Akım öteleme metodu ile hidroelektrik potansiyelin farklı barajlar için karşılaştırılması
Comparison of hydroelectrical potential for different dams with flow routing method
Yazar: OZAN ŞİMŞEK
Danışman: DOÇ. DR. CEVZA MELEK KAZEZYILMAZ ALHAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bir ülkede sürekli artan enerji ihtiyacının karşılanmasında yenilenebilir enerji kaynakları önemli rol oynar. Yenilenebilir enerji, doğadaki enerji akışından elde edilen enerjidir. Yenilenebilir enerjinin gelişimi, insanların bu tür enerji kaynaklarından elde ettiği fayda ile doğru orantılıdır. Ülkemizde yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemlilerinden biri hidroelektrik enerji kaynaklarıdır. Türkiye, enerji talebinin karşılanması bakımından çok önemli bir hidroelektrik potansiyele sahiptir. Türkiye'nin sahip olduğu bu teknik ve ekonomik hidroelektrik potansiyelin uygun bir şekilde değerlendirilmesinde, ülke sınırları içerisinde yer alan nehirlerin üretebilecek enerji potansiyellerinin doğru bir şekilde belirlenmesi gerekmektedir. Hidroelektrik potansiyelin belirlenmesinde kullanılan yöntemlerden biri akım öteleme metodudur. Bu metot ile herhangi bir nehrin ve buna bağlı olarak da üzerine inşa edilecek baraja ait baraj gölünün hidrolik modellemesi yapılabilir. Bu sayede enerji üretimi bakımından, nehirlerden elde edilebilecek maksimum fayda sağlanmış olur. Bu çalışmada akım öteleme metodu kullanılarak Yukarı Seyhan Havzası'nda bulunan Zamantı Nehri üzerinde kurulabilecek bir hidroelektrik santralinden (HES) farklı işletme debileri ile elde edilebilecek yıllık enerji kapasiteleri hesaplanmıştır. Bu amaçla barajdan çıkacak akımı elde edebilmek için yağış, buharlaşma, sızma ve barajın üzerinde kurulu olacağı nehrin akımı göz önünde bulundurulmuştur. Öncelikle seçilen bölgeye ait günlük yağış ve sıcaklık verileri 17802 No'lu Pınarbaşı Devlet Meteoroloji İstasyonu'ndan temin edilmiştir. Ayrıca,  Zamantı Nehri'ne ait 2009 yılı günlük akım değerleri, 1822 No'lu Fraktin Akım Gözlem İstasyonu'ndan alınmıştır. Daha sonra Runge Kutta nümerik yöntemi kullanılarak akım öteleme metodu ile Zamantı Nehri üzerinde kurulabilecek bir hidroelektrik santralin hidrolik modellemesi yapılmıştır. Uygulama sonucunda elde edilen çıkış debisi değerleri ile, HES'in farklı işletme debileri için hidroelektrik potansiyeli hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Renewable energy resources play an important role in supplying the energy demand of a country. Renewable energy is an energy which may be obtained from natural energy flow. Development of renewable energy is directly proportional with the benefits of people. One of the most important renewable energy resources is hydroelectric energy in our country. Turkey has a very important hydroelectric potential in terms of meeting the energy demand. The energy potential of rivers in Turkey should be determined in detail in order to be able to produce and use the hydroelectric potential properly. One of the common methods is flow routing method in modeling and calculating the hydroelectric potential. Hydraulic models of rivers and dam reservoirs built on rivers may be developed using this method. This way, maximum gain of energy production can be provided from rivers. In this study, annual energy capacities of an hydroelectric power plant (HEPP) with different operating flows are calculated by using flow routing method. The planned HEPP will be built on the Zamantı River which is located in the Upper Seyhan River Basin. For this purpose, precipitation, evaporation, infiltration and inflow into the dam reservoir are taken into account in order to obtain the outflow from the dam reservoir. First, daily precipitation and temperature are obtained from No. 17802 Pınarbaşı State Meteorological Station. Then, daily flow rates of Zamantı River observed during 2009 are taken from No. 1822 Fraktin Flow Observation Station. Finally, the hydraulic modeling of an hydroelectric power plant (HEPP), which may be built on the Zamantı River, is developed by flow routing using Runge Kutta Numerical Method. The calculated outflow rates are then used in computing the hydroelectric potential of the HEPP for different operating flows and results are compared.