Antalya havzası kuruyan akarsularında güç süreklilik çizgisi modeli
Power duration curve model for intermittent rivers in Antalya basin
Yazar: TURAN ALAKBAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL İBRAHİM BURGAN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik–Hidroloji ve Su Kaynakları Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Hidroelektrik, su ile beslenen ve gelecekteki nüfus artışından kaynaklanan enerji ihtiyacı senaryolarında bile sürdürülebilir olan temiz ve çevre dostu bir enerji kaynağıdır. Hidroelektrik enerji çalışmalarının geliştirilmesi sadece enerji krizine etkili bir yanıt değil, aynı zamanda birçok ülkede iklim değişikliğiyle başa çıkmanın da olumlu bir yoludur. Ayrıca çevre dostu enerji kaynakları olarak diğer alternatif enerji kaynaklarına göre daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahiptirler.

Hidroelektrik enerji potansiyeli belirleme çalışmalarının amacına göre çalışma bölgesi hakkında fiziksel verilerin yanında olabildiğince uzun süreli ölçüm verilerinin de (akım, sıcaklık, buharlaşma vb.) bilinmesi gerekmektedir. Verisi eksik olan bölgedeki hidroelektrik enerji potansiyelini belirlemek için bilim insanları çeşitli yöntemler geliştirmişlerdir. Bu yöntemlerden biri de güç süreklilik çizgisi yöntemidir. Bu yöntem hidroelektrik enerji potansiyeli belirleme probleminin çözümünde kullanım alanına sahiptir.

Bu çalışmada, Antalya havzasındaki kuruyan akarsuların güç süreklilik çizgisi modeli ile hidroelektrik enerji potansiyellerinin belirlenmesi incelenmiştir. Akımlar, nehirler üzerinde ilgili kurumlarca kurulan akım gözlem istasyonları ile belirlenmiştir. Türkiye'de akım ölçümleri Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü (DSİ) tarafından yapılmaktadır. Bölgenin karakteristiklerini ifade eden havza alanı (A) ve kot (H) bağımsız değişkenleri akım gözlem istasyonlarından elde edilmiştir. Yağış (R) değerleri ise CHRS RainSphere verilerinden elde edilmiştir. Kalibrasyon istasyonlarının akım ve kot verileri kullanılarak debi ve güç süreklilik çizgiler oluşturulmuştur. Daha sonra en uygun bölgesel modelin oluşturulması için kuadratik ve lineer regresyon analizleri ile 6 adet model değerlendirilmiştir. Bölgesel modeldeki regresyon katsayıları havza karakteristiklerinden belirlenmiştir. Elde edilen bölgesel güç süreklilik çizgileri ve yıllık toplam güç (MW) değerleri R2, NSE, MAE, RMSE, MSE, VE, BiasPHV, SPDC ve BiasPLV gibi değerlendirme ölçütleri ile kontrol edilmiştir.

Abstract:
Hydropower is a clean and environmentally friendly energy source that is powered by water and is sustainable even in scenarios of energy demand driven by future population growth. The development of hydropower is not only an effective response to the energy crisis, but also a positive way to tackle climate change in many countries. Moreover, as environmentally friendly energy sources, they have a higher energy intensity than other alternative energy sources.

According to the purpose of hydroelectric energy potential determination studies, in addition to physical data about the study area, long-term measurement data (discharge, temperature, evaporatranspration, etc.) should be known as much as possible. Various methods to determine the hydroelectric energy potential in the region with missing data have been developed in the previous studies. One of these methods is the power duration curve method. This method has a field of use in solving the problem of determining hydroelectric energy potential.

In this study, the determination of the hydroelectric energy potential of the intermittent rivers in the Antalya basin with the power duration curve model was investigated. The discharges were determined by current observation stations established by the relevant institutions on the rivers. In Turkey, discharge measurements are carried out by the General Directorate of State Hydraulic Works (DSİ). The independent variables of catchment area (A) and basin relief (H), which express the characteristics of the region, were obtained from the discharge observation stations. Precipitation (R) values were obtained from CHRS RainSphere data. Flow and power duration curves were constructed using the discharge and basin relief data of the calibration stations. Then, six models from the results of quadratic and linear regression analyses were used to find the best regional model. The regression coefficients in the regional model were determined from the basin characteristics. The obtained regional power duration curves and annual total power (MW) values were checked with performance criteria such as R2, NSE, MAE, RMSE, MSE, VE, BiasPHV, SPDC and BiasPLV.