Berta çayı havzasının yağış-akış ilişkisinin HEC-HMS ile modellenmesi
Modeling of rainflow-runoff relationship with HEC-HMS in Berta river basin
Yazar: ARJİN ATA
Danışman: PROF. DR. FEVZİ ÖNEN
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Hidrolik ve Su Kaynakları Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Berta Çayı = Berta Stream ; Hidrolojik modelleme = Hydrological modelling ; Yağış-akış modelleri = Rainfall-runoff models

Özet:
Bu çalışmada Doğu Karadeniz Havzası'nda yer alan Berta Çayı Havzası'nda akım ölçümü alınan 2334 nolu Bağlık, 2333 nolu Köprükaya ve 2326 nolu Dutlu akım gözlem istasyonu verileri ve Kaliforniya Üniversitesi' ne bağlı Hidrometeoroloji ve Uzaktan Algılama Merkezi (CHRS Data Portal) yağış verileri kullanılarak yağış-akış ilişkisi modellenmiştir. Bunun için Berta Çayı Havzası 1/25000 ölçekli topografik haritalar kullanılarak Alaska Satellite Facility (ASF)-ALOS PALSAR yardımıyla 12.5 x12.5 m çözünürlüğe sahip sayısal yükseklik modeli oluşturulmuş ve Bağlık çıkış noktası alınarak havza modellenmiştir. Havzanın sayısal yükseklik modeli ve akış yönleri kullanılarak havzanın drenaj ağı oluşturulmuştur. 
Berta Havzası'nın yağış-akış ilişkisi HEC-HMS hidrolojik modeli kullanılarak incelenmiştir. Havzada etkili yağış, havzanın zemin tipi ve arazi kullanımını dikkate alan SCS eğri numarası yöntemi ile hesaplamalar yapılmıştır. Etkili yağıştan akışa dönüşüm için SCS birim hidrografı yöntemi seçilmiştir. Kümeleme analizinde ise, değişken olarak her bir alt havza için eğri sayısı, gecikme süresi ve yağış verileri kullanılmıştır.  Toplanma süresi ve gecikme süresi gibi dönüşüm metodu parametreleri literatürde kullanılan bazı yaklaşımlar dikkate alınarak hesaplanmıştır.
Model performansını belirlemek için Nash Sutcliffe Efficiency (NSE) ve Determinasyon Katsayısı (R2) istatiksel ölçütleri kullanılmıştır. Bu çalışmada, 2334 nolu Bağlık akım gözlem istasyonunun bulunduğu havza çıkış noktasında NSE değeri 0.81, R2 değeri 0.88 olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak performans indeksi olan NSE ve R2 değerlerine bakıldığında başarılı sonuçlar elde edilmiş ve SCS Eğri Numarası ve SCS Birim hidrograf yöntemlerinin havzayı iyi bir şekilde temsil ettiği sonucuna varılmıştır. Gözlem ve HEC-HMS hidrolojik model değerleri arasında iyi bir uyum elde edilmiştir.
Yapılan çalışmalar ve elde edilen sonuçlar uygulamalı hidroloji alanında bir örnek ve Berta Çayı Havzası için bir öngörü niteliği taşımaktadır.

Abstract:
In this study; The rainfall-runoff relationship of the basin was modeled by using the data of the Bağlık, Köprükaya and Dutlu Stream Observation Stations, where flow measurements were taken in the Berta Stream Basin located in the Eastern Black Sea Basin, and the precipitation data of the Hydrometeorology and Remote Sensing Center (CHRS Data Portal) of the University of California. For this, a digital elevation model with a resolution of 12.5x12.5 m was created with the Alaska Satellite Facility (ASF)-ALOS PALSAR using 1/25000 scale topographic maps of the Berta Stream Basin and the basin was modeled by taking the Bağlık exit point. The drainage network of the basin was created by using the digital elevation model and flow directions of the basin.
The rainfall-runoff relationship of the Berta Basin was investigated using the HEC-HMS hydrological model. The effective precipitation in the basin was calculated by the SCS curve number method, which takes into account the soil type and land use of the basin. The SCS unit hydrograph method was chosen for effective precipitation-to-flow conversion. In the cluster analysis, the number of curves, lag time and precipitation data for each sub-basin are used as variables. Conversion method parameters such as time of concentration and time of lag were calculated by considering some approaches used in the literature. 
Statistical measures of Nash Sutcliffe Efficiency (NSE) and Coefficient of Determination (R2) were used to determine model performance. In this study, NSE was calculated as 0.81, R2 as 0.88 at the basin outlet point. As a result, when the statistical criteria NSE and R2 values were examined, successful results were obtained and it was concluded that the SCS Curve Number and SCS Unit hydrograph methods represented the basin well. A good agreement was obtained between the observation and HEC-HMS hydrological model values.
The study performed and the results achieved serve as examples in applied hydrology and have a prediction value for Berta Basin.