FBE- İnşaat Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/9495

Gözat

Konu "A Probabilistic Model" ile FBE- İnşaat Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
  • Öge
    Taşkın Debilerinin Tahmini İçin Olasılık Modeli
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-07-15) Sökmel, Esra ; Önöz, Bihrat ; 10116826 ; İnşaat Mühendisliği ; Civil Engineering
    Taşkın bir dere yatağındaki mevcut su miktarının, havzaya normalden fazla yağmur yağması veya havzada mevcut kar örtüsünün erimesinden dolayı hızla artması ve yatak çevresinde yaşayan canlılara, arazilere, mal ve mülke zarar vermesi olayına denmektedir. Taşkın ekonomi ve insan hayatı açısından önemli kayıplar oluşturan doğal afetlerden biridir. Ülkemizde sel ve taşkın, depremlerden sonra en büyük can ve mal kaybına neden olan doğal afetlerdir. Taşkın afetlerini yalnızca meteorolojik oluşumlara bağlı olarak ifade etmek mümkün değildir. Özellikle Türkiye gibi ekonomik gelişme faaliyetinin yoğun bir biçimde devam ettiği ülkelerde, sanayileşme ve sektör çeşitliliğinin beraberinde getirdiği kentleşme aktivitesi, akarsu havzalarının muhtelif kesimlerindeki insan faaliyetinin çeşitliliğini ve yoğunluğunu da büyük ölçüde arttırmaktadır. Herhangi bir havzada oluşan taşkınların yağış, havza ve iklim özelliklerine bağlı olarak rastgele özellikte oluşmaları nedeniyle öncede tahmin edilmeleri oldukça zordur. Taşkın tahminlerinden elde edilen belli yinelemeye sahip tasarım taşkın değerleriyle su yapılarının ve toprak kaynaklarının korunması ve geliştirilmesi için bir takım önlemlerin tekniklerin geliştirilmesi amaçlanır. Özellikle bozuk kentleşme, düzensiz yapılaşmaların yaygınlaşması gibi arazi kullanımında meydana gelen değişiklikler ve iklim değişikliği etkilerinin bir sonucu olarak artarak yaşanan taşkınlar, yeni istatistiksel yöntemlerin ve modelleme araçlarının gerekliliğini ortaya koymaktadır. Havzalardaki bu türden değişimler ölçülen hidrolojik verilerin homojenliğini ortadan kaldırmakta ve klasik taşkın frekans analizi yöntemlerini yetersiz kılmaktadır. Bu sebeple dünya üzerinde birçok araştırmacı tarafından taşkın tahminleri üzerine birçok yöntem geliştirilmektedir. Bu tez kapsamında da bu çalışmalardan biri olan olasılık modeli incelenecektir. Bu çalışmada ülkemizde bulunan 54 akım gözlem istasyonuna Majone ve Tomirotti tarafından geliştirilen olasılık modeli uygulanmıştır. Olasılık modeli kullanılarak çeşitli dönüş aralıklarında taşkın tahminlerinde bulunulmuştur. Olasılık modeli uygulanırken 54 akım gözlem istasyonuna ait Devlet Su İşlerinden temin edilen en güncel taşkın değerleri kullanılmıştır. Olasılık modeli geliştirilirken 54 akım gözlem istasyonuna ait çeşitli parametreler kullanılmıştır. Taşkın tahminlerinde kullanılmak üzere geliştirilen bu modele ait denklemlerin uygulanabilirliği kolay olduğu için modelin uygulanmasının kolay bir yöntem olduğu söylenebilir. Olasılık modeline genel olarak bakıldığında modelin değişim katsayısı (Cv)’na bağlı olarak değişim gösterdiği söylenebilir. Değişim katsayılarının büyük olduğu akım gözlem istasyonlarında modelin performansının, değişim katsayılarının küçük olduğu akım gözlem istasyonlarına göre daha düşük olduğu söylenebilir. Ayrıca modelin performansı dönüş aralığına bağlı olarak da değişmektedir. Bu tez kapsamında geliştirilen olasılık modelinde en başarılı sonuçlar 50 yıllık dönüş aralığında elde edilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında olasılık modelinin performansını belirlemek amacıyla literatürde en çok bilinen ve kullanılan olasılık dağılımları, olasılık model hesaplarında kullanılmayan 5 kontrol akım gözlem istasyonunda çeşitli dönüş aralıklarında taşkın tahminlerinde bulunmak için kullanılmıştır. Bu tez çalışmasında yararlanılan olasılık dağılımları GEV, Gumbel ve Log-PearsonIII dağılımlarıdır. Bu dağılımlar kullanılarak 10, 20, 50, 100, 200 yıllık dönüş aralıklarına ait taşkın tahminlerinde bulunulmuştur. Bu dağılımlar kullanılarak elde edilen taşkın debi sonuçları ile olasılık modeli uygulanarak elde edilen sonuçlar sonucunda modelin performansı belirlenmiştir. Modelin performansını belirlemek amacıyla seçilen akım gözlem istasyonlarının sayısının az olmasıyla beraber modelin uygulanan akım gözlem istasyonlarında başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Olasılık modelinin performansını belirlemek amacıyla daha fazla akım gözlem istasyonu seçilerek modelin performansı hakkında daha fazla yorum yapılabilir. Modelin performans sonuçları incelendiğinde olasılık modelinin ülkemizdeki akım gözlem istasyonlarında başarılı sonuçlar verdiği söylenebilir. Kontrol akım gözlem istasyonu sayısı arttırılarak modelin performansı hakkında daha başarılı sonuçlar elde edilebilir. Olasılık modelinde mevcut kısıtlı sayıda ölçüm yapılan havza verileri kullanılmıştır. Modelin performansının daha fazla akım gözlem istasyonu verileri kullanılarak artabileceği düşünülmektedir. Ayrıca modelin veri olduğu taktirde havza bazında da geliştirilmesi ile daha başarılı sonuçlar alınabileceği düşünülmektedir. Geliştirilen model ölçüm olmayan akarsu havzalarında ortalama akım değeri ve değişim katsayısı (Cv) çeşitli regresyon teknikleri kullanılarak elde edildiğinde başarı ile kullanılabilecektir. Bu amaçla literatürde çeşitli hidrometeorolojik büyüklüklerle (alan, yağış şiddeti, yağış, buharlaşma, vb.) bu değerlerin başarılı tahminleri yapılabilmektedir.