operation and achieve better results by modeling the drinking water network lines. As a result, in Scenario 1, by installing a pressure relief valve (PRV) in a closed area with 8-bar pressure using hydraulic modeling, less water inflow was provided, and the pressure was reduced by 2 bars, resulting in a healthier operation of the system. In Scenario 2, by creating a DMA in the area with 11-bar pressure and installing and operating PRV 2, the PRV-equipped system operated with 3 bars lower pressure. Scenario 3 and Scenario 4 were prepared for optimizing the pressures in the distribution network for the years 2025 and 2030. It was observed that the pressures decreased in the upcoming years, achieving the desired condition.