Long-term modelling of the Arkun multipurpose reservoir

Modélisation à long terme du réservoir polyvalent d’Arkun

¹ Bjoernsen Consulting Engineers, Hydraulic Department, 56070 Koblenz, Germany
² EnerjiSA, Engineering Management, Istanbul, Turkey

^* Corresponding author: r.haselsteiner@bjoernsen.de

Abstract

The Arkun hydropower and dam project is located on the Coruh River in the North-west of Turkey. The project was completed in 2014. The reservoir is mainly used for energy generation. For this purpose, a main powerhouse with 225 MW and an environmental powerhouse with 12 MW were constructed. Additionally, the reservoir and operation scheme shall contribute to mitigate floods. A minimum ecological flow is mandatory in the Coruh River between the river section reaching from the eco powerhouse which is located downstream of the CFSGD dam and the main powerhouse which is connected to the reservoir via a 14 km headrace tunnel. During the feasibility stage the hydropower projects in Turkey frequently applied simplified methods for the estimation of the energy generation potential. This approach led to an overestimation of the energy general in many cases. Therefore, a reservoir operation model was created which considered monthly runoff data from 1963 to 2005. This model considered the operation of the two powerhouses, evaporation, potential irrigation uses, and spilling. In order to provide a reliable annual generation prognosis, the future development status was considered by the adaptation of the run-off time series. The results of this modelling confirm both the estimated power production during feasibility stage and the actual power production during the operation period.

Résumé

Le projet hydroélectrique et de barrage d’Arkun, achevés en 2014, sont situés le long de la rivière Coruh dans le nord-ouest de la Turquie. Puisque le réservoir est principalement utilisé pour la production d’énergie, une centrale électrique principale de 225 MW et une centrale environnementale de 12 MW ont été construites. En outre, le réservoir et le programme d’exploitation devront contribuer à atténuer les inondations. Un débit écologique minimal entre la centrale écologique située en aval du barrage CFSGD et la centrale électrique principale est obligatoire pour alimenter la rivière Coruh. Le barrage CFSGD et la centrale électrique principale sont reliées au réservoir par un tunnel d’amont de 14 km. Au cours de l’avant-projet de faisabilité, le projet hydroélectrique en Turquie a fréquemment appliqué une méthode simplifiée pour l’estimation du potentiel de production d’énergie. Cette approche a conduit à une surestimation de l’énergie générale dans de nombreux cas. Par conséquent, un modèle d’exploitation des réservoirs a été créé, qui considérait les données mensuelles des écoulements de 1963 à 2005. Ce modèle considérait le fonctionnement des deux centrales électriques, l’évaporation, les utilisations potentielles de l’irrigation et les déversements. Afin de fournir un pronostic de génération annuel fiable, le développement futur a été pris en compte par l’adaptation.