44-tarımsal drenaj havzalarında taşkın debilerinin swat modeli

4. ULUSAL TAŞKIN SEMPOZYUMU
21-24 Kasım 2016, Rize
TARIMSAL DRENAJ HAVZALARINDA
TAŞKIN DEBİLERİNİN SWAT MODELİ
İLE TAHMİNİ
Mehmet Ali AKGÜL1 Mahmut ÇETİN2*
Su İşleri 6.Bölge Müdürlüğü, Havza Yönetimi, İzleme ve Tahsisler Şube Müd.,
01120, Seyhan, Adana
2Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, 01330,
1Devlet
Sarıçam, Adana *([email protected])
SUNU PLANI
1. KONUNUN ÖNEMİ
2. AMAÇ
3. MATERYAL VE YÖNTEM
4. BULGULAR VE TARTIŞMA
5. SONUÇ VE ÖNERİLER
2
KONUNUN ÖNEMİ
•Havza çalışmalarında gereksinim duyulan
taşkın debilerinin bulunmasında sentetik
yöntemler sıklıkla kullanılmaktadır.
•Yöntemler, dayandığı birçok varsayım
nedeniyle bazı belirsizleri de beraberinde
getirmektedir.
•Hidrolojik modellerin kullanılmasıyla söz
konusu belirsizlikler bir ölçüde
giderilebilmektedir.
3
KONUNUN ÖNEMİ
SWAT (Soil and Water Assessment Tool)
modeli:
•Nehir havzalarında tarımsal kaynaklı
kirleticilerin belirlenmesi,
•Sediment yüklerinin modellenmesi,
•İklim değişikliğinin su kaynakları üzerine
olan olası etkilerinin tahmini vb.
amaçlar için geliştirilmiştir.
4
AMAÇ
SWAT (Soil and Water Assessment Tool)
modelinin tarımsal drenaj havzalarında
taşkın debilerinin tahmininde kullanım
olanaklarının araştırılması
AMAÇLANMIŞTIR.
MATERYAL VE YÖNTEM
Araştırma, Aşağı
Seyhan Ovası
(ASO) sol sahil
sulama alanında
yer alan Akarsu
Sulama Birliği
sahasında
(9495 ha)
yürütülmüştür.
6
MATERYAL VE YÖNTEM (DEVAM)
• Sayısal yükseklik modeli,
• Drenaj ağı,
• Hakim toprak serileri ve özellikleri,
• Bitki deseni,
• Sulama suyu miktarları ve sahanın
ürettiği drenaj akımları (2009-2010)
SWAT modeli kalibrasyonunda kullanılan
temel materyaldir.
7
MATERYAL VE YÖNTEM (DEVAM)
Frekans analizinde:
Adana meteoroloji istasyonunda 19292010 yılları arasındaki (81 yıl) gözlenen
24 saat süreli maksimum yağış serileri,
2, 5, 10, 25, 50, 100, 200 ve 500 yıl
yinelenmeli yağış değerleri SWAT model
ortamında
taşkın
piklerinin
belirlenmesinde kullanılmıştır.
8
MATERYAL VE YÖNTEM (DEVAM)
SWAT modeli model parametrelerinin
tahmini ve havzaya ilişkin CN(II) eğri
numarasının bulunmasında:
• SWAT-CUP kalibrasyon programı,
• SUFI-2 algoritması,
kullanılmıştır.
CN(II) eğri numarasından:
 CN(I) ve CN(III) eğri numaraları
hesaplanmıştır.
9
BULGULAR VE TARTIŞMA
Gözlenen günlük maksimum yağışlar:
• Normal,
• 2 Parametreli Log-Normal (LN2),
• 3 Parametreli Log-Normal (LN3),
• Pearson Tip-3,
• Log-Pearson Tip-3,
• Gumbel dağılımlarına tabi tutulmuştur.
10
BULGULAR VE TARTIŞMA (DEVAM)
Kolmogorov-Smirnov
uygunluk
testi
sonucuna göre en uygun dağılımın
 Log-Pearson Tip-3
dağılımı olduğu sonucuna varılmıştır.
Tr (Yıl)
2 5 10 25
50 100 200 500

PTr 58.5 82.1 98.1 118.6 134.2 150.1 166.1 184.0
(mm)
11
BULGULAR VE TARTIŞMA (DEVAM)
Yağış dosyası, Hidrolojik Şart II
gerçekleşecek şekilde düzenlenmiştir.
 Hesaplanan eğri numaraları ve 24 saat
süreli PTr yağış değerleri düzenlenen
yağış dosyasına girilmiştir.
SWAT modeli koşturularak her bir
hidrolojik şart, için PTr yağış değerlerine
karşılık gelen taşkın hidrografları elde
edilmiştir.
12
BULGULAR VE TARTIŞMA (DEVAM)
16
14
CN(I)
Q (m3 s-1)
12
CN(II)
10
CN(III)
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
7
Süre (Gün)
8
9
10
11
24-saat süreli, Tr=10 yıl yinelenmeli yağışa
ilişkin taşkın hidrografı
13
12
BULGULAR VE TARTIŞMA (DEVAM)
Tr
CN(I) CN(II) CN(III)
Taşkın
2 0.08 0.08
hidrograflarından
5
0.11
0.68
yararlanılarak
10 0.14 2.07
hidrolojik durum ve
25 0.17 4.89
yinelenme
yılları 50 0.19 7.67
için taşkın pikleri 100 0.22 11.02
(m3..s-1)
elde 200 0.24 16.88
edilmiştir.
500 0.30 24.82
3.76
8.83
14.90
26.81
36.80
47.59
59.15
72.56
14
BULGULAR VE TARTIŞMA (DEVAM)
Q (m3 s-1)
80
CN(I)
CN(II)
CN(III)
60
40
20
500 YIL
200 YIL
100 YIL
Tr
50 YIL
25 YIL
10 YIL
5 YIL
2 YIL
0
Taşkın pikleri üzerine:
• Hidrolojik şart ve yinelenme yılı etkilidir.
• Yinelenme yılı arttıkça, hidrolojik şart daha
fazla önem kazanmaktadır!
15
SONUÇ VE ÖNERİLER
 Yarı-dağılımlı, havza bazlı, fiziksel tabanlı ve
çalışma alanını homojen parçalara bölen SWAT
modelinin tarımsal bir drenaj alanı için kalibre
edilebilmiştir.
 SWAT modelinde, yağış dosyasının farklı şekilde
düzenlenmesi ile farklı amaçlara yönelik bilgiler
hızlı ve alternatifli olarak üretilebilmektedir.
 Drenaj
sistemlerinin
planlanmasında
gereksinim duyulan taşkın pikleri, SWAT modeli
ile istenilen yinelenme yılları için belirlenebilir.
16
TEŞEKKÜR
BU ARAŞTIRMA:
1. QUALIWATER “Diagnosis and Control of Salinity and Nitrate
Pollution in Mediterranean Irrigated Agriculture (Project No:
INCO-CT-2005-015031)” projesi,
2. TUBITAK ile Almanya arasında ikili işbirliği kapsamında
anlaşmaya varılan IntenC
programı çerçevesinde
desteklenen “Türkiye'de Tarımsal Bir Alanda Sulamadan
Dönen Suyun ve Sudaki Besin Elementi Yükünün İzlenmesi ve
Çok Ölçekli Modellenmesi (IRAFLUT)” [TÜBİTAK Proje No:
113O151] projesi,
3. Çukurova Üniversitesi Araştırma Projeleri Birimi (Proje No:
FUK-2016-5655) TARAFINDAN DESTEKLENMİŞTİR.
17
İLGİNİZ VE SABRINIZ İÇİN
TEŞEKKÜRLER!
18