Aksu Çayı (Giresun) Akış Tahmini için SCN-CN Yöntemlerinin Karşılaştırmalı Analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ömer ÇELEBİ

Danışman: Hüseyin Turoğlu

Özet:

Hidrolojik modellemeler; hidrolojik döngüdeki olayları simüle etmeye çalışan, gerçek dünya sisteminin basitleştirilmiş temsili olarak ifade edilebilir. Sel ve taşkın alanlarının saptanması ve taşkın koruma konulu çalışmalar için sıklıkla başvurulan hidrolojik modellemeler; su mevcudiyeti ve gelecek senaryoları, çevresel planlama, su kaynakları yönetimi, uygulamalı jeomorfoloji ve mühendislik çalışmalarında da kullanılabilecek çözümler üretir. Gerçeği simüle etme özelliği, zamanla hidrolojik modellemelerin iyileştirilmesi ihtiyacını doğurmuş; araştırmacılar, yaptıkları yenilikçi çalışmalarla gerçeğe en yakın simüle işlemini gerçekleştiren yöntemleri ortaya koymuştur. Bu yüksek lisans tezinde de temel amaç, akım gözlem istasyonu bulunmayan küçük akarsu havzalarında, gerçeğe en yakın akım tahmini gerçekleştiren Eğri Numarası (Curve Number) yönteminin saptanmasıdır. Üç eğim ayarlı, bir revize ve bir standart yöntem olmak üzere toplamda beş farklı Eğri Numarası yöntemi kıyaslanmaya tâbi tutulmuştur. CORINE 2012 arazi örtüsü ve arazi kullanımı verisi, Kümbet Yaylası ve Yavuzkemal Meteoroloji İstasyonları rasatları ve ulusal toprak veritabanı kullanılarak Eğri Numarası yöntemleri Aksu Çayı üst havzasında uygulanmıştır. 3000 metrenin üzerine kadar yükselen çalışma sahasında, soğuk dönemde kar yağışı etkin olup, sıcak dönemde kar erimesi ve dolayısıyla gecikmeli akış etkin olmaktadır. Gecikmeli akışın, akım tahminleri üzerindeki dezavantajını daha net ifade edebilmek amacıyla akış tahminlerinin soğuk dönem ve sıcak dönem olmak üzere yılın iki farklı bölümünde yapılmasının mantıklı olduğu düşünülmüştür. Meteoroloji istasyonlarından alınan yağış verileri frekans analizi yöntemi kullanılarak akım tahmini işlemi için hazır hale getirilmiştir. Akım tahmini sonuçlarının kıyaslanabilmesi için E22A061 numaralı akım gözlem istasyonu verileri kullanılmıştır. Kıyaslama işlemi için ortalama hatalar karesi (MSE), kök ortalama hatalar karesi (RMSE), ortalama mutlak hata (MAE), ortalama mutlak yüzde hata (MAPE) yöntemleri kullanılmıştır. Hata ölçütü yöntemlerine göre elde edilen sonuçlar; ilk yöntem olan standart yöntemden sonra ortaya konulan yöntemlerin hem sıcak hem de soğuk dönemde standart yöntemden daha gerçekçi olduğunu göstermektedir. Soğuk dönemde Sharpley ve Williams’a ait eğim ayarlı eğri numarası yöntemi ile birlikte Ajmal ve arkadaşlarına ait eğim ayarlı eğri numarası yöntemi en gerçekçi yöntemlerdir. Sıcak dönemde ise gecikmeli akış, yöntemlerin performanslarını gözle görülür oranda azaltmıştır. Bu dönemde en etkili yöntem Ajmal ve arkadaşlarına ait eğim ayarlı eğri numarası yöntemi olmuştur. Yöntemlerin kendi aralarındaki bu denli performans farklılıkları, yapılması düşünülen çalışmalarda dikkate alınmalıdır.

Anahtar Kelimeler: Hidrolojik Modelleme, Eğri Numarası, Yüzey Akışı, Coğrafi Bilgi Sistemleri, Aksu Çayı (Giresun) Havzası, Gecikmeli Akış, İnfiltrasyon