Tarımsal Alanlarda Sulamanın Enerji Üretimi Üzerine Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, çok amaçlı ve çok barajlı bir su kaynakları sistemi için sulama suyu miktarının parametrik değişken olarak göz önüne alındığı bir optimizasyon modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model iki aşamalıdır. Modelin ilk aşamasında, kurak dönemin aylık ortalama akımları kullanılarak, güvenilir güç değerleri enbüyüklenmiştir. İkinci aşamada ise, modelde parametrik kısıt olarak enbüyüklenmiş güvenilir güç değerleri yerleştirilerek ve aylık ortalama akımlar kullanılarak sistemin toplam enerjisinin enbüyüklenmesi gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon tekniği olarak ardışık yaklaştırmalı dinamik programlama DPSA kullanılmıştır. Model Munzur Nehri Havzası’nda bulunan çok amaçlı ve çok barajlı bir su kaynakları sistemine uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar hem enerji üretimi faydası hem sulama suyu faydası hem de toplam fayda bakımından değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, sistemin toplam faydasının enbüyük olduğu yerde, sulama suyu miktarı 60x106 m3 olarak elde edilmiştir

Keywords

• Su kaynakları sistemi
• sulama
• enerji üretimi
• parametrik değişken yaklaşımı
• ardışık yaklaştırma
• dinamik programlama

Effect of Irrigation on Energy Production in Agricultural Areas

Abstract

In this study, an optimization model, taken into consideration to the irrigation water as parametric variable, is developed for a water resources system with multi-objective and multiple reservoirs. This model has two stages. In the first stage of the model, the maximized firm power values are maximized by using monthly mean inflow data of the drought period. In the second stage, the maximization of the total energy of the system is realized by locating firm power values as parametric constant and by using data of the monthly average inflow in the model. A dynamic programming with successive approximations is used as optimization technique. The model is applied to a water resources system with multiple reservoirs and multi-objective in the Munzur River Basin, Turkey. Results obtained are evaluated to the energy production, irrigation water and total benefits. As a result, the irrigation water has obtained as 60x10 m3 where the total benefit of the system is maximized

Keywords

• Water resources system
• irrigation
• energy production
• parametric variable approach
• dynamic programming
• successive approximations

References

1. Güvel . P. 1997. Ceyhan ve Seyhan Havzaları’nın Hec-5 programı ile taşkın kontrolü ve enerji optimizasyonu amaçlı simülasyonu. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Adana.
2. Labadie J. W. 2004. Optimal operation of multi-reservoir system: State-of-the-art review. Journal of Water Resources Planning and Management 130(2): 93-111.
3. Needham J. T., D. W. Watkins and J. R. Lund. 2000. Linear programming for flood control in the Iowa and Des Monies Rivers. Journal of Water Resources Planning and Management 126(3): 118-127.
4. Opan M. 2007. Çok barajlı sistemlerde çok amaçlı optimal işletme. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Doktora Tezi Kocaeli.
5. Sert M., G. Kızıltan, A. İ. Dalgıç , M. Karadeniz, A. U. Ünal ve S. Uşkay. 1982. Bir akarsu üzerindeki bir seri hidroelektrik işletilmesi: Munzur Suyu Projesi Uygulaması. TÜBİTAK Marmara Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Enstitüsü Yöneylem Araştırması Bölümü Gebze/Kocaeli. ve
6. Sert M., M. Öcal, N. Oktay ve M. Ertuğrul. 1983. Sakarya Havzası optimal enerji üretimi projesi. TÜBİTAK Marmara Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Enstitüsü Yöneylem Araştırması Bölümü Gebze/Kocaeli.
7. Sert M., M. Opan ve T. Temiz. 2007. Multi-objective optimal planning in multiple reservoir systems. International Congress on River Basin Management 554-567 Antalya.
8. Shim K.-C., D. Fontane and J. W. Labadie. 2002. Spatial decision support system for integrated river basin flood control. Journal of Water Resources Planning and Management 128(3): 190-201.

9. Temiz T. 2008. Çok Barajlı Havzalarda Uzun Süreli Planlama. Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi. Kocaeli.
10. Yakowitz S. 1982. Dynamic programming applications in water resources. Water Resources Research 18(3): 673-696.
11. Yeh, W. 1985. Reservoir management and operations models: A state-of-the-art review. Water Resources Research 21(12): 1797-1818.
12. Yi J., J. W. Labadie and S. Stitt. 2003. Dynamic optimal unit commitment and loading in hydropower systems. Journal of Water Resources Planning and Management 129(5): 388-398.
13. Yurtal R. 1993. Çoklu baraj sistemlerinin enerji optimizasyonu için geliştirilmiş etkin bir artırımlı dinamik programlama modeli ve aşağı Seyhan Havzası’na uygulanması. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Adana.