Investigation of the Efficiency of Some Methods Used in the Estimation of Basin Water Yield

Abstract

Computing flood discharge of a watershed reliably is of great importance in the design of hydraulic structures. Many empirical methods used for this purpose produce different results. Therefore, methods taking regional climatic conditions and watershed characteristics should be employed. In this study, effectiveness of unitless Turc, Mc Math and Rational methods were investigated through comparing the calculated surface run off from these methods to the directly measured values and also calculated values of an individual methods to those of the others. Using Turc Method, which also includes coefficient suggested for the regional similar sub-basins, water yields were underestimated in comparison to the other methods. Having considered all the calculated and measured results, empirical methods with the new optimised coefficients representing the regional conditions were suggested in order to build reliable hydraulic structures and their spillways. In this way, total cost will be decreased and, on the top of that, the lives and properties will be secured.

Keywords

• Edirne
• hydrology
• hydraulic structures
• basin water yield

References

1. Anonymous, 1984. Edirne İli Verimlilik Envanteri ve Gübre İhtiyaç Raporu. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları, TOVEP Yayın No: 34/741, s. 40, Ankara. (in Turkish)
2. Anonymous, 1993. Edirne İli Arazi Varlığı. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları, İl Rapor No: 22, s. 74, Ankara. (in Turkish)
3. Anonymous 2004. Edirne İli 2004 Yılı Çalışma Raporu. Tarım İl Müdürlüğü Raporu, 57 s, Edirne. (in Turkish)
4. Bayazıt M., 1995. Hidroloji. İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi yayınları, 165, İstanbul. (in Turkish)
5. Bağdatlı M.C. & Belliturk K., 2016. Water Resources Have Been Threatened in Thrace Region of Turkey, Advances in Plants & Agriculture Research, MedCrave Publishing, 4(1):227-228.
6. Bağdatlı M.C. & Arslan O. 2019. Evaluation of The Number of Rainy Days Observed for Long Years Due to Global Climate Change in Nevşehir / Turkey, Recent Research in Science and Technology Journal, (11):9-11, ISSN: 2076-5061, doi: 10.25081/rrst.2019.11.6079
7. Bağdatlı M.C. İstanbulluoğlu A., Altürk B. & Arslan C. 2014a. Uzun Yıllık Sıcaklık Verilerindeki Değişim Trendinin Tarımsal Kuraklık Açısından Değerlendirilmesi: Çorlu Örneği, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2(1):100-107, Düzce (in Turkish)
8. Bağdatlı M.C. İstanbulluoğlu A. & Bayar A.N. 2014b. Toprak ve Su Kaynakları Potansiyelinin Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) Yardımıyla Belirlenmesi: Tekirdağ- Çerkezköy İlçesi Uygulaması, Afyon Kocatepe Üniv. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14(1):17-25, Afyon (in Turkish)

9. Bakanoğulları F. & Günay S. 2011. Edirne-Merkez Kumdere Havzası Yağış ve Akım Karakteristikleri (1985-2009). Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politiklar Genel Müdürlüğü, TAGEM-Topraksu, 2011/126, Ankara. (in Turkish)
10. Demiryürek M. Tongarlak E. & Okur M. 1999. Konya-Çiftliközü Karabalçık Deresi Havzası Yağış ve Akış Karakteristikleri (Ara Rapor 1979-1999). KHGM Toprak ve Su Kaynakları Araştırma Sonuç Raporu, APK Dairesi Başkanlığı, 115, Ankara. (in Turkish)
11. DMİ 1984. Ortalama, Ekstrem sıcaklık ve yağış değerleri Bülteni. Başbakanlık Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü yayınları, s. 678 Ankara. (in Turkish)
12. DMİ 2004. Bölge İlleri Ortalama ve Ekstrem Kıymetler İklim Verileri. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü (in Turkish)
13. Hawley M. E. & McCuen R. H. 1982. Water yield estimation in western United States. Journal of the irrigation and drainage division, 108(1), 25-34.
14. Istanbulluoglu A., Konukcu F. & Kocaman I. 2002. Modification of Turc Method to Determine the Water Yields of Sub-Basins in Thrace Region of Turkey. Journal of Central European Agriculture, 3(1): 45-52.
15. İstanbulluoğlu A., Konukcu F., Kocaman İ. & Göçmen E. 2007. Trakya Bölgesi İçme ve Kullanma Suyu İhtiyacının Belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 4(2), 187-194
16. Karaş E. 1997. Su Veriminin Hesaplanmasında Kullanılan Ampirik Yöntemler ve Karşılaştırılması. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi ve Kültürteknik Derneği. 6. Ulusal Kültürteknik Kongresi Bildirileri. 620-628, Bursa. (in Turkish)
17. Kızılkaya T. 1988. Sulama ve Drenaj. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Yayınları, s. 390, Ankara. (in Turkish)
18. Özer Z. 1990. Su Yapılarının Projelendirilmesinde Hidrolojik ve Hidrolik Esaslar (Teknik Rehber). Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları. s. 714, Ankara. (in Turkish)
19. Rawat K. S., Singh S. K. & Szilard S. 2021. Comparative evaluation of models to estimate direct runoff volume from an agricultural watershed. Geology, Ecology, and Landscapes, 5(2), 94-108.
20. Sadati S. K. F., Heydari M., Javaheri N. & Othman F. 2014. Water yield estimation in polrudwatershed based on empirical methods and modelling in geographic information system (GIS). Journal of river engineering, 2(7), 1-9.
21. Shaw EM. 1994. Hydrology in Practice. Chapman and Hill Press, London, 569 pp.
22. Uçak A. B. & Bağdatlı M.C. 2017. Effects of Deficit Irrigation Treatments on Seed Yield, Oil Ratio and Water Use Efficiency of Sunflower (Helianthus annuusL.), Fresenius Environmental Bulletin, 26(4): 2983-2991