23.04.2018

   İnsanların günlük yaşamlarında ihtiyaç duyduğu suyun karşılanabilmesi için şehir altyapısında şebeke hatları bulunmaktadır. Su kaynaklarından (baraj, göl, yeraltı su kuyuları) temin edilen su, ishale hatları vasıtasıyla şebeke hatlarına aktarılır. Böylelikle suyun son kullanıcıya ulaşması sağlanır. Şehir su şebekesinin ve su döngüsünün temsili gösterimi Şekil 1’de verilmiştir.

Şekil 1. Su döngüsü ve şehir şebekesi.

   Şehir şebekeleri yüksek ilk yatırım maliyetinden dolayı uzun yıllar hizmet vermek durumundadır. Türkiye’de kayıp-kaçak oranı Orman ve Su İşleri Bakanlığınca ortalama %50-55 civarında olduğu ifade edilmektedir [1]. İdeal’de bu oranın %20-25 civarında olması beklenir. Şebekeyi tamamen yenilemek aşırı maliyetli olduğundan dolayı belirli bölgelere basınç kontrol vanaları koyularak kayıp-kaçaklar en aza indirgenmeye çalışılmaktadır.

   Günlük yaşamımızda su tüketim miktarı gece ve gündüz saatleri arasında değişiklik göstermektedir. Bu değişim, şebeke hatlarında ani basınç düşüm/yükselimlere sebep olmaktadır. Son kullanıcıya suyun düzenli bir şekilde ulaştırabilmesi için şebeke hatlarında basıncın 1.7 bar musluk çıkış basıncına denk gelecek şekilde ayarlanması gerekmektedir. Fakat şebeke hatlarında değişken su talebinden dolayı tüketimin yüksek olduğu saatlerde şebeke basıncı düşmekte olup, kullanımın az olduğu saatlerde ise aksine aşırı yükseldiği görülmektedir. Bu basınç değişkenliği boruların bağlantı noktalarında deformasyon sonucu oluşan sızıntı noktaları vb. gibi önlenemeyen kayıplara neden olmaktadır. Bu kayıplar, tüketimin yüksek olduğu saatlerde ve düşük olduğu saatlerde logaritmik olarak değişiklik göstermektedir. Örneğin; ömrünü tamamlamış bir borunun bağlantı noktasında tüketimin yüksek olduğu saatlerde kayıp miktarı 5 m³/h iken tüketimin az olduğu saatlerde ise kayıp miktarı 15m³/h veya üzeri değerlere ulaşmaktadır.

Şekil 2. Koru1000 Basınç Kontrol Odası Uygulaması ana kontrol ekranı.

   Koru1000 Basınç Kontrol Odası Uygulaması ar-ge çalışması ile Kayseri Su ve Kanalizasyon İdaresi'ne (KASKİ) ait örnek bir sahadan alınan verilere göre; hattan geçen su miktarı gündüz saatlerinde yaklaşık 300-360 m³/h değerleri arasında seyrederken, gece 01.00-05.00 saatleri arasında yaklaşık 15-40 m³/h değerlerine kadar düşmektedir. Uygulamadan önce gece saatlerinde en düşük 100-150 m³/h su geçişi görüldüğü dikkate alınırsa, uygulama sonrası ciddi bir tasarruf edildiği ortaya çıkmaktadır. Uygulamanın ana ekranı Şekil 2’de verilmiştir. Hattan geçen debinin 8 günlük grafiği ise Şekil 3’de görselleştirilmiştir.

Şekil 3. Hatan geçen debinin 8 günlük değişimi.

   Basınç Kontrol Odası uygulaması ile 6-6.5 bar değerinde olan giriş basıncı son kullanıcıya kadar suyun sorunsuz iletilebilecek şekilde gerekli elektromekanik ekipmanlar vasıtasıyla tüketimin yüksek olduğu saatlerde 4-4.5 bar değerlerine, gece tüketimin az olduğu saatlerde ise 2-2.5 bar değerlerine çekilecek şekilde programlanarak kayıpların önüne geçilmiştir. Şekil 4’de hattın giriş ve çıkış basıncının günün farklı saatlerine göre değişimi verilmiştir. Kırmızı ile gösterilen giriş basıncı 6.5 civarında sürekli sabit bir trendde iken, günün farklı saatlerindeki kullanıma bağlı olarak çıkış basıncı (mavi renk ile gösterilen) 2.5 - 4.5 bar aralığında değişmiştir.

Sistem;
- hem manuel olarak belirli saat dilimlerinde çıkış basıncının ayarlanmasına izin vermekte
- hem de, hattın beslediği yerleşim biriminde hattın en ucunda bulunan bir veya birden fazla noktanın musluk basıncını dikkate alarak otomatik olarak basıncı ayarlayabilmektedir.

Şekil 4. Hat giriş basıncının ve hat çıkış basıncının 5 günlük değişimi.

   Sonuç olarak, uzun prosesler sonucu kullanıcılara ulaştırılan suyun, şebeke hatlarında zamana bağlı deformasyon sebebi ile kaybedilmesi hem doğal kaynaklarımıza zararı hem de ülke ekonomisine zararı küçümsenemeyecek boyuttadır. Şebekelerdeki kayıp-kaçaklar 3 türlü zarar vermektedir:

1-Çok yüksek enerji maliyetleri ile yer altından çıkartılan suyun kullanılamadan kaybedilmesi, dolayısıyla elektrik enerjisinin boşa harcanmış olması,

2- Kaybedilen kaçak suların yeraltında birbirine yakın döşenmiş olan içme suyu hattından doğrudan kanalizasyon hattına dökülerek yeraltına gitmek yerine denize ulaşması sonucu milli servetin boşa harcanması,

3- Ülkemizde son yıllarda yağışların azalmasıyla ve suya olan ihtiyacın artmasıyla meydana gelen yer altı su seviyesindeki artık düşümlerin daha da artmasına sebep olmaktadır.

   Bu sebeplerden dolayı Kayseri Su ve Kanalizasyon İdaresi (KASKİ) ile beraber geliştirdiğimiz Basınç Kontrol Odası Uygulaması isimli ar-ge çalışması ile değişken su tüketimiyle senkron olarak basınç değerlerinde değişiklikler yapılarak kayıpların önüne büyük ölçüde geçilmiştir.

Seda Kayalı
Elektrik-Elektronik Müh.
Envest Enerji ve Su Teknolojileri Ltd. Şti.

Kaynaklar:

[1]  https://www.isu.gov.tr/haberler/detay.aspx?Id=4043