Mevcut içme suyu dağıtım şebekesinin hidrolik model yardımıyla yönetimi
Existing water distribution network management with hydraulic model
Yazar: SAMET KIRAN
Danışman: PROF. DR. ABDÜSSELAM ALTUNKAYNAK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
İçmesuyu dağıtım şebekelerinin temel amacı suyu kaynağından alıp, hedeflenen noktalara istenilen  miktarda, kalitede ve basınçta iletebilmektir.
İçmesuyu dağıtım şebekesi çok önemli kentsel altyapı tesislerinden biridir. Bu tesislerin yapımı ve işletmesi hidrolik açıdan karmaşık bir yapıya sahiptir.
İçmesuyu dağıtım şebekelerinin tasarımı, yapımı ve bakımı ile ilgili sorumlu kurumlar su idareleridir. Su idareleri içmesuyu dağıtım şebekelerinin optimal düzeyde yönetebilmeleri için sistemi kontrol altında tutmaları gerekmektedir. İçmesuyu dağıtım şebekelerinde herhangi bir zamanda ve şebekenin herhangi bir yerinde debi, basınç ve su kalitesi gibi parametreleri bilinemiyorsa veya şebekenin herhangi bir yerinde arıza meydana geldiğinde bu arızayı tamir etmek için boruda bulunan suyun tahliyesini en kısa sürede en az bölgenin suyunu kesecek vanaların tespiti yapılamıyorsa bu sistemi optimal düzeyde işletmek mümkün değildir. 	
	Bu tez çalışmasında esas amaç mevcut içmesuyu dağıtım şebekesinin hidrolik modellemesi yapılarak şebekeyi optimal bir şekilde yönetmek için karar mekanizmaları oluşturmaktır. Bir sistemin deneysel olarak tekrar kurulabilmesinin mümkün olmadığı ya da çok masraflı olduğu durumlarda fiziksel durumun matematiksel modellemesi çok yaygın olarak yapılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında İstanbul ili Sultanbeyli ilçesinde örnek bir bölgenin içmesuyu şebekesinin hidrolik modeli oluşturulmuştur. Modelleme yapılan bölgede 3177 adet bina 7036 adet abone sözleşmesi, yaklaşık 24257 nüfus bulunmaktadır. Bölgenin en düşük kotu 177,65 m ve en yüksek kotu 256,71 m dir. İçme suyu şebeke boru metrajı 55993 m dir. İçmesuyu dağıtım şebekesinin hidrolik modelini oluşturup modelden faydanalanarak kayıp kaçak su azaltma çalışmaları, vanalama çalışması, basınç kırıcı yeri optimizasyonu, yük kaybı analizi, yangın sınanması, gelecek projeksiyon çalışmaları ile ilgili çeşitli senaryo çalışmaları yapılmıştır. Bu hidrolik model senaryo çalışmaları ile işletme faaliyetleri entegre edildiğinde elde edilecek ekonomik kazanımlar değerlendirilmiştir. Örnek çalışma bölgesinde yapılan çalışmalar tüm İstanbul geneline uygulandığı durumda Hidrolik modellemeden faydalanılarak yapılan vanalama çalışması ile yılda 1.000.000 TL lik kazanç sağlanacağı, yük kaybı analizi yapıldığında 10 yıl boyunca vanaların açık/kapalı işletmesinin doğru yapılmadığı durumda büyük  enerji maliyetine sebep olacağı, İstanbul'un tamamında uygulanacak  1 barlık basınç yönetimi ile yaklaşık 129.060.832 TL lik bir ekonomik kazanç sağlanacağı tespiti yapılmıştır.

Abstract:
The main purpose of the drinking water distribution network is to take the water from the source and to deliver to the desired point in the desired quantity, quality and pressure. The drinking water distribution network is one of the most important urban infrastructure facilities. The construction and operation of these facilities are complex in terms of hydraulics. Water authorities are responsible for the design, construction and maintenance of the drinking water distribution networks. Water authorities have to keep the system under control so that the drinking water distribution networks can be managed at the optimal level. If the parameters such as flowrate, pressure and water quality are not known at any time and part of the network or if a fault occurs in any part of the network and if it is not possible to detect the valves that will discharge the water as soon as possible with least households are affected , it is not possible to operate at optimal level. 
The main purpose of this thesis is to come up with decision mechanisms to manage the network in an optimal way by making the hydraulic model of the existing drinking water distribution network. Mathematical modeling of the physical state is very common when the system can not be experimentally reconstructed or is very costly. Within the scope of this thesis study, a sample region is chosen from Sultanbeyli district of Istanbul city and hydraulic model of drinking water network of this sample region is formed. The region comprise of 3177 buildings, 7036 subscriber contracts with a population of 24257. The lowest and highest elevation of the region is 177.65 m and 256.71 m, repectively. Main drinking water pipe length is 55993 m. Hydraulic model of drinking water distribution network has been designed and various scenarios have been studied involving lost leakage water reduction, vanishing work, pressure crusher optimization, load loss analysis, fire test, future projection works. Economic benefits have been evaluated in thecas of the results of the hydraulic model scenarios are integrated  with operational activities. If the work done in the sample work area is applied to the whole of Istanbul city, it is estimated that a profit of 1.000.000 TL per year will be gained due to the vanishing work results of designed hydraulic model. It is also estimated that with the head loss analysis, if the open / closed operation of the valves is not done correctly it will result in an energy cost. It is further concluded that an economic profit of 129.060.832 TL will be gained if 1 bar pressure management is applied throughout the city of Istanbul.