İçme suyu sistemlerinde farklı basınç düzenleyici vanaların fayda maliyet analizi
Cost benefit analysis of different pressure regulating valves in drinking water systems
Yazar: MERVE AKDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH YILMAZ
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Basınç denetimi = Pressure control ; Fayda-maliyet analizi = Cost-benefit analysis

Özet:
İçme suyu dağıtım şebekelerinde çeşitli sebeplerden dolayı meydana gelen sızıntılar su kanal idareleri için ekonomik açıdan ciddi seviyelere ulaşan maliyetler oluşturmaktadır. Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde şebekede oluşan sızıntıları gidermek için basınç yönetimi, aktif kaçak kontrolü, boru malzemesi yönetimi gibi çeşitli yöntemlerin uygulandığı görülmektedir. Bu yöntemlerin gerçek bir sahada uygulanmasından su kanal idareleri farklı miktarda finansal faydalar elde etmektedir. Elde edilen faydaların yanı sıra bu yöntemlerin şebekede uygulanabilmesi için seçilen yöntem için gereken ekipmanların temin edilmesi, bölgenin izole edilmesi, uzaktan izleme ve işletme sistemlerinin temin edilmesi gibi maliyetleri beraberinde getirmektedir. Bu sebeple su kayıp yönetimi için gerekli çalışmalar yapılmadan önce fayda ve maliyet analizi yapılmalıdır.
Bu çalışmada su kayıp yönetimi kapsamında 4 farklı izole alt bölgede basınç yönetimi uygulanmıştır. Basınç yönetimi uygulaması yapılan izole alt bölgeler birbirinden farklı basınç düzenleme yöntemleriyle Kayseri Su ve Kanal İdaresi (KASKİ) tarafından işletilen şebekelerden seçilmiştir. Basınç düzenlemesi yapılmasının finansal olarak ne kadar fayda sağlayacağı oluşturulan algoritmalarla teorik olarak hesaplanmıştır. Teorik hesaplamaların doğruluğu gerçek saha uygulaması sonuçlarıyla kıyaslanarak algoritmanın doğruluğu test edilmiştir. Teorik hesaplamanın doğruluğunun analiz edilmesinin ardından maliyetler de hesaplanarak fayda ve maliyet analizi yapılarak yatırımın geri dönüş süresi hesaplanmıştır.
Yapılan analizler sonucunda farklı basınç düzenleme yöntemlerinden sızıntıdan en fazla faydayı sağlayan yöntemin debi ayarlı yöntem olduğu, bu yöntemi sırayla zaman ayarlı ve sabit çıkışlı yöntemin takip ettiği bulunmuştur. Yöntemlerin sahada uygulanmasının maliyet analizi yapıldığında en tasarruflu yöntemin sırayla sabit çıkışlı, zaman ayarlı ve debi ayarlı yöntemler olduğu görülmüştür. Fayda ve maliyet analizi yapılarak yatırımın geri dönüş süresi hesaplandığında debi ayarlı basınç kontrol yönteminin en pahalı yöntem olmasına karşın maliyetini en kısa sürede çıkaran yöntem olduğu, sabit çıkışlı basınç kontrol yönteminin en tasarruflu yöntem olmasına karşın maliyetini en uzun sürede amorti eden yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.
Tez kapsamında oluşturulan bu algoritmanın izole bölgede basınç yönetimi uygulaması yapılmasına karar verilmesi, basınç yönetimi uygulaması yapılacaksa şebekede hangi basınç düzenleme yöntemi uygulanması gerektiğinin belirlenmesinde karar verici bir mekanizma olması düşünülmektedir.

Abstract:
Leakages occurring in drinking water distribution networks for various reasons cause 
severe economic costs for water canal administrations. When the studies in the literature 
are examined, it is seen that various methods, such as pressure management, active 
leakage control, and pipe material management, are applied to eliminate the leaks in the 
network. Water canal administrations obtain different financial benefits from applying 
these methods in an actual field. In addition to the benefits obtained, implementing these 
methods in the network brings costs, such as providing the equipment required for the 
selected method, isolating the region, and providing remote monitoring and operation 
systems. For this reason, benefit and cost analyses should be conducted before conducting 
the necessary water loss management studies.
In this study, pressure management was applied in 4 different isolated sub-regions within 
the scope of water loss management. The isolated sub-regions under pressure 
management were selected from the networks operated by the Kayseri Water and Canal 
Administration (KASKİ) with different pressure regulation methods. The financial 
benefits of pressure regulation were theoretically calculated using algorithms. The 
algorithm's accuracy was tested by comparing the accuracy of the theoretical calculations 
with the actual field application results. After analyzing the accuracy of the theoretical 
calculation, the costs were also calculated, and the return period of the investment was 
calculated by making a benefit and cost analysis.
As a result of the analyses, it was found that the flow regulated method, among the 
different pressure regulation methods, offers the most significant benefits in reducing
leakage, followed by the time regulated and constant output methods. When the cost 
analysis of the implementation of the methods in the field was made, it was seen that the 
most economical methods were fixed outlet, timed and flow regulated methods, 
respectively. Calculating the return period of the investment by making benefit and cost 
analysis, it is concluded that although the flow-regulated pressure control method is the 
most expensive method, it is the method that pays off its cost in the shortest time, and 
although the constant output pressure control method is the most economical method, it 
is the method that amortizes its cost in the longest time.
It is anticipated that the algorithm developed within the framework of this thesis will 
serve as a robust decision-making tool. It will aid in determining whether to implement 
pressure management in the isolated region and which pressure regulation method should 
be adopted in the network if pressure management is to be implemented.