|
Öz: Su kaynaklarý planlamasý ve yönetimi, istenilen amaçlar doðrultusunda ve öngörülen kriterler çerçevesinde su kaynaklarýnýn en verimli kullanýmýný saðlayacak faaliyetlerin tümünü kapsamalýdýr. Bu çalýþmada, çok amaçlý ve çok barajlý bir su kaynaklarý sistemi tanýmlanmýþtýr. Sistem üzerine kuraklýk kontrolü amaçlý kýsa süreli planlama için optimal iþletme modeli kurulmuþtur. Kýsa süreli planlama için iþletme optimizasyonunda, ardýþýk yaklaþýklamalý dinamik programlama (DPSA) optimizasyon tekniði kullanýlmaktadýr. Burada, belirli bir ay için girilen kuraklýk hidrografýnýn sistem tarafýndan depolanýp barajdan býrakýlan enbüyük akýmýn enküçüklenmesi amaç fonksiyonu olarak tanýmlanýrken, barajdan toplam debi çýkýþýnýn (enerji üretimi için ve dolu savaktan býrakýlan toplam debi) mansap için kuraklýk ve kirlilik kontrolü debisinin altýnda olmasý kýsýtý konulmaktadýr. Optimizasyon esnasýnda, barajdan býrakýlan akýmlarýn diðer barajýn aksýna taþýnmasý için kinematik dalga yaklaþýmý kullanýlmýþtýr. Kurulan optimal iþletme modeli, Orta Sakarya Havzasý’nda Sakarya Nehri ana kolu üzerinde ardýþýk olarak bulunan çok amaçlý ve çok barajlý bir su kaynaklarý sistemine uygulanmýþtýr. Buradan elde edilen sonuçlar, kuraklýk kontrolü ve yönetimi bakýmýndan deðerlendirilmiþtir. Giriþ: Çok barajlý sistemlerde yapýlan uzun süreli planlama kapsamýnda, kuraklýk bakýmýndan en kritik dönem belirlenip, bu döneme ait aylýk akýmlar kullanýlarak, optimal enerji üretimi bakýmýndan yapýlan iþletme sonucu barajlarda minimum iþletme seviyeleri ve sisteme ait güvenirli güç belirlenmektedir. Yýlýn herhangi bir ayýnda beklenen akýmdan fazla bir akýmýn gelmesi, o ay için taþkýn kontrolü yapýlmasýný gerektirebilir. Benzer þekilde, beklenen akýmdan az bir akýmýn gelmesi de, o ay için kýsa süreli kuraklýk kontrolü yapýlmasý anlamýna gelecektir. Kuraklýk (düþük akýmlarýn takviyesi) veya taþkýn kontrolü gibi amaçlar, tekerrür aralýðý bakýmýndan uzun süreli planlamanýn parçasý olarak görülse de, bu olaylarýn sistem tarafýndan kontrol edilmesi ve yönetilmesi, kýsa süreli (çoðunlukla saatlik veya günlük) bir iþletme optimizasyonunda ele alýnmak zorundadýr. Amaç: Bu çalýþma kapsamýnda Orta Sakarya Nehri Havzasý’nda bulunan barajlarda kýsa süreli planlama için kuraklýk kontrol ve yönetimi yapýlarak optimal kuraklýk iþletme seviyeleri elde edilmesi amaçlanmýþtýr. Kapsam: Kýsa süreli iþletme, optimal kuraklýk kontrolü çerçevesinde ele alýndýðýnda, çok barajlý sisteme girdiði düþünülen kritik periyot (kuraklýk) hidrografýnýn, öncelikle kuraklýk kontrolü açýsýndan sistem tarafýndan depolanmasý, sonrasýnda her bir barajýn mansabýnda konulacak kuraklýk ve kirlilik kontrolü debi kýsýtýnýn altýna inmeyecek þekilde barajlardan akýmlarýn býrakýlmasý ve ayný zamanda sistemden beklenen optimal faydanýn (enerji üretimi v.s.) saðlanmasý ile söz konusu olacaktýr. Sýnýrlýlýklar: Kurulan kuraklýk kontrolü amaçlý kýsa süreli optimal iþletme modeli, Orta Sakarya Havzasý’nda Sakarya Nehri ana kolu üzerinde ardýþýk olarak bulunan çok amaçlý ve çok barajlý bir su kaynaklarý sistemine uygulanmýþtýr. Bu sisteme ait barajlar, sýrasýyla, Sarýyar, Gökçekaya ve Yenice barajlarýdýr. Bu barajlarýn tamamý, enerji amaçlý olarak planlanmýþlardýr. Yöntem: Bu çalýþmada, çok amaçlý ve çok barajlý bir su kaynaklarý sistemi tanýmlanmýþtýr. Sistem üzerine kuraklýk kontrolü amaçlý kýsa süreli planlama için iþletme optimizasyonu modeli kurulmuþtur. Kýsa süreli planlama için iþletme optimizasyonunda, ardýþýk yaklaþýklamalý dinamik programlama (DPSA) optimizasyon tekniði kullanýlmaktadýr. Burada, belirli bir ay için girilen kuraklýk hidrografýnýn sistem tarafýndan depolanýp barajdan býrakýlan enbüyük akýmýn enküçüklenmesi amaç fonksiyonu olarak tanýmlanýrken, barajdan toplam debi çýkýþýnýn (enerji üretimi için ve savaklanan) mansap için kuraklýk ve kirlilik kontrolü debisinin altýnda olmasý kýsýtý konulmaktadýr. Böylece, her ay için optimal faydayý saðlayan normal iþletme seviyelerinin yanýnda, kuraklýk kontrolü bakýmýndan optimal seviyeler belirlenmiþ olmaktadýr. Kýsa süreli iþletme optimizasyonunda (DPSA içinde) zaman dilimi olarak saat (veya özel durumlarda gün) kullanýldýðý için akýmlarýn akarsu yataðýnda ötelenerek baraj aksýna taþýnmasýnda kullanýlacak bir yaklaþýma gerek vardýr. Bu çalýþmada, akýmlarýn baraj aksýna taþýnmasýnda kinematik dalga modeli kullanýlmaktadýr. Bulgular: Kuraklýk kontrolü ve yönetimi amaçlý olarak yapýlan kýsa süreli optimal iþletme neticesinde, barajlara ait iþletme seviyeleri ile kinematik dalga yaklaþýmý kullanýlarak, barajdan býrakýlan akým deðerinin diðer baraja ulaþma deðeri ve barajdan býrakýlan akým deðerinin diðer baraja ulaþma zamaný eðrileri elde edilmiþtir. Sonuç: Bu seviyeler incelendiðinde, Çok barajlý sisteme gelen akýmlarýn sistem tarafýndan depolandýðý, Sistemden býrakýlan akýmlarýn kuraklýk kontrolü için gerekli þartlarý saðladýðý, En büyük iþletme hacmine sahip barajlarýn optimizasyon sürecini kontrol ettiði ve yönettiði sonuçlarý elde edilmiþtir. Kinematik dalga yaklaþýmý kullanýlarak, elde edilen eðriler incelendiðinde, barajlar arasý mesafe ne kadar artarsa barajdan býrakýlan akým deðeri, diðer baraja o kadar azalarak ulaþtýðý, barajlar arasý mesafe çok küçük ise, barajdan býrakýlan akým, diðer baraja deðiþmeden ulaþtýðý, barajdan býrakýlan akým deðeri büyüdüðü zaman ulaþma zamanýnýn küçüldüðü, barajlar arasý mesafe artýkça ulaþma zamaný artmakta, azaldýkça azalmakta olduðu sonuçlarýna varýlabilir.
Anahtar Kelimeler: Su Kaynaklarý Planlamasý, Çok Barajlý Sistemler, Çok Amaçlý Optimizasyon, Kuraklýk Kontrolü, Enerji Üretimi.
|