İçme suyu dağıtım sistemlerinde sızıntı yönetimi ve şebeke rehabilitasyonu için fayda maliyet analizi

Öz

İçmesuyu dağıtım sistemlerinde su kayıplarının tespit edilmesi, azaltılması, önlenmesi ve kontrol edilmesi, kaynakların verimli bir şekilde kullanılması ve sürdürülebilir kentsel su yönetimi için oldukça önemlidir. Su kayıpları ile mücadelede uygulanacak yöntem ve izlenecek yola karar vermek için ekonomik analizin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, içmesuyu dağıtım sistemlerinde su kayıplarının azaltılmasında, sızıntı yönetimi aktiviteleri ve şebeke rehabilitasyonu için ekonomik analizin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Malatya ili merkez içmesuyu dağıtım sistemi uygulama alanı olarak seçilmiştir. Rehabilitasyon yapılmayan bölgelerde sızıntı yöntemi faaliyetleri için yapılan yatırımların geri dönüş süresi 3-4 ay hesaplanmıştır. Diğer taraftan rehabilitasyonu uygulanan bölgeler için yapılan bölgelerde ilk yatırım maliyetinin yüksek olmasına bağlı olarak geri dönüş süresi ortalama olarak 13-17 yıl arasında elde edilmiştir. Hesaplanan bu geri dönüş sürelerinden de anlaşılacağı üzere, şebeke rehabilitasyonu ilk yatırım maliyeti oldukça yüksek olan bir araç olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu nedenle bir dağıtım sisteminde su kayıplarının tespit edilmesi, azaltılması, önlenmesi ve kontrol edilmesinde fayda maliyet analizlerinin yapılmasının oldukça önemli görülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• İçme suyu dağıtım sistemi
• İzole bölge
• Faydamaliyet analizi

Benefit cost analysis for leakage management and network rehabilitation in distribution systems

Abstract

It is important to identify, reduce, prevent and control the water losses for sustainable urban water management and efficient use of resources in potable water distribution systems. Economic analysis should be made to decide on the method to be followed and the path to be followed in the struggle against water losses. In this study, in order to reduce water losses in water distribution systems, it is aimed to perform economic analysis for leakage management activities and network rehabilitation. For this purpose, Malatya province water distribution system was chosen as the application area. The return period of the investments for leakage management made in the regions without rehabilitation is calculated as 3-4 months. On the other hand, depending on the high initial investment cost in the rehabilitated areas, the return period of the investments was on average between 13-17 years. As it can be understood from these calculated return period of investments, network rehabilitation appears as a tool with high initial investment costs. For this reason, it is considered very important to make costbenefit analysis in determining, reducing, preventing and controlling water losses in a distribution system.

Keywords

• Water distribution system
• Isolated region
• Benefit cost analysis

Kaynakça

1. [1] Farley M, Wyeth G, Ghazali ZBM, Istandar A, Singh S. The Manager's Non-Revenue Water Handbook. A Guide to Understanding Water Losses. USA, Ranhill Utility Bernard and United States Agency for International Development (USAID), 2008.
2. [2] Simbeye I. Managing Non-Revenue Water: Non-Revenue Water Sourcebook for Trainers. Germany, WAVE Capacity Building International, 2010.
3. [3] Wu ZY, Sage P, Turtle D. “Pressure-Dependent leak detection model and its application to a district water system”. Journal of Water Resources Planning and Management, 136(1), 116-128, 2010.
4. [4] Gomes, R., Marques, A.S., Sousa, J. “Decision support system to divide a large network into suitable District Metered Areas.” Water Science & Technology, 65(9), 1667-1675, 2012.
5. [5] Ferrari G, Savic D. “Economic performance of DMAs in water distribution systems”. Procedia Engineering, 119, 189-195, 2015.
6. [6] Gilbert D, Abraham E, Montalvo I, Piller O. “Iterative multistage method for a large water network sectorization into DMAs under multiple design objectives”. Journal of Water Resources Planning and Management, 2018. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000835
7. [7] Laucelli DB, Simone A, Berardi L, Giustolisi O. “Optimal design of district metering areas for the reduction of leakages”. Journal of Water Resources Planning and Management, 2017. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000768
8. [8] Hajibandeh E, Nazif S. “Pressure zoning approach for leak detection in water distribution systems based on a multi objective ant colony optimization”. Water Resources Management, 32, 2287-2300, 2018.

9. [9] Gomes R, Sousa J, Sa Marques A. “Influence of future water demand patterns on the district metered areas design and benefits yielded by pressure management”. Procedia Engineering, 70, 744-752, 2014
10. [10] Islam MS, Babel MS. “Economic analysis of leakage in the bangkok water distribution system”. American Society of Civil Engineers, 139, 209-216, 2013.
11. [11] Campbell E, Izquierdo J, Montalvo I, García RP. “A novel water supply network sectorization methodology based on a complete economic analysis, including uncertainties”. Water, 8, 179-198, 2016.
12. [12] Fallis P, Hübschen K, Oertle E, Ziegler D, Kingel P, Baader J, Trujilo R, Laures C. Guidelines for Water Loss Reduction: A Focus on Pressure Management. Germany, Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), 2011.
13. [13] Tricarico C, Gargano R, Kapelan Z, Savic D, Marinis G D. “Economic level of reliability for the rehabilitation of hydraulic networks”. Civil Engineering and Environmental Systems, 23, 191-207, 2006.
14. [14] Suribabu CR, Neelakantan TR. “Sizing of water distribution pipes based on performance measure and breakage- epairreplacement economics”. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 18, 241-251, 2012.
15. [15] Cabrera E, Pardo MA, Arregui FJ. “Tap water costs and service sustainability, a close relationship”. Water Resources Management, 27, 239-253, 2013.
16. [16] Zangenehmadar Z, Moselhi O. “Assessment of remaining useful life of pipelines using different artificial neural networks models”. Journal of Performance of Constructed Facilities, 2016. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CF.1943- 5509.0000886
17. [17] Marchionni V, Cabral M, Amado C, Covas D. “Estimating water supply infrastructure cost using regression techniques”. Journal of Water Resources Planning and Management, 2016. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000627
18. [18] Karathanasi I, Papageorgakopoulos C. “Development of a leakage control system at the water supply network of the city of Patras”. Procedia Engineering, 162, 553-558, 2016.
19. [19] Durmuşçelebi FM. Su Kayıplarının Önlenmesi için İçmesuyu Dağıtım Sistemlerinin Rehabilitasyonu ve Fayda Maliyet Analizi. Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi, Malatya, Türkiye, 2018.
20. [20] Morrison J, Tooms S, Rogers D. District Metered Areas: Guidance Notes. 1th ed. England, IWA Publishing, 2007.
21. [21] Farley M, Trow S. Losses in Water Distribution Networks: A Practitioner’s Guide to Assessment, Monitoring and Control. England, IWA Publishing, 2003.
22. [22] Durmuşçelei FM, Özdemir Ö, Firat M. “District metered areas for water loss management ın distribution systems”. Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 38(1), 149-170, 2020.
23. [23] MASKİ. “Malatya Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü Yıllık Faaliyet Raporu”. Malatya, Türkiye, 1, 2018.
24. [24] Arregui F, Cabrera Jr E, Cobacho R. Integrated Water Meter Management. England, IWA Publishing, 2006.
25. [25] Nicolini M, Giacomello C, Scarsini M, Mion M. “Numerical modeling and leakage reduction in the water distribution system of Udine”. Procedia Engineering, 70, 1241-1250, 2014.
26. [26] Aydogdu M, Firat M. “Estimation of failure rate in water distribution network using fuzzy clustering and LS-SVM Methods”. Water Resources Management, 29, 1575-1590, 2015.
27. [27] Boztaş F. İçmesuyu Dağıtım Sistemlerinde Servis Bağlantılarında Meydana Gelen Sızıntıların Analizi. Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi, Malatya, Türkiye, 2017.