Fiziksel tabanlı global brook90-R hidrolojik modelinin Türkiye'de bazı nehir havzalarında uygulanabilirliği: Akım tahmin çalışması
The applicability of the global brook90-R physically-based hydrologic model in some river basin in Turkey: Flow estimation study
Yazar: MUHAMMET CAFER ÜLKER
Danışman: DOÇ. DR. MERAL BÜYÜKYILDIZ
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Hidrolojik modelleme = Hydrological modelling ; Su bütçesi = Water budget ; Uzaktan algılama = Remote sensing

Özet:
Hidrolojik modellerin kullanımı havzalarda hidrolojik sürecin anlaşılması, hidrolik/hidrolojik değişenlerin tahmin edilmesi, su kaynakları üzerinde iklim değişikliği etkilerinin ortaya konulması, gelecek iklim projeksiyonlarının oluşturulması ve su yönetim stratejilerinin belirlenmesi açısından oldukça önemlidir.  
Bu çalışmada Türkiye'de ilk kez kullanılan fiziksel tabanlı Global BROOK90-R (GB90-R) hidrolojik modeli aylık akım miktarlarını tahmin etmek için Çarşamba Çayı, Karasu Çayı ve Körkün Çayı Havzalarına kurulmuştur. Modele girdi olarak meteorolojik (yağış, sıcaklık, rüzgar ve radyasyon) ve fiziksel (sayısal yükseklik haritası, arazi örtüsü ve toprak haritaları) veriler girilmiştir. Model, Çarşamba Çayı Havzası için 1977-2016, Karasu Çayı Havzası için 1979-2020 ve Körkün Çayı Havzası için 1992-2017 periyodunda çalıştırılmıştır. Her bir havza için elde edilen model sonuçlarının başarısı determinasyon katsayısı (R2), Nash-Sutcliffe verimlilik katsayısı (NSE), Kling-Gupta verimlilik katsayısı (KGE) ve bias yüzdesi (PBias) metrikleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre GB90-R modeli ile aylık akım tahmininde en yüksek başarı NSE=0.570 değeri ile Karasu Çayı Havzası için elde edilmiştir. Modelin aylık akım tahmininde Çarşamba Çayı Havzasında (NSE=0.521 değeri ile) elde ettiği başarı ise Karasu Çayı'nda elde edilen başarıya oldukça yakındır. GB90-R modeli ile aylık akım tahmininde en düşük performans NSE=0.337 değerine sahip Körkün Çayı Havzasında elde edilmiştir. 
Çalışmada ayrıca GB90-R modelinin akım dışındaki diğer çıktıları olan evaporasyon (EVPP), toprak nemi (SWATT) ve kar (SNOW) her üç havza için su bütçesi açısından değerlendirilmiştir. GB90-R modelinin en önemli avantajı, girdi olarak sadece havza konumunu talep ederken çıktı olarak detaylı hidrolojik parametreler sunmasıdır.

Abstract:
The use of hydrological models is very important in terms of understanding the hydrological process in the basins, estimating the hydraulic/hydrological variables, revealing the effects of climate change on water resources, creating future climate projections and determining water management strategies. 
In this study, the physically based Global BROOK90-R (GB90-R) hydrological model, which was used for the first time in Turkey, was established in the Çarşamba Stream, Karasu Stream and Körkün Stream Basins to predict monthly streamflow amounts. Meteorological (precipitation, temperature, wind speed and solar radiation) and physical data (digital elevation map, land cover and soil maps) were entered as input to the model. The model was run for the period 1977-2016 for the Çarşamba Stream Basin, 1979-2020 for the Karasu Stream Basin and 1992-2017 for the Körkün Stream Basin. The success of the model results obtained for each basin was evaluated using the coefficient of determination (R2), Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) coefficient, Kling-Gupta Efficiency (KGE) coefficient and percent bias (PBias) metrics. According to the results obtained, the highest success in monthly streamflow estimation with the GB90-R model was obtained for the Karasu Stream Basin with NSE=0.570 value. The success of the model in the monthly flow estimation in the Çarşamba Stream Basin (with a value of NSE=0.521) is very close to the success of the Karasu Stream. The lowest performance in monthly flow estimation with the GB90-R model was obtained in the Körkün Stream Basin with NSE=0.337 value.
In the study, evaporation (EVPP), soil moisture (SWATT) and snow (SNOW), other outputs of the GB90-R model other than flow, were evaluated in terms of water budget for all three basins. The most important advantage of the GB90-R model is that it requests only the basin location as input, while providing detailed hydrological parameters as output.