Veri̇ kıtlığı olan havzalarda taşkın planlaması ve taşkın i̇şletme çalışmaları i̇çi̇n sayısal hava tahmi̇n modelleri̇ni̇n kullanımı


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Öğrenci: Okan Çağrı Bozkurt

Eş Danışman: SEVDA ZUHAL AKYÜREK, NURİ MERZİ

Özet:

Artan şehirleşme oranlarıyla beraber, taşkınlar günden güne daha önemli sorunlar haline gelmeye başlamıştır. Buna bağlı olarak da taşkın kontrol yapılarının yetersiz hale geldiği algısı ortaya çıkmaktadır. İyi kalibre edilmiş hava tahmin ve havza hidrolojik modelleri, taşkınların yaratacağı zararları azaltmak için birbirini tamamlayan önemli araçlardandır. Bu tip uygulamalar, yapısal önlemler kadar etkili sonuçlar verebilmektedir. Bu çalışmada meteorolojik ve hidrolojik modellerin kullanımının, yapısal ve işletme bazlı taşkın koruma faaliyetlerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışma alanı olarak Ankara’daki Mogan Gölü havzası seçilmiştir. Analizlerde Meteoroloji Genel Müdürlüğü (MGM) tarafından operasyonel olarak kullanılan 2 farklı sayısal hava tahmin modelinin (Weather Research Forecasting (WRF) ve Transition Step Between ALadin and AROme (ALARO, ALR)) çıktıları, 6 farklı tarih için MGM’den alınarak kullanılmıştır. Yağış tahminlerinin doğruluğu çeşitli istatistiksel metotlarla, nokta ve alan bazlı olarak ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, alansal dağılım ile elde edilen sonuçların, noktasal sonuçlara göre daha iyi sonuçlar verdiğini göstermiştir. Ancak MGM’nin WRF ve ALR sayısal hava modellerini çalıştırmak için kullandığı parametrelerin, bu havzadaki konveksiyonel yağışları tahmin etmekte başarılı olamadığı görülmüştür. Çalışma alanında uzun süreli kayıtları olan bir akım gözlem istasyonu bulunmamaktadır. Ayrıca son yıllarda Mogan Gölü havzasına, havza dışından boru hatları ile zamanı ve miktarı net olarak belirlenemeyen su takviyesi yapılmıştır. Bu nedenlerden dolayı havza için oluşturulan hidrolojik modelin kalibrasyonu olay bazlı olarak Mogan Gölü seviye ölçüm değerleri ile yapılmaya çalışılmıştır. Taşkın işletme çalışması simülasyonları, 2 ana senaryo çerçevesinde yapılmıştır. İlk senaryoda Mogan Gölünün membaında bulunan Mogan Sel Kapanın işletmede olduğu ve Mogan Gölü su seviyesinin de güncel işletme değerlerinde, (14.03.2016 tarihindeki 973.42 m. değeri) olduğu varsayılmıştır. 2. senaryoda ise sel kapanının inşa edilmemiş olduğu ve göl normal işletme seviyesinin de DSİ planlama raporlarında verildiği gibi 972.00 m. olacağı kabul edilmiştir. Bu iki ana senaryo altında, Mogan gölünün çıkışında yer alan kanalın kapasitesinin 15 ve 30 m3 /s olduğu; 50, 100 ve 500 yıllık yağışlarının oluştuğu farklı alt senaryolar oluşturulmuştur. WRF ve ALR modellerinin 50, 100 ve 500 yıllık tasarım hidrograflarına ilişkin yağış tahminleri 14.03.2016 olayının gözlemlenen tahminleri kullanılarak kurgusal olarak oluşturulmuştur. Elde edilen gerçek zamanlı taşkın işletme çalışması sonuçlara göre, 500 yıllık taşkının en dezavantajlı durumlarda, 1. Senaryoda 974.850 m., 2. Senaryoda ise 974.909 m. seviyelerine geldiği görülmüştür. Bu sonuçların, taşkın planlama çalışmalarında yapısal ve yapısal olmayan çözüm alternatiflerine ilişkin olarak karar vericilere katkı sağlayacağı düşünülmektedir.