Multi-objective optimization for sustainable use of surface-subsurface water in river basin scale
Nehir havzası ölçeğinde yerüstü ve yeraltı suların sürdürülebilir kullanımı için çok amaçlı optimizasyon
- Tez No: 864637
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYRULLAH AĞAÇCIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 171
Özet
Bu tez, Türkiye'nin Ergene Nehri Havzası'nda sürdürülebilir su kaynakları yönetimi için tasarlanmış yeni bir çerçeve sunmaktadır. Simülasyon ve çok amaçlı optimizasyon metodların kullanılarak, su kaybı ve yüzey suyu ile yeraltı su kaynaklarının sürdürülemez kullanımıyla ilgili sorunları ele alınmıştır. Su tüketimindeki artışlar, arazi kullanımı desenleri ve iklim değişkenliği gibi çeşitli faktörlerin, su kaynaklarının uzun vadeli sağlanmasını 2053 yılına kadar korumak amacıyla analiz edilmiştir. Simülasyon aşamasında, mevcut su kullanım sistemlerinin akış üzerindeki etkisi, besitleştirilmiş verilere dayalı metodlar kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca, SWAT ve MODFLOW modellerinin birleşimi olan SWAT-MODFLOW aracılığıyla da değerlendirilmiştir. Su altyapıları ve devlet politikalarıyla ilişkili kısıtları dikkate alarak, alt-havza düzeyinde su ihtiyaçları ve tüketimi gelecek için planlanmıştır. Ayrıca, kapsamlı bir senaryoda, su kaynaklarının çeşitli paydaşlar arasında adil bir şekilde dağıtılmasını sağlamak hedeflenmiştir. Can suyunun ve çevresel akışın temini, yeraltı su seviyesinin korunması ve aynı zamanda ekonomik düşüncelerden bağımsız olarak insan su ihtiyaçlarının karşılanması, 2053 yılına kadar değerlendirilmiştir. Bu sürdürülebilir su kaynakları yönetimine geçişi sağlamak için Çok Amaçlı Su Döngüsü Optimizasyon Algoritması (MOWCA) kullanılmıştır. Veri kısıtlamaları ve hesaplama karmaşıklıkları gibi zorluklara rağmen, yüzey ve yeraltı su ilişkilerini daha derinlemesine anlamayı sağlayarak, su kaynakları yöneticileri için değerli görüşler sunmaktadır. Sürdürülebilir su kaynakları yönetiminin ilerlemesini daha da hızlandırmak için su kalitesi simülasyonunu geliştirme, paydaş tercihlerini entegre etme ve su-enerji-gıda ilişkisini inceleme gibi gelecekteki araştırma yöntemleri önermektedir.
Özet (Çeviri)
This dissertation introduces a novel framework designed to achieve sustainable water resource management within Turkey's Ergene River Basin. Utilizing multi-objective simulation and optimization methodologies, the research aims to address issues related to water loss and the unsustainable exploitation of surface and groundwater resources. A comprehensive analysis of various factors, including changes in water consumption, land use patterns, and climate variability, is conducted to ensure the long-term viability of water resources up to the year 2053. In the simulation phase, the investigation utilizes the SWAT and MODFLOW models, along with their combination (SWAT-MODFLOW), to assess existing systems and simulate scenarios aimed at identifying optimal solutions. Furthermore, the study explores the utilization of both complex models and simplified versions. The research endeavors to develop efficient strategies for optimizing water consumption at the sub-basin level, taking into consideration constraints associated with existing water infrastructures and governmental policies. The overarching objective in the comprehensive scenario is to ensure equitable allocation of water resources among diverse stakeholders. Conducting a sustainability analysis with a primary emphasis on preserving environmental flow in the river, curbing groundwater depletion, and meeting human water requirements independent of economic considerations, the study employs the Multi-Objective Water Cycle Algorithm (MOWCA) to transition from existing conditions towards sustainable water resource management by 2053. Despite challenges such as data limitations and computational complexities, the research contributes to a deeper understanding of surface and subsurface water interactions, providing valuable insights for policymakers and water resource managers. The dissertation suggests future research directions focused on enhancing water quality simulation, incorporating stakeholders' preferences, and investigating the water-energy-food nexus to further the progress of sustainable water resource management.
Benzer Tezler
- Shading device design and optimization via genetic algorithm by using surface temperature metric and electricity load
Gölgeleme elemanı tasarımı ve yüzey sıcaklık metriği ve elektrik yükü kullanılarak genetik algoritma yardımıyla optimizasyonu
AYŞEGÜL ÖYKÜ GÖRGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
EnerjiYaşar Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK KUNDAKCI KOYUNBABA
- Bambu malzeme davranışına bir model olarak kabuk strüktür tasarım ve şekil optimizasyonu
Shell structure design and shape optimization as a model for material behavior of bamboo
ESRA DEMİREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEMAN FİGEN GÜL
- Multi-objective optimization at a crude novel lipase catalyzed fame production: Kriging as an alternative to RSM
Saflaştırılmamış yeni bir lipaz ile katalizlenen fame üretiminin çok hedefli optimizasyonu: RSM'e alternatif olarak Kriging
CEYDA KULA
Doktora
İngilizce
2018
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAT ALPAGU SAYAR
- Sustainable machining of difficult-to-cut materials using MQL technique
İşlenmesi zor malzemelerin minimum miktarda yağlama yöntemi kullanılarak sürdürülebilir talaşlı imalatı
KHALED ALI OSMAN
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Tasarımı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADIK ENGİN KILIÇ
DOÇ. DR. HAKKI ÖZGÜR ÜNVER
- Multi-objective evolutionary optimization of photovoltaic glass for thermal, daylight, and energy consideration
Fotovoltaik camın termal, gün ışığı ve enerji bakımından çok amaçlı evrimsel optimizasyonu
AYBÜKE TAŞER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA TUĞÇE KAZANASMAZ
DOÇ. DR. BAŞAK KUNDAKCI KOYUNBABA