İÇMESUYU ŞEBEKELERİNDE KAYIP KAÇAK YÖNETİMİ

Transkript

1 İÇMESUYU ŞEBEKELERİNDE KAYIP KAÇAK YÖNETİMİ Gökhan Marım İMO Ankara Şube Yönetim Kurulu Üyesi

2 İçmesuyunda kayıp kaçaklar ile mücadele Ülkemizdeki içmesuyu şebekelerindeki kayıp kaçakların azaltılmasına yönelik katkı ve buna bağlı olarak teknoloji geliştirilmesi Faturalandırılamayan suyun ekonomisi Kayıp-kaçaklar ile mücadele Türkiye Kayıp-kaçak önlemede çözümler ve yol haritası

3 Faturalanamamış su; üretilmiş ancak müşteriye fatura edilememiş su demektir. Sızıntılar, kaçaklar, hırsızlık yada ölçüm hataları sebebiyle olabilir

4 Dünya çapında yıllık faturalanmayan su miktarı 45 milyon m³ tür. Bunun maliyeti 14 milyar $ dır. Faturalanmayan su miktarı ile 200 milyon insanın su ihtiyacı karşılanabilir. Faturalanmayan su miktarının yarıya düşürülmesi ile 2,9 milyar dolar tassaruf edilebilir* *World Bank Dünya Bankası

5 Kayıp-Kaçak, su temini sorumlularının en önemli konusudur. Almanya (1999) Danimarka 1997) Finlandiya (1999) İsveç (2000) İspanya (1999) İngiltere (2000) Slovakya (1999) Fransa (1997) İtalya (2001) Romanya (1999) Çek Çumhuriyeti (2000) İrlanda (2000) Macaristan (1995) Slovenya (1999) Bulgaristan (1996) % Şebeke kayıpları Şehir su şebekelerinde su kaybı

6 1 l/s lik bir kaçağı önlemek 6300 /yıl tasarruf sağlanabilmektedir. Finansal olmayan faydalar Sınırlı su kaynaklarından tasarruf Su temini güvenliği insan sağlığı korunması Çevre koruma - altyapı güvenliği

7

8 28 Mart 2015-Ankara-Yenimahalle 24 Aralık 2017-Ankara-Kuğulupark 26 Ekim 2016-Ankara-Çubuk 29 Eylül 2016-Ankara-Çiğdem Mah

9 Kayıp-kaçaklar ile mücadele Türkiye

10 İÇME SUYU TEMİN VE DAĞITIM SİSTEMLERİNDEKİ SU KAYIPLARININ KONTROLÜ YÖNETMELİĞİ - 8 Mayıs 2014 Su tüketimi ve maliyetler izlenecek. Statik Basınçlar 80mSS den 60 mss ye inecek. Basınç bölgeleri oluşturulacak. Hidrolik model Aktif sızıntı kontrolü Şebekeyi gözlemleme (ölçüm tesisleri) Amaç : Büyükşehirler 5 yılda en fazla % 30 Takip eden 4 yılda en fazla % 25 kayıp Diğer belediyeler 9 yılda en fazla % 30 Takip eden 5 yılda en fazla % 25 kayıp

11 Klasik yöntemlerin dışında farklı bir yönetim biçimi: DMA oluşturulması ve işletilmesine yönelik bir çalışma İçmesuyu Modelleme ve Kayıp Kaçak Takibi Yazılımı DMA Odası (Alt Bölge) Tasarımı Basınç Optimizasyonu Fiziksel Sızıntı Takibi

12 Şebeke CBS Ortamında Mevcut sistem incelenecek ortaya konacak. Şematik plan- depo-pompa istasyonu bilgileri ana hat bilgileri ve güzergahları Şebeke CBS ortamına aktarılacak. Şebeke bilinmiyorsa : ölçüm

13

14 DMA (Alt bölge ) Tasarımı District Meter Area (DMA) Stratejik noktalara konulan debimetre ile kontrole alınan şebeke alt bölgesidir. Belirlenen kalıcı sınırları olan alt bölgelerde debi ölçümleri yapılır ve şebeke bu alt bölgelerden oluşur. Amaç : Her alt bölgedeki sızıntıları değerlendirmek Her alt bölgede basınçları yönetmek

15 DMA Yapmanın Amacı

16 Örnek Tipik tek debimetreli örnek Sızıntının dağılımını tespit etmek zor Fiziki sızıntı tespiti saha uygulamasını planlamak zor

17 Basit bir alt bölge

18 Alt bölge kapalı vana

19 İki debimetre ile gözlemlenen alt bölge

20 Alt bölge iki alt bölgeye ayrılacak

21 Talep olursa özel kullanım için de debimetre kullanılabilir. Örneğin fabrika golf sahası

22 Sadece isale hattı

23 Alt bölgelere bölünmüş tipik bir şebeke

24 Alt bölge oluşturmanın faydaları Şebeke hakkında daha çok bilgi Günlük şebeke çalışma koşulları kontrolü Hidrolik verilerin sürekli görüntülenmesi Sistemdeki anormalliklerin kanıtı Artan su kayıpların kanıtı Kayıp tespit etmede daha iyi bir yönetim imkanı Gerçek su bütçesi tanımı Acil eylem planını yönetiminde flexibilite sağlar Daha etkili acil eylem planlarının oluşturulmasını sağlar

25 Tasarım Kriteri Vana ile izole etme? Sahayı değiştir DMA TASARIMI PROSES DMA planı DMA testi Arazi ölçümleri Değişiklik yok Şebeke? OK şebeke Debimetre seçimi Basınç ölçer seçimi DMA şebeke planı Kazı ölçümleri Aletleri yerleştirme Vana kapatma, izole etme DMA yı onaylama

26 DMA Tasarım Kriterleri DMA Büyüklüğü abone Vana kapatma, izole etme? (Step Test) Kayıp-Kaçak Miktarı? Kaç adet debimetre yerleştirilecek? Su kalitesi Yer altı suyu seviyesi? İdare nin talepleri

27 DMA planlama DMA nasıl tanımlanmalı? Homojen DMA boyutları sağlanmalı düşük Su Bedeli yüksek FM Topoloji FM P Kot P A P B Zon A Zon B

28 DMA planlama Planlama süreci istenen büyüklükte alt bölgelere bölme işi Yerel bilgi Önceki sızıntı ve tadilat kayıtları Farklı alet yerleştirme zorluğu olan bölgeler Ölçüm tesislerinin pozisyonu Topoloji ve boru çapları kontrol edilmeli Asbest boru başka yer bul FM Alt Bölge A FM Ana boru Mevcut oda Birçok tadilat başka yer bul DMA sınırı Vana kapama İkincil boru Düşük basınç bölgesi boruyu kapatma Alt Bölge B

29 DMA planlama Hata olasıkları : eğer mümkünse küçük borulara koymak tercih edilir. Debimetreler nereye konmalı? Alt Bölge

30 DMA planlama Debimetre nereye konmalı? Possibile configuration Alt bölge DN300 DN200 FM DN700 iyi bir tasarımla debi ölçüm hataları minimize edilebilir. En iyi tasarım Alt bölge FM FM FM

31 DMA TASARIMI Basınç Ölçer Seçimi Her debimetreyi basınç ölçer ile destekle Minimun/maksimum günlük basınç değerleri Dikkatli ol : Beklenmeyen basınçlar gözlemlendi mi?

32 DMA testi DMA sınırı vanaların deneme kapatılması Standard servis Vanayı kapa Zon A Düşünülen DMA sınırı Pik Debi H Hidranti aç basınç aynı kaldı mı Basınç Çok Düşük FM FM Kapatılması düşünülen boru H DMA sınırını değiştir Vanayı debimetre ile değiştir Düşük Basınç Bölgesi Zon B

33 DMA TASARIMI DMA kanıtlama Basıncı kontrol et FM Tüm debimetre öncesi vanaları kapat o Gece yap o Kullanıcıları bilgilendir DMA da ki su basıncının sıfıra düştüğünü kontrol et Zon FM 0 0 DMA izolasyonu DMA izolasyonu tamamdır sağlanamamıştır Vanaları kontrol et Başka bağlantılar var, kontrol et

34 THE OPTIMIZATION MODEL DMA tasarlandığında, hangi yerlere debimetre konulabilir.? FM or??????? Performance min ALL BOUNDARY PIPES ARE EQUIPPED WITH: FM Closed pipes

35 OPTİMİZASYON MODELİ? FM or FM FM Performance FM FM Closed pipes

36 En İyi DMA Odasını Nasıl Tasarlarız? DMA TASARIM KRİTERLERİ EN İYİ DMA TASARIMI

37 En İyi DMA Odasını Nasıl Tasarlarız? DMA TASARIM KRİTERLERİ DMA OPTİMİZASYON MODELİ EN İYİ DMA TASARIMI...DMA Odası Optimizasyon Modeli ile karar vericiye destek

38 Her zaman gerekli DMA TASARIM KRİTERLERİ DMA OPTİMİZASYON MODELİ EN İYİ DMA TASARIMI Özellikle de şebeke uzunluğu > 100 km

39

40 3. Projenin içerdiği / ilgili olduğu teknolojinin güncelliği nedir? İMEK Teknoloji Altyapısı DMA görüntüleme ve yönetim yazılımı Google Map ve Google Cadde Görünümü Uygulamaları Veri yükleme olanağı Veri grafiklendirme olanağı IWA parametrelerini kolaylıkla hesaplama CBS tabanlı Gerçek zamanlı Epanet çözümü desteği

41 6 DMA da kayıp kaçak tespiti 1. DMA ların belirlenmesi ve analizi 2. Debimetrelerin yerleştirilmesi ve ölçüm alınması (Kaptor MULTI by BM Tecnologie Industriali) 3. Veri Analizi : sürekli debi ve basınç verilerinin gözlemlenmesi için uzaktan kontrol sistemi 4. Her DMA nın uluslararası standartlara göre performans analizi : IWA Standardı: ILI (Infrastructure Leakage Index) parametresi hesabı Method Wrc, AWWA (1994): Gece debisi analizleri Akustik dinleme cihazları ile en kritik kayıp kaçağın yüksek olduğu DMA larda kayıp kaçak noktasal tespiti 5. Boru tamiri 6. Tespit edilen kaçak yeri ve tamir edilen noktalar için veritabanı oluşturulması 7. Pilot DMA lar için maliyet analizi 41

42 1) DMA ların belirlenmesi ve analizi OAB1: Cavasoglu OAB2: Toki II Şebeke uzunluğu 11 km Popülasyon 6000 Abone sayısı 3040 Şebeke uzunluğu 1.9 km Popülasyon 1557 Abone sayısı

43 1) DMA ların belirlenmesi ve analizi OAB3: Yakınca II OAB4: Yesilkaynak Şebeke uzunluğu 15.1 km Popülasyon 2521 Abone sayısı 1048 Şebeke uzunluğu 5.3 km Popülasyon 3178 Abone sayısı

44 1) DMA ların belirlenmesi ve analizi OAB5:İnonü OAB6: Dabakhane Şebeke uzunluğu 26.8 km Popülasyon 4570 Abone sayısı 2376 Şebeke uzunluğu 5.7 km Popülasyon 1727 Abone sayısı

45 2) Debimetrelerin yerleştirilmesi 1. İlk inceleme ve yer tespiti 2. Debimetre yerleşim raporunun hazırlanması (fotograflarla birlikte) Yer Tespiti (MASKi ve Idrostudi Sufen teknikerleri) Ölçüm noktası yeri Yerleşim el kitabı 45

46 2) Debimetre yerleşimi 1. Ölçüm noktası odasının oluşturulması 2. KAPTOR MULTI (ultrasonik, taşınabilir debimetre) yerleşimi debi basınç ölçüm noktaları için 3. Arazi bilgi notunun ve ölçüm aleti yerleşimi raporunun hazırlanması Kaptor MULTI Arazi Notu Ölçüm raporu Montaj örnekleri 46

47 3) Veri toplama ve analizi 1. KAPTOR debimetre ile GSM/GPRS üzerinden debi ve basınç değerlerinin MASKİ serverina aktarımı 2. Gerçek zamanlı debi ve basınç değerleri MASKİ serverinda depolanır ve kontrol edilir. DMA uygulamaları OAB4 OAB1 OAB6 OAB5 OAB3 OAB2 Uzaktan algılama sistemi MASKI Server 47

48 3) Veri Analizi 48

49 3) Veri Analizi kayıp- kaçak ön analizi Pilot DMA Kayıp Kaçak [%] Cavasoglu (OAB1) 9 Toki 2 (OAB2) 24 Yakinca 2 (OAB3) 53 Yesilkaynak (OAB4) 64 Inonu (OAB 5) 60 Dabakhane (OAB6) 60 49

50 3) DMA ve veri analizi Kayıp-kaçak ön analizi 50

51 4) Performans analizi OAB1: Ҫavaşoğlu Peryot: 01/10/2016 şimdi Abone tüketimi 20 lt/s Gece debisi çok yüksek Depoların varlığı ve özel tüketimler Industrial users N IND 0 us AVG 20 lt/sec MNF 10.5 lt/sec >> target 3.2 lt/sec Civil users N CIV 3040 us Total users N TOT 3040 us Pressure correction PCF f Network length l km Average pressure p 55.6 m H2O Pipelines leakages coefficient C 1 20 l/km/h Houses connections leakages coefficient C l/us/h Özel tüketim : Cavuşoğlu DMA sında TARGET Unavoidable leakage Antropic minimum night flow MINIMUM NIGHT FLOW Q leak Q cons CMN 5877 l/h 1.6 l/s 5668 l/h 1.6 l/s l/h 3.2 l/s (MNF) Gece Debisi Metodu : optimum veri (WRc, AWWA, 1994) 51

52 Performans analizi OAB1: Ҫavuşoğlu IWA metodu : ILI hesabı ILI Code Cavasoglu district ILI = 2.5 Performans seviyesi yüksek. Uzun dönem bakımı için kalıcı. Gece kullanımı olan özel tüketim verisi tanımlama INPUT DATA IWA OUTPUT Time range 7 [day] Starting data 03/10/2016 Network data End data 10/10/2016 Connection density [n /Km] Network data Hydraulic data of the system Length of public network 11 [Km] System input volume (SIV) [Ml] Length of private customers' connections 2.7 [Km] Data of water consumption Total users 3040 [ ] Unbilled water consumption 3.22 [Ml] Industrial users - [ ] Authorised unbilled consumption 0.19 [Ml] Hydraulic data of the system Unauthorised unbilled consumption 0.03 [Ml] Average system pressure [m] Customer metering inaccuracies 0.41 [Ml] System input volume (SIV) [Ml] Apparent losses 0.44 [Ml] Delivered volume to other systems 0.00 [Ml] Daily real losses [m 3 /d] Data of water consumption Daily real losses per km of network [m 3 /( Km d)] Billed metered consumption [l/s] Real losses 20 [%] Authorised billed metered consumption 9.68 [Ml] IWA indeces Billed unmetered consumption 0.00 [Ml] UARL 1.72 [l/s] Unbilled metered consumption 1.50 [% SIV] Unauthorised unbilled consumption 0.25 [% SIV] ILI 2.49 [ ] Customer metering inaccuracies 4.20 [% SIV] Developing countries ILI range Developed countries ILI range Class ILI < 4 ILI < 2 A Calculated ILI ILI < 8 2 < ILI < 4 B < ILI < 16 4 < ILI < 8 C ILI > 16 ILI > 8 D General description of Real Loss Management Performance Categories for Developed and Developing Countries Further loss reduction may be uneconomic unless there are shortages; careful analysis needed to identify cost-effective improvement Potential for marked improvements; consider pressure management, better active leakage control practices, and better network maintenance Poor leakage record; tolerable only if water is plentiful and cheap; even then, analyze level and nature of leakage and intensify leakage reduction efforts. Very inefficient use of resources; leakage reduction programs imperative and high priority CHECK APPLICABILITY OF IWA FORMULA (Nc+20L)>3000 OK pm>25m OK Nt/Km network>20 OK 52

53 4) Performans Analizi OAB2: Toki II IWA metodu : ILI hesabı MNF lt/s Industrial users N IND 0 us Civil users N CIV 852 us Total users N TOT 852 us Pressure correction PCF f Network length l 2.58 km Average pressure p 64 m H2O Pipelines leakages coefficient C 1 20 l/km/h Houses connections leakages coefficient C l/us/h MNF metodu : optimum değer (WRc, AWWA, 1994) Unavoidable leakage Q leak 1921 l/h 0.5 l/s Antropic minimum night flow Q cons 1948 l/h 0.5 l/s MINIMUM NIGHT FLOW MNF 3870 l/h 1.1 l/s İYİ Performans 53

54 4) Performans Analizi IWA metodu : ILI hesabı OAB3: Yakınca II MNF 29 lt/sec LOW PERFORMANCE Industrial users N IND 0 us MNF 20.5 lt/sec Civil users N CIV 1048 us Total users N TOT 1048 us Pressure correction factor PCF Network length l km Average pressure p 62 m H2O Pipelines leakages coefficient C 1 60 l/km/h Houses connections leakages coefficient C l/us/h Unavoidable leakage Q leak 8251 l/h 2.3 l/s MNF method: optimal value (WRc, AWWA, 1994) STRANGE MIMINUM NIGHT FLOW High leakage and presence of urban storage tanks or special customers Anthropic minimum night flow Q cons 2282 l/h 0.6 l/s MINIMUM NIGHT FLOW CMN l/h 2.9 l/s BEST TARGET: 2.9 lt/sec 54

55 4) Performans Analizi IWA method: calculation of ILI OAB4: Yeşilkaynak MASKI tarafından Melek Baba tankını doldurmak için gece boyunca vana kapanması işlemi Düşük Performans, Boru Malzemesi nedeniyle Industrial users N IND 0 us Civil users N CIV 1081 us Total users N TOT 1081 us Pressure correction PCF f Network length l 7.21 km Average pressure p 60 m H2O Pipelines leakages coefficient C 1 60 l/km/h Houses connections leakages coefficient C l/us/h MNF method: optimal value (WRc, AWWA, 1994) ÇÖZÜM: DN900 yeni boru inşası Kuyuonu nden (Master Plan) Unavoidable leakage Q leak 7061 l/h 2.0 l/s Anthropic minimum night flow Q cons 2338 l/h 0.6 l/s MINIMUM NIGHT FLOW MNF 9399 l/h 2.6 l/s Hedef : 2.6 lt/s 55

56 4) Performans Analizi OAB5: Inonu IWA method: calculation of ILI MNF 34 lt/sec - 12 lt/s by repairing about 3 leaks: - 30% leakage MNF 22 lt/sec 56

57 4) Performans Analizi OAB6: Dabakhane MNF 38 lt/sec MNF method: optimal value (WRc, AWWA, 1994) Industrial users N IND 2629 us - 18 lt/s by repairing about 30 leaks: - 48% leakage MNF 20 lt/sec Civil users N CIV 0 us Total users N TOT 2629 us Pressure correction factor PCF Network length l 7.89 km Average pressure p 65 m H2O Pipelines leakages coefficient C 1 60 l/km/h Houses connections leakages coefficient C l/us/h PILOT DMA Network length [km] OAB6 5.8 Measured MNF [lt/s] 38.0 (before leak repairing) 20.0 (after leak repairing) Estimated MNF [lt/s] 11.0 DMA leakage [lt/s] Leakage/Network length [lt/s/km] Unavoidable leakage Anthropic minimum night flow MINIMUM NIGHT FLOW Q leak Q cons MNF l/h 5.0 l/s l/h 6.0 l/s l/h 11.0 l/s 57

58 4) Performans Analizi OAB6: Dabakhane ILI classification (before repairings) ILI classification (after repairings) 58

59 5) Pilot DMA larda Kayıp- Kaçak Tespiti TAE firması ile kayıp kaçak tespiti eğitimi Kullanılan alet : GEOPHONE Tespit yapılan toplam uzunluk : 65 km Uygulanan metodoloji 1. Potensiyel kayıp yerlerini tespit edip işaretleme 2. Yerinde işaretleme 3. Özel bir form doldurup raporlama 59

60 5) Tespit edilen kayıp noktaları Pilot DMA Tespit edilen noktalar Cavasoglu (OAB1) 5 Toki 2 (OAB2) 1 Yakinca 2 (OAB3) 5 Yesilkaynak (OAB4) 5 Inonu (OAB 5) 3 Dabakhane (OAB6) 35 TOT 54 60

61 6) Boru tamiri ve tamir sonrası sonuçların analizi 61

62 7) Kayıp kaçak veritabanı Dabakhane: Sızıntı Yönetimi. Her sızıntı için, veriler kaydedilir: 1. Tespit tarihi 2. Kurtarma tarihi 3. Pozisyon 4. Kaçak türü 5. Resimler ve rapor Tamir edilmemiş Tamir edilmiş Kazılmış ama kayıp kaçak çıkmamış 62

63 8) DMAlarda Maliyet Analizi Su bedeli : 1. Suyun ortalama maliyeti: 2,97 TL/m 3 2. Atıksu arıtımı ve kanalizasyon suyu maliyeti: 0,5 TL/m 3 Sızıntı tespiti ve onarımı faaliyetleri ile ilgili veriler: Tespit ekibinin saat ücreti (3 işçi): 100 TL/saat 1. Şebekenin km başına kaçak tespit maliyeti: 2. Kaçak başına tamir masrafı: 400 TL/tamir başına İlk gece debisi $ Eğer fayda/maliyet >0 $ $ $ $ $ CRITERION Kazanılan hacim $ $ $ Tamir sonrası gece debisi Ekonomik olarak uygun Pilot DMA Bölge Şebeke Uzunluğu [km] Görüntüleme süreleri [gün] Ortalama kazanılan debi [lt/s] Kazanılan su miktarı [m 3 ] Birim su maliyeti [TL/m 3 ] Kazanılan Tamir edilen yer suyun sayısı bedeli [TL] Kayıp bulma ve tamir etme maliyeti [TL] Fayda Maliyet analizi [kazanılan TL/km/gün] OAB1 Cavasoglu OAB2 Toki OAB3 Yakinca OAB4 Yesilkaynak OAB5 Inonu OAB6 Dabakhane Bütün DMA larda maliyet analizi olumlu İnonu and Dabakhane de Maliyet Fayda = Maliyet( Kazanıaza_ Su) Maliyet( Kayıa _ Tespiti _ Tamiri) Şebeke _ Uzunluğz. Görüntüleme _ Dönemi > 0 63

64 Basınç Kırıcı Tesisler Yerine HES Basınç Kırıcı Vana

65 Fiziksel Sızıntı Takibi Ses Kaydedici Plastik Boru Bulucu Basınç Kaydedici

66 Yer Mikrofonu Korelatör

67 İzole olmayan şebeke Korelatör ya da yer mikrofonu ile sokak sokak tarama Arıza şikayet doğrultusunda onarım Sonuç almak zor

68 Örnek Sonuçlar

69 DMA TASARIMI Malatya ÖRNEK ÇALIŞMA Tasarım Kriteri DMA tanım kriteri? Toplam uzunluk : 1500 km Kaç tane debimetre yerleştirilecek? 110 (ilk etapta) 100 günde Şebekeye MASKİ 100 lt/s su kazandırdı

70 DMA TASARIMI Padua - Italya ÖRNEK ÇALIŞMA Tasarım Kriteri DMA tanım kriteri? Toplam uzunluk : 20 km Kaç tane debimetre yerleştirilecek? 33 (ilk etapta) İdare talebi Hangi borular kapanmalı?

71 Debimetre İdare DMA Haritası Vana sayısı sayısı DMA merkez 33 (sınır) 0 Alt-DMA 25 0 Her alt bölgede ortalama debimetre sayısı

72 Optimizasyon Çalışmasından Sonra İdare DMA Haritası Debimetre Vana sayısı sayısı DMA merkez Alt-DMA Her alt bölgede ortalama debimetre sayısı Performance trend in the centre disctrict 5 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

73 Basınç Optimizasyonu Sonuçları Lemesos tan bir örnek Basınç azaltılması 32%-> Kaçak azalması 38% % 41 arıza oranlarının zalması Zagreb ten bir örnek Basınç % 15 azaldığında Gece akışı % 39 azaldı

74 Teplice ÖZET Nisan 2009 toplam kaçak 71,8 l / s Eylül 2009 toplam kaçak 40,8 l /s Sadece 5 ay içinde 31,0 l/ s (43%) kaçak azaltılmış Yıllık Euro tasarruf sağlanmış

75 Teşekkürler