Sentetik debi süreklilik eğrilerinin matematiksel yöntemlerle belirlenmesi ve doğu karadeniz örneği
Determination of synthetic flow duration curves by using mathematical methods and a case study in the black sea
Yazar: FATİH SAKA
Danışman: PROF. DR. ÖMER YÜKSEK
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Debi tahmini = Discharge estimation ; Regresyon analizi = Regression analysis

Özet:
Bu çalışmada, akım verisi bulunmayan veya yetersiz olan havzaların debi süreklilik eğrilerinin (DSE) tahmin edilmesi maksadıyla, Doğu Karadeniz'deki 39 adet akım gözlem istasyonunu (AGİ) kapsayan bir model geliştirilmiştir. Her bir AGİ'nin 10 yıllık debi değerleri, koordinat bilgileri ve bölgede bulunan meteoroloji istasyonlarının, sıcaklık, yağış ve koordinat bilgileri temin edilerek drenaj alanlarının sınırları çizilmiştir. Thiessen Metodu kullanılarak havzaların yıllık toplam yağış ve sıcaklık değerleri elde edilmiştir. Her bir istasyonun %0-100, %20-100 ve %30-100 aşılma oranlarına karşılık gelen debi verilerine logaritmik ve eksponansiyel fonksiyonlar uygulanmış ve regresyon katsayıları elde edilmiştir. Eksponansiyel denklemin katsayıları, her bir AGİ'ye ait topoğrafik ve iklimsel özelliklerle ilişkilendirilmiştir. Topoğrafik özellikler olarak drenaj alanı, drenaj yoğunluğu, toplam akarsu uzunluğu ve akarsu kollarının ortalama eğimi; iklim özellikleri olarak ise, ortalama yıllık toplam yağış yüksekliği ile yıllık ortalama sıcaklık değerleri kullanılmıştır. Ayrıca %10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 ve 90 aşılma oranlarına sahip olan debi değerlerinin havza özellikleriyle ilişkileri belirlenmiştir. Sonuç olarak, veri ölçümü bulunmayan havzaların debi değerlerinin tahmin edilmesi için gerekli denklemler iki farklı yöntemle tahmin edilmiştir. Her iki yöntemle elde edilen korelasyon katsayılarının yüksek ve denklemlerin rölatif hatalarının kabul edilebilir düzeyde olduğu belirlenmiş ve denklemlerin güvenilir olduğu kanaatine varılmıştır.

Abstract:
In this study, in order to estimate flow duration curves (FDC) for basins which have insufficient or unavailable flow data, a model which contains 39 streamflow gaging stations (SGS) in the Eastern Black Sea has been developed. 10 yearly discharge values and location data for each SGS, as well as, temperature, precipitation and location data for meteorological stations have been obtained and drainage areas have been determined. Annual temperature and precipitation values for each SGS were calculated by Thiessen Method. Logarithmic and exponential functions were applied to discharge values corresponding to 0 to 100, 20 to 100 and 30 to 100 percentage exceedance probabilities of each SGS and regression coefficients were obtained. The coefficients of exponential function have been correlated by topographic and climatic parameters of each SGS. Drainage area and density, total stream length and mean slope of tributariy values were topographic; and mean annual precipitation height and temperature values were climatic parameters. Discharge values with 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 exceedance probabilities have also been correlated by topographic and climatic parameters of each SGS. As a result, the equations required to estimate discharge values at ungauged basins have been estimated by using two methods. It has been determined that the correlation coefficients are high and the relative errors are at acceptable levels and it has been concluded that these equations are reliable.