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

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.Since the global climate changes exist, today, floods can be accounted among the most important hydraulic and hydrological problems of world. Extreme urbanization, concrete structures, and asphalt roads are the most important factors that increase the impermeable zones and the flood flow. Estimating the flow in advance will minimize the potential loss of both life and properties. Realistically determining the flow coefficient, which is the most effective factor on flood flow, the existing problems will be eliminated to a considerable extent. There are many techniques, which can be found in the existing literature, offered for modeling flow coefficient. However, the most of them base on the black-box type methodologies and they cannot be generalized. Therefore, in this study, a new approach namely Fuzzy SMRGT Method, which considers the physic of the event, has been preferred. The data, which contains the daily measurements of both temperature and wind speed, were obtained from the Regional Directorate of Meteorology. The model results were compared with the real data. For comparison, basic statistical magnitudes such as maximum, minimum, mean, standard deviation, coefficient of variation and coefficient of skewness and mean absolute relative error, scattering diagram, and time series graphs were used. As a result of the comparison, it can be said that the results of the SMRGT are quite realistic and can be used confidently in determining the meteorological flow coefficient.