Ankara üNİversitesi fen biLİmleri enstiTÜSÜ
Download 1.39 Mb. Pdf ko'rish
|
|
1. GİRİŞ
İnsan yaşamının vazgeçilmez unsurlarından olan su, sınırlı bir kaynaktır. İçme, kullanma, sulama amaçlı ve su ürünleri açısından suyun kalitesi çok önemlidir. Akarsu kirliliği, su kaynağının kimyasal, fiziksel, bakteriyolojik ve ekolojik özelliklerinin olumsuz yönde değişmesi şeklinde gözlenir ve önemli çevre problemlerinden biridir. Doğrudan veya dolaylı yoldan biyolojik kaynaklarda, insan sağlığında, balıkçılıkta, su kalitesinde ve suyun diğer amaçlarla kullanılmasında engelleyici bozulmalar oluşturacak madde ve enerji atıklarının akarsuya boşaltılması akarsu kirliliğini meydana getirir. Bu durum, nüfus artışı ve sanayi üretiminin hızla artmasına karşın su kaynaklarının sınırlı kalmasından dolayıdır. Dünya nüfusunun % 40’ını içeren 80 ülke şimdiden su sıkıntısı çekmektedir. Bu nedenle su kaynaklarının çok iyi değerlendirilmesi, bilinçli su ve atıksu yönetimiyle hayat kalitesini bozmadan alınacak önlemlerle akarsu kaynaklarının kirletilmesinin önlenmesi hayati önem taşımaktadır. Akarsularda kirlilik kontrolü ve su kalitesi iyileştirilmesi için kirletici kaynaklar ve yükler belirlendikten sonra bu yüklerin etkisinin nehir boyunca takip edilmesi ve incelenmesi gerekir. Bu nedenle bir akarsuyun matematik modelinin oluşturulması ve model parametrelerinin belirlenerek bilgisayar ortamında benzetimi gerekmektedir. Dünyaca kabul görmüş olan modellerin çoğunda dinamik benzetim özelliği yoktur ve model parametreleri hala deneme yanılma yoluyla belirlenir. Bu tezin birinci aşamasında, akarsuların dinamik modellenmesi için seri bağlı CSTR yaklaşımı yapılarak Yeşilırmak nehri dinamik olarak modellenmiş ve modelde yer alan kinetik parametreler optimizasyonla belirlenmiştir. Parametre belirleme, dinamik bir optimizasyon probleminin çözümünü gerektirdiğinden bu problemin çözümü için kontrol vektör parametrelemesine dayalı, ancak duyarlılık fonksiyonları bilgisin gerektirmeyen pratik bir yaklaşım kullanılmıştır. 2 Bir sonraki aşamada, akarsuda kirlenmeyi oluşturan bileşenlerin zaman içinde akarsu uzunluğu boyunca değişimini belirleyebilecek, model parametrelerini eniyileştirerek dinamik benzetimi, uzman desteği olmaksızın gerçekleştirme kolaylığını sağlamak üzere kullanıcı etkileşimli bir arayüze sahip olan AKAB yazılımı geliştirilmiştir. Yazılım, Yeşilırmak nehri üzerinde sahada yapılan dinamik ölçümlerle test edilmiş ve dünyaca kabul görmüş QUAL2E (Enhanced Stream Water Quality Model) su kalite modeli programının sonuçları ile kıyaslanmıştır. Sonuçta, akarsu sistemlerinde eş zamanlı koruma kontrol yönteminin belirlenebilmesi için gerekli olan dinamik model parametreleri farklı yaklaşım tarzlarına göre belirlenmiş ve dinamik benzetimde parametre belirleme için sistematik bir program geliştirilmiştir. |
