Çatılardan yağmur suyu hasat potansiyelinin il bazında değerlendirilmesi
Province-based assessment of rooftop rainwater harvesting potential in turkey
Yazar: M.ABOBAKAR HIMAT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SELİM DOĞAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Su tasarrufu amaçlı yağmur suyunun tuvalet sifonlarında kullanılmasıyla, evsel su kullanımında %30 civarında su tasarrufu sağlanırken kamu/ticari binalarda daha ciddi miktarlarda tasarruf sağlanabilmektedir. Bu çalışmada, il bazında çatılardan yağmur suyu hasat potansiyelinin değerlendirilmesi ele alınmıştır. Çalışma kapsamında, yağış rejim analizleri (Buishand homojenlik testi, Mann-Kendall trend testi, Yağış Konsantrasyon İndeksi (PCI), yağış frekans-süre) ve optimum yağmur suyu depolama haznelerini belirlemek için Rippl metodu ve su dengesi modeli kullanılmıştır. Karadeniz ve Ege Bölgelerinde homojen olmayan yağış serileri tespit edilmiştir. Karadeniz bölgesinde %95 güven düzeyinde anlamlı artan, Güneydoğu Anadolu ve Marmara Bölgelerinde ise %95 güven düzeyinde anlamlı azalan trendler elde edilmiştir.  Aylık yağışları artan trendlere sahip olan illerde büyük ölçekli yağmur suyu hasadı projelerinin uygulanması önerilmektedir. PCI, yağmur suyu hasat sistemini tasarlamak için karar verici bir araç olarak kullanılabilir. Karadeniz, İç Anadolu, Doğu Anadolu ve Marmara Bölgeleri orta konsantre yağışa sahipken, Güneydoğu Anadolu, Akdeniz ve Ege Bölgeleri konsantre yağışa sahiptir. Akdeniz Bölgesinde olan Antalya ili ise çok konsantre yağışa sahip il olarak belirlenmiştir. PCI konsantre olan illerde daha büyük depolama haznelerine ihtiyaç duyulmaktadır. Küçük yağmur suyu hasadı projeleri yerine daha büyük ölçekli yağmur suyu hasadı projelerinin uygulanmasına öncelik verilebilir.  Su dengesi modeli ile Rippl metodu ve ortalama aylık toplam yağış verilerine göre ortalama günlük toplam yağış verileri kullanıldığında daha küçük depolama hazne ihtiyacı belirlenmiştir. Buna göre; Rippl metodu yerine su dengesi modelinin kullanılması önerilmiştir. Yağışı, çok konsantre ve konsantre olan illerde yağmur suyu hasadının efektif olabilmesi için düzenlileştirme çalışmaları yapılmıştır. Ege, Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerinde küçük ölçekli yağmur suyu hasadı projelerinin yerine büyük ölçekli yağmur suyu hasat projeleri uygulanmasıyla bir yandan suyun yararlı kullanımı sağlanırken diğer yandan sel baskınlarının etkileri hafifletilebilmektedir. Ülkeler arasında yağmur suyu hasadı incelendiğinde; toplam yıllık yağışı benzer olan üç şehirden Melbourne (Avustralya) ve Jelgava'nın (Letonya) yağış rejimine bağlı olarak Çanakkale'ye göre yağmur suyu hasadının daha efektif olduğu ortaya çıkmıştır. Altı kişilik ailelerin tuvalet rezervuarlarında yağmur suyu kullanılmasıyla yıllık 53 m3 su tasarrufu ve illere göre değişiklik göstermekle birlikte yıllık 50-400 TL tasarruf sağlanabilir. Mesken için yağmur suyu hasadının depo maliyeti 1400-4750 TL ve bunun amortisman süresi 6-70 yıl arasında değişmektedir. Yirmi çalışanın bulunduğu kamu/ticari binalarda tuvalet rezervuarlarında yağmur suyu kullanmasıyla yıllık 131 m3 su ve farklı illerde 320-1530 TL arasında tasarruf sağlanabilir. Kamu/ticari binalarda yağmur suyu hasadının depo maliyeti 2400-20000 TL, bunun amortisman süresi ise 2-50 yıl arasında değişmektedir.  Kamu/ticari binalarda yağmur suyu hasadı yapıldığında daha fazla su tasarrufu kısa geri ödeme süresiyle sağlanabilir. Bu yönüyle yağmur suyu hasat projelerinde mesken yerine kamu/ticari binalara öncelik verilebilir.

Anahtar Kelimeler: Alternatif su kaynakları, sürdürülebilir su kaynakları yönetimi, su tasarrufu, su temini, tankların boyutlandırması, yağmur suyu hasadı.

Abstract:
The use of rainwater in toilet flushing can save up to 30% in domestic water use, while more significant amount of water can be saved in public/commercial buildings. In this study, the province-based assessment of rooftop rainwater harvesting potential in Turkey is discussed. Within the scope of this study, rainfall regimes were analyzed (Buishand homogeneity test, Mann-Kendall trend test, Precipitation Concentration Index, PCI) and Rippl method and water balance model were used to determine optimum storage tanks. Non-homogeneous precipitation series were detected in the Black Sea and Aegean Regions. Significant increasing trends at 95% confidence level were pointed in the Black Sea Region. However, significant decreasing trends were found in Southeast Anatolia and Marmara Regions. It is recommended to implement large-scale rainwater harvesting projects in provinces with significant increasing trends of monthly rainfall series. The PCI can be used as a decision-making tool for rainwater harvesting design. While the Black Sea, Central Anatolia, Eastern Anatolia and Marmara Regions had moderate concentrated precipitation; Southeast Anatolia, Mediterranean and Aegean Regions had concentrated precipitation. Antalya located in Mediterranean Region was identified as a sole province with very concentrated precipitation. In provinces with concentrated PCI, larger storage tanks are required. The need for smaller storage tanks was determined for water balance model than the Rippl method and it was also the case when average daily total rainfall data rather than average monthly total rainfall data was used. Thus, it is proposed to use the water balance model instead of the Rippl method. In provinces with very concentrated and concentrated precipitation, regularization was carried out in order to make the rainwater harvesting system more effective. The implementation of large-scale rainwater harvesting projects instead of small-scale projects in the Aegean, Mediterranean and Southeastern Anatolia Regions provides a beneficial use of water, while on the other hand, the effects of floods can be mitigated. The comparison of rainwater harvesting efficiency between countries showed that Melbourne (Australia) and Jelgava (Latvia) were more effective than Çanakkale (Turkey) due to their rainfall regimes. 53 m3 of water conservation and 50-400 TL of annual savings can be achieved by using rainwater on toilet flushing of 6 household families in residential buildings located in various provinces. The rainwater harvesting tanks cost about 1400-4750 TL with payback period of 6-70 years. 131 m3 of water conservation and 320-1530 TL of annual savings can be achieved by using rainwater in toilet flushing in public/commercial buildings with 20 employees. The rainwater harvesting tanks cost about 2400-20000 TL with payback period of 2-50 years. Further savings in public/commercial buildings can be achieved with a comparatively shorter payback period. In this respect, public/commercial buildings can be prioritized in the rainwater harvesting projects instead of residential buildings.

Keywords: Alternative water resources, sustainable water resources management, water saving, water supply, Sizing of tanks, rainwater harvesting.