Investigation of Kücüksu wastewater collection using smart and sustainable applications
Küçüksu atıksu toplamanın akıllı ve sürdürülebilir uygulamalarla incelenmesi
- Tez No: 733544
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET CÜNEYD DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Environmental Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 225
Özet
Altyapı günümüzün en büyük problemlerinin başında gelmektedir. Düzensiz yatırımlar yanlış nüfus tahminleri ve plansız altyapı dünyanın ve özellikle Türkiye'nin önde gelen problemlerinden biridir. İstanbul' da İSKİ son yıllarda altyapı yatırımlarına ağırlık vermiş olmakla beraber yaptığı tüm altyapı inşaatlarını uluslararası standartlara uygun olarak gerçekleştiriyor olsa da şehrin tarihi geçmişi göz önünde bulundurulduğunda kanalizasyon hatların yetersiz, birleşik ve eksik olduğu bölgeler mevcuttur. İstanbul 1960'tan itibaren göç dalgasına maruz kalmış ve şehir için yapılan tüm nüfus projeksiyonları her seferinde yetersiz kalmıştır. Gecekondu yapılaşmasının önüne geçilememiş şehrin her yerinde plansız ve imarsız binalar türemiştir. İnsan sayısının düzensiz artması bir çok altyapı ve lojistik problemi de beraberinde getirmiştir. İzinsiz yapılan yapıların atıksu bağlantıları genellikle plansız şekilde muhtelif olarak yapılmış ve en yakın hatta veya foseptik çukurlara aktarılmıştır. Bu durum da birleşik sistemin artmasına ve paralel olarak atıksu hatlarındaki hidrolik yükün artmasına neden olmuştur. Altyapı hatlarındaki plansız artış özellikle yağmurlu havalarda kendini göstermiş ve bir çok taşkın olayına neden olmuştur. Son yıllardaki düzenli yatırımlar ve imar planına uyulmaya çalışılması bu tarz etkileri nispeten azaltmış olsa da kanalizasyon problemleri tüm hızıyla devam etmektedir. Bu çalışma kapsamında atyapı hatlarındaki yukarıdaki problemlerden yola çıkarak mevcut durum tahkiki yapılmasına karar verilmiştir. İstanbul ilinde yapılan incelemeler sonucunda Küçüksu ön arıtma tesisine giden kolektör hattının tahkikinin yapılmasına karar verilmiştir. İSKİ'den alınan mevcut hatlar ve arazi yüzeyi kullanılarak yapılan çalışmalar sonucu atıksu kollektör hattının 9 alt havzadan oluşan 5527.8 hektarlık alana ve 627072 kişiye hizmet ettiği saptanmıştır. Yapılan hidrolik tahkik sonucunda hattın yetersiz olduğu tespit edilmiş ve 2071 yılına kadar hizmet vermesi planlanan yeni bir atıksu kolektör hattı tasarımı yapılmıştır. Yapılan tasarım için bir çok nüfus tahmin metodu incelenmiş ve 2071 yılı için en uygun tahmini metodu seçilerek hidrolik tasarım yapılmış ve tüm sonuçlar paylaşılmıştır. Yaşanan altyapı problemleri son noktada tüm vatandaşları etkilemektedir. Yapılan araştırmalar sonrasında atıksu hatlarının projelendirilmesi ve inşaatı aşamasında etkili bir paydaş katılımı eksikliği tespit edilmiştir. Yapılan projeleri tasarımcı/mühendis ve müteahhit/mühendis ikileminden çıkarıp devletin diğer kurumlarının da sürece katılabileceği ve sonrasında süreci takip edeceği bir katılım planı günümüz şartlarında elzemdir. Tasarlanan atıksu kolektör hattı çevrimiçi bir platforma aktarılmış ve tüm paydaşlara sunulmuştur. Tasarlanan çevrimci harita havzalar ve havza bilgileri (gelecekteki nüfus, debi, nüfus yoğunlu vb.) eklenmiş ve bu sayede ilgili kişiler ilgili bilgileri filtreleyerek kolayca görüntüleme ve sonrasında yapılan planlara dahil etme fırsatı bulacaktır. Oluşturulan arayüz ArcGIS online yazılımı kullanılarak yapılmıştır. Urbano programı kullanılarak tüm tasarım elemanları (boru, baca, mahalle sınırları, atıksu havzası vb.) içerisindeki akıllı bilgileri ve konum verisini saklayacak şekilde shapefile olarak dışarı aktarılmıştır. Aktarılan dosyalar polyline point ve polygon formatındır. Sonrasında tüm veriler Küçüksu adı verilen bir geodatabase de toplanmış ve saklanmıştır. Çevrimiçi araç için gerekli olan tüm veriler bu geodatabese'den sağlanmıştır. Yapılan tasarımın bir diğer yanı da yenilikçi olmasıdır. Günümüz inşaat teknolojisi göz önüne alındığında altyapı hatlarının tasarımı halen eski usullere göre yapılmaktadır. Günümüzde yapılan inşaatlar tam anlamıyla dijital platforma taşınmış ve tasarımcılar tasarlanan yapıların her detayını dört boyutlu olarak inceleme fırsatına sahip olacaktır Altyapı kanalizasyon tasarımları iki boyutlu bilgisayar destekli programlardan kurtarılıp yapı bilgi modellemesi sistemine entegre edilmiştir. Dünyada altyapı hatlarını üç boyutlu ortamlarda tasarlamak halen çok gelişmemiştir. Fakat tasarım yapılan yazılımın sayesinde yapı bilgi modelleri (YBM) ile diğer formatları birleştiren IFC formatında çıktı elde edilebilmiştir. Bu çıktı verisi sayesinde yapılan tasarım içerisindeki tüm bilgilerin YBM ortamına aktarılmış olması ile ileride bölgede yapılması muhtemel inşaat projelerinde altlık olarak kullanılması planlamıştır. YBM tasarımı için Autodesk ürünlerinden Revit ve Infraworks yazılımları kullanılmıştır. Boru hattı dünyadaki gerçek konumu korunarak içerisindeki hidrolik bilgiler ile birlikte YBM'ye aktarılmıştır. Yapılan hidrolik tasarımın dokunduğu son nokta ise sürdürülebilir kalkınma hedefleridir. Birleşmiş milletler tarafında 1992 yılında Rio'da imzalanarak hayata geçen bu hedefler toplamda 17 ana hedeften oluşmaktadır. Günümüzde yaşanan iklim değişikliği, çevre kirliliği, gelir adaletsizliği, açlık, sürdürülebilir biyoçeşitlilik gibi bir çok farklı konuya değinen bu organizyonun temel amacı dünyayı şuan içinde bulunduğu çıkmazdan olabildiğince kurtarmak ve herkes için daha sürdürülüebilir bir gelecek oluşturmaktadır. Çalışmamızda hidrolik tasarımı yapılan kolektör hat bir çok yönü ile sürdürülebilir kalkınma hedeflerinde belirtilen 3 numaralı sağlıklı ve kaliteli yaşam, 6 numaralı temiz su ve sanitasyon, 9 numaralı sanayi, yenilikçi ve altyapı ve son olarak 11 numaralı sürdürülebilir şehirler ve topluluklar amaçları ile doğrudan örtüşmektedir. Küçüksu atıksu kolektör hattı havzası için yapılan bu çalışma ileride SCADA sistemleri ile güçlendirilerek anlık veri gösterimi sağlanabilir. Aynı zamanda yapılan bu çalışma ileride başka havzalara da uygulanarak daha katılımcı, akıllı ve sürdürülebilir hatlar tasarlanması sağlanabilir.
Özet (Çeviri)
Infrastructure is one of the biggest problems of today. Irregular investments, inaccurate population estimates, and unplanned infrastructure are one of the leading problems, especially in developing countries. Although ISKI has focused on infrastructure investments in Istanbul in recent years, all infrastructure constructions are carried out by international standards. Istanbul is an ancient city. There are areas where sewer lines are insufficient, compound, and defected. Istanbul has been exposed to a wave of immigration since the 1960s, and all population projections for the city have been mostly inadequate. This situation has spread to the city's infrastructure, and there are problems with wastewater lines in various regions. In this context, a hydraulic investigation was carried out for the 2021 population of the wastewater collector line, which serves 5527.8 hectares of land going to the Küçüksu pre-treatment plant. As a result of the investigation, it was determined that the line was insufficient, and a new wastewater collector line was designed, which is planned to serve until 2071. For the design, four population estimation methods were examined, and hydraulic design was made by Province Bank method since it performed best in the historical period. A new hydraulic design has been made using Urbano software. The designed collector line was also added to the designed online map using ArcGIS and classified according to fullness rates. The designed online map can be used as a template for decision makers for their city development plans since pipe size and capacity calculations are based on estimated populations at certain years. Moreover, the online system can be opened for public and real estate sector for their planning, assessment and feedback. In addition, the design for the year 2071 was designed to adapt to the requirements of the modern world. In this context, BIM and GIS integration was made for the line, and all the line details were revealed. A base has been created for future studies. Wastewater design was also examined within the scope of the sustainable goals of the United Nations, and intersecting targets were determined within the 17 targets. In many aspects, the hydraulically designed collector line in our study directly coincides with the SDG 3 Good Health and Well – Being, SDG 6 Clean Water and Sanitation, SDG 9 Industry, Innovation and Infrastructure, SDG 11 Sustainable Cities and Communities. This study for the Küçüksu wastewater collector line basin can be strengthened with SCADA systems in the future to provide instant data display. At the same time, this study can be applied to other basins in the future so that more participatory, smart, and sustainable lines can be designed.
Benzer Tezler
- Bir mikrotünel makinesinin farklı jeolojik ortamlarda kazı performansının araştırılması.
Investigation into excavation performance of a microtunneling machine for different geological formations.
AHMET BARIŞ AKKAYA
Doktora
Türkçe
2011
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANİFİ ÇOPUR
- Evsel atıksu arıtma tesisi maliyetlerine etki eden faktörler ve aralarındaki bağantıların araştırılması
Factors affecting costs of domestic wastewater treatment plants
ALİ TOLTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MEHMET KARPUZCU
- İstanbul şehir hatları vapurları ana tahrik sisteminin hidrojen yakıt hücresine dönüşümünün tekno-ekonomik incelenmesi
Techno-economic investigation of hydrogen fuel cell propulsion system transformation of Istanbul city lines ferry
MURAT ÖZGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL
- Küçüksu tünellerinde kollu galeri açma makinesinin performans tahminin araştırılması
The investigation into roadheader performance prediction in Küçüksu sewage tunnel
DENİZ TUMAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NUH BİLGİN
- Temporal and spatial investigation of maritime accidents in the strait of Istanbul in the perspective of navigational safety
İstanbul Boğazı'ndaki deniz kazalarının seyir emniyeti perspektifinde zamansal ve mekansal olarak incelenmesi
GİZEM KODAK
Doktora
İngilizce
2022
Denizcilikİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER ÜNAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ TAYFUN ACARER