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