SU TEMİNİ ve KANALİZASYON SİSTEMLERİ

Transkript

1 SU TEMİNİ ve KANALİZASYON SİSTEMLERİ Su, insan ve diğer canlıların ana ihtiyaçlarının başında gelir. İnsan vücudunun %90 ı sudur. Aç kalan bir insan uzun süre yasayabilmesine rağmen, susuz kalan bir kimse kısa sürede ölmektedir. Fert olarak sadece içmek için gerekli olan su ihtiyacı günde 4-5 litreyi litreden fazla değildir. Bununla beraber toplumlar teşekkül edip, köy, kasaba ve şehirler oluştuktan sonra, Fertlerin su ihtiyaçları büyük ölçüde artmakta ve toplumların hayat standartlarına bağlı olarak fert başına günde litreyi bulmaktadır. Toplumların gelişmişliği, uygun kalitede ve yeterli miktarda suyun bulunmasına bağlıdır. Bundan dolayı su temini ve kanalizasyon tesisleri fertlerin ihtiyacı olmaktan çıkıp, toplum için bir zaruret haline gelmiştir. Yeteri kadar temiz su ve kullanılmış suları uzaklaştırma tesisleri bulunmayan toplumlarda kolera, tifo vb salgın hastalıklar ortaya çıkmaktadır. Su getirme sisteminin genel özellikleri Su getirme sistemleri genel olarak şunları içine alır : Su alma tesisleri: Membalar, Yatay ve düşey kuyular, Nehir, Göl veya baraj suları 1. Suların tasfiyesi 2. Terfi merkezi 3. Biriktirme hazneleri (Depolar) 4. İletim (isale) hattı 5. Su dağıtım sistemi (Şebeke) 6. Bina bağlantı borusu ve bina iç tesisatı Su alma tesisleri ya şimdiki ya da gelecekteki su ihtiyaçlarını sürekli olarak karşılamaya yetecek miktardaki bir su kaynağından alır. Su alma yerinde sular kalitece istenen standartları sağlamıyorsa, tasfiye (arıtma) tesisleri toplanan suyu hizmet edeceği maksatlara elverişli hale getirir. Suyun yer çekimi ile iletilmesinin mümkün olmadığı hallerde, terfi merkezleri suyun istenilen yüksekliğe iletilmesini mümkün kılarlar. Biriktirme hazneleri ise; ihtiyaçtan fazla suları ihtiyaca yetmeyen zamanlarda kullanılmak üzere biriktirerek zaman zaman yetersiz olan bir kaynağı, sürekli olarak ihtiyacı karşılayacak hale getirirler. Kaynaktan alınan suları kullanılacak bölgeye iletilmesini temin eden boru hattına iletim (isale) hattı adı verilir. İhtiyaç bölgesine getirilmiş olan suları ihtiyaç sahiplerine dağıtan tesislere de şebeke veya su dağıtım sistemi denir. Şekil.1: Bir su temini tesisin elamanları 1

2 Nüfus Bir su getirme tesisinin son elamanları olan bina bağlantı borusu, şehir şebeke borusundan binadaki su saatine kadar olan boru, bina iç tesisatı ise binadaki su saatinden musluklara kadar olan kısımdır. NÜFUS TAHMİNİ 1- Mevcut sayım değerlerinin analizi İlçesi Geçmiş Yıllara Ait Nüfus Sayımı Sonuçları Nüfus Yıllar 2

3 Nüfus Artış Oranları 40,00... İlçesi Geçmiş Yıllara Ait Nüfus Artış Hızları ( ) 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 Nüfus Artış Hızı ( ) 5,00 0, ,00 Yıllar 2- Gelecek Nüfus Hesapları Yerleşimin gelecekteki su tüketimlerinin doğru hesaplanabilmesi için en önemli etken nüfus tahminlerinin hesap yılında doğru olarak yapılmasıdır. Nüfus tahminin gerçekçi olabilmesi için nüfus projeksiyon hesabı en az 3 farklı yöntemle bulunmalıdır. Bölge özelliğine göre tüm etkili değişkenler (turizm-sanat merkezi-spor merkezi-eğitim-askeri alan vb) dikkate alınmalıdır. 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 Lojistik Eğri Metodu: Gelecekteki nüfus değeri için lojistik eğri denklemi; L ym b t 1 m *e şeklinde elde edilmektedir. Eğer t0,t1 ve t2 değerleri üç nüfus sayım yılı ve y0,y1 ve y2 değerleri de bu yıllara karşılık gelen nüfus sayım değerleri ise Lojistik Eğri Metodunun uygulanabilmesi için; t2 t1 = t1 t0 şartı sağlanmalıdır. Bu ifadelere göre L doygunluk değeri; 2 2y0y1y2 y 1 (y0 y 2) L 2 y0y2 y1 olarak hesaplanır. Lojistik eğri denkleminde görülen b ve m katsayıları ile t sene farkı; L y m y son 0 0 ilk 1 y0 L y1 b * In t y 1 L y0 t t t formülleri ile hesaplanır. Lojistik büyüme eğrisi denklemindeki b ve m katsayıları, verilen nüfus sayımı değerlerine göre belirlendikten sonra eğri denkleminde tek değişken olarak kalan t değerine göre nüfus değişimi hesaplanabilir. İller Bankası Metodu: Çoğalma Katsayısı : % p = a N N y e 1 *100 Gelecekteki Nüfus : p Ny N e* n p : Nüfus artış oranı Ne: Geçmiş nüfus sayımına ait değer Ny: Yeni nüfus sayımına ait değer a : İki nüfus sayımı arasındaki fark n : Son nüfus sayımından projenin başlatılmasına kadar geçen süre Yapılan hesaplamalar sonucu elde edilen portalama değeri, port > 3 ise ikinci formülde p için 3 alınacaktır. Eğer 1 < port < 3 ise ikinci formülde p için port değeri alınacaktır. Eğer, port < 1 ise ikinci formülde p değeri 1 olarak alınacaktır. 9

10 Nüfus Artış Oranları 3- Tahmini Nüfus Değerlerinin Analizi 40,00... İlçesi Geçmiş Yıllara Ait Nüfus Artış Hızları ( ) 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 Nüfus Artış Hızı ( ) 10,00 5,00 0, ,00 Yıllar SU İHTİYACININ TESPİTİ Su temini tesislerinin plan ve projelendirilmesinde ilk olarak yapılacak iş toplumun su ihtiyacının tespit edilmesidir. Su getirme ve kullanılmış suları uzaklaştırma sistemlerine ait tesisler, gelecekte makul sayılacak yıllar süresince ( sene ) önemli ilave ve değişiklikler gerektirmeden, söz konusu yerleşim merkezinin ihtiyaçlarını karşılayacak büyüklükte yapılırlar. 10

11 Bir su temini tesisinin ana fonksiyonlarının başında suyun ana miktarının ihtiyacı emniyetle ve sürekli bir şekilde karşılayacak derecede bol, tat, koku vb. kalite özelliklerinin olması gerekir. Yerleşim merkezlerinin büyümesi ( nüfus artışı ), hayat seviyesinin yükselmesi ve sanayileşme su ihtiyaçlarını zamanla arttırır. Dolayısıyla içme suyu ve kanalizasyon tesislerinin planlanmasında esas alınacak olan suyun miktarının belirlenmesinde aşağıdaki faktörler mutlaka göz önüne alınmalıdır : 1 ) Proje süresi ( sene ) 2 ) Yerleşim merkezinin proje süresi sonundaki nüfusu ( kişi ) 3 ) Fert başına günde sarf edilen su miktarı. 4 ) özellikle yağmur suyu ve birleşik sistem kanal ağında drene edilecek alan ile yağış ve akış miktarları için kabul edilecek miktarlar. Proje Süresi : Teklif edilen sistemin ve bunun kısımlarını teşkil eden yapıların ve donanımın yeterli olacağı yıllar sayına proje süresi denir. Proje süresinin tespitinde aşağıdaki faktörler göz önüne alınmalıdır. 1) Aşınma ve yıpranmayı, eskime ve demode olma faktörünü de göz önüne alarak, tesislerin ve donatım elemanlarının faydalı ve ekonomik ömrü., 2) Yatırım ve işletme masrafları. 3) Tesislerin ileri yıllarda geliştirilmesinin kolay veya zor olması. 4) Eldeki mevcut mali imkanlar. 5) Tesisin tam kapasite ile yüklenmediği yıllardaki çalışma durumu (verimi). 6) Borçlanma süresi zarfında paranın satın alma gücünde meydana gelebilecek değişiklik. 7) borçlanılması halinde ödenecek faiz miktarı. Su Temini ve Kanalizasyon Tesisleri için pratikte en çok rastlanan proje süreleri ; Kuyular, su dağıtım şebekeleri, nüfus artışı ve faiz oranı düşük ise proje süresi yıl, fazla ise yıl, 30 cm den büyük çaplı borular için proje süresi yıl, toplayıcı kanalizasyon kanalları için yıl alabilir. Ülkemizde su temini tesislerinin proje süresi iller bankası tarafından 30 yıl olarak belirlenmiştir. Bunun için ülkemizde su temini ve kanalizasyon tesisleri 30 yıl sonraki ihtiyaçları karşılayacak şekilde boyutlandırılmaktadır. 11

12 Yerkürede yaklaşık olarak 1,36 10º km 3 su bunun takriben %97 si okyanuslarda, % 3 ü de göller, akarsular ve yer altı su yataklarında bulunmaktadır. Su temini açısından en değerli sular atmosferde oluşan yağışlar, yerüstü ve yeraltı sularında bulunan tatlı sulardır. Yer küresinde bulunan suların en önemli kaynağı yağmurlardır. Başlangıçta yeterli olan su kaynakları ihtiyaçların günden güne artması sonucu yetersiz kalmış ve toplumlar daha elverişsiz kaynaklara yönelmek zorunda kalmıştır. Bugünkü durumda deniz suları da dâhil olmak üzere bütün su kaynakları toplumlarım içme ve kullanma ihtiyacı için düşünülmek zorundandır. Kuveyt, Suudi Arabistan, İsrail, ABD ve Libya gibi bazı ülkeler deniz suyundan tatlı su elde etmektedir. Bugün yurdumuzda şehir ve kasabaların hemen hemen hepsinde, köylerinde büyük çoğunluğunda içme suyu tesisi vardır. Ancak bu tesisler sağlık kuralları açısından gerekli özellikleri taşımaktan uzak ve miktar olarak yetersiz su temin etmektedir. Suyun yalnızca miktar bakımından yetersiz olması, zaman zaman kesilmesi diğer olumsuzlukların yanında sağlık açısından da sakıncalar taşımaktadır. Şebekeye suyun gelmediği anlarda boru içerisinde oluşacak negatif basınçlar meydana gelerek, boruların ek yerlerinden hava ile birlikte zemin içerisinde bulunan pis suların boru içerisine girmesine sebep olmaktadır. Bu hallerde dezenfeksiyon yapılsa bile, tam etki yapılıncaya kadar bir süre musluklardan kirli su akabilecektir. Demek ki emniyetli su getirmenin ilk şartı da suyun yeterli, kesiksiz ve devamlı sağlanmasıdır. Su Kullanımında salınımlar: Su kullanımı gün içinde saatler, ay içinde günler ve yıl içinde aylar boyunca değişiklikler gösterir. Bu değişiklikler iklim koşullarına, yerleşim bölgesinin büyüklüğüne ve sosyo-ekonomik yapısına bağlıdır. Su ihtiyacındaki saatlik, günlük ve aylık değişimler ortalama ihtiyaca oranlanarak pik faktörler ile ifade edilir. Pik faktörler için aşağıdaki tanımların yapılması gerekmektedir. - Ortalama günlük su ihtiyacı: Kullanılan yıllık toplam su miktarının 365 e bölünmesi ile bulunan değerdir. - Ortalama saatlik su ihtiyacı: Ortalama günlük su ihtiyacının 24 e bölünmesi ile bulunan değerdir. - En yüksek günlük ihtiyaç (qmax): Yıl içinde en çok su kullanılan güne ait ihtiyaçtır. -En yüksek saatlik ihtiyaç (maxqmax): Yıl içinde en çok su kullanılan saate ait ihtiyaçtır (yılın en sıcak günü en çok su sarfedilen saati). 12

13 Birim su sarfiyatları genel olarak hayat standardının bir fonksiyonudur. Bu sebeple gelişmiş ülkelerde daha fazla su tüketilir. (Örneğin ABD de insan başına günde tüketilen su miktarı 628 litredir). Ülkemiz bu bakımdan Avrupa ülkelerine daha yakındır. İnsanın Su İhtiyacı Yerleşim merkezinin gelecekteki nüfusuna bağlı olarak insan başına günde aşağıdaki miktarlarda su hesaba esas alınacaktır. Beldenin Gelecekteki Su sarfiyatı( lt / N-G ) Nüfusu N İÇME VE KULLANMA SUYU TEMİNİ VE DAĞITIM SİSTEMLERİ HAKKINDA YÖNETMELİK (12 Ekim 2017) Proje Başlangıç Nüfusu (N, Kişi) Evsel Birim SU Tüketimi (qevsel, L/NG) N <N <N

14 Q inasn N g q max ( lt / sn) Hayvan Su İhtiyacı Projenin düzenlendiği tarih deki hayvan sayıları hesabı esas alınarak, Büyük baş hayvan için 50lt./gün, Küçükbaş hayvan için 15lt./gün alınır. Özel hallerde hayvancılıktaki gelişme imkânı göz önüne alınabilir. Q n N BH 50 N KH 15 ( lt./ sn) Sanayi İhtiyacı Yerleşim merkezindeki küçük ve büyük sanayi, liman, istasyon gibi tesislerin su ihtiyacı ayrıca göz önünde tutulacaktır. Genel olarak sanayi su ihtiyacı büyük sanayi bölgelerinde ; Q BS Q KS 0,5 0,85lt./ sn ha, küçük sanayi bölgelerinde ise ;,35 0,50lt. / sn ha 0 olarak alınabilir. Ayrıca diğer bir hesap yolu da, maksimum günlük su ihtiyacın (insan için) yüzdesi cinsinden bulmaktır; Q %( 5 25) s Q insan İlgili Diğer Debilerin Hesabı (Ek Kaynak : SGK3SAksogan; SGK N. ARAL 1) Aşağıdaki Tabloda, çeşitli su sarfiyatlarının maksimum ve ortalama değerleri verilmiştir. 14

15 15

16 16

17 İletim Debisinin Hesabı Suyun derlendiği (toplandığı)yerden hazneye kadar iletilen debidir. Q isale Q insan Q sanayi Q hayvan ( lt./ sn) 17

18 Hesaplama Adımları: Su İhtiyacı tespitinde önce mevcut durumun analizi yapılmalıdır. Aşağıdaki tablo bu analize bir örnek teşkil etmektedir. Bu tablo ile yerleşim yerlerinin genel özellikleri de ortaya çıkmaktadır. 18

19 Tablo Beldesi Abone Türüne Göre Aylık Su Tüketimleri (2016) **KONUT **KAMU + TİCARET S. No Abone Türü*** Abone Sayısı* Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 1 Mesken Mesken İnd Köy Ort. Kull. 8 6 Gazi,Şehit 7 Huzurevi 8 Müth. İnşaat Ara Toplam Resmi Daire Banka Okul 14 Özel Okul 15 A Tipi İşyeri 16 B Tipi İşyeri 17 Besihane 18 İnd. Kurum 19 Park Bahçe 20 Belediye Pers. 21 Cami 22 Yurtlar 23 Wc. 24 Ticarethane Fabrikalar Ara Toplam Genel Toplam Yıllık Toplam 19

20 Mevcut Su Kayıp Ve Kaçakları Kayıp Kaçak oranları şebeke sistemlerinde oldukça önemli bir konudur. Yüksek değerlere de ulaşabilen kayıp kaçaklar su ihtiyacının kesin olarak belirlenmesinde önemli bir alt başlıktır. Sistemdeki mevcut kayıp kaçakların belirlenebilmesi için sistemde üretilen ve faturalandırılan sarfiyatlardan yararlanılmaktadır... beldesine ait 2 yıllık (2011,2012) kayıp kaçak oranları Tablo da verilmiştir. Ortalama kayıp kaçak oranı %48 olarak bulunmuştur. (İÇME SUYU TEMİN VE DAĞITIM SİSTEMLERİNDEKİ SU KAYIPLARININ KONTROLÜ YÖNETMELİĞİ TEKNİK USULLER TEBLİĞİ 16 Temmuz 2015 PERŞEMBE) Yıl Tablo..Beldesi İçmesuyu Sistemi Kayıp-Kaçak Oranları Üretilen Su Miktarı (m 3 /yıl) KAYIP-KAÇAK ORANI Tüketilen Su Miktarı (m 3 /yıl) Kayıp-Kaçak Miktarı (m 3 /yıl) Kayıp-Kaçak Oranı (%) Ortalama Beldesi Su İhtiyaç Tahmin Tablosu BRÜT SU İHTİYAÇLARI Yıl Nüfus (Kişi) İnsan Su İhtiyacı Diğer Su İhtiyacı Hayvan Su İhtiyacı Toplam Brüt Su İhtiyacı Maksimum Günlük Brüt Su İhtiyacı (Pik faktör=1,5) l/k/g hm 3 /yıl hm 3 /yıl hm 3 /yıl l/k/g hm 3 /yıl m 3 /gün l/s ,40 0,000 0, , ,42 0,000 0, , ,45 0,000 0, , ,49 0,000 0, , ,52 0,000 0, , ,56 0,000 0, , ,60 0,000 0, , ,65 0,000 0, , ,68 0,000 0, , Küçükbaş Hayvan Sayısı: Büyükbaş Hayvan Sayısı:

21 21