Calculation of Rainwater Harvesting: A Case Study of Çorum City

Abstract

This study includes the importance of harvesting rainwater, which is a hydrological variable, and its ability to be used as an alternative to existing water resources, its storage function against drought, as well as the analysis of the benefits and harms of rainwater. In this context, the rainwater potential that can be collected on the roof of the AHL Park Shopping Center, which is approximately 27000 m2, located in the Central district of Çorum Province, was calculated, its cost was evaluated in today's economic conditions, and recommendations were made. Considering the high initial investment and labour costs, the long depreciation period of the system (50-100 years), and the troublesome, costly and risky construction of the system in such buildings whose construction has been completed, it has been observed that the possibility of implementing the system is low probability in our country. However, it can be said that such reasons are weaker than the risks such as drought danger and quality water shortage that threaten living creatures. On the other hand, other more efficient and economical alternative storage systems can be developed and rainwater harvesting systems can be integrated with different water harvesting systems (e.g. groundwater). A more detailed regulation on rainwater harvesting is needed in our country, and it is recommended to use the regulations from countries such as Germany and England in order to make a calculation and estimation.

Keywords

• Çorum
• Gray Water
• Cost
• Rainwater

Yağmur Suyu Hasadı Hesabı: Çorum İli Örneği

Abstract

Bu çalışma, hidrolojik bir değişken olan yağmur suyunun hasadının önemini, hâlihazırdaki su kaynaklarına alternatif olarak kullanılabileceği ve kuraklığa karşı depolama fonksiyonu ile yağmur suyunun getireceği faydaların ve zararların irdelenmesini içermektedir. Bu kapsamda, Çorum İli Merkez ilçesinde yer alan AHL Park Alışveriş merkezinin yaklaşık 27000 m2 olan çatısında toplanabilecek yağmur suyu potansiyelinin hesaplanması, günümüz ekonomik koşullarında maliyetinin değerlendirilmesi ve öneriler yapılmıştır. İlk yatırım ve işçilik maliyetlerinin yüksek olması, sistemin amortisman süresinin uzun süreler olması (50-100 yıl) ve inşaatı biten bu gibi binalarda sistemin yapım işinin zahmetli, masraflı ve riskli olması sebepleri düşünüldüğünde sistemin uygulanma olasılığının ülkemizde düşük olasılıkta olduğu görülmüştür. Ancak, bu gibi sebeplerin canlıları tehdit eden kuraklık tehlikesi ve kaliteli su sıkıntısı gibi risklere karşı daha zayıf sebepler olduğu söylenebilir. Diğer taraftan, daha verimli ve ekonomik başka alternatif depolama sistemleri geliştirilebilir ve yağmur suyu hasadı sistemleri farklı su hasadı sistemleri (örneğin yeraltı suyu) ile bütünleştirilebilir. Ülkemizde yağmur suyu hasadı ile ilgili daha ayrıntılı bir yönetmeliğe ihtiyaç olup şimdilik bir hesap ve öngörü oluşması için Almanya ve İngiltere gibi ülkelerinin yönetmeliklerinin kullanılması tavsiye edilmektedir.

Keywords

• Çorum
• Gri Su
• Maliyet
• Yağmur Suyu

References

1. Almazroui, M., Islam, M. N., Balkhair, K. S., Şen, Z., & Masood, A. (2017). Rainwater harvesting possibility under climate change: A basin-scale case study over western province of Saudi Arabia. Atmospheric Research, 189, 11-23.
2. Almeida, A. P., Liberalesso, T., Silva, C. M., & Sousa, V. (2023). Combining green roofs and rainwater harvesting systems in university buildings under different climate conditions. Science of the Total Environment, 887, Article 163719. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163719
3. Ay, M. (2013, 8–9 Şubat ). Sürdürülebilirlik kavramı ve su. IV. Ulusal Çevre ve Ekoloji Öğrenci Kongresi (UÇEK-2013), Hacettepe Üniversitesi, Ankara, Türkiye.
4. Ay, M., & Kişi, Ö. (2016). Debi ve sediment değişkenlerinin trend analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 7(2), 169-180.
5. Baby, S. N., Arrowsmith, C., & Al-Ansari, N. (2019). Application of GIS for mapping rainwater-harvesting potential: Case study Wollert, Victoria. Engineering, 11(1), 14–21.
6. Ballar, Z. (2019). Stormwater management in cities as a climate change adaptation strategy: Case of Halkapınar district (İzmir, Turkey) [Master Thesis, Izmir Institute of Technology]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
7. Börü, S. (2022). Yağmur suyu hasadının farklı bir yaklaşım ile değerlendirilmesi / Evaluation of rainwater harvesting with a different approach [Yüksek Lisans Tezi, Dicle Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
8. British Standards Institution. (2009). Rainwater harvesting systems. Code of practice (BS 8515:2009). British Standards Institution (BSI). https://webstore.ansi.org/standards/bsi/bs85152009

9. Caner, T. F. (2016). Yağmur suyu ve atmosferik parçacıklardaki iyonların, iz elementlerin, Escherichia coli ve enterococcus bakteri türlerinin incelenmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
10. Çakar, H. (2022). İzmir İli Koşullarında Bahçeli Bir Sitenin Yağmur Suyu Hasadı Potansiyelinin Değerlendirilmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 9(2), 446-452.
11. Çetinkaya, A. (2019). Sürdürülebilir yağmur suyu depolama yöntemleri: Muğla yöresi kırsal sarnıçlarının araştırılması ve MSKÜ Merkez yerleşkesi için alternatif çözüm önerilerinin geliştirilmesi [Yüksek Lisans Tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
12. Demir, D. (2012). Konvansiyonel yağmur suyu yönetim sistemleri ile sürdürülebilir yağmursuyu yönetim sistemlerinin karşılaştırılması: İTÜ Ayazağa yerleşkesi örneği [Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
13. Dereli, C. K. (2020). Su duyarlı kentsel tasarım yaklaşımı kapsamında sürdürülebilir yağmur suyu yönetimi: Edirne kent örneği [Yüksek Lisans Tezi, Trakya Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
14. Despins, C. (2009). Building capacity for rainwater harvesting in Ontario: Rainwater quality and performance of RWH systems [M.Sc. Thesis, University of Guelph]. Theses & Dissertations – Retrospective. https://atrium.lib.uoguelph.ca/items/bbe3f137-2aa8-43f2-8875-af1a69208096
15. DIN 1989-1:2001-10. Rainwater Harvesting Systems - Part I: Planning, installation, operation and maintenance. German Institute for Standardisation (Deutsches Institut für Normung).
16. Dixon, A. (2000). Simulation of domestic water re-use systems: greywater and rainwater in combination [PhD. Thesis, Imperial College London].
17. Förster, J. (1999). Variability of roof runoff quality. Water Science and Technology, 39(5), 137-144. https://doi.org/10.1016/S0273-1223(99)00095-5
18. Geben, M. (2023). Yağmur suyu toplama sistemi tasarımı ve yağmur suyunun kullanımı: Sektörel uygulama örneği [Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
19. Günaydın, H. (2021). Yeşil bina hedefine yönelik yağmur suyu hasat sistemi tasarımı: Yalova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Örneği [Yüksek Lisans Tezi, Yalova Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
20. Güngör, S. (2017). Tarihi Yarımada’daki Roma ve Bizans Dönemi Sarnıçları. Stratejik ve Sosyal Araştırmalar Dergisi, 1(2), 37-72.
21. Haque, M. M., Rahman, A., & Samali, B. (2016). Evaluation of climate change impacts on rainwater harvesting. Journal of Cleaner Production, 137, 60-69.
22. Harb, R. (2015). Assessing The Potential of Rainwater Harvesting System At the Middle East Technical University – Northern Cyprus Campus. [Master thesis, Middle East Technical University]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
23. İncebel, C. (2012). Alternatif su kaynaklarının endüstriyel kullanıma kazandırılması için çatı yağmur suyu hasadı (Ostim örneği) [Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
24. Jha, M. K., Chowdary, V. M., Kulkarni, Y., & Mal, B. C. (2014). Rainwater harvesting planning using geospatial techniques and multicriteria decision analysis. Resources, Conservation and Recycling, 83, 96-111.
25. Kadı, O. V. (2022). Rainwater harvesting system (RHS) and its applications on METU Campus [Master thesis, Middle East Technical University]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
26. Khanal, G., Thapa, A., Devkota, N., & Paudel, U. R. (2020). A review on harvesting and harnessing rainwater: an alternative strategy to cope with drinking water scarcity. Water Supply, 20(8), 2951-2963.
27. Kılıç, Y. M., & Abuş, M. N. (2018). Bahçeli bir konut örneğinde yağmur suyu hasadı. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 4(2), 209-215.
28. Kılıç, Y. M., Adalı, S., & Öztürk, K. (2023). Üniversite Kampüsünde Yağmur Suyu Toplama Sisteminin Kurulumunun İncelenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 10(1), 180-186.
29. Mattos, K., King, E., Lucas, C., Snyder, E. H., Dotson, A., & Linden, K. (2019). Rainwater catchments in rural Alaska have the potential to produce high-quality water and high quantities of water for household use. Journal of Water and Health, 17, 788-800.
30. Meteoroloji Genel Müdürlüğü. (2022). Resmî İstatistikler. Meteoroloji Genel Müdürlüğü (MGM). 16 Mayıs 2023’de https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=çorum adresinden alındı.
31. Musayev, S., Burgess, E., & Mellor, J. (2018). A global performance assessment of rainwater harvesting under climate change. Resources, Conservation and Recycling, 132, 62-70.
32. Nkhereanye, I. V. (2020). Harvesting Rainwater and Greywater towards Sustainable Water Management: The Case of Ha Tsela in Mohale’s Hoek, Lesotho [Master thesis, University of Johannesburg]. UJContent. https://ujcontent.uj.ac.za/esploro/outputs/ 999900507691
33. Özben, O. M. (2022). Havza bazlı yağmur suyu hasadı potansiyelinin belirlenmesi: Denizli Serinhisar ilçesi örneği [Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
34. Preeti, P., & Rahman, A. (2021). Application of GIS in Rainwater Harvesting Research: A Scoping Review. Asian Journal of Water, Environment and Pollution, 18(4), 29-35.
35. Raimondi, A., Quinn, R., Abhijith, G. R., Becciu, G., & Ostfeld, A. (2023). Rainwater Harvesting and Treatment: State of the Art and Perspectives. Water, 15(8), Article 1518. https://doi.org/10.3390/w15081518
36. Rodriguez, H. (2018). A Comparison of Rainwater Harvesting Tank Sizing Methods: Optimizing to Reduce Greenhouse Gas Emissions versus Maximizing System Reliability [Master thesis, The University of Toledo]. https://etd.ohiolink.edu/acprod/odb_etd/ws/ send_file/send?accession=toledo151577155419202&disposition=inline
37. Ruso, M. (2021). Rainwater Harvesting Analysis For Northern Cyprus [Master thesis, Middle East Technical University, Northern Cyprus Campus]. OpenMETU. https://open.metu.edu.tr/handle/11511/93026
38. Sazakli, E., Alexopoulos, A., & Leotsinidis, M. (2007). Rainwater harvesting, quality assessment and utilization in Kefalonia Island, Greece. Water Research, 41(9), 2039-2047.
39. Sertyeşilışık, P., & Uygunoğlu, T. (2023). Yeşil Çatı Drenaj Levhasının Geçirimliliğe Etkisi. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 9(2), 268-278. https://doi.org/10.21324/dacd.1255959.
40. Singh, L. K., Jha, M. K., & Chowdary, V. M. (2017). Multicriteria analysis and GIS modeling for identifying prospective water harvesting and artificial recharge sites for sustainable water supply. Journal of Cleaner Production, 142, 1436-1456.
41. Su Yönetimi Genel Müdürlüğü. (2022). Yeşilırmak ve Batı Karadeniz Havzaları Kuraklık Yönetim Planının Hazırlanması Projesi. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Su Yönetimi Genel Müdürlüğü, Taşkın ve Kuraklık Yönetimi Dairesi Başkanlığı. 22 Mart 2023’de https://webdosya.csb.gov.tr/db/scd/icerikler/yes-lirmak-kuraklik-yp-taslak-scd-20230120090144.pdf adresinden alındı.
42. Su Yönetimi Genel Müdürlüğü. (2023). Türkiye’deki Yeşil/Sürdürülebilir Kampüs Çalışmaları Kapsamında Su Verimliliği Uygulamaları Değerlendirme Raporu. Su Yönetimi Genel Müdürlüğü, Ankara.
43. Şahin, N. İ. (2010). Binalarda Su Korunumu [Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
44. T.C. Resmî Gazete. (2017). Yağmursuyu toplama, depolama ve deşarj sistemleri hakkında yönetmelik. https://www.mevzuat.gov.tr/ File/GeneratePdf? mevzuatNo=23689&mevzuatTur=KurumVeKurulusYonetmeligi&mevzuatTertip=5
45. T.C. Resmî Gazete. (2021). Planlı alanlar imar yönetmeliğinde değişiklik yapılmasına dair yönetmelik. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2021/07/20210711-1.htm
46. Topal, A. (2023). Yağmur suyu tutma potansiyelinin INVEST modeli ile belirlenmesi: Karşıyaka örneği [Yüksek Lisans Tezi, İzmir Demokrasi Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkezi. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi
47. Uba, B. N., & Aghogho, O. (2000). Rainwater quality from different roof catchments in the Port Harcourt district, Rivers State, Nigeria. Journal of Water Supply Research and Technology - Aqua, 49, 281-288.
48. Üstün, G. E., Can, T., & Küçük, G. (2020). Binalarda Yağmur Suyu Hasadı. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 25(3), 1593-1610.
49. Vargas, D. (2009). Rainwater Harvesting: A Sustainable Solution to Stormwater Management [Master thesis, The Pennsylvania State University]. PennState University Libraries. https://etda.libraries.psu.edu/catalog/9171
50. Yaziz, M. I., Gunting, H., Sapari, N., & Ghazali, A. W. (1989). Variations in rainwater quality from roof catchments. Water Research, 23(6), 761-765.
51. Zavala, M. A. L., Prieto, M. J. C., & Rojas, C. A. R. (2018). Rainwater Harvesting as an alternative for water supply in regions with high water stress. Water Supply, 18(6), 1946-1955.
52. Zhang, S., Zhang, J., Yue, T., & Jing, X. (2019). Impacts of climate change on urban rainwater harvesting systems. Science of the Total Environment, 665, 262-274.