Büyükçekmece havzası için entegre edilmiş yüzey suyu ve yeraltı suyu hidrodinamik modeli
An integrated surface water and groundwater hydrodynamic model for Büyükçekmece watershed
Yazar: HEKMATULLAH MOHAMMADI
Danışman: PROF. DR. CEVZA MELEK KAZEZYILMAZ ALHAN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Büyükçekmece Gölü = Büyükçekmece Lake ; Hidrolojik modelleme = Hydrological modelling ; Modflow = Modflow ; Yer altı suları = Ground waters ; Yüzey suları = Surface waters

Özet:
Su kaynaklarının önemli bir parçası olan yeraltı suyunun sürdürülebilirliğini sağlayabilmek için, sulak alanların hidrolojik ve hidrolik modellemelerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada Büyükçekmece Havzası için yüzey suyu ve yer altı suyu hidrolojik ve hidrolik modellemesi yapılmıştır. Yüzey suyu modellemesi için HEC-HMS programı kullanılmıştır. Bu model ile farklı yağışlar altında bölgede oluşan yüzeysel akış ve sulak alan bölgesindeki sızma miktarı elde edilmiş ve yeraltı su seviyesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca şiddetli yağışlar sırasında oluşabilecek taşkın etkileri değerlendirilmiştir. Büyükçekmece Gölü çevresinde yer alan sulak alan bölgesine ait yeraltı suyu hidrolik modeli MODFLOW programından faydalanılarak oluşturulmuş ve bölgeye ait yeraltı su seviyesi değişimleri elde edilmiştir. HEC-HMS model çıktısı olan sızma miktarı MODFLOW program girdilerinden birini oluşturmuştur. 
HEC-HMS modeli için havza özelliklerini içeren parametreler yani havzanın alanı, eğimi ve geçirimliliği, akarsuların boyutları, taban eğimi ve pürüzlülüğü tanımlanmıştır. İlaveten, akım gözlem istasyonlarından ölçülen maksimum aylık debi değerleri, model kalibrasyonu ve verifikasyonu için kullanılmıştır. HEC-HMS modeli ile havza üzerinde oluşan yüzeysel akış hidrografı ve alt havzalarda oluşan sızma miktarı belirlenmiştir. Bataklık bölgesinde oluşan yeraltı suyu akımı modellemesi için akiferin sınır koşulları, tabakaların hidrolik iletkenlikleri, porozitesi ve özgül verimi gibi zemin parametreleri MODFLOW programına tanımlanmış ve analizler yapılmıştır. Bölgede bulunan gözlem kuyularından ölçülmüş olan yeraltı su seviyeleri ile yeraltı suyu hidrolik modelinin kalibrasyonu sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre yeraltı su seviyesinin uzun yıllar içerisinde değişimi elde edilmiştir. Son olarak 100 yıllık yağış ile HEC-HMS hidrolojik modelin simülasyonu yapılarak 100 yıllık taşkın debisi elde edilmiş ve buna göre MODFLOW yeraltı suyu hidrolik modeli ile olası taşkın sırasında yeraltı suyu seviyesinde ne kadar değişklik olacağı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In order to ensure sustainability of groundwater, which is a major element of water resources, hydrological and hydraulic models for wetlands are needed. In this study, an integrated surface water and groundwater hydrological and hydraulic model is generated for Büyükçekmece Watershed. HEC-HMS program is used for surface water modeling. With this model, surface runoff and infiltration under different rainfall events are obtained and the effects of surface runoff on groundwater table fluctuation is examined. The hydraulic model of groundwater flow for the region is generated by using MODFLOW program and change in groundwater head of the region under different rainfall events is obtained. The output of HEC-HMS model is used as input of the MODFLOW program. 
Input parameters for HEC-HMS model consist of watershed characteristics such as area, slope, and permeability and river characteristics such as bottom slope, length and roughness are defined. In addition, the maximum monthly flow rates measured at gauge stations are used for calibration and verification of the model. Soil parameters of the aquifer in the region, such as hydraulic conductivity, porosity and specific yield of the layers, and boundary conditions of the aquifer are defined in MODFLOW program. Calibration of groundwater flow hydraulic model is done by groundwater levels measured at observation wells in the region. According to the results obtained, the time-dependent change of the groundwater level at the wetland site is  obtained.