Toplu ve Yayılı Hidrolojik Modellerin Karstik Havzada Kalibrasyon Performanslarının Karşılaştırılması: Çakıtsuyu Havzası Örneği - Kaçar, Furkan Sencer; Ergün, Enes; Avcuoğlu, Muhammet Bahattin; Yılmaz, Selahattin Utku; Demirel, Mehmet Cüneyd (Aperta, 2024)
Hidrolojik modeller, su kaynaklarını fiziksel bir bütünlük çerçevesinde sayısal bir ortamda benzerinin oluşturulmasıdır. Hidrolojik modeller taşkın ve kuraklık tahmininde, iklim değişikliğinin seçilen havzaya etkilerinin tahmininde kullanılan önemli araçlardır. Bu modeller yapısal açıdan kara kutu modeller, toplu kavramsal modeller (gri kutu modelleri) ve fiziksel tabanlı yayılı modeller (beyaz kutu modelleri) olmak üzere üç gruba ayrılır. Bu çalışmanın amacı iki farklı toplu (GR4J ve TUW model) ve bir yayılı (mHM) hidrolojik modeli karstik Çakıtsuyu Havzasında kurup debi performansını kıyaslamaktır. Bu amaçla 2000-2020 yılları arasında günlük veriler kullanılarak modeller kurulmuş ve model parametre kalibrasyonu yapılmıştır. GR4J ve TUW modellerinin parametrelerinin kalibrasyonunda Diferansiyel Gelişim Algoritması (DEoptim); mHM parametrelerinin kalibrasyonunda ise model koduna entegre halde bulunan Dynamically Dimensioned Search (DDS) algoritması kullanılmıştır. Model parametrelerinin optimizasyonunda amaç fonksiyonu olarak Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) metriği maksimize edilmiş; model sonuçları ayrıca Kling-Gupta Efficiency (KGE) ve R2 ile değerlendirilmiştir. TUW model ve mHM 0.69 NSE ile gayet iyi sonuçlar verirken; GR4J modelin günlük verilere dayanarak hesaplanmış 0.27 NSE ile performansının yetersiz olduğu görülmüştür. Bunun sebebi olarak GR4J modelinde kar erimesi modülünün olmaması ve 4 parametre ve 2 tank yapısının havzanın heterojenliğini temsil edemediği düşünülmektedir. Sonraki çalışmalarda Çakıtsuyuna bağlanan kaynak debisi ölçümlerinin de (D18A056) kalibrasyona dahil edilmesi planlanmaktadır.