Regionalization of flood information: The case of the Nile river
Taşkın bilgisinin bölgeselleştirilmesi: Nil nehri örneği
- Tez No: 169142
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLGÜN HARMANCIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 225
Özet
IV ÖZET Akım gözlem istasyonlarının yoğunluğunun az olduğu veya güvenilir akım gözlemleri için istasyon kurulmasının ve işletilmesinin kolay olmadığı bölgelerde, su kaynakları planlarının ve geliştirme projelerinin başlıca ve önemli unsurunu yeterli gözlemi bulunan istasyonlardan yapılan bilgi transferi oluşturmaktadır. Taşkın hacmi tahminleri, taşkın kontrol yapılarının, düzenleme haznelerinin ve taşkın bölgelerinin projelendirilmesi için gereklidir. Bunun yanında, örneğin taşkınlar gibi az görülen ekstrem olayların dönüş aralıklarının noktasal veya bölgesel olarak tahmin edilmesi, su kaynakları mühendisliğinde yaygın bir problemdir. Noktasal taşkın analiz yaklaşımında sadece ilgili istasyonun verileri kullanılır. Fakat daha gerçekçi olarak, benzer havzaların taşkın verileri kullanılarak bölgesel analiz yapılması gereklidir. Bölgesel taşkın frekans analizi (RFFA), gözlemi bulunmayan havzalarda taşkın tahmini ihtiyacını karşılamak için gerekli olan bir olasılık yaklaşımıdır ve bir bölgede mevcut taşkın verilerinden yararlanarak noktasal tahminleri iyileştirmek için kullanılır. Bu çalışmada Nil nehri ana yatak ve kolları (Mavi Nil, Beyaz Nil ve Atbara Kolu) üzerindeki 14 adet akım gözlem istasyonunda gözlenmiş yıllık maksimum akışlar değerlendirilmiştir. Çalışmanın amacı, hidrolojik olarak homojen bölge ve bölgelerin oluşturulması ve sınanması, bölgesel boyutsuz dağılım eğrilerinin tanımlanması ve bölgesel alanlar arasında hidrolojik bilgi transferinin sağlanmasıdır. Bu amaçla bölgesel taşkın frekans analizi için Dalrymple taşkın indeksi, L - momentler taşkın indeksi ve Etkili Bölge (ROI) yöntemleri kullanılmıştır.İlk metot, basit regresyon teknikleri ile birleştirilmiş ortalama bölgesel analize dayanan klasik yaklaşımdır. Bu metotta Gumbel dağılımı kullanılmış ve bölgesel grup modifîye Dalrymple homojenlik testi kullanılarak tanımlanmıştır. Sonuçlar, bölgesel çarpıklık ve değişkenlik katsayısı ilişkilerinin kullanılması ile değerlendirilmiştir. İkinci metot da, olasılık ağırlıklı momentler yöntemine bağlı olarak genelleştirilmiş ekstrem değer dağılımlarının kullanıldığı ROI'dir. Modellerin performansı, bölgesel eğrilerin etrafındaki noktasal değişkenlik ve hata kareleri ortalamalarının kare kökü ve yanlılık (BIAS) cinsinden değerlendirilmiştir. Sonuçlar, ROI - 1 seçeneğinin ROI - 2, ROI - 3 ve kümelenme seçeneğine (cluster analizi) göre daha iyi olduğunu göstermiştir. Üçüncü metot, genelleştirilmiş Pareto (GPA), genelleştirilmiş ekstrem değer (GEV), genelleştirilmiş lojistik (GLO), genelleştirilmiş normal (GNO) ve Pearson tip - 3 (PE - 3) dağılımı olarak adlandırılan beş dağılım fonksiyonunun kullanıldığı L - momentler taşkın indeksi metodudur. Yaklaşımda, üç adet genelleştirilmiş lojistik (GLO) model bölgesi (homojen, olası heterojen ve kesin heterojen) tanımlanmıştır. Belirlenen üç bölge için boyutsuz eğriler elde edilmiş ve sonuçlar Monte Carlo simulasyonu kullanılarak nisbi hata kareleri ortalamasının kare kökü (% RMSE) ve nisbi yanlılık (% BIAS) cinsinden değerlendirilmiştir. Çalışma, bölgenin taşkın verilerine en uygun modelin, genelleştirilmiş lojistik (GLO) olduğunu göstermiştir. Bundan başka, gözlem yapılmamış yerlerde metodolojiyi geliştirmek amacı ile, bir non lineer regresyon modeli geliştirilmiş ve sonuçlar sunulmuştur. Yukarıda sözü edilen modellerin karşılaştırılması, ROI ve L-momentler taşkın indeksi modellerinin klasik Dalrymple taşkın indeks modelinden daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymuştur. Öte yandan, ROI ve L-momentler taşkın indeksi modelinin gözlem yapılmış alanlar için karşılaştırılmasında, pratikte belirgin bir fark olmamakla birlikte, L-momentler modeli ROI'ye göre daha iyi performans göstermiştir. Buna karşılık, modellerin gözlem yapılmamış alanlara uygulanması için yapılan karşılaştırmada ROI'nin, yaklaşımındaki bir çok fızyografik niteliği içeren temel esaslardan dolayı, L- momentlere göre daha iyi olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In regions where the density of stream gauging stations is very low, and where it is not easy to establish and maintain reliable stream gauging stations, the transfer of information from stations with sufficient records may constitute an essential and important part of any water resources planning and development project. Flood volume estimates are required for the design of flood control structures, storage reservoirs and flood plain zoning. However, in water resources engineering aspects, a common problem is the estimation of the return period of rare events such as extreme floods for a site (single site) or a group of sites (regional). Single-site flood frequency analysis is the approach where only flood records at the subject site are used. More commonly, it is necessary to carry out a regional analysis in which flood records from a group of similar catchments are used. Regional flood frequency analysis, RFFA, is a probabilistic method which attempts to respond to the need for flood estimation in ungauged basins and to improve the at-site estimate by using the available flood data within a region. In this study, the annual maximum stream flood data observed at 14 gauged sites on the Nile River tributaries (Blue Nile, White Nile, and Atbara River) are investigated. The aim of the study is to investigate and derive hydrologically homogenous region or regions, identify and establish the regional statistical distribution dimensionless growth curve and transfer hydrological information between the regional sites. For this purpose, three methodologies are used to undertake regional flood frequency analysis, namely: the Dalrymple index flood, the L-moments index flood, and the region of influence (ROI).III The first method is the classical approach based on averaged at-site regional analysis combined with simple regression techniques. The Gumbel distribution is used in this method, and the regional group is defined through the use of revised Dalrymple's homogeneity test. The results are assessed through the use of the regional skewness- coefficient of variation relationship. The second method is the ROI, in which the generalized extreme value (GEV) distribution is used and investigated in conjunction with the method of probability weighted moments (PWMs). The performance of the models is summarized in terms of the variability of the at-site values about the regional curve, root mean squared error (RMSE), and bias. Results indicate that ROI option 1 performs much better than ROI options 2 and 3, and the clustering options. The third method is the L-moments Index flood, in which five distribution functions are used, namely: Generalized Pareto (GPA), Generalized Extreme- Value (GEV), Generalized Logistic (GLO), Generalized Normal (GNO), and Pearson type-3 (PE-3) distributions. Three GLO model regions (homogenous, possibly heterogeneous, and definitely heterogeneous) are defined. Regional dimensionless growth curves for the identified three regions are derived and the results are assessed on the basis of relative RMSE % and relative BIAS % through the use of Monte Carlo simulation. The study reveals that GLO model provides a good fit to flood data in the region. Furthermore, in an aim to extend the methodologies to the case of ungauged sites, a nonlinear regression model is derived and results are investigated. Comparison of the above models indicates that both the ROI and the L-moments index flood models over-perform the classical Dalrymple's index flood model. On the other hand, in comparing ROI and L-moments index flood for gauged sites, L-moments model over- performs the ROI model, but without a significant difference in the practical sense. However, in comparing models for transferring information to the ungauged sites, the ROI is superior to the L-moments, and this is due to the fundamental premise of the ROI approach which includes many physiographic attributes.
Benzer Tezler
- An improved multi-component metric for spatial pattern calibration of hydrologic models
Hidrolojik modellerin örüntüye dayalı kalibrasyonu için çok bileşenli metrik geliştirilmesi
EYMEN BERKAY YORULMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET CÜNEYD DEMİREL
- Otomatik vezne makinaları (ATMs) ve uygulamaları
Autamated teller machines (ATMs) and applications
A. C. BANU ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
BankacılıkMarmara ÜniversitesiBankacılık Ekonomisi ve İşletmeciliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE DOĞRUER
- Yalın yönetim öğeleri ve tekstil sektörüne uygulanabilirliği
Lean management concepts and their applicability to the textile industry
İSMAİL CİHAN PEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMRA DURMUŞOĞLU
- Application of regional flood frequency analysis through L-moments
Başlık çevirisi yok
ALTAN OKUR
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. ÜNAL ŞORMAN
- Türkiye'deki akarsu havzalarında taşkın mevsimselliğinin belirlenmesi
Determination of flood seasonality in Turkey river basins
UĞUR ERTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİHRAT ÖNÖZ