Modeling and Operation Practice of Bahcelik Dam and Units with WEAP (Water Evaluation and Planning System) Program


Creative Commons License

Çıtakoğlu H. , Coşkun Ö.

Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, vol.5, no.3, pp.213-226, 2020 (Other Refereed National Journals)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 5 Issue: 3
  • Publication Date: 2020
  • Title of Journal : Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi
  • Page Numbers: pp.213-226

Abstract

This study is concerned to make a simulation models of Kayseri Pinarbasi Bahcelik Dam and units, responsibility of DSI at Zamanti River Sub−basin, which a sub-basin of the Seyhan River Basin in Turkey by using modelling program WEAP which is accepted in the world. In this model; there are 6 irrigation units, HEPP unit and diversion unit to replace the Sarimsakli Dam. Currently, as of 2015, a total gross area of 3415 ha is irrigated with the units in operation and 27,00GWh of energy is generated annually. Once the units of the dam have been completed and reached full development status, a gross area of 49033 ha will be irrigated, a total of 27,00 GWh of energy will be generated annually and 30,97 hm3 of water will be derived to Sarimsakli Dam. The aim of the dam modeling is to be able to take the project as a whole and to evaluate the supply−demand balance of the reservoirs and units through the simulations generated by the WEAP program. In addition, substructure will be established for different purposes (flood, drinking water, etc.) to be carried out later on this model of the dam. Operational simulations were made on the model based on the updated water budget and the effects of agricultural irrigation and energy production of the units on each other were examined. In this simulation model of the dam created with the WEAP program, various priorities and restrictions were given to the units and analyzes were made for the accepted operating rules. When meeting the needs of irrigation units is considered as the first priority as a result of the operation works in case of full development, energy production decreases to 16,60 GWh/year and a water deficit of 10,60 hm3 occurs in the system. On the other hand, in the operation study, which is considered as the first priority for the dam to be full and energy production is more priority than irrigation, the energy production is 26,40 GWh/year and the water deficit in the system is 6,60 hm3.In real conditions, it is not desirable to have a water deficit in the system. The relationship between irrigation and energy production varies according to the demand priority order assumed by the program. When comparing the values in real conditions determined by DSI and the values obtained as a result of the simulation, it was concluded that the operation study with the WEAP program was insufficient.

Bu çalışma, Türkiye’deki Seyhan Havzası’nın alt havzası olan Zamantı Irmağı Alt Havzasında bulunan DSİ sorumluluğundaki Kayseri Pınarbaşı Bahçelik Barajı ve ünitelerinin Dünya’da da kabul gören bir modelleme programı olan WEAP programı kullanılarak benzetim modelinin oluşturulmasıyla ilgilidir. Bu modelde; baraj rezervuarı ile birlikte 6 adet sulama ünitesi, HES ünitesi ve Sarımsaklı Barajını ikame etme amaçlı çevirme ünitesi bulunmaktadır. Mevcut durumda (2015 yılı itibari ile) işletmede bulunan ünitelerle ile toplam brüt 3415 ha alan sulanmakta ve yıllık 27,00 GWh enerji üretilmektedir. Barajın üniteleri tamamlanıp tam gelişme durumuna ulaştığında ise brüt 49033 ha alan sulanacak, yine yıllık toplam 27,00 GWh enerji üretilecek ve 30,97 hm3 su Sarımsaklı Barajına iletilecektir. Barajın modellenmesindeki amaç hem projeyi bir bütün olarak ele alabilmek hem de rezervuar ile ünitelerin arz-talep dengesini tam gelişme durumunda WEAP programının oluşturduğu benzetimler üzerinden değerlendirebilmektir. Ayrıca barajın bu modeli üzerinden daha sonra yapılacak olan farklı amaçlı (taşkın, içme suyu vb.) çalışmalara da altyapı oluşturulacaktır. Güncellenen su bütçesine göre model üzerinden işletme benzetimleri yapılmış ve ünitelerin tarımsal sulama ile enerji üretimlerinin birbirleri üzerine etkileri incelenmiştir. WEAP programı ile oluşturulan baraja ait bu benzetim modelinde ünitelere çeşitli öncelikler ve kısıtlar verilerek kabul edilen işletme kuralları için analizler yapılmıştır. Tam gelişme durumunda yapılan işletme çalışmaları sonucu sulama ünitelerinin ihtiyaçlarının karşılanması birinci öncelik olarak kabul edildiğinde enerji üretimi 16,60 GWh/yıl’a düşmekte olup sistemde 10,60 hm3 su açığı oluşmaktadır. Barajın tam dolu olması birinci öncelik kabul edilerek yapılan ve enerji üretiminin sulamalardan daha öncelikli olduğu işletme çalışmasında ise enerji üretimi 26,40 GWh/yıl ve sistemdeki su açığı ise 6,60 hm3 olmaktadır. Gerçek koşullarda sistemde su açığının olması istenilen bir durum değildir. Sulama ile enerji üretimi arasındaki ilişki ise programın varsaydığı talep öncelik sıralamasına göre değişmektedir. DSİ’nin belirlediği gerçek koşullardaki değerler ile benzetim sonucunda çıkan değerler kıyaslandığında WEAP programı ile yapılan işletme çalışmasının yetersiz kaldığı sonucuna ulaşılmıştır.