ÇALIŞMA PAKETLERİ


Bu proje TUBITAK tarafinan desteklenmektedir

ÇP1. Uygulama havzalarının belirlenmesi
ARTEMİS projesinde havza karakteristikleri ile akış istatistikleri arasında bir ilişki kurulması hedeflendiği için, üzerinde baraj gibi akışları önemli ölçüde etkileyecek yapıların olmadığı, dolayısıyla akış rejimleri yönünden doğal koşulları yansıtan havzaların seçimi oldukça önemli olmaktadır. Bu bakımdan, ARTEMİS projesine dâhil edilecek havzalar, proje amacına uygun olarak çevresel etkilerin değerlendirilmesi için aşağıda verilen özel ölçütler de göz önüne alınarak Coğrafi Bilgi Sistemlerinin (CBS) kullanılması ile belirlenecektir.
 
        - Veri imkân ve kısıtlarının belirlenmesi (veri uzunluğu, kalitesi, yağış-akış modellerine girdi oluşturabilecek anlık yağış-akış verilerinin temin edilebilmesi)
 
        -  Türkiye havzalarının iklim özelliklerine göre karakterizasyonu
 
        -  Türkiye havzalarının iklim değişikliği tahminlerine göre karakterizasyonu
 
        - Türkiye havzalarının havza içerisindeki temel arazi kullanımları (özellikle kentsel) yönünden karakterizasyonu
        -   Türkiye havzalarının biyocoğrafik yönden değerlendirilmesi
 
 
ÇP2. Verilerin derlenmesi ve temel istatistiksel analizler
40 yılı aşkın süredir devam eden özellikle bozuk kentleşme ve banliyölerdeki düzensiz yapılaşmaların yaygınlaşması gibi arazi kullanımında meydana gelen değişiklikler ve iklim değişikliği etkilerinin bir sonucu olarak artarak yaşanan taşkınlar, yeni istatistiksel yöntemlerin ve modelleme araçlarının gerekliliğini ortaya koymaktadır. Havzalardaki bu türden değişimler ölçülen hidrolojik verilerin homojenliğini ortadan kaldırmakta ve klasik hidrolojik hesaplamaların gerçekliğini kısıtlayıcı etkilere yol açmaktadır. Taşkın kayıtlarındaki homojenliğin bozulması, tasarım taşkınları için yapılan tahminlerin güvenilirliğini azaltmaktadır. İklim koşulları veya havzadaki değişiklikler, hidrolojik verileri frekans analizi ve diğer modelleme yöntemlerine uymayan veriler durumuna getirmektedir. Frekans analizinde veri serisinin istasyoner olduğu kabul edilmektedir. Havzadaki değişiklikler nedeniyle hidrolojik verilerdeki istasyonerliğin bozulması, bu verilerin frekans analizinde kullanılmasıyla elde edilen T-yıllık maksimum akım tahminlerinin gerçeği yansıtmamasına ve bu yolla doğru tahminler elde edilememesine sebep olmaktadır.
Fiziksel süreçlerdeki değişiklerin verileri ne derecede etkilediğinin belirlenmesi için, verilerin bazı istatistiksel testlere tabi tutulmasıyla istasyonerliğin bozulmasının etkileri incelenebilir. Ölçülen verilerdeki değişimlerin etkisinin yüksek olması durumunda, frekans analizinden önce verilerin bu değişime göre düzeltilmesi gereklidir.
 
ÇP2, 2 aşamadan meydana gelmiştir. İlk aşamada gerekli verilerin toplanması, 2. aşamada ise temel istatistiksel analizler yer almaktadır.
 
ÇP3. Taşkın frekans tahmini yöntemlerinin incelenmesi,  test edilmesi ve değerlendirilmesi
ÇP3.1. Klasik taşkın frekans analizi yöntemi
Taşkın frekans analizi genel olarak bir proje bölgesi için tasarım taşkın değerinin (T yıllık tekerrüre sahip taşkın büyüklüğü veya T-yıllık taşkın) tahmininde kullanılır. Bu yaklaşım lokal olarak uygulanabildiği gibi, bölgesel (bölgesel taşkın analizi, BTA) olarak da tatbik edilebilir. BTA, verilerin gözlem aralığının istenen tekerrür aralığıyla karşılaştırıldığında daha kısa olduğu durumlarda veya gözlem olmayan yerlerde uygulanır.
 
Ç3.2. Modern taşkın frekans analizi yöntemleri
Homojen olmayan taşkın verileri ile tasarım taşkın değerlerinin elde edilebilmesi istatistiksel modeller ya da matematiksel modeller (sürekli benzeşim modelleri) kullanılarak gerçekleştirilebilir. Tasarım taşkın değerinin elde edilmesi, istatistiksel modellerde daha önce de değinildiği gibi homojenliği bozan etkilerin belirlenip homojen olmayan taşkın serilerinin bunlara göre düzeltilmesini takiben, taşkın frekans analizinin gerçekleştirilmesi ile ya da homojen olmayan taşkın verileri için geliştirilen modern taşkın frekans analizi yöntemlerinin kullanılması ile mümkün olmaktadır.
 
Lokal ve bölgesel taşkın analizi yöntemlerinin gelişmişliğine ve birçok Avrupa bölgesinde genel kullanıma sahip yöntemlerin varlığına rağmen konu üzerinde bilimsel çalışmalar sürmekte; taşkın akımı, süresi ve hacminin göz önüne alındığı çok değişkenli analizler (Copula yöntemi) ile Monte Carlo Markov Zinciri kullanılan Bayes yöntemi gibi yeni yöntemlerle kazanımlar sağlanmaktadır. Farklı Avrupa ülkelerinde ve bazen aynı ülke içerisindeki farklı bölgelerde bile farklı taşkın frekans analizi yöntemleri uygulanmaktadır. Ayrıca, analizde kullanılan yöntemler genellikle ya alışılagelmiş seçimler olmakta ya da mevcut yöntemlerin objektif olarak değerlendirilmesinden ziyade yerel havzalardaki kullanımlara göre yöntem belirlenmektedir. Sunulan projede, ARTEMİS araştırma grubu tarafından önerilecek yöntemlerin ÇP1’e göre belirlenmiş olan havzalarda uygulaması ve doğrulaması gerçekleştirilecek; böylece, taşkın frekans analizi konusunda mevcut bilgi birikiminin aynı yapı içinde uyumlu olarak değerlendirilmesi sağlanacaktır.
 
ÇP4. Yağış-akış tabanlı benzeşim modelleri ile taşkın frekans tahminlerinin gerçekleştirilmesi ve sonuçların değerlendirilmesi
Sürekli Benzeşim Modelleri (SBM) kullanılarak tasarım taşkınlarının tahmini çalışmaları ülkemizde çoğunlukla üniversitelerde yürütülen akademik araştırmalarla gerçekleştirilmektedir. Sürekli benzeşim modellemesi, yağış-akış modellerinin kullanımına dayanan, karmaşık ve yağışı akarsudaki akışa dönüştüren bir sistem olarak göz önüne alınabilir. İstatistiksel yaklaşımla karşılaştırıldığında, SBM çok daha karmaşıktır ve oldukça fazla veri gerektirir. Öncelikle, gözlenmiş akış verileri genellikle kısıtlı olup kısa zaman aralıklarını kapsarken, yağış verileri genellikle daha uzundur. İkinci olarak, eğer seçilen yağış-akış modelinin kapasitesi uygulanabilirlik açısından yeterli ise, model oldukça fazla yaklaşıma dayanan, çok daha kolay teknikler kullanılmasının mümkün olmadığı herhangi bir havzaya uygulanabilir. Son olarak, fiziksel tabanlı yağış-akış modelleri gözlem olmayan havzalarda, bitki örtüsü, kentleşme ve iklim değişikliği gibi çevresel değişikliklerin taşkın karakteristikleri üzerindeki etkisinin belirlenmesinde çok daha etkin bir araç olarak kullanılabilir.
 
ARTEMİS kapsamında, 1. adımda toplanacak veri setleri kullanılarak SBM’nin belirlenecek havzalara uygulanması konusunda bir çerçeve oluşturulacaktır. Ayrıca, sürekli benzeşim modellemesinde kullanılmak üzere mevcut veri durumuna bağlı olarak stokastik yağış modelleri ve yağış-akış modelleri önerilecektir.
 
 
ÇP5. Tahmin belirsizliğinin incelenmesi ve yöntemler arası değerlendirilmesi
Taşkın frekans analizinde, parametrelerdeki ve kuantil tahminlerindeki belirsizlik genellikle güven aralıkları tanımlanarak ifade edilir. Örneğin çok gözlemi olmayan taşkın verilerinden elde edilen büyük taşkınların yıllık aşılma olasılıkları oldukça belirsiz ve bu nedenle de taşkın hasarlarına karşı sosyo-ekeonomik ve ekosistem incinebilirliğinin derecesini azaltmak için tek bir sayı ile ifade edilmesi olanaksızdır. Büyük taşkınların aşılma olasılıkları planlama ve karar verme aşamalarında mühendisler tarafından kullanılmaktadır. Belirsizliğin tatmin edici tahminleri en az tasarım parametrelerinin tahmini kadar önemlidir.
 
ÇP6. Çevresel değişikliklerin taşkın frekans tahminleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Taşkın frekans analizi için kullanılan standart istatistiksel yöntemler ekstrem taşkın istatistiklerinin zamanla değişmediği kabulüne dayanmaktadır. Bu yaklaşıma göre geçmişteki gözlemler tasarım taşkın olaylarının tahmini için kullanılabilir. Değişen çevrede, istasyonerlik kabulü gerçekçi olmamakta ve ekstrem taşkın karakteristiklerinin istasyoner olmadığını göz önüne alan çok daha gelişmiş istatistiksel yöntemlere gereksinim ortaya çıkmaktadır. Avrupa’nın büyük bir bölümünde gelecekte çok daha sık ve şiddetli taşkınlar beklendiğinden, istasyoner olmayan süreçler için taşkın frekans analizinin iklim değişikliği altında inceleneceği araştırmalar daha da büyük bir önem kazanacaktır. İklim değişikliği etkisine ek olarak, arazi kullanımı değişiklikleri, kentleşme, sulak alan kurutma gibi doğrudan insan eliyle yapılan değişikliklerin de taşkın frekans tahminleri üzerine etkilerinin incelenmesi ayrıca gerekli olacaktır.
 
 
ÇP7. Taşkın frekans tahminindeki ve çevresel değişikliklerin frekans tahmini üzerine etkilerinin incelenmesindeki yöntemsel farklılıkların değerlendirilmesi
Sonuçların sunulması ARTEMİS projesinin önemli bir parçası olarak göz önüne alınmaktadır. Proje süresince elde edilen tüm gelişmelerin web sayfamızdan izlenmesi sağlanacaktır. Ayrıca yine proje gelişim süresince elde edilen sonuçların bilimsel dergilerde yayımlanması ve proje sonunda da rehber niteliğinde bir el kitabına yer verilmesi planlanmaktadır.



      Tasarım ve Programlama : Yetkin Değirmenci  tarafından yapılmıştır.