Hidrolojik verilerdeki aykırı değerlerin tayini için bir metot geliştirilmesi ve Dicle ile Fırat havzalarına uygulanması
Improving a method for the determination of outliers in the hydroligical data and applying on the Euphrates and Tigris basins
Yazar: MAHSUM AYDIN
Danışman: PROF. DR. AHMET TUNA
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Taşkın frekans analizleri köprü, baraj, savak, menfez, kanal vb. su yapılarının projelendirilmesi ve tasarlanması için büyük önem taşımaktadır. Taşkın frekans analizi ile belirli bir dönüş aralığı için taşkın debilerinin istatistikî yöntemlerle tahmini yapılmaktadır.Son yıllarda küresel ısınmanın mevsimlerde meydana getirdiği değişiklikler ve konvansiyonel yağışlar nedeniyle ölçülen veriler arasında aykırı değerlere rastlanılmaktadır. Bu aykırı değerlerin örnek verinin standart sapmasını ve ortalamasını yükseltmesi nedeniyle klasik yöntemlerle (olasılık dağılım fonksiyonları) yapılan taşkın frekans analizi sonucu bulunan taşkın debileri çok yüksek ve anlamsız olmaktadır. Nitekim Fırat ve Dicle havzalarına ait istasyon verilerinin ortalama, standart sapma, çarpıklık katsayısı gibi istatistiksel değerleri hesaplanmış ve bu değerlerin çoğu istasyonda aykırı değerlerin varlığı nedeniyle yüksek çıktığı görülmüştür. Ayrıca bu istasyon verileri kullanılarak uyumun iyiliği testleri sonucu belirlemiş olduğumuz en uygun olasılık dağılım fonksiyonları ile hesaplanan taşkın debileri ile önerilen yöntem sonuçları arasındaki farklılıklar genellikle 1000 yıllık periyoda kadar nispeten düşük olsa da 10000 ve 20000 yıllık periyotlarda ciddi boyutlara ulaşmaktadır. Hâlbuki geliştirmiş olduğumuz yöntemde örnek veriye ait standart sapma ve ortalama gibi değerler kullanılmamaktadır. Örnek veriler için bir ?-T grafiği çizilip bu grafik yardımıyla aykırı değerler tespit edildikten sonra örnekten ayıklanmıştır. Daha sonra çizilen grafiğin doğal eğimine uygun bir şekilde taşkın debileri hesaplanmıştır. Sonuç olarak önerdiğimiz yöntem ile hesaplanmış olan taşkın debilerinin daha makul ve mantıklı değerler çıktığı görülmüştür. Hesaplanan bu değerlere göre tasarlanacak olan su yapılarının gereksiz büyüklükteki ebatlarda olması engellemiş olacak ve böylece ekonomik bir tasarım yapılması sağlanmış olacaktır.Ayrıca yine bu çalışmamızda kullanmış olduğumuz klasik dağılım fonksiyonlarından Gumbel Max. ve Log Pearson 3 dağılımlarının önerdiğimiz yöntemle yakın sonuçlar verdiği, aykırı değerlerin etkisinin en az görüldüğü ve Fırat ve Dicle havzası için en uygun dağılımlar olduğu belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Taşkın Frekans Analizi, Uygunluk Testleri, Olasılık Dağılım Fonksiyonları, Aykırı Değerler

Abstract:
Flood frequency analyses have a major importance for designing and projecting the bridge, dam, weir, culvert, channel and the other water structures. For a given return period estimation of flood flows by statistical methods is done by flood frequency analysis.In recent years, because of the changes caused by global warming on seasons and the conventional rains outliers are encountered between the measured data. As the sample data?s standard deviation and average are being raised by these outliers, the flood flows found as a result of the flood frequency analysis made by classical methods are very high and meaningless. In fact, the statistical values such as mean, standard deviation and skewness coefficient of the station data of the Euphrates and Tigris basins are calculated and it has been seen that these values are high in most of the stations due to the presence of outliers. In addition, using these stations? data, although the differences between the results of the flood discharges calculated by the most appropriate probability density functions designated by the goodness of fit tests and the proposed method are usually relatively low until 1000 year period, the differences reach to critical levels in 10000 and 20000 year periods. However, at the method we have developed the sample data?s standard deviation and average aren?t used. For the sample data ?-T graph is drawn and then with the help of this graph, outliers detected and cleaned out from the sample. Then, the flood flows were calculated in accordance with the natural slope of the drawn graph. As a result there seen the flood flows calculated by our recommended method are more reasonable and logical values. The water structures will be designed according to these calculated values will prevent to be unnecessary largeness size, and thus to make an economical design will be provided.Also in this study, from the classical distribution functions we have used Gumbel Max. and Log Pearson 3 distributions give close results to our recommended method?s, at least seen the effect of outliers and determined that this distributions were the most appropriate for the Fırat and Dicle basins.Keywords: Flood Frequency Analyses, Goodness of Fit Tests, Probability Density Functions, Outliers.