Thomas-Fiering Modeli İle Sentetik Akış Serilerinin Hesaplanmasında Yeni Bir Yaklaşım

Abstract

Baraj hazne hacmi, akarsu aylık su akımları ile aylık su ihtiyaçlarının uzunca bir periyot süresince karşılaştırılması sonucu tespit edilir. Akarsuya ait aylık su akımlarının tahmin edilmesi için eldeki mevcut olan değerlerden gelecekteki aylık akım değerleri sentetik olarak hesaplanabilir. Bu makalede, 1. mertebe Markov modeli olan Thomas-Fiering modeli kullanılmış ve daha önce akarsuda ölçülmüş olan tarihi aylık akış serilerinden faydalanarak, sentetik aylık akış serileri elde edilmiştir. Çalışmada, Thomas-Fiering modeli, boyutsuz hale dönüştürüldükten sonra kullanılmıştır. Modeldeki Ei,j rastgele değişken değeri, akarsu aylık akışlarını elde edebilmek için, gerekli Ei,j değerleri olup, bunlar matris formunda tabloda verilmiştir. Tarihi aylık akış serisinden elde edilen Ei,j matrisindeki değerler, belli bir düzende, yerleri değiştirilerek, belli sayıda (3 yıl, 5 yıl, gibi ard arda) kurak yılları yada sulak yılları temsil eden kritik dönemler, bu yaklaşımla bulunmuştur. Böylece tarihi seriden elde edilen Ei,j matrisi, modifiye edilerek, sentetik aylık akış serileri elde edilmiştir. Sonuçlara bakıldığında, ortalamaların tarihi gözlem serisinin ortalama değerinden çok farklı olmadığı görülür ve bu seriler kullanılarak, optimum hazne hacmi projelendirmesi yapılabilir.

Reservoir volume is determined by comparing the river's monthly water flows with the monthly supply needed to fulfill demands over a long period. Monthly flow values can be estimated synthetically from available observation data for a certain period (historical monthly stream flow sequences). In this paper, the Thomas-Fiering model based on a first order Markov model was used and the synthetic flow series were calculated using observed historical monthly stream flow sequences. In this study, the Thomas-Fiering model was converted into a dimensionless form before using. The random variable Ei,j in the model is the Ei,j needed for obtaining monthly flows of the river given as a matrix form. The values of the Ei,j matrix obtained from historical monthly stream flow sequence were represented in a certain form and number so that their places were changed to represent dry or wet years of the critical periods (as 3 or 5 years in sequence) and this approach was used to find the critical periods representing wet or dry periods. Thus the Ei,j matrix obtained from historical sequences was modified and the synthetic monthly flow series were generated. When the obtained results are examined, it can be seen that the mean values of monthly synthetic flow sequences are not very different from the mean values of observed historical monthly stream flow sequences and these synthetic stream flow sequences can be used for analyzing optimal reservoir size.