Yapay Arı Kolonisi ile Hazne Kapasitesinin Optimizasyonu: Köprüçay Örneği

Abstract

Gerek artan nüfus gerekse sanayileşmede meydana gelen gelişmelerle birlikte suya olan ihtiyaç hızla artmaktadır. Bu artış ise beraberinde yeni su kaynaklarının bulunması ve mevcutların optimum şekilde kullanılması problemini beraberinde getirmiştir. Akarsular, başlıca su kaynakları içerisinde yer almaktadır. Bu kaynaklar üzerine yapılacak sulama ve depolama sistemleri ile su ve enerji ihtiyaçları karşılanabilmektedir. Ancak planlama aşamasının çok titiz bir çalışma ile yapılması hem ihtiyaçların karşılanması hem de ekonomik açıdan oldukça önemlidir. Bu nedenle ölçüm istasyonlarından elde edilen verilerin mevcut veya geliştirilen yöntemler içerisinde çalışılan bölgeyi en iyi temsil eden metotla analiz edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada Köprüçay nehri Beşkonak akım gözlem istasyonundan elde edilen 63 yıllık aylık ortalama veriler kullanılmıştır. Literatürde mevcut Rippl, Eklenik Farklar ve Minimum Akımlar yöntemlerine ek olarak Yapay Arı Kolonisi (YAK) optimizasyonu ile modellenmiş ve %67, %75 ve %90 verimle çalışan hazne kapasiteleri belirlenmiştir. Bu depo kapasiteleri ile minimum %20 kapasite baz alınarak işletme çalışması yapılmıştır. %20 kapasitenin altına düşme oranına göre modeller arasından en iyi yöntem belirlenmiştir. Ayrıca çalışmada YAK modelinin otomatik olarak kullanımını sağlayan bir yazılımda literatüre kazandırılmıştır.

Keywords

• Köprüçay; Optimizasyon; Rippl; Yapay Arı Kolonisi; Eklenik Farklar; Minimum Akımlar

References

1. [1] Rippl, W. "The capacity of stroge-reservoirs for water-supply". In Minutes of the Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 270–278, 1883.
2. [2] Schultz, T. ve Schultz, G. A. "Comparison of required reservoirs storages computed by the Thomas-Fiering model and the ‘Karlsruhe’ model, type A and type B.", Hydrological Sciences Bulletin, 177–185, 1976.
3. [3] McMahon, T. A. ve Mein, R. G. "River and reservoir yield", Water Resources Publications, 1986.
4. [4] Gould, B. W. "Statistical methods for estimating the design capacity of dams", Journal of Institution of Engineers, 33(12): 405–416, 1961.
5. [5] Sattari, M. T., Salmasi, F. ve Öztürk, F. "Sulama amaçlı hazne kapasitesinin belirlenmesinde çeşitli yöntemlerin karşılaştırılması", Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 1–7, 2008.
6. [6] Özkul, S. "Çağlayan barajı aktif hazne hacminin olasılık matris yöntemleriyle irdelenmesi", DSİ Tek. BÜLTENLERİ - 107. SAYI, 27–38, 2010.
7. [7] Male, J. W. ve Mueller, F. A. "Model for Prescribing Ground‐Water Use Permits", Journal of Water Resources Planning and Management, 118, 543–561, 1992.
8. [8] Peralta, R. C., Cantiller, R. R. A. ve Terry, J. E. "Optimal Large-Scale Conjunctive Water-Use Planning: Case Study", Journal of Water Resources Planning and Management, 121, 471– 478, 1995.

9. [9] Nishikawa, T. "Water-Resources Optimization Model for Santa Barbara, California", Journal of Water Resources Planning and Management, 124, 252–263, 1998.
10. [10] Hajilal, M. ., RAO, N. H. ve SARMA, P. B. "Real time operation of reservoir based canal irrigation systems", Agricultural Water Management, 103– 122, 1998.
11. [11] Devi, S., Srivastava, D. K. ve Mohan, C. "Optimal Water Allocation for the Transboundary Subernarekha River, India", Journal of Water Resources Planning and Management, 131, 253– 269, 2005.
12. [12] Rao, S. V. N., Kumar, S., Shekhar, S. ve Chakraborty, D. "Optimal Pumping from Skimming Wells", Journal of Hydrologic
13. [13] Arslan, O. "An Optimization Model for the Management of Multi-Objective Water Resources Systems with Multiple Dams in Series", Fresenius Environmental Bulletin, Vol. 24, No. 10, pp. 3100, 2015.
14. [14] Saplıoğlu, K. Parametrik Havza Modellemesi ile Akım Tahmini: Köprüçay Nehri Havzası, Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Esntitüsü, 2010.
15. [15] Elektrik İşleri Etüt İdaresi. http://www.eie.gov.tr/turkce/hidroloji/09oakden iz.html, 2006.
16. [16] Akkaya, C. ve Tanrıverdi, M. "Sulama amaçlı barajlarda kısıntılı sulama ve işletme çalışmaları", Planlama Semineri, 1–32, 1992.
17. [17] Bayazıt, M. Biriktirme Haznelerinin Tasarımı ve İşletilmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul, 1997.
18. [18] Halden, E. ve Özkul, S. "Kritik dönem yöntemleri ile hazne hacminin belirlenmesi", Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 99–113, 2004.
19. [19] Babacanlı, Ü. G. ve Baran, T. "Çine çayı örneğinde biriktirme haznelerinin tasarımında farklı yöntemlerin değerlendirilmesi", Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27–36, 2006.
20. [20] Karaboga, D. ve Basturk, B. "A powerful and efficient algorithm for numerical function optimization: artificial bee colony (ABC) algorithm", Journal of Global Optimization, 39, 459–471, 2007.