Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İBRAHİM HALİL DEMİREL
Danışman: İbrahim Yüksel
Özet:
Endüstrileşmeyle
birlikte, insan gücüyle yapılan işler büyük miktarlarda fosil yakıt enerjisi
kullanarak makinelerle yapılmaya başlanmış olup bu da büyük bir miktarda enerji
ihtiyacı oluşturmuştur. Bu küresel enerji tüketimi, nehir tipi hidroelektrik
projeleri başta olmak üzere alternatif enerji kaynaklarını keşfetme ihtiyacını
doğurmuştur. Türkiye’de küçük akarsulardan yararlanarak hidroelektrik enerji
üretimi henüz istenilen seviyeye ulaşmamıştır. Hidroenerji, suyun potansiyel
enerjisinin başta kinetik, daha sonra mekanik enerjiye dönüştürülmesiyle elde
edilen bir enerji tipidir. Herhangi bir akarsu kaynağı üzerinde bir
hidroelektrik santral projesi tasarlandığında, projelendirmede kullanılacak en
önemli iki parametre; akarsuyun debisi ve düşüsüdür. Hidroenerji potansiyeli
topografya ve hidrolojinin bir fonksiyonudur. Topografyadan yükseklik,
hidrolojiden de debi elde edilerek hidroenerji potansiyeli belirlenebilir. Bu
tez çalışmasının temel amacı, Fırat-Dicle havzasında yer alan Batman alt
havzasında hidroelektrik enerji üretiminin istenilen düzeyde artırılabilmesini
sağlamak ve yerel olarak uygulanabilecek potansiyel elektrik üretimini tahmin
etmek için basitleştirilmiş bir yöntem sunmaktır. Bu çalışmada, Hidrolojik
Modelde (HM) kullanılmak üzere üç adet yağış istasyonun eksik günlük yağış
verileri Yapay Sinir Ağı (YSA) Yöntemiyle tahmin edilmektedir. Daha sonra
Batman ili alt havzası üzerinde Akım Gözlem İstasyonu (AGİ) bulunmayan sekiz
adet küçük akarsu üzerinde, havza sınırı ve drenaj ağı Havza Modelleme Sistemi
(HMS) (Watershed Modeling System (WMS)) tarafından hazırlanıp Hidrolojik
Mühendislik Merkezi Hidrolojik Modelleme Sistemi’ne (HMM-HMS) (The Hydrologic
Engineering Center Hydrologic Modelling System (HEC-HMS)) aktarılmıştır. Simülasyon
çalışmalarından elde edilen, modelin kalibrasyon (Basköy NSE = 87.0%, Celebiyan
NSE = 87.40%) ve doğrulama (Basköy NSE = 83.70%, Celebiyan NSE = 81.90%)
periyotları için ölçülmüş havza akım ve pik akım değerlerinin iyi bir şekilde
tahmin edilebildiğini göstermektedir. HMM-HMS modeli yardımıyla, ölçülen Başköy
ve Çelebiyan Derelerine ait parametrelerin kalibrasyon sonuçları, çalışma
alanındaki ölçümü olmayan sekiz adet akarsuya aktarılmış olup bu akarsuların
akımları simüle edilerek NSE ve BHH kriterleri ile değerlendirilmiştir. Çalışmada
ayrıca modelden elde edilen debi değerleri, Yüzgeçler ve Pitot Tüpü Yöntemleri
ile ölçülen hız değerlerine dayanarak hesaplanan debi değerleri ile
karşılaştırılmıştır. Daha sonra çalışma alanındaki sekiz adet alt havza için
Brüt Hidroelektrik Potansiyel (BHP), Hipsografik Eğri (HE) ve Düşü-Akım (DA)
Diyagramları Yöntemleriyle hesaplanmakta olup hidroelektrik fizibilite analizi
için Debi Süreklilik Eğrisi (DSE) kullanılmıştır. Sonuç olarak bu çalışma
sonucunda göz önüne alınan havzalardaki akarsular için 15 ila 35 m’den daha
yüksek düşülere sahip KHES’lerin yapılması durumunda maliyetlerini 2 ila 19 yıl
aralığında finanse edeceği belirlenmiştir. Ayrıca bir akarsu havzasının
hidroelektrik potansiyelinin, bir CBS çerçevesi içinde bir dijital yükseklik
modeli, akarsu ağı verileri ve HEC modeli gibi bir hidrolojik model
kullanılarak doğru bir şekilde değerlendirilebileceğini ortaya koymaktadır.