Su basıncının abone su sayaçlarının ölçüm hatalarından kaynaklı idari su kayıplarına etkileri
Impacts of water pressure on apparent losses due to accuracy of customer water meters
Yazar: MUSTAFA BATUHAN OKUMUŞ
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM ETHEM KARADİREK
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi, yalnızca geleneksel yönetim anlayışlarıyla değil, ihtiyaç yönetimini de içeren uzun vadeli planlamalarla mümkün olabilir. Kentsel su iletim ve dağıtım sistemlerinde meydana gelen su kayıpları, sürdürülebilir yönetim hedeflerine ulaşmada büyük bir zorluk oluşturmaktadır. Su kayıpları, fiziksel ve idari kayıplar olarak iki ana başlık altında toplanır. Fiziksel kayıplar, boru çatlakları, depo taşmaları, boru birleşim noktaları ve servis bağlantılarında oluşurken; idari kayıplar, abone su sayaçlarının ölçüm hataları ve izinsiz su kullanımı gibi faktörlerden kaynaklanır. İdari su kayıpları, su idareleri ve belediyeler açısından önemli miktarda gelir kaybına yol açmakta olup, idari su kayıplarının hataların azaltılması hem gelir artışına hem de uzun vadede daha iyi hizmet sunulmasına katkıda bulunacaktır. İyi yönetilen su iletim ve dağıtım sistemlerinde idari su kayıplarının önemli miktarı sayaç ölçüm hatalarından kaynaklanmaktadır. Su sayaçlarının ölçüm hataları, sayaçların metrolojik sınıfı, yaşı, çapı, montaj hataları ve su basıncı gibi faktörlerden etkilenir. Bu nedenle, su sayaçlarının ölçüm hatalarının farklı debi ve su basıncı koşullarında değerlendirilmesi, ölçüm hatalarının belirlenmesi açısından kritik önem taşır.
Bu çalışmanın amacı, su basıncının abone su sayaçlarının ölçüm hatalarına etkisini değerlendirmektir. Çalışma kapsamında, 9 farklı debi (12, 25, 40, 120, 450, 900, 1250, 2500 ve 3125 L/saat) ve 5 farklı su basıncı değerinde (0,8, 1,5, 3, 4 ve 6 bar) farklı metrolojik ve ölçüm mekanizmasına sahip toplam 48 adet sayacın ölçüm hataları test edilmiştir. Test edilen sayaçlar çok hüzmeli (R100, R160, R200), hacim esaslı (volümetrik, R200) ve ultrasonik (R400) su sayaçlarıdır. Elde edilen sonuçlar, sayaç türlerine göre farklı performansların ortaya çıktığını göstermektedir. Çok hüzmeli sayaçlar düşük debilerde yüksek ölçüm hataları yaparken, debi arttıkça bu hataların azaldığı ve kabul edilebilir sınırlar içinde kaldığı tespit edilmiştir. Volümetrik su sayaçları genellikle pozitif yönlü hata yapma eğilimindedir. Ultrasonik sayaçlar düşük debilerde pozitif yönde hata yapma eğiliminde olup, genel ölçüm performansları diğer mekanik sayaç türlerine kıyasla daha başarılı olmaktadır. Bu bulgular, su idarelerinin sayaç seçiminde yalnızca tüketim profillerini değil, aynı zamanda değişen su basıncı koşullarını da dikkate alması gerektiğini göstermektedir. Özellikle düşük debilerdeki ölçüm hatalarının yüksekliği ve sayaçların pozitif veya negatif hata yapma eğilimi, sayaç kalibrasyonu ve tasarımında göz önünde bulundurulması gereken kritik faktörler olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışma, su idarelerine doğru sayaç seçimi ve idari su kayıplarının azaltılması konularında önemli bilgiler sunarak, su yönetiminde daha etkin bir strateji geliştirilmesine katkı sağlamaktadır.

Abstract:
The sustainable management of water resources requires not only traditional approaches but also long-term planning that includes demand management. Water losses in urban water distribution systems present a significant challenge to achieving sustainable management goals. Water losses are classified into two main categories: real and apparent. Reall losses occur due to factors such as pipe cracks, tank overflows, pipe joints, and service connections, while apparent losses arise from issues like water meter errors and unauthorized water use. Apparent water losses result in substantial revenue losses for water utilities and municipalities. Reducing water losses will not only increase revenue but also improve service delivery in the long term. In well-managed water distribution systems, a large portion of apparent losses can be attributed to water meter measurement errors. These errors are influenced by factors such as metrological class, age, diameter, installation issues, and water pressure. Therefore, it is essential to assess water meter measurement errors under various flow and pressure conditions.
This study aims to evaluate the impact of water pressure on water meter measurement errors. A total of 48 meters with different metrological and measurement mechanisms were tested at 9 flow rates (12, 25, 40, 120, 450, 900, 900, 1250, 2500, and 3125 L/h) and 5 water pressure levels (0.8, 1.5, 3, 4, and 6 bar). The meters tested include multi-jet (R100, R160, R200), volumetric (R200), and ultrasonic (R400) types. The results demonstrate that performance varies by meter type. Multi-jet meters exhibited high measurement errors at low flow rates, but these errors decreased as flow rates increased, remaining within acceptable limits. Volumetric meters generally had positive errors. Ultrasonic meters showed positive errors at low flow rates but overall performed better than other mechanical meters. These findings indicate that when selecting meters, water utilities should consider both consumption profiles and fluctuating water pressure conditions. The high measurement errors at low flow rates and the tendency of meters to exhibit positive or negative errors are critical factors for meter calibration and design. This study provides water utilities with key insights for optimal meter selection and reducing apparent losses, contributing to more effective water management strategies.