Yüzeysel Su Kalitesi Modellerinde Besi Maddesi Döngülerinin Simülasyonlarında Kullanılan Model Katsayıları İçin Veri Tabanı Tasarımı Ve Geliştirilmesi

Abstract

Su kalitesi modellerinin tümü, modellenen süreçlerle ilgili ve modellenen ortama göre değişen, kinetik ve stokiyometrik model katsayıları içermektedirler. Güvenilir bir modelin kurulabilmesi için, model kinetik ve stokiyometrik katsayılarının alıcı ortamı temsil eden değerleri belirlenmelidir. Bu işlem model parametrelerinin kalibrasyonu ve modelin doğrulanması aşamasında, model çıktılarının arazide yapılan ölçümlerle karşılaştırılmasıyla yapılmakta ve genellikle deneme yanılma yöntemine dayanmaktadır. Bu nedenle genellikle model katsayısına göre literatür aralığı içinde kalan herhangi bir değer verilmekte ve alınan sonuçlara göre bu değer arttırılmakta ya da azaltılmaktadır. Bu yöntemle yapılan kalibrasyon oldukça uzun sürebilmektedir. Bu çalışma kapsamında modelleme yapacak kişilere zaman kazandırmak açısından göl, nehir, körfez gibi yüzeysel su alanlarında yapılmış, ötrofikasyon ağırlıklı modelleme çalışmalarında kullanılmış olan model katsayıları, kapsamlı bir literatür çalışması ile derlenmiştir. Derlenen model katsayılarının kullanıcı tarafından kolaylıkla bilgiye dönüştürülebilmesi için veri depolama ve bu verileri istatistiksel olarak değerlendirme yetenekleri olan bir bilişim altyapısı geliştirilmiştir. Model katsayılarının tespit edilmesi sürecinde veri tabanının işleneceği bilgisayar programının da tasarımı yapılmıştır. Araştırmalar sonuçlandığında, tasarımı yapılan veri tabanı programına katsayılar işlenmiş ve verilerin analizleri yapılarak, katsayı ve değişkenlerin aldığı değerlerin dağılımı belirlenmiştir. Bu veri tabanı sayesinde modelleme uzmanının, uygulama yapacağı yüzeysel su ortamı için kullanacağı değerleri; benzer su ortamları için alınmış değerleri inceleyerek seçmesi ve model katsayılarını daha dar bir dağılım aralığı üzerinden kalibre etmesi mümkün olacaktır.

All water quality models contain kinetic and stoichiometric model constants about the modeling processes and vary according to the modeled environment. The representing value of the constants must be determined for establishing a reliable model. During model calibration and verification, determinations of constants are done by comparing the model outputs with the measurements done in the field and generally based on trial and error method. Therefore, usually a value is chosen considering the range given in literature and this value is increased or decreased according to the results. However, by this way calibration can take a very long time. Within the scope of this study, for saving time to modelers, model constants of eutrophication based modeling studies in various surface waters like lagoons, rivers and estuaries are compiled with a comprehensive literature study. An IT-based infrastructure is developed which will have the ability of storage and statistical analyses of the data for transforming the compiled data to information easily by users. The design of a computer program, in which the database is processed, had been made during the determination of the model constants. At the end of the research, the constants are entered to designed database program and the distribution of constants determined by analyzing the data. With the outputs of this study, by analyzing the constants used for similar areas, the calibration of the constants of the modeled surface water will be provided with a narrower distribution range of values.