Karstik olmayan havzalarda yapay akış-sürek eğrisinin elde edilmesi (Doğu Karadeniz örneği)

Abstract

Yenilenebilir enerjinin öneminin gittikçe artması nedeniyle enerji üretimi de gitgide bu alana kaymaktadır. En eski ve en yaygın kaynak olan hidroelektrik enerjisinin de bu pastadaki payı azımsanamayacak boyuttadır. Bir su kuvveti tesisinin planlanmasındaki başlıca faktör şüphesiz o bölgedeki akış değerleridir. Ancak bu ihtiyaç duyulan akış ölçümleri maalesef akarsuların tüm kolları üzerinde yapılamamaktadır. Kısacası akış ölçümü olmaması yani akış sürek eğrisinin elde edilememesi hidrolojik tasarımın ana sorunlarından biridir. Geçmişte de farklı verilerle ve çözüm teknikleriyle akış-sürek eğrisi elde edilmesi yada bölgeselleştirilmesi birçok çalışmaya konu olmuştur. Bu çalışmada da, akış sürek eğrileri üstel bir bağıntı (akış=?*?-?*t) ile ifade edilip bu bağıntının parametreleri modellenmiştir. Üstel ifadedeki ? ve ? parametrelerinin enlem, boylam, yükselti, akaçlama alanı ve yıllık ortalama yağış verileriyle elde edilmesi denenmiştir. Karstik olmayan yapıdaki Doğu Karadeniz Bölgesi, yani DSİ 22 numaralı Doğu Karadeniz Havzası çalışma alanı olarak seçilmiştir. DSİ’ye ait 28 akım gözlem istasyonunun kullanıldığı çalışmada akış verilerinin doğal hali, logaritmaları ve doğal logaritmaları ile işlemler yinelenmiştir. Çalışmada uzun süreli günlük ortalamalar, yani her istasyon için 365 değer kullanılmıştır. Tüm Türkiye'yi karstik/karstik olmayan bölge ayrımı yapmaksızın ele alan çalışmayla karşılaştırıldığında, bölgesel yapıdaki bu çalışma ile daha yüksek korelasyonlar elde edilmiştir. Akış-sürek eğrisi ile en yüksek ilişkinin elde edildiği model istasyona ait tüm özellikleri içeren bağıntıdır. Ayrıca akış verilerinin doğal hallerinin kullanılması da en yüksek ilişkiyi vermiştir. Buna ek olarak, sonuçların daha da iyileştirilmesine yönelik akış-sürek eğrisinin bir bölümünün modellenmesi denenmiş, ancak bunun sonuçlarda olumlu bir etki yaratmadığı görülmüştür.

The gradual increase on the importance of renewable energy directs the magnitude of the production of total energy towards this area also. The oldest and commonly used resource of energy is hydropower that has an underestimated dimension in this market. The main factor in planning of an hydro-power plant undoubtedly depends on the existence of flows in cited region. However, these flow measurements have not been carried out on every courses of the basin. Briefly said, the not observed and measured flow-values, that means not obtaining the flow-duration curve, is one of the most commonly problems of an hydrological design. In recent studies, synthetically created of the flows-duration curve and regionalization attempts with different approaching techniques and methods have been investigated. In this study also, flow-duration curves are expressed with an exponential equation (flow=?*?-?*t) and the parameters of the model are simulated. It has been tested even if the obtaining the parameters ? and ? of a combination of latitude, longitude, altitude, drainage area, and long-term averaged annual precipitation data. Eastern Black Sea Region of non-karstic formation, namely the basin numbered as 22 by DSI (State Hydraulic Authority) was chosen as the case-study area. In the study 28 flow observation stations (AGİ) in this region have been used. The analyses have been repeated for observed, transformed of their normal and Neperian-logarithm data. Long-term averaged daily data for each station, also 365 values, have been utilized. The modeling-study performed in a non-karstic basin have given more reliable and high correlations compared to the previous study contained the whole Turkey without making separation. The model that obtained the highest relation with the flow duration curve is the correlation that possesses all the features of the station, namely all meteophysico-geographical data. Besides, using the originally observed values of the flow data has given highest correlations. In addition, it was tried to model a part of flow duration curve to enhance the results, but it was seen that this did not have a positive impact on the results. Thus, it was concluded that, with the given correlation, the flow duration curve can be obtained by high definition.