Hydrological and water quality modeling of Küçük Menderes River Basin and management scenarios
Küçük Menderes Havzası'nın hidrolojik ve su kalitesi modellemesi ve yönetim senaryoları
- Tez No: 853778
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İREM DALOĞLU ÇETİNKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Bu çalışma, tarımsal faaliyetlerin yoğun olduğu Küçük Menderes Havzası'ndaki su miktarının ve kalitesinin araştırılmasını ve farklı tarımsal uygulamaların etkilerinin gözlemlenmesini amaçlamaktadır. Çalışmada SWAT modeli kullanılmıştır. 2001-2019 yılları arasında simüle edilen ve 5 yıllık ısınma periyodu kullandığımız model çıktıları aylık akış, sediman, NO2, NO3, NH4 ve TN değişkenleri ile değerlendirildi. Model SWAT-CUP SUFI-2 algoritmasını kullanarak sırasıyla akış, sediman ve besin değişkenleri için aynı anda kalibre edildi ve kalibrasyonda 1500 simülasyon ve 114 parametre kullanıldı. Kalibrasyon ve validasyon aralıkları her bir istasyon için farklılık göstermekte ve buna göre kalibrasyon dönemi 2006-2014, doğrulama dönemi ise 2009-2018 yılları arasında değişmektedir. Akış için on, sediman için iki ve kalite için bir gözlem istasyonu kullanıldı. Kalibrasyon sonuçları, R2, NSE ve PBIAS objektif fonksiyonları, p faktörü ve r faktörü belirsizlik analizleri, global duyarlılık analizi ve grafiksel görselleştirmeler kullanılarak değerlendirildi. Akış kalibrasyonu için toplamda 0,65 NSE ile tatmin edici sonuçlar elde edilirken, sediman kalibrasyonu başarısız oldu. Kalite için toplam azottan iyi değerler elde edildi, ancak veri sayısı yetersizdi. Validasyon sonuçları da istasyonlar arasında değişiklik göstermektedir, farklı objektif fonksiyonları için farklı sonuçlar gözlemlenirken sonuçlar R2 için 0.5 - 0.8 aralığında değişmektedir. Çalışma sonunda sulama miktarında % 30 azalma, gübre miktarında % 30 azalma ve her ikisinin uygulanması olarak üç farklı tarımsal uygulama ile senaryo çalışması yapıldı. Senaryo sonuçları, gübre miktarları % 30 oranında azaltıldığında yıllık ortalama nitrat yükü için % 18,8'lik bir azalma, sulama ve gübre miktarları % 30 oranında azaltıldığında ise yıllık ortalama nitrat yükü için % 17,2'lik bir azalma olduğunu göstermiştir. Diğer değişkenler için büyük farklılıklar görülmemiştir.
Özet (Çeviri)
This study aims to investigate the water quantity and quality in the Küçük Menderes Basin, where agricultural activities are intense, and which observe the effects of different agricultural practices. We used the SWAT model. The model outputs, which were simulated between 2001-2019 with a 5-year warm-up period, were evaluated with monthly flow, sediment, NO2, NO3, NH4, and TN variables. We calibrated the model simultaneously for flow, sediment, and nutrient variables, using the SWAT-CUP SUFI-2 algorithm. 1500 simulations and 114 parameters were used in the calibration. Although the calibration and validation intervals vary for each station and the calibration period ranges between 2006 and 2014 and the validation period ranges between 2009 and 2018. Ten observation stations were used for flow, two for sediment, and one for quality. Calibration results were evaluated using R2, NSE, and PBIAS objective functions, p-factor and r-factor uncertainty analyses, global sensitivity analysis, and graphical visualizations. Satisfactory results were obtained for flow calibration, with an overall NSE score of 0.65, whereas sediment calibration failed. Good values were obtained from total nitrogen for quality, but the number of data was insufficient. Validation results also vary between stations with 0.5 - 0.8 for R2. A scenario analysis was carried out with three different agricultural applications: a 30 % reduction in irrigation amount, a 30 % reduction in fertilizer amount, and the application of both. The scenario results showed a reduction of 18.8 % for the annual average nitrate load when fertilizer amounts were reduced by 30 % and a reduction of 17.2 % for the annual average nitrate load when irrigation and fertilizer amounts were reduced. No major differences were seen for other variables.
Benzer Tezler
- Modelling Kücük Menderes watershed using soil and water assessment tool (SWAT)
Küçük Menderes Alt Havzası'nın swat (toprak ve su değerlendirme aracı) ile modellenmesi
MOHAMMAD MATIN SADDIQI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT EKREM KARPUZCU
- Yağış-havza-biyotutma sisteminin hidrolojik-su kalitesi modellemesi ve deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation and hydrologic-water quality modeling of rainfall-watershed-bioretention system
SEZAR GÜLBAZ
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVZA MELEK KAZEZYILMAZ ALHAN
- Nehir-akifer etkileşimlerinin hidrodinamiğini belirleyen entegre yaklaşımlar: Matematiksel ve deneysel modellemeler
Integrated approaches to identify the hydrodynamics of stream-aquifer interactions: Mathematical & experimental modeling
UĞUR BOYRAZ
Doktora
Türkçe
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVZA MELEK KAZEZYILMAZ ALHAN
- Dağılı bir hidrolojik model kullanarak Konya kapalı havzasında eksik akım verilerini doldurma ve çoklu istasyon kalibrasyonu
Missing streamflow data filling and multi-gauge calibtarion in Konya closed basin using a distributed hydrological model
ENES ERGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET CÜNEYD DEMİREL
- Evaluation of the variable infiltration capacity (VIC) model for hydrological simulation using remote sensing observations in the western Black Sea basin
Batı Karadeniz havzasında uzaktan algılama gözlemleri kullanarak hidrojik simülasyon için değişken sızma kapasitesi (VIC) modelinin kapsamlı değerlendirilmesi
MOTASEM E. A. ALFALOJI MOTASEM E. A. ALFALOJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN ZAFER ŞEKER