Theses supervised by Prof. Dr. Mahmut Fırat
12 theses · İnönü University
Okullarda su verimliliğinin analizi ve izlenmesi için su verimliliği sürdürülebilirlik indeksi çerçeve yapısının geliştirilmesi
Değişen iklim koşulları ve su talebinin artması kentsel su yönetiminde su verimliliğini zorunlu kılmaktadır. Özellikle okullar gibi yüksek tüketimli kullanıcılarda bu durum daha da önemlidir. Yüksek tüketimli kullanıcılarda su verimliliği faaliyetlerinin sürdürülebilirliği izlenmelidir. Bu çalışmada okullarda su verimliliği faaliyetlerinin mevcut uygulama düzeylerinin izlenmesi ve değerlendirilmesi amacıyla su verimliliği sürdürülebilirlik indeksi çerçeve yapısının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bunun için Eğitim ve Kapasite Geliştirme (EKG-İndeks) (47 alt bileşen), Su Tüketim Analiz ve İzleme (STA İndeks) (50 alt bileşen), Denetim, Kontrol ve Bakım (DKB İndeks) (26 alt bileşen) alt sürdürülebilirlik indeksleri altında toplam 123 alt bileşen tanımlanmıştır. Bu kapsamda ilk önce okullarda su verimliliği uygulamalarının mevcut uygulama düzeyini değerlendirmek için 1 ile 5 arasında puanlandırma yapısına sahip bir değerlendirme sistemi önerilmiştir. Değerlendirme sistemi toplam 35 okulda yerinde yapılan incelemelere göre uygulanmıştır. Pilot okullarda genel olarak eğitim ve kapasite geliştirme ve su tüketim analiz ve izleme altındaki değerlendirme bileşenleri yetersiz düzeydedir. Bununla birlikte, Denetim, Kontrol ve Bakım altındaki bileşenler ise genel olarak ortalamanın üzerindedir. Özellikle okullarda su verimliliği kapsamında farkındalık, bilgilendirme, eğitim ve etkinlik düzenleme faaliyetlerinin yetersiz düzeyde olduğu görülmüştür. Bu çalışmada önerilen su verimliliği değerlendirme sistemi okullara yıllık olarak uygulanmalıdır. Bu değerlendirme sistemi okullarda su verimliliği kapsamında zayıf yönlerin belirlenmesi, zayıf yönlerin zaman içinde iyileşme durumunun izlenmesi, etkinliklerin su verimliliği üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi açısından önemli katkılar sunacaktır. Çalışmanın ikinci aşamasında okullarda su verimliliği sürdürülebilirlik indeksi hesaplama metodolojisi oluşturulmuştur. Bunun için çoklu ölçütlü karar verme yöntemleri (En İyi En Kötü, Entropi, FUCOM) kullanılarak alt sürdürülebilirlik indeksler, ana faaliyet ve değerlendirme bileşenlerinin ağırlıkları hesaplanmıştır. BWM yöntemine göre EKG, DKB ve STA alt sürdürülebilirlik indekslerinin ağırlıkları sırasıyla 0.394, 0.307 ve 0.299 olarak elde edilmiştir. Okullarda su verimliliği indeksi çerçeve yapısı toplam 35 okulda uygulanmış, saha verilerine göre her bir bileşen için elde edilen puanlar elde edilmiş ve ağırlıklar dikkate alınarak su verimliliği sürdürülebilir indeksi hesaplanmıştır. Okullarda su verimliliğinin izlenmesi için önerilen çerçeve yapısı, bu çerçeve yapısındaki hiyerarşik hesaplama metodolojisi, su verimliliğinin kapsamlı bileşenlere göre değerlendirilmesi ve ağırlıklı puanlara göre izleme indeksinin hesaplanması çalışmanın özgünlüğünü güçlendirmektedir. Bu çerçeve yapısının okullarda su verimliliğinin izlenmesinde önemli katkılar sunacağı düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Su verimliliği, okullarda su verimliliği, su verimliliği değerlendirme sistemi, su verimliliği sürdürülebilirlik indeksi, çoklu ölçütlü karar verme
Yağmursuyu drenaj sistemlerinin taşkın performansının değerlendirilmesi
Yağış rejimleri ve davranışları, iklim değişikliğine bağlı olarak değişmektedir. Yağış süreleri kısaldıkça, şiddeti artmaktadır. Kentsel alanlarda bina yoğunluğunun artması, doğal derelerin yapısındaki bozulmalar ve düzensiz yapılaşmalar sonucu drenaj sistemleri yetersiz kalmaktadır. Yağış davranışlarının değişmesi ve kentsel alanlarda geçirimli yüzeylerin azalmasından dolayı, şehir taşkınları ciddi zararlara neden olmaktadır. Şehir taşkınlarının güvenli bir biçimde uzaklaştırılabilmesi için yağmursuyu drenaj sistemleri kullanılmalıdır. Bu tür sistemlerin işletilmesi sırasında, yanlış hidrolik hesap yapılması, deşarj noktalarının doğru belirlenememesi, yanlış imalat ve kötü işçilik gibi birçok sebepten dolayı sistem doğru çalışamamakta ve aksamaktadır. Bu çalışmada, kentsel bölgelerde mevcutta hizmet veren yağmursuyu drenaj sistemlerinin farklı tekrarlanma periyoduna sahip yağışlar için taşkın performansının analiz edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Malatya il merkezi mevcutta hizmet veren drenaj hattı pilot uygulama bölgesi olarak seçilmiştir. Geçmişte gözlenmiş yağış kayıtları dikkate alınarak 5, 10 ve 15 dakikalık yağış süreleri, 2, 5 ve 10 yıl tekrarlanma periyotları için model oluşturulmuştur. Ayrıca uygulama alanında sayısal yükseklik modeli, drenaj hattı, karakteristik bilgileri ve bina yerleşimleri göz önünde bulundurulmuştur. Taşkın analizi coğrafi bilgi sistemleri ve InfoWorks ICM yardımıyla yapılmıştır. Analizler sonucunda taşkın yayılım haritaları hazırlanmıştır. Yağmursuyu drenaj hattının bazı bölgelerde yetersiz kaldığı, mal ve can kaybına sebebiyet verebileceği gözlenmiştir.
Su kayıp yönetimi ve kontrolü için optimizasyon tabanlı en uygun strateji modelinin geliştirilmesi
İçme suyu dağıtım sistemlerinde, su, enerji ve finansal verimsizliğe neden olan su kayıplarının azaltılması ve sürdürülebilir yönetimi oldukça önemlidir. Ancak su kayıp yönetiminde uygulanan yöntemler zaman alıcı ve maliyetlidir. Bundan dolayı idarenin mevcut kapasitesi (personel, teknik, ekipman ve finansal) dikkate alınarak en uygun yöntem tercih edilmelidir. Bunun için öncelikle idarenin mevcut durumu ölçülebilir ölçütlere göre analiz edilmeli, en temel bileşenler için veri kalitesi ve ölçüm sıklığı test edilmelidir. Ayrıca, idarede su kayıp yönetimi kapsamında mevcutta uygulanan yöntemlerin uygulama düzeyleri veya kaliteleri sorgulanmalıdır. Ancak bu değerlendirmeler için ölçülebilir ölçütlere göre tanımlanmış bir değerlendirme yapısına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, ölçülebilir, uygulanabilir ve karşılaştırılabilir ölçütler çerçevesinde etkin ve sürdürülebilir bir su kayıp yönetimi ve kontrolü için en uygun strateji modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model temel olarak, mevcut durum değerlendirme sistemi, performans değerlendirme sistemi, veri matrisi ve yöntem matrisi olmak üzere dört ana bileşenden oluşmaktadır. Mevcut durum değerlendirme sistemi su kayıp yönetimi uygulamalarını kapsayacak şekilde 8 ana başlıkta toplam 144 bileşen içermektedir. Performans değerlendirme sistemi de benzer şekilde 8 ana başlıkta toplam 144 performans göstergesinden oluşmaktadır. Ayrıca, mevcut durum değerlendirme ve performans değerlendirme matrislerinde bileşenlerin iyileştirilmesi için yöntem matrisi tanımlanmıştır. Bu yöntem matrisi su kayıp yönetimi uygulamalarını kapsayacak şekilde 8 ana başlıkta toplam 144 bileşen (yöntem) içermektedir. Su kayıp yönetimi bileşenlerinin veri kalitesinin ve su kayıp yönetimi uygulamalarının mevcut uygulama seviyesinin analiz edilmesi için özgün bir puanlandırma sistemi geliştirilmiştir. Bu puanlandırma sisteminde her bir bileşen 0 ile 5 arasında idarenin mevcut durumuna göre kademeli olarak puanlandırılmaktadır. Bu özgün puanlandırma sistemi esas alınarak su kayıp yönetimi bileşenleri için mevcut durum analizi yapılmaktadır. Geliştirilen model pilot 4 idarede uygulanarak gerçek saha verilerine göre test edilmiştir. Her bir idarede su kayıp yönetimi bileşenlerinin veri kalitesi ve yöntemlerin mevcut uygulama düzeyleri idarelerin dinamik yapısına uygun olarak değerlendirilmiştir. Daha sonra idarelerin mevcut durumu ve dinamik yapısı esas alınarak mevcut durum değerlendirme sisteminin iyileştirilmesi için yapay zeki optimizasyon algoritması kullanılarak özgün bir model geliştirilmiştir. Bu model kullanılarak her bir idarenin mevcut durumuna göre 144 bileşen için en uygun potansiyel iyileşme düzeyleri optimize edilmiştir. Geliştirilen bu model pilot 4 idare için uygulanmış ve test edilmiştir. Ayrıca çalışma kapsamında performans değerlendirme matrisinde yer alan göstergelerin iyileştirilmesi için uygun seviye yapay zeki optimizasyon algoritması ile tanımlanmıştır. Böylece idarede performans göstergesinin mevcut değeri, idarenin dinamik yapısı ve teknik kapasitesi dikkate alınarak her bir göstergenin iyileştirilebileceği en uygun seviye analiz edilmektedir. Sonuç olarak bu çalışma kapsamında özgün olarak geliştirilen etkin ve sürdürülebilir su kayıp yönetimi strateji model, idarenin mevcut durumunun analiz edilmesi, zayıf ve güçlü yönlerinin belirlenmesi, her bir bileşen için en uygun hedefin tanımlanması ve bileşenlerin iyileştirilmesi için en uygun yöntemin önerilmesi kapsamında önemli katkılar sunmaktadır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçların özellikle su kayıp yönetimi kapsamında uygulayıcı ve karar vericiler için referans oluşturacağı düşünülmektedir.
Sürdürülebilir su ve atık su yönetimi için en uygun stratejimodelinin ve performans değerlendirme sisteminingeliştirilmesi
Sürdürülebilir kentsel su ve atık su döngüsü, etkin içme suyu şebeke yönetimi, su kaynaklarının verimli kullanılması, çevre ve insan sağlığının korunması ve kullanılmış suların yeniden kullanılması açısından kritik öneme sahiptir. Bu nedenle bu döngüyü oluşturan faaliyetler sistematik ve planlı bir şekilde yapılmalıdır. Ancak kentsel su döngüsü süreçlerinin yönetilmesi birçok durumda zaman alıcı ve maliyetlidir. Bundan dolayı kentsel su döngüsü süreçlerinin daha iyi anlaşılması ve iyileştirme süreçlerinin planlanması için öncelikle kurumun mevcut durumun kapsamlı bir şekilde analiz edilmesi gerekmektedir. Mevcut durum analizinde kentsel su yönetimi, atıksu toplama ve uzaklaştırma ve atıksu arıtma uygulamalarını kapsayan tüm değişkenler göz önüne alınmalıdır. Mevcut durum analizi süreçlerin etkin yönetiminde kilit rol oynadığı için idarede mevcutta uygulanan yöntemlerin verimlilikleri ve ölçülen verilerin kalitesi sorgulanmalıdır. Ancak mvcu durum analizi ve değerlendirmeleri için ölçülebilir ölçütlere dayanan bir analiz yapısının kullanılması oldukça önemlidir. Bu çalışmada, idarelerde su ve atık su bileşenlerinin mevcut durumu, veri kalitesi ve mevcut uygulama düzeylerinin analizini sağlayan özgün bir değerlendirme ve süreç yönetim modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model, Mevcut Durum Analiz Ve Yönetim Sistemi (MDA), veri matrisi (VERİ), performans analiz ve değerlendirme sistemi (PADS), hedef tanımlama sistemi (HEDEF) ve yöntem matrisi (YÖNTEM) olmak üzere 5 matristen oluşmaktadır. Bu modelin temelini MDA sistemi oluşturmaktadır. MDAsistemi, su ve atık su yönetimi uygulamalarını kapsayan 11 ana başlık altında toplam 231 bileşenden oluşmaktadır. Geliştirilen modelde MDA ile doğrudan ilişkili VERİ matrisi tanımlanmıştır. Bu matris yine 11 ana başlıkta toplam 231 değişkenden oluşmaktadır. Diğer taraftan VERİ matrisindeki veriler ile bağlantılı olan PAAS sistemi 11 ana başlık altında toplam 231 performans göstergesi içermektedir. Ayrıca, MDA ve PADS matrislerindeki bileşenlerin iyileştirilmesi için YÖNTEM matrisi tanımlanmıştır. Bu yöntem matrisi su ve atıksu yönetimi uygulamalarını kapsayacak şekilde 11 ana başlıkta toplam 231 bileşen (yöntem) içermektedir.Kentsel su döngüsü süreçlerinin ve bileşenlerinin yönetilmesinde kullanılan verilerin kalitesinin sorgulanması ve yöntemlerin mevcut uygulama seviyesinin analiz edilmesi için özgün bir puanlandırma sistemi geliştirilmiştir. Bu puanlandırma sisteminde her bir bileşen 0 ile 5 arasında idarenin mevcut durumuna göre kademeli olarak puanlandırılmaktadır Geliştirilen model pilot 3 idarede uygulanarak gerçek saha verilerine göre test edilmiştir. İdarelerde mevcut durum değerlendirme sisteminin iyileştirilmesi için yapay zeki optimizasyon algoritması kullanılarak özgün bir model geliştirilmiştir. Bu model kullanılarak her bir idarenin mevcut durumuna göre 231 bileşen için en uygun potansiyel iyileşme düzeyleri optimize edilmiştir. Geliştirilen bu model pilot 3 idare için uygulanmış ve test edilmiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçların kentsel su, atıksu toplama ve uzaklaştırma ve atıksu arıtma yönetimi kapsamında uygulayıcı ve karar vericiler için referans oluşturacağı düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Kentsel su döngüsü, kentsel su yönetimi, atıksu toplama, atıksu arıtma, mevcut durum analizi, optimizasyon, stratejik yönetim modeli
İçme suyu şebekelerinde sezgisel ve istatistiksel yöntemlerle sızıntı tespit modelinin oluşturulması
İçme suyu dağıtım sistemlerinde meydana gelen sızıntıların önemli bir kısmı çeşitli fakörlere bağlı olarak yüzeye çıkmamaktadır. Bu sızıntıların farkına varma süresi arttıkça kaybolan su hacmi de artmaktadır. Bu nedenle sistemde meydana gelen ve yüzeye çıkmayan bu sızıntıların sürdürülebilir bir şekilde belirlenmesi ve sistemin izlenmesi gerekir. Bu çalışmada içme suyu dağıtım sistemlerinde yüzeye çıkmayan sızıntıların tespit edilmesi amacıyla optimizasyon algoritması esas alınarak özgün bir sızıntı tespit modeli ve metodolojisi geliştirilmiştir. Çalışmada hidrolik model üzerinde hesaplanan ve sahada ölçülen basınç değerleri arasındaki farkları kullanan bir optimizasyon algoritması ile sızıntı tespit problemine çözüm önerilmiştir. Bu çalışmanın dayandığı teori şebeke üzerinde oluşan sızıntı kaynaklı basınç düşüş verilerini kullanılarak sızıntının yerinin tespit etmek üzeredir. Önerilen metodolojinin ihtiyaç duyduğu kaynaklar, sınırları belirlenmiş olan bir su dağıtım şebekesi, kalibrasyonu tamamlanmış bir hidrolik model, su şebekesi üzerinde giriş debisi ölçümleri, dağıtım şebekesi üzerinden basınç ölçümleri, hidrolik analiz yazılımı ve optimizasyon algoritması yazılımıdır. Bu çalışmada hidrolik analizler için EPANET yazılımı ve optimizasyon algoritması için MATLAB yazılımı kullanılmış olup, çalışmada kullanılan EPANET-MATLAB araç seti çözüm sürelerini kısaltan aynı zamanda iş yükünü azaltan faydalı bir araç olmuştur. Geliştirilen model öncelikle deneysel şebekeler üzerinde test edilmiştir. Daha sonra literatürde yaygın bir şekilde referans alınan Hanoi şebekesi modelin test edilmesinde dikkate alınmıştır. Analiz sonuçlarına göre algoritma 25 düğüm noktasına sahip deneysel şebekede, 12 adet düğüm noktası için %100 oranında doğru sonuç verdiğini ve her defasında doğru sızıntı noktasını tahmin edebildiğini göstermektedir. Şebekenin tamamı için ise kümülatif doğru tahmin edilme oranı %92 olmaktadır. Toplamda 31 adet düğüm noktası bulunan Hanoi şebekesinde, sızıntı aramasında 21 adet (%67.7) düğüm noktası için her defasında algoritma tarafından belirlenen en yüksek sızıntı debisi doğru sonuca aittir. Geriye kalan 11 düğüm noktasından 6 adedi için doğru sonuç algoritma tarafından %50'nin üzerinde bir oranla tespit edilebilmiştir. Toplamda 27 adet (%87.1) düğüm noktası için aramalarda tam sonuç bulma oranı %50'nin üzerinde gerçekleşmiştir. Anahtar Kelimeler: İçme suyu şebekesi, Sızıntı tespiti, Optimizasyon, Hanoi şebekesi, Hidrolik Modelleme, Kalibrasyon
Hidrolojik modelleme için havza parametrelerinin coğrafi bilgi sistemler ile belirlenmesi
Bazı akarsu havzalarında çeşitli sebeplerden dolayı akım ölçümü yapılamamakta ya da eksik ölçümler bulunabilmektedir. Akım ölçümü olmayan ya da akım verileri eksik olan havzalarda taşkın tahmini, hazne işletme çalışması, debi süreklilik eğrisi gibi analizler için ihtiyaç duyulan akım verilerinin tahmin edilmesinde çeşitli yöntemler mevcuttur. Bu çalışmada, akarsu havzalarında akış ve katı madde miktarı tahmin çalışmalarına altlık oluşturacak havza ve drenaj ağı parametrelerinin Coğrafi Bilgi Sistemler (CBS) yaklaşımı ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu parametreler özellikle bölgesel tahmin modellerinin kurulmasında, benzer özelliğe sahip alt havzaların belirlenmesi ve hidrolojik verisi olmayan havzalarda tahmin çalışmaları için oldukça önemlidir. Bu amaçla Ceyhan Havzası uygulama alanı olarak seçilmiştir. Uygulama alanında gözlem değeri olan 25 adet ve gözlem değeri olmayan 33 adet alt havza belirlenmiştir. Bu alt havzalarda sayısal yüksek modeli (DEM) ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) yardımıyla havzaya ait toplam 52 adet morfometrik, drenaj ve fiziksel parametreler otomatik olarak ve/veya hesap yoluyla belirlenmiştir. Gözlem değeri olan alt havzalar için hesaplanan parametreler ile akarsu akımları arasındaki ilişki grafiksel olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında elde edilen çıktıların özellikle bundan sonraki tahmin çalışmalarına önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Akarsu havzası, CBS, havza parametreleri, drenaj parametreleri
Su kayıplarının azaltılması için içme suyu dağıtım sistemlerinin rehabilitasyonu ve fayda-maliyet analizi
İçmesuyu dağıtım sistemlerinde su kayıplarının tespit edilmesi, azaltılması, önlenmesi ve kontrol edilmesi, kaynakların verimli bir şekilde kullanılması ve sürdürülebilir kentsel su yönetimi için oldukça önemlidir. Su kayıpları ile mücadelede uygulanacak yöntem ve izlenecek yola karar vermek için ekonomik analizin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, içmesuyu dağıtım sistemlerinde su kayıplarının azaltılmasında, mevcut şebeke sistemlerinde mükerrer eski şebeke hatlarının iptali, şebeke borusu değiştirilmeden ölçülebilir alt bölge (ÖAB) oluşturulması ve tüm şebeke elemanlarının değiştirilmesi ile ÖAB oluşturulması yöntemlerinin uygulanması ve her bir yaklaşım için karşılaştırmalı olarak ekonomik analizin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Malatya ili merkez içmesuyu dağıtım sistemi uygulama alanı olarak seçilmiştir. Uygulama alanında sistemin daha iyi yönetilebilmesi için mevcut şebeke koşulları korunarak ve şebeke borusu tamamen değiştirilerek iki farklı ÖAB tasarlanmış ve uygulanmıştır. Bu iki farklı ÖAB'lerde ilk önce su kayıp analizi gerçekleştirilmiş ve sistemin performansındaki iyileşme izlenmiştir. Daha sonra iki farklı şekilde tasarlanan ÖAB'lerde seçilen pilot bölgelerde ilk yatırım ve işletme maliyetleri hesaplanmış ve yapılan yatırım amorti süresi belirlenmiştir. Şebeke borusu değiştirilmeden sadece diğer şebeke elemanları ile izole edilen bölgelerde ilk yatırım maliyetinin düşük olduğu buna karşılık sızıntı tespit ve önleme yöntemlerinin uygulanması ile şebeke performansının iyileştiği görülmüştür. Diğer taraftan eski boru yoğunluğunun çok olduğu bölgelerde şebeke borusu değiştirilerek oluşturulan ÖAB'lerde su kayıp oranlarının % 10-15 seviyelerinde olduğu görülmüştür. Çalışma sonucunda şebeke borusu değiştirilmeden oluşturulan ÖAB'lerin kentsel su yönetiminde önemli katkılar sağladığı, eski boru oranı fazla olan bölgelerde şebeke yenilenmesinin ise işletme maliyetini ve su kayıp oranını önemli ölçüde düşürdüğü ve uzun vadede su yönetimi açısından oldukça faydalı olduğu söylenebilir. ANAHTAR KELİMELER: Ölçülebilir alt bölge, su kayıpları, kentsel su yönetimi, fayda-maliyet analizi
Atıksu sistemlerinde rehabilitasyon için öncelikli bölgelerin belirlenmesi
Atıksu sistemlerinde zamanla çökme, ters eğim, tıkanma, yanlış bina bağlantısı, yağlanma, çatlak vb. arızalar meydana gelmektedir. Bu arızalar, fiziksel, işletme ve çevresel gibi farklı faktörlere bağlı olarak oluşmaktadır. Özellikle eski sistemlerde sürekli meydana gelen arızalar sonucu sokakta sürekli bakım onarım çalışmalarının yapılmasına neden olmaktadır. Bu arızaların sıklığı sistemin işletme maliyetini arttırmakta ve normal işletme koşullarını bozmaktadır. Bu nedenle atıksu sistemlerinde tüm faktörler aynı anda göz önüne alınarak riskli bölgeler belirlenmeli ve rehabilitasyon programı oluşturulmalıdır. Bu çalışmada, çoklu ölçütlü yöntemler uygulanarak atıksu sistemlerinde rehabilitasyon için öncelikli bölgelerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Faktörlerin ağırlık katsayılarının belirlenmesinde ENTROPI yöntemi uygulanmıştır. ENTROPI yöntemi sonuçlarına göre, en yüksek ağırlık katsayısı 0.121 ile ters eğim oranı için edilirken en düşük değer 0.0007 boru derinliği değişkeni için hesaplanmıştır. Ağırlık katsayıları ve saha verileri dikkate alınarak, ELECTRE, MAUT, TOPSIS ve PROMETHEE yöntemleri kullanılarak riskli ve rehabilitasyonda öncelikli bölgeler belirlenmiştir. Bunun için Çalışma kapsamında 19 mahalle ve bu mahalleleri oluşturan 52 kritik sokak belirlenerek 28 parametre göz önünde bulundurulmuştur. Bu dört farklı yöntem kullanılarak yapılan hesaplamalara göre bölgeler riski en yüksek olan mahalleden düşük risk taşıyan mahallelere doğru sıralanmaktadır. Her dört yöntemin risk önceliklendirmesi sonuçlarına göre genelde benzer bölgelerin riskli olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada elde edilen sonuçların özellikle eski ve sürekli arıza üreten atıksu sistemlerine sahip Su İdarileri için atıksu sistemlerinin yönetilmesi, rehabilitasyon önceliğinin belirlenmesi açısından referans oluşturacağı düşünülmektedir.
Kentsel alanlarda drenaj sistemlerinde risk bölgelerinin belirlenmesi: Malatya ili örneği
Kentsel alanlardan geçen dere veya kanallarda çeşitli sebeplere bağlı olarak taşkın meydana gelmektedir. Bu taşkınlar sonucu yerleşim yerlerinde önemli zararlar ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle şehir taşkınlarının zararlarının en aza indirilmesi için taşkına sebep olan faktörlerin incelenmesi, taşkın risk bölgelerinin belirlenmesi önem taşımaktadır. Bu çalışmada, kentsel alandan geçen dere için taşkın simülasyon analizi gerçekleştirilmiş ve taşkın sularının yayılım haritası oluşturulmuştur. Bunun için Malatya il merkezinde yer alan Horata deresi uygulama alanı olarak seçilmiştir. Çalışma alanında toplamda dört adet dere yer almakta olup bunlar için geçmişte gözlenen taşkın olayları incelenmiş ve sebep olan faktörler değerlendirilmiştir. Bu faktörler temel olarak, doğal akış koşullarının bozulması, dere mansap koşullarının bozulması yada tamamen ortadan kaldırılması, kesitin çeşitli amaçlar için daraltılması, yanlış imar uygulamaları ve yetersiz kesitler gösterilebilir. Uygulama alanında dere için 50, 100 ve 500 yıllık tekrarlanma periyotları için taşkın hidrografları elde edilmiştir. Dere güzergahı boyunca yer alan binalar dikkate alınmış ve katman olarak tanımlanmıştır. Taşkın simülasyonu için Infoworks ICM yazılımı kullanılmış ve farklı tekrarlanma periyotları için taşkın analizi gerçekleştirilmiştir. Analiz sonucunda her bir durum için taşkın yayılım haritaları oluşturulmuş ve etkilenen bölgeler belirlenmiştir. Yapılan bu analiz sonuçlarına göre, özellikle doğal akışın bozulduğu, kesitin köprü amaçlı daraltıldığı ve menderes oluşan bölgelerde kesitin yetersiz kaldığı, taşkın riskinin daha fazla olduğu, bu bölgelerin taşkın sularından daha fazla etkilendiği gözlenmiştir.
Müşteri sayaçlarının su kayıplarına etkisinin araştırılması
İçme suyu dağıtım sistemlerinde abone sayaçlarından kaynaklanan su kayıp hacminin azaltılması için sayaçların analiz edilmesi, arızaya sebep olan faktörlerin belirlenmesi ve en uygun sayaç değiştirme politikasının uygulanması önemlidir. Bu çalışmanın amacı; (i) sayaç arızalarının analiz edilmesi, (ii) sayaç arızalarına sebep olan faktörlerin değerlendirilmesi, (iii) sayaç arızalarının su kayıplarına etkisinin araştırılması, (iv) sayaç değiştirmede öncelikli bölgelerin AHP ve ELECTRE ve AHP ve TOPSIS yöntemleriyle belirlenmesi, (v) sayaç değiştirmede fayda-maliyet analizinin gerçekleştirilmesi şeklindedir. Bu amaçların gerçekleştirilmesinde Malatya ili merkez ilçelerinde yer alan bölgeler uygulama alanı olarak seçilmiştir. Uygulama alanından elde edilen veriler kullanılarak, sayaç hata türlerine, sayaç markalarına ve sayaç yaşlarına göre değerlendirme yapılmıştır. Ayrıca, hatalı sayaçların değiştirilmeden önceki ve sonraki dönemlere ait su tüketimleri analiz edilerek gelir getirmeyen su oranına etkisi değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında sayaçların değiştirilmesinde öncelikli bölgelerin belirlenmesinde 7 değişken belirlenmiş ve bölgelerde bu değişkenlere ait gerçek veriler kullanılarak en kötü ve en iyi duruma doğru bölgeler belirlenmiştir. Bu şekilde belirlenen en kötü ve en iyi duruma sahip bölgeler için en uygun sayaç değiştirme periyodu ve buna bağlı olarak fayda-maliyet analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonunda elde edilen çıktıların özellikle su temini sağlayan kurumlarda sayaç ve su kayıp yönetimi için referans oluşturacağı düşünülmektedir.
İçme suyu dağıtım sistemlerinde bina (Servis) bağlantılarında meydana gelen arızaların analizi
İçme suyu dağıtım sistemlerinde gözlenen arızaların önemli bir kısmı bina (servis) bağlantısında meydana gelmektedir. Bu arızalar genel olarak yüzeye çıkmamakta ve önemli bir kısmı aktif kaçak kontrolü ile belirlenebilmektedir. Sızıntılardan kaynaklanan su kayıplarının azaltılması için bina bağlantılarında meydana gelen arızaların ve sebep olan faktörler analiz edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, içme suyu dağıtım sistemlerinde meydana gelen arızalar, bu arızaya sebep olan faktörler ve bu arızaların su kayıplarına etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bunun için Malatya il merkezi içme suyu dağıtım sistemi uygulama alanı olarak seçilmiş ve 2007-2016 yıllarında arasında kaydedilmiş bina bağlantısı arıza kayıtları analiz edilmiştir. Çalışmada ayrıca, bina bağlantılarının su kayıplarına etkisini analiz etmek için uygulama alanında 11 adet alt ölçüm bölgesinde tespit edilen sızıntı ile debi ve basınç değişimleri izlenmiş ve aralarındaki ilişki değerlendirilmiştir. Bu analizlere göre, yüzeye çıkmayan ve tespit edilen sızıntıların önemli bir kısmı bina bağlantılarında meydana geldiği tespit edilmiştir. Ayrıca bu sızıntıların gece debisini ve dolayısıyla su kaybını doğrudan arttırdığı görülmüştür. Elde edilen sonuçların su temini sağlayan kurumlarda uygulayıcılar ve akademik çalışmalar için önemli kazanımlar sağlayacağı düşünülmektedir.
İçme suyu dağıtım sistemlerinde su kayıplarının azaltılması için en uygun basınç kontrol yönetimi stratejisinin geliştırilmesi
İklim değişikliği, kuraklık ve hızla artan dünya nüfusu sebebiyle kişi başına düşen temiz su oranı giderek azalmaktadır. Yeni su kaynaklarının kısıtlı olması sebebiyle şebekelerde oluşan kayıplarının azaltılmasının önemi artmaktadır. Şebekelerde oluşan fiziki kayıpların önemli bir kısmını sızıntılar oluşturmaktadır. Sızıntılar basınç ile doğrudan ilişkili olup birçok kamu kurumu ve araştırmacılar basınç parametresi ile ilgili yönetim çalışmaları yürütmektedir. Basınç yönetimi metotları klasik ve ileri basınç yönetimi olarak sınıflandırılmaktadır. Dünya genelinde yapılan birçok çalışma ile işletme basıncının en aza indirilmesi sağlanmıştır. Bu çalışmada ise basınç yönetimi çalışması sırasında minimize edilecek parametre olarak saatlik basınç farkı seçilmiş ve şebekenin gün içerisindeki basınç dalgalanmasının en aza indirilmesi amaçlanmıştır. EPANET programında hidrolik modeli oluşturulan çalışma şebekelerine ait veriler EPANET-MATLAB Toolkit ile MATLAB ortamına aktarılmıştır. İlk olarak klasik basınç yönetimi ile şebekenin analizi yapılmıştır. Sonraki aşamada ise debiye duyarlı ileri basınç yönetimi için işletme senaryosu oluşturulmaya başlanmıştır. En uygun senaryonun oluşturulması amacıyla MATLAB ortamında genetik algoritma kullanılmıştır. Optimizasyon değişkeni olarak giriş basıncı seçilmiştir. Amaç fonksiyonu olarak şebekenin gün içerisindeki saatlik basınç değişim farklarının toplamı seçilmiştir. Yapılan optimizasyon sonucunda çalışma alanı I'de basınç dalgalanmalarına ait ortalama 18.56 m'den 8.41 m'ye %55 oranında düşürülmüştür. Ayrıca şebekenin ortalama basıncı 48.2 m'den 37.3 m'ye düşürülmüştür. Çalışma alanı II'de ise basınç dalgalanma ortalaması 10.12 m'den 6.42 m'ye %37 oranında düşmüştür. Ortalama işletme basınçları ise 50.12 m'den 48.17 m'ye düşürülmüştür. Anahtar Kelimeler: Basınç Yönetimi, Basınç Dalgalanması, Optimizasyon, EPANET-MATLAB