Havza modelleme: Namnam Havzası’nın sınırlarının belirlenmesi ve karakterizasyonunda BASINS uygulaması

Yıl 2009, Cilt: 19 Sayı: 1-2, 85 - 97, 31.12.2009

Mansoor Ahmed Baloch Ayşegül Tanık

Öz

Hidrolojik Simülasyon Programı-FORTRAN (HSPF) gibi karmaşık modeller, veri analizi ve kuramsal çatıyı biraraya getiren, ileri düzeyde model kalibrasyonuna yönelik araçların kullanımını gerektirmektedir. Noktasal ve yayılı kirletici kaynakların değerlendirilmesi amaçlı kullanılan ve ABD Çevre Koruma Kurumu (USEPA) tarafından geliştirilmiş olan BASINS (Better Assessment Science Integrating Point and Non-point Sources) yazılımı çok işlevli havza analizi ve modelleme aracıdır. BASINS, modeller ile verileri birlikte kullanarak su kalitesi ve havza çalışmalarına destek sağlayabilmektedir. HSPF, BASINS sisteminin çekirdeğini oluşturan modellerden biridir. Bu çalışmada,
BASINS aracılığı ile Namnam Havzası’nın sınırları belirlenmiş, karakterizasyonu yapılmış ve HSPF uygulaması için model girdileri oluşturulmuştur. Bu çalışma ile BASINS ilk kez Türkiye koşullarında uygulanmıştır. BASINS sayesinde HSPF için gerekli olan havza karakterizasyonu, veri önişlemleri, model çıktıları ile ilgili son işlemler, ileri Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) tabanlı görselleştirme araçları kullanılarak yapılabilmektedir. Çalışma sonunda, HSPF modelinin çalıştırılabilmesi için gerekli olan havza alansal verileri, akarsu ağı topolojisi, akarsuyu oluşturan kanalların enkesit geometrileri ve meteorolojik zaman serileri girdi verisi grupları oluşturulmuştur. Sonuç
olarak, BASINS yazılımının veri ön işlemi, havza sınırlarının belirlenmesi ve havzanın karakterizasyonu, model yapılandırılması amaçlı ön işlemler ve havzanın fiziksel özelliklerinin görselleştirilmesi için güçlü bir araç olduğu belirlenmiş ve ABD’nin dışındaki havza verileri ile olabilecek uyumsuzlukların uygun bir çalışma sistematiği seçilerek önemli ölçüde ortadan kaldırabileceği anlaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

BASINS, Havza modelleme, HSPF, Havza sınırlarının belirlenmesi, Havza karakterizasyonu, Namnam Havzası

Kaynakça

• Al-Abed, N.A. ve Whiteley, H.R., (2002) Calibration of the Hydrological Simulation Program Fortran (HSPF) model using automatic calibration and geographical information systems, Hydrological processes, 16, 3169-3188.
• Bergman, M.J., Green, W. ve Donnangelo, L.J.,(2002). Calibration of storm loads in the South Prong Watershed, Florida, using BASINS/HSPF, Journal of the American Water Resources Association, 38, 5, 1423-1436.
• Bolstad, P., (2003). GIS fundamentals: A first text on Geographic Information Systems, Eider Press White Bear Lake, Minnesota.
• Carrubba, L., (2000). Hydrologic modeling at the watershed scale using NPSM, Journal of the American Water Resources Association, 36, 6, 1237-1246.
• Choi, W. ve Deal, B.M., (2008). Assessing hydrological impact of potential land use change through hydrological and land use change modeling for the Kishwaukee River basin (USA), Journal of Environmental Management, 88, 4, 1119-1130.
• El-Kaddah, D.N. ve Carey, A.E., (2004). Water quality modeling of the Cahaba River, Alabama, Environmental Geology, 45, 323-338.
• Endreny, T.A., Somerlot, C. ve Hassett, J.M.,(2003). Hydrograph sensitivity to estimates of map impervious cover: A WinHSPF BASINS case study, Hydrological processes, 17, 1019-1034.
• Hayashi, S., Murakami, S., Watanabe, M. ve Bao-Hua, X., (2004). HSPF simulation of runoff and sediment loads in the upper Changjiang River Basin, China, Journal of Environmental Engineering, 130, 7, 801-815.
• Im, S., Brannan, K.M., Mostaghimi, S. ve Cho, J.,(2005). Simulating fecal coliform bacteria loading from an urbanizing watershed, Journal of Environmental Science and Health, Part A, 39, 3, 66-679.
• Mark, D.M., (1988). Network models in geomorphology, Chapter 4 in Anderson M.G., eds, Modelling in Geomorphological Systems, John Wiley, 73-97.
• O'Callaghan, J.F. ve Mark, D.M., (1984). The extraction of drainage networks from digital elevation data, Computer Vision, Graphics and Image Processing, 28, 328-344.
• Seaber, P., Kapinos, F. ve Knapp, G., (1987). Hydrologic unit maps, United States Geological Services Water Supply Paper 2294.
• Shirinian-Orlando, A.A. ve Uchrin, C.G., (2007). Modeling the hydrology and water quality using BASINS/HSPF for the upper Maurice River Watershed, New Jersey, Journal of Environmental Science and Health, Part A, 42, 3, 289-303.
• Tarboton, D.G., (1997). A New method for the determination of flow directions and contributing areas in grid digital elevation models, Water Resources Research, 33, 2, 309-319.
• Tarboton, D.G., Bras, R.L. ve Rodriguez-Iturbe, I., (1991). On the extraction of channel networks from digital elevation data, Hydrologic Processes, 5, 1, 81-100.
• Tarboton, D.G., Bras, R.L. ve Rodriguez-Iturbe, I., (1992). A physical basis for drainage density, Geomorphology, 5, 1/2, 59-76.
• Tarboton, D.G. ve Ames, D.P., (2001). Advances in the mapping of flow networks from digital elevation data, World Water and Environmental Resources Congress, Orlando, Florida, May 20-24, ASCE.
• Tong, S.T.Y. ve Chen, W., (2002). Modeling the relationship between land use and surface water quality, Journal of Environmental Management, 66, 377-393.
• Tzoraki, O. ve Nikolaidis, N.P., (2007). A generalized framework for modeling the hydrologic and biogeochemical response of a Mediterranean temporary river basin, Journal of Hydrology, 346, 112-121.
• U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water, (2007). Better Assessment Science Integrating point and Nonpoint Sources BASINS 4.0, User’s Manual, EPA-823-C-07-001.