Meteorolojik Akış Katsayısının Bulanık SMRGT Yöntemi ile Belirlenmesi: Murat Havzası Örneği

Year 2021, Volume: 12 Issue: 2, 401 - 409, 30.03.2021

Fatih Şevgin Z.fuat Toprak

https://doi.org/10.24012/dumf.844325

Cited By: 1

Abstract

Taşkınlar, küresel iklim değişikliğinin söz konusu olduğu günümüzde en önemli hidrolik ve hidrolojik problemlerden biri haline gelmiştir. Aşırı kentleşme, beton yapılar ve asfalt yollar gibi geçirimsiz yüzeylerin artması taşkın debisini artıran en önemli etmenlerdir. Geçirimsiz tabakalar yüzeyin veya havzanın akış katsayısını yükseltmektedir. Bu durum yer altı suyunun kısmen kaybına neden olurken diğer taraftan dere yataklarının taşıma kapasitesinin üstünde bir akıma neden olmaktadır. Böylece taşkın hadisesi kaçınılmaz olmakla beraber bunun sonucunda ise hem can hem de mal kaybı meydana gelmektedir. Akışa geçen debinin önceden doğruya en yakın şekilde tahmin edilmesi olası can ve mal kaybını önlemek veya en azından minimum seviyeye düşürmek açısından oldukça önemlidir. Akış debisinin gerçekçi bir şekilde tahmini için ise akış katsayısının gerçekçi bir şekilde hesaplanması gerekir. Güncel literatürde akış katsayısının modellenmesi için önerilen çeşitli yaklaşımlar mevcuttur. Fakat bunların çoğu kara-kutu yöntemlere dayanmaktadır ve bu nedenle genelleştirilemezler. Dolayısıyla bu çalışmada, Murat havzasının akış katsayısının modellenmesinde, olayın fizik yönünü de dikkate alan bulanık SMRGT yöntemi tercih edilmiştir. Bilindiği üzere akış katsayısı havzanın sabit (topografya, yüzey kaplaması, zemin türü v.b) ile dinamik (meteorolojik, hidrolojik v.b.) değişkenlerini kapsamaktadır. Burada, sadece meteorolojik akış katsayısı belirlenmiş ve bunun için de sadece sıcaklık ve rüzgâr değişkenleri kullanılmıştır. Veriler Devlet Meteoroloji Bölge Müdürlüğü’nden temin edilmiştir. Elde edilen model sonuçları ölçüm verileri ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmada maksimum, minimum, ortalama, standart sapma, değişim katsayısı ve çarpıklık katsayısı gibi temel istatistik büyüklükler, ortalama mutlak rölatif hata, saçılma diyagramı ve zaman serisi grafikleri kullanılmıştır. Sonuç olarak, SMRGT modelinin gerçekçi sonuçlar verdiği ve meteorolojik akış katsayısının belirlenmesinde güvenle kullanılabileceği söylenebilir.

Keywords

Taşkın debisi, Akış katsayısı, Bulanık mantık, Modelleme, Bulanık SMRGT

References

• [1] Sunkar, M., & Toprak, A. Sel ve Taşkın Çalışmalarında Tarihi Veri Kaynaklarının Önemi.
• [2] Onuşluel G., Harmancıoğlu N.B., (2002), Su kaynaklı doğal afet: taşkın, TMH-Türkiye Mühendislik Haberleri, Sayı 420-421-422/2002/4-5-6, 131-132.
• [3] Benn, S. (2004). Managing toxic chemicals in Australia: a regional analysis of the risk society. Journal of Risk Research, 7(4), 399-412.
• [4] Bayazıt, M., (1998). Hidrolojik Modeller, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul.
• [5] Alp, M., & Ciğizoğlu, H. K. (2010). Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. İTÜ DERGİSİ/d, 3(1).
• [6] Hall, M.J. ve Minns, A.W., (1998). Regional flood frequency analysis using artificial neural networks, Hydroinformatics Conference, Copenhagen.
• [7] Özcan, O. (2017). Taşkın tespitinin farklı yöntemlerle değerlendirilmesi: Ayamama Deresi örneği.
• [8] Stronska, K., Borowıchz, A., (1999). Instute of Meteorology and Water Management, Wroclaw, Kıtowskı, K., Mıchalık, G., Reginol Water Development Authority Wroclaw, Jorgensen, G., Van Kalken, T., Butts, M., Danish Hydraulic Institute, MIKE 11 as Flood Management and Flood Forecasting Tool for The Odra River, Poland, 3 rd DHI Software Conf., Helsingor.
• [9] Baykal, T., & Terzi, Ö. Flood Frequency Analysis of Kucuk Aksu River. Cumhuriyet Science Journal, 38(4), 639-646.
• [10] Barbero, S., Rabuffetti, D., (1999). Development of a Physically Based Flood Forecasting System “MIKE Flood Watch” in the Piemonte Region, 3th DHI Software Conference, Torino, Italya.
• [11] Van Kalken, T., Skotner, C., & Madsen, H. (2004). A new generation, GIS based, open flood forecasting system. In Proceedings of the 8th National Conference on Hydraulics in Water Engineering, The institute of Engineers, Australia, ISBN (Vol. 85825, p. 850).
• [12] Seçkin, N., Güven, A., & Yurtal, R. Taşkın Debilerinin Yapay Sinir Ağları İle Modellenmesi: Örneksel Bölge Çalışması-Batı Karadeniz Havzası. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 25(1), 45-56.
• [13] AYDIN, M. (2018). Batı Akdeniz Havzası Taşkın Debilerinin L Momentler Yöntemi Ve Noktasal Taşkın Frekans Analizi İle Belirlenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 5(1), 117-125.
• [14] Toprak, ZF., (2009). Flow Discharge Modeling in Open Canals Using a New Fuzzy Modeling Technique (SMRGT). CLEAN – Soil, Air, Water, 37(9): 742–752, 2009.10.1002 / clen. 200900146.
• [15] Altaş, E., Aydin, M. C., & Toprak, Z. F. Açık Kanal Akımlarında Su Yüzü Profilinin Bulanık SMRGT Yöntemiyle Modellenmesi. DÜMF Mühendislik Dergisi, 9(2), 975-981.
• [16] Bayri G., (2018). Zeminlerin Basit Üyeli Fonksiyonlar ve Bulanik Kurallar Üretim Tekniği (SMRGT) ile Siniflandirilmasi Bitlis Eren Üniversitesi Yüksek Lisans Tezi
• [17] Karakaya Derya, (2018), Akiş Katsayisinin Bulanik SMRGT Yöntemi İle Modellenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Dicle Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Danışman, Prof. Dr. Z. Fuat Toprak
• [18] Çakır Aydın D., (2018) İşitsel peyzajda ses çevresi memnuniyet düzeyinin bulanık mantık ile tahmin edilmesi: Diyarbakır Suriçi uygulaması İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Anabilim Dalı Doktora Tezi
• [19] Hamidi N, Toprak ZF, Gülsever H, and Sungur M (2013), Kuraklık İndisinin SMRGT Yöntemi İle Modellenmesi, Bildiri Kitabı pp. 311 -322, 3. Türkiye İklim Değişikliği Kongresi, TİKDEK 2013 (3rd TurkeyClimateChangeCongress), June 23 – 25, 2013, ITU, Istanbul – Turkey.
• [20] Toprak Z.F., Songur, M., Hamidi, N. andGulsever, H., 2012. Determination of Losses in Water-Networks Using a New FuzzyTechnique (SMRGT), AWER Procedia Information Technology&ComputerScience, 03(2013): 833-840.
• [21] Yalaz S, Atay A, and Toprak ZF (2015), SMRGT yöntemi ile bulanıklaştırılmış veriler için bulanık doğrusal regresyon, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 31(3), 152-158, ISSN: 1012-2354
• [22] Toprak Z.F, Toprak A, Aykaç Z (2017), Bulanık SMRGT yönteminin pratik uygulamaları, DÜ Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 8, Sayı: 1, Sayfa: 123-132, Ocak 2017.