Development of integrated tools for river basin management-DRRSM and GIS application
Akarsu havzası yönetiminde entegre araçların geliştirilmesi-DRRSM ve CBS uygulaması
- Tez No: 119682
- Danışmanlar: PROF.DR. NİLGÜN HARMANCIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Jeoloji Mühendisliği, Civil Engineering, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Coğrafi bilgi sistemleri, Havza yönetimi, Hidroloji, Yağış-akış modelleri, Geographical information systems, Basin management, Hydrology, Rainfall-runoff models
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Su kaynaklarının yönetiminde, yönetim kararlarının teknik ve bilimsel temellere oturtulması amacıyla kullanılan bilgisayar destekli hidrolojik modeller, oldukça geniş ve önemli kullanım alanları bulmuştur. Geleceğe yönelik tahminler ve havza hidroloj isinin açıklanmasında kullanılan bu modeller, gelişmiş ülkelerdeki planlamacıların vazgeçilmez yardımcıları haline gelmiştir. Kullanılan modeller, sayısal veri toplayıcılar, uzaktan algılama (UA) ve coğrafi bilgi sistemleri (CBS) gibi yeni bilgi teknolojilerinin sayesinde sürekli kendilerini yenilemekte; bu yenileme ise, model yapışma, hesap yöntemlerine ve kullandığı veri çeşitliliğine yansımaktadır. Ancak bu gelişmelere paralel olarak, model yapısının karmaşıklığı, model parametre sayıları ve modelin kullanılabilmesi için ihtiyaç duyulan minimum veri gereksinimi de artmaktadır. Bu durum ise, hidrolojik modellemede çözülmesi gereken yeni sorunlar olarak karşımıza çıkmaktadır. Sunulan tez çalışmasında, ilk olarak hidrolojik modeller konusundaki temel kavramlar ve tanımlamalar açıklanmakta, bunu takiben havza modellemesinde ortaya çıkan mevcut problemler özetlenmektedir. Hidrolojik modellemede yeni bir eğilim olan yayılı hidrolojik modeller de bu tez kapsamında incelenmekte ve detaylı bilgiler verilmektedir. Bunlara ilaveten, sunulan tez kapsamında geliştirilen ve sadece günlük toplam yağış ve tava buharlaşması verilerine gereksinim duyan basit, kavramsal ve yayılı tipte bir model olan Günlük Yağış Akış Simulasyon Modeli (DRRSM) tanıtılmaktadır. Geliştirilen model CBS ile entegre edilerek, havzanın alansal dağılım gösteren yağış özellikleri, arazi örtüsü ve toprak özelliklerini de alansal dağılımlarıyla birlikte dikkate almaktadır. Model içindeki hidrolojik hesaplamalar, alansal dağılım gösteren yağış, arazi örtüsü ve toprak özelliklerinin CBS teknikleriyle üst üste bindirilmesi suretiyle bulunan homojen Hidrolojik Birimler (HB) yardımıyla gerçekleştirilmektedir.Geliştirilen model, yağış sonucunda bir havzadan gelebilecek yüzeysel, yüzey altı ve yeraltısuyu akım bileşenlerinin havza çıkışında oluşturacağı günlük akış değerlerini modelleyebilmektedir. Akım bileşenlerinin hesaplanmasında basit doğrusal debi-depolama ilişkilerinden yararlanılmıştır. Fakat model nesne bazlı yazılım geliştirme tekniği ile geliştirildiği için, model kullanıcısı basit doğrusal ilişkiler yerine doğrusal olmayan karmaşık ilişkiler de tanımlayabilmektedir. Geliştirilen modelin bir uygulaması Gediz havzasının bir alt havzası olan Demirci havzasında gerçekleştirilmiştir. Model kalibrasyonu ve verifikasyonunun da sunulduğu bu uygulama sonucunda, geliştirilen modelin sadece yağış ve buharlaşma gözlemlerinin bulunduğu kısıtlı veriye sahip havzalarda rahatlıkla kullanılabileceği ve basit debi-depolama ilişkilerinin bile, alansal dağılımlı verilerin model içine alansal dağılımlarıyla entegre edilmeleri halinde iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
The use of computerized hydrologic models is increasing in water resources research for purposes of establishing a technical base to estimate the results of management decisions and to identify the underlying mechanism of the real hydrologic systems in watersheds. The developments in data collection and manipulation systems such as digital sampling equipments, remote sensing technologies (RS) and geographical information systems (GIS ) feed back the current hydrologic modeling systems to integrate them with the new complex algorithms and computation techniques. As new developments occur, new problems arise, such as over parameterization of the models and the difficulty in the use of complex models due to comprehensive data requirements. In this thesis, the basic concepts in hydrologic modeling systems are reviewed, and problems in watershed modeling studies are expressed. Then, as a new trend, the distributed hydrologic modeling systems are discussed in detail. In addition, a simple conceptual distributed hydrological model is introduced as developed in the scope of this thesis for simulating daily runoff, using only the daily rainfall and evaporation data which are commonly found everywhere. The developed model is called DRRSM (Daily Rainfall Runoff Simulation Model) and uses the spatially distributed watershed data such as land cover and soil types by integrating GIS algorithms. Hydrologic computations are carried out on Hydrological Response Units (HRU), which are obtained by overlaying rainfall, land cover and soil type distributions of the watershed. DRRSM computes surface, sub-surface, groundwater and total runoff components of a watershed as a continuous time series at the outlet of the watershed. The runoff generations are based on simple linear discharge-storage relationships, which may be changed to non-linear structures by the user, if desired, since the DRRSM is developed by means of Object Oriented Programming techniques (OOP).HI The application of the DRRSM is demonstrated on Demirci watershed, which is a sub-watershed of the Gediz River basin. After the calibration processes of the DRRSM, the verification of the model is realized. The results of the application in Demirci watershed shows that the developed model DRRSM can be used to simulate daily mean discharges of a watershed where comprehensive data do not exist. The simple forms of the equations in the hydrologic computations are shown to be satisfactory when the spatial distribution of the data are considered.
Benzer Tezler
- Integrated river basin management: A case of Büyük Menderes river basin
Entegre nehir havza yönetimi: Büyük Menderes nehir havzası örneği
ÇİĞDEM ÖZONAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Şehircilik ve Bölge PlanlamaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE YETİŞKUL ŞENBİL
- Optimizasyon tabanlı bir su kaynakları sistemi modelleme aracının geliştirilmesi ve çok amaçlı sektörel tahsise uygulanması
Development of an optimization-based modeling tool for water resources systems and application to multi-objective sectoral allocation
SALİM YAYKIRAN
Doktora
Türkçe
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPASLAN EKDAL
- Nehir su kalitesinin deterministik modelleme ve ekolojik risk analizi yöntemleri ile değerlendirilmesi ve yönetimi: Aksu çayı uygulaması
Assessment and management of river water quality by deterministic modeling and ecological risk analysis: Aksu stream application
SEÇİL TÜZÜN DUĞAN
Doktora
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE MUHAMMETOĞLU
- Akış analizi ve iklim değişikliğinin afganistan'daki kokcha nehri havzasının entegre su kaynakları üzerindeki etkilerini CBS yazılımı kullanarak incelemek
To examine the effects of flow analysis and climatechange on integrated water resources of the kokchariver basin in afghanistan using gis software
ABBAS GULISTANI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Çevre MühendisliğiKarabük ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KAZIM YETİK
- Sel risk endeksinin belirlenmesi: Yeşilırmak havzası örneği
Determination of flood risk index: Yesilirmak basin
EZGİ NUR MENTEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİNASİ KAYA