Coğrafi bilgi sistemi tabanlı kavramsal aylık yağış-akış modelinin geliştirilmesi
Development of geographical information system based conceptual monthly rainfall-runoff model
Yazar: KADER BENLİ
Danışman: DOÇ. DR. OKAN FISTIKOĞLU
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Aylık yağış-akış modelleri su kaynakları ile ilgili planlama çalışmalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Aylık yağış girdisini aylık akış çıktısına dönüştüren bu modeller, genellikle havza ortalama değerleriyle çalışan ortalanmış model yapısına sahiptirler. Ortalanmış modeller, havza karakteristiklerinin alansal değişkenliklerini dikkate almazlar. Ancak, su kütlesi ve/veya alt havza esaslı planlama çalışmalarında havzaların arazi kullanımı, toprak özellikleri ve jeolojik özellikleri gibi alansal değişim gösteren fiziksel unsurlarının alansal değişimleri ile birlikte ele alınmaları gerekmektedir. Bu amaçla literatürde birçok ortalanmış model geliştirilmiş ve bu modeller Coğrafi Bilgi Sistemleri araçları ile entegre edilerek planlama çalışmalarında kullanılır hale getirilmiştir. Sunulan bu çalışmada, havzaların arazi kullanımları, toprak yapısı ve jeolojik özelliklerini esas alan 5 parametreli ortalanmış aylık yağış-akış modeli raster katmanlar üzerinde çalıştırılarak, CBS ile entegre edilmiş ve model parametrelerinin alansal değişkenliklerini dikkate alabilen hale dönüştürülmüştür. Geliştirilen model, CBS ile hazırlanmış hücre esaslı raster veri yapılarını kullanan, matris bazlı bir bilgisayar programı olarak tasarlanmıştır. Kullanıcı tarafından istenilen alansal çözünürlükle çalışabilecek şekilde tasarlanan model, CBS analizleri sayesinde havzaların aylık akışlarını alansal dağılımlarıyla birlikte hesaplayabilmektedir. Gediz Havzası'nın önemli bir kolu olan Gördes Çayı üzerindeki Gördes baraj akımları test için kullanılmış ve havzanın aylık su bütçesi alansal olarak belirlenmiştir. İzmir kentinin içme suyu kaynağı olan Gördes Baraj Havzası'nın yayılı kirlilik kaynaklarının su kaynakları üzerinde etkilerinin de değerlendirilebileceği gösterilmiştir

Abstract:
Monthly rainfall-runoff models are frequently used in water resources planning and management. These models transform monthly rainfall values into monthly runoff series. Lumped models, which use mean basin characteristics, are commonly preferred in practice for simplicity. However, evaluation of water resources requires considering spatial and temporal variation of basin parameters such as land use, land cover, soil texture and geology. Thus, many lumped models in the literature integrates traditional hydrologic models and Geographical Information Systems.
This thesis presents a 5-parameter lumped monthly rainfall-runoff model integrated to the Geographical Information Systems -- GIS Based Conceptual Hydrologic Model. The model considers spatial variabilities of land use, soil texture and geological formations. In the model, cell based runoff estimations are simulated by a conceptual hydrologic model once input variables and model parameters are organized in raster data sets. Simulations are implemented a matrix-based computer program developed.
The result of the test study for Gördes basin an important fresh water source of Izmir shows that GIS based 5-parameter monthly rainfall-runoff model produces significant cell based runoff estimates. These estimates are especially valuable for the basins with spatial distrubuted rainfall data as well as known basin charecteristics. The model can be also beneficially used for the identification of pollution distribution throughout basins.