Doğu Anadolu Bölgesi yağış şiddeti –süre –tekerrür aralığı ilişkilerinin analizi
Analysis of Eastern Anatolia Region rainfall intensity-duration-recurrence interval (frequency) curves
Yazar: GÖZDE BİLGEHAN
Danışman: DOÇ. FATİH TOSUNOĞLU
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yağış şiddeti-süre-frekans aralığı eğrileri incelenmiş yağış verisinin analizi sonucu yağışın süresi, şiddeti ve frekansı (tekerrür) arasındaki dengeyi ifade eder. Su kaynakları projelerinin ekonomik ve güvenli planlanmasında ve şehir drenaj sistemlerinin tasarlanmasında kullanılır. Bu çalışmada amaç Doğu Anadolu Bölgesinde bulunan 12 adet yağış istasyonu için 5, 10 ,15, 30 dakikalık ve 1, 2, 3 ,4, 5, 6, 8, 12, 18 ve 24 saatlik sürelere karşılık gelen yağış verileri kullanılarak her bir istasyonun yağış şiddeti-süre-tekerrür aralığı  eğrilerinin oluşturulmasıdır. Bu amaç için ilk olarak yağış verilerinde söz konusu olabilecek antropojenik etkilerin belirlenmesi amacıyla 3 farklı homojenlik test (Standard Normal Homojenlik testi, Buishand testi ve Pettitt testi) kullanılmıştır. Daha sonra verilerdeki trendlerin istatistiki anlamlılığı ise Mann-Kendall trend testi ile analiz edilmiştir. Yağış verilerinin modellenmesi aşamasında ise literatürde yaygın bir şekilde kullanılan Gamma, Gumbel, Normal, Lognormal, Lojistik, Log-Lojistik ve Weibull olasılık dağılımlar fonksiyonları kullanılmıştır. Alternatif dağılımlar en iyi dağılımın belirlenmesi amacıyla farklı beş adet kriter AIC, BIC, KS, CvM ve AD kullanılmıştır. Test sonuçlarına göre söz konusu istasyonların yağış şiddetlerin modellenmesinde en iyi performans gösteren ilk üç dağılım sırasıyla Log-Lojistik, Lognormal ve Gamma'dır. Çalışmanın son aşamasında ise her bir istasyonun her bir veri seti için belirlenen en uygun dağılım modelleri kullanılarak farklı tekerrür aralıkları (5,10,20,50,100 ve 200 yıl) için yağış şiddeti değerleri hesaplanarak, her bir istasyona ait yağış şiddeti-süre-tekerrür aralığı eğrileri elde edilmiştir.

Abstract:
Rainfall intensity-duration-recurrence interval (frequency) curves (IDF) express the relationship between the duration, intensity and frequency (recurrence) of rainfall obtained from a series of analyzes of observed rainfall data. These curves are used in safe and economical planning and design of water resources projects and urban rainwater systems. The aim of this study is to develop IDF curves using rainfall series of standard durations (5, 10, 15, 30-minute and 1, 2, 3,4, 5, 6, 8, 12, 18 and 24 hours) at the twelve gauge stations loacted in the Eastern Anatolia Region, Turkey. For this purpose, first of all, three (3) different homogeneity tests (Standard Normal Homogeneity test, Buishand test and Pettitt test) were used to determine possible anthropogenic effects in data series. Then, the statistical significance of the trends in the data was analyzed with the Mann-Kendall trend test. In the modeling phase, Gamma, Gumbel, Normal, Lognormal, Logistic, Log-Logistic and Weibull probability distribution functions, which are widely used in the literature, were used. Five different criteria (Akaike Information Criterion (AIC), Bayesian Information Criterion (BIC), Kolmogorov-Smirnov test (KS), Cramer-Von Mises test (CvM) and Anderson Darling test (AD) were used to determine the best distribution among potential candidates. According to the test results, Log-Logistic, Lognormal and Gamma were selected as the best three distributions for modelling the rainfall intensities. In the last stage of the study, rainfall intensities for different return periods (i.e. 10, 20, 50, 100 and 200 years) were computed using the best fitted distrbution functions and the IDF curves were then computed.