Türkiye’de küresel akım veri setlerinin tutarlılığının değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada dağıtımlı küresel hidrolojik modellerden EFAS (European Flood Awareness System) ve GloFAS (Global Flood Awareness System) modellerinin güncel tüm versiyonlarının tarihsel akarsu akım verilerinin Türkiye’de tutarlılığı sınanmıştır. Modellerin sınanması için DSİ (Devlet Su İşleri) ve EİE (Elektrik İşleri Etüt İdaresi)akarsu gözlem yıllıklarındaki ölçüm süresi 1 ile 77 yıl arasında değişen akarsu gözlem istasyonlarının (AGİ) akarsu akımı verileri sayısallaştırılmış ve referans veriler elde edilmiştir. Minimum 5 yıl kayıt süresine sahip istasyonlar dahil olmak üzere AGİ’lerin havzalarından havza alanı, havza rölyefi, havza Strahler dizini, havzadaki hâkim akifer tipi, havzadaki hâkim iklim tipi ve havzalardaki baraj varlığı gibi mekânsal eş değişkenler elde edilmiştir. Referans verilerin günlük akım verileri ile akarsu akım modellerinin günlük akım modelleri NSE, KGE ve r2gibi performans metrikleri ve hidrolojik indisler kullanılarak kıyaslanmış olup elde edilen bulgulara göre modeller sıralanmıştır. Bu sıralama neticesinde görece tutarlı olan model belirlenmiştir. Bunun yanı sıra mekânsal eş-değişkenlere göre performans metrikleri ve hidrolojik indislerden elde edilen bulgular gruplandırılarak verilerin medyan değerlerinden hareketle modellerin farklı fiziksel koşullarda davranışı irdelenmiştir. Buna göre Strahler hiyerarşisi, havza rölyefi, havza alanı, havzadaki hâkim akifer tipi ve havzadaki hâkim iklim tipi modellerin tutarlılığını etkilemektedir. Ayrıca modeller baraj bulunan havzalarda modellerin baraj girdisi olmasına rağmen kötü benzeşim yapmaktadır. Elde edilen sonuçlara göre Türkiye’de AGİ havzalarında görece tercih edilebilecek modeller tespit edilmiştir. AGİ havzalarında modellerin tutarlılığının sınanması sonucunda, GloFAS modellerinin EFAS modellerinden daha başarılı olduğu ortaya konulmuştur. GloFAS v.4.0. sınanan tüm modeller arasında en tutarlı olan model olmasına rağmen Türkiye ölçeğinde yapılacak bir çalışma için yeterli tutarlılığa sahip değildir.

The consistency of historical river streamflow data of all up-to-date versions of EFAS (European Flood Awareness System) and GloFAS (Global Flood Awareness System) models, which are distributed global and continental hydrological models was tested in Türkiye. Streamflow data of stream gauges that DSİ (State Hydraulic Works) and EİE (Electrical Power Resources Survey and Development Administration) record time with measurement periods ranging from 1 to 77 years were digitised to test the models an dafter reference data were obtained. Spatial covariates such as basin area, basin relief, basin Strahler order, dominant aquifer type, dominant climate type and the presence of dams in the basin were obtained from the basin of stream gauges which has minimum recording period of 5 years. The daily reference streamflow data and the daily streamflow data of the models were compared using performance metrics such as NSE, KGE, r2 and hydrological indices. The models were ranked according to the findings obtained. As a result of this ranking, the relatively consistent model was determined. In addition, the findings which obtained from performance metrics and hydrological indices, were grouped according to spatial covariates to examine the behaviour of the models in different physical conditions based on median values. As a result of the spatial covariates, the physical conditions effect the consistency of the models. In addition, the models simulate poorly in basins with dams even though the models have dam inputs. The models that can be relatively preferred in the stream gauge basins in Türkiye have been identified. As a result of the test of the consistency of the models in stream gauges basins, it was revealed that GloFAS models are more successful than EFAS models. Although GloFAS v.4.0. is the most consistent model among all the models tested, it does not have sufficient consistency for a study to be carried out at the scale of Türkiye.