Assessing the performance of a novel HBV model: A comparative analysis with existing HBV-light model and climate projections
Yeni bir HBV modelinin performansının değerlendirilmesi: Mevcut HBV-light modeli ve iklim projeksiyonları ile karşılaştırmalı bir analiz
- Tez No: 841135
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA TUĞRUL YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yağış-akış modelleri, Rainfall-runoff models
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İklim değişikliği ve su kaynaklarının araştırılmasında yüzey akışı, önemli bir hidrometeorolojik ölçüt olarak sıkça kullanılır. Bu tür araştırmaları gerçekleştirebilmek için açık kaynaklı bir hidrolojik model gereklidir, ancak şu anda sınırlı sayıda model bulunmaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, HBV-R adında yeni ve basit bir açık kaynaklı hidrolojik model oluşturmaktır. Karşılaştırma amacıyla açık kaynaklı kod içermeyen referans model HBV-Light kullanılmıştır. Çalışma, büyük bir hidroelektrik potansiyele sahip olan Türkiye'nin Çoruh Havzası üzerinde gerçekleştirilmiştir. HBV kavramsal hidrolojik modeli, 1980 ile 2005 yılları arasında elde edilen 30 farklı yer istasyonundan alınan akış gözlemleri kullanılarak kalibre edilmiş ve doğrulanmıştır; farklı simülasyonlarda veri seti olarak TRMM 3B42 ve ERA5-Land yağış verileri kullanılmıştır. Çoruh Havzası'nın su kaynakları potansiyeline iklim değişikliğinin etkisini incelemek için, küresel iklim modeli veri setlerinden HadGEM2-ES, MPI-ESM-MR ve GFDL-ESM2M kaynaklı yağış ve sıcaklık projeksiyonları, QDM yöntemi ile yanlılık düzeltmesi yapılıp RCP 4.5 ve RCP 8.5 emisyon senaryoları altında kullanılmıştır. HBV-Light ve HBV-R modellerinin karşılaştırmalı analizi sonuçları, sırasıyla 0.51 ve 0.61 olan ortalama NSE değerlerini göstermiş ve otuz alt havza boyunca günlük simülasyonları doğrulamıştır. HBV-Light, 2023 ile 2098 yılları arasında yüzey akışı potansiyelinde yaklaşık %3'lük bir azalma (RCP 4.5) ve %8'lik bir azalma (RCP 8.5) öngörürken; HBV-R, aynı dönemde yüzey akışı potansiyelinde %20'lik (RCP 4.5) ve %13'lük (RCP 8.5) bir artış öngörmektedir. Sonuçlar, HBV-R modelinin hidrolojik modelleme ve tahmin alanında yüksek potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Climate change and water resource investigations frequently use surface runoff as a key hydrometeorological metric. To meet these investigation objectives, an open-source hydrological model is necessary, where currently only a limited number of models are available. The main goal of this study is to create an open-source, new, and simple hydrological model called the HBV-R. To compare the performance of HBV-R, the benchmark model HBV-Light, which has no open-source code, is utilized. This study is performed over the Çoruh Basin of Türkiye, known for having significant hydropower potential. The HBV conceptual hydrological model is calibrated and validated using runoff observations from 30 different ground stations between 1980 and 2005. TRMM 3B42 and ERA5-Land precipitation data are used as forcing datasets in different simulations. To investigate the impact of climate change on the water resources potential of Çoruh Basin, precipitation and temperature projections originating from global climate model datasets HadGEM2-ES, MPI-ESM-MR, and GFDL-ESM2M under the RCP 4.5 and RCP 8.5 emission scenarios are used after being bias-corrected by QDM method. A comparative analysis of HBV-Light and HBV-R models reveals mean NSE values of 0.51 and 0.61, respectively, validating daily simulations across thirty sub-basins. HBV-Light predicts a decline in surface runoff potential by approximately 3% (RCP 4.5) and 8% (RCP 8.5) from 2023 to 2098. Conversely, HBV-R projects an increase in surface runoff potential, estimating a rise of 20% (RCP 4.5) and 13% (RCP 8.5) during the same period. Results show the high potential of HBV-R in hydrological modeling and prediction.
Benzer Tezler
- Kronik hepatit b hastalarında sağlık okuryazarlığı ölçeği geliştirilmesi ve düzeyinin istatistiksel ve makine öğrenmesi yöntemleriyle modellenmesi
Development of a health literacy scale in patients with chronic hepatitis b and modeling of health literacy levels using statistical and machine learning methods
BARIŞ ELALTUNTERİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- A new antenna design methodology based on performance analysis of MIMO and defining novel antenna parameters
MIMO performans analizine ve anten parametrelerini tanımlamaya dayalı yeni bir anten tasarım metodolojisi
ABUBEKER ABDULKERIM YUSSUF
Doktora
İngilizce
2024
İstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- A comparison of centrality measures for evaluating the project coordination performance
Proje koordinasyon başarımının değerlendirilmesi için merkezilik ölçümlerinin bir karşılaştırması
PELİN İPEK TİMURCAN
- A novel application of smart human centric lighting within the scope of energy efficiency and comfort assessment criteria
Enerji verimliliği ve konfor değerlendirme kriterleri kapsamında akıllı insan odaklı aydınlatma uygulaması
SEVDA ALIPARAST
Doktora
İngilizce
2024
İstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Assessing the potential of [BMIM][MeSO4] in ionic liquid/metal organic framework composites for CO2 separation
İyonik sıvı/metal organik kafesli yapı kompozitlerinde CO2 ayrımı için [BMIM][MeSO4] potansiyelinin değerlendirilmesi
HARUN KULAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Koç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...