Geri Dön

Toprak ve su değerlendirme aracı (swat) kullanılarak Manavgat nehir havzasının hidrolojik modellenmesi

Hydrological modeling of The Manavgat river basin using soil and water assessment tool (swat)

PDF İndir

  1. Tez No: 936249
  2. Yazar: ABDUL HASİB HALİMİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DURSUN BÜYÜKTAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Ziraat, Agriculture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Manavgat Nehri Havzası Akdeniz bölgesinde yer almakta olup, iklim değişikliği ve artan su talebinin etkilediği yarı kurak bölgelerin hidrolojik dinamiklerini anlamak için önemli bir vaka çalışması niteliğindedir. Bu çalışmada, havza içindeki hidrolojik süreçlerin modellenmesi ve sürdürülebilir su kaynakları yönetimi için güvenilir bilgi sağlanması amacıyla Toprak ve Su Değerlendirme Aracı (SWAT) kullanılmıştır. Çalışmada, Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü'nden (MGM) günlük meteorolojik veriler ve Devlet Su İşleri (DSİ) Antalya 13. Bölge Müdürlüğü'nden sağlanan hidrolojik veriler kullanılmıştır. Buna ek olarak, NASA Sayısal Yükseklik Modeli (DEM) (30 x 30), FAO toprak haritaları ve ESRI arazi kullanım/örtü haritaları (10 x 10) gibi yüksek çözünürlüklü mekansal veriler, ArcSWAT modeline entegre edilmiştir. Modelin otomatik kalibrasyonu ve doğrulaması için RSWAT paketi kullanılmış olup Sinanhoca'da üst havza için güçlü model performansı elde edilmiştir (R² ≥ 0.81, Pbias= % 9.02, p-Faktör ≥ 0.65, r-faktör ≤1.4). Ancak, model, aşağı havzanın ana çıkış noktasında akış miktarını düşük tahmin etmiştir (R2 = 0.48, Pbias % -32, p-faktör = 0.45, r-faktör = 1.12). Bunun temel nedeni, karmaşık karstik sistemlerin, büyük ölçekli rezervuar etkilerinin ve üst komşu nehir havzalarından gelen baz akımların modellenmesindeki zorluklardan kaynaklanmıştır. Arazi kullanım/örtü (LULC) değişimi analizi, 2017-2022 yılları arasında orman alanında % 32 oranında azalma ve mera alanında % 25 artış olduğunu göstermektedir. Kısa vadeli hidrolojik etkiler sınırlı düzeyde olmakla birlikte, havzanın karmaşık topografik yapısı ve karstik oluşumları hidrolojik döngü ile yüzey ve yer altı suyu etkileşimleri üzerinde önemli rol oynamaktadır. RCP4.5 ve RCP8.5 senaryoları kapsamında yapılan projeksiyonlar, sıcaklık ve yağış rejimlerinde dalgalanmalar öngörmektedir. Yağış miktarının ilkbahar ve kış aylarında (-0.55 mm) azalması, sonbaharda ise (1.79 mm) artması beklenmektedir. Sıcaklığın ise genel olarak artış göstermesi öngörülmekle birlikte, sonbahar aylarında hafif bir düşüş yaşanabileceği tahmin edilmektedir (0.04 °C). Gelecekteki akış tahminleri, her iki senaryoya göre de üst ve alt havzada kış mevsiminde akışın artacağını (sırasıyla 14.394 m³/s ve 21.079 m³/s) göstermektedir; ancak RCP8.5 senaryosu altında ilkbahar ve yaz aylarında akışta belirgin bir düşüş yaşanabileceği öngörülmektedir. Çalışmada ayrıca, havza alanının % 8.86'sını etkileyen son orman yangınlarının hidrolojik süreçler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Akış rejiminde belirgin değişiklikler gözlemlenmemekle birlikte, yer altı suyu dinamiklerinde hafif farklılıklar tespit edilmiştir. Manavgat Nehri Havzasına yönelik gerçekleştirilen bu kapsamlı hidrolojik analiz, iklim değişikliği ve antropojenik baskılar altında su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi için önemli bilgiler sunmaktadır. Çalışma, karstik Akdeniz havzalarında karmaşık hidrolojik süreçleri simüle etmede SWAT modelinin yetkinliklerini ve sınırlamalarını ortaya koyarak, Manavgat Nehir Havzası'nda daha etkili su kaynakları planlama ve yönetim stratejilerine katkı sağlamaktadır.

Özet (Çeviri)

The Manavgat River Basin is located in the Mediterranean region and serves as a significant case study for understanding the hydrological dynamics of semi-arid regions affected by climate change and increasing water demand. In this study, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) was used to model hydrological processes within the basin and provide reliable information for sustainable water resources management. The study used daily meteorological data from the General Directorate of Meteorological Affairs (MGM) and hydrological data provided by the State Hydraulic Works (DSİ) Antalya 13th Regional Directorate. Additionally, high-resolution spatial data such as the NASA Digital Elevation Model (DEM) (30 x 30), FAO soil maps, and ESRI land use/cover maps (10 x 10) were integrated into the ArcSWAT model. The RSWAT package was used for automatic calibration and validation of the model, and strong model performance was achieved for the upper basin in Sinanhoca (R² ≥ 0.81, Pbias = 9.02%, p-Factor ≥ 0.65, r-factor ≤ 1.4). However, the model underestimated the flow rate at the main outlet of the lower basin (R² = 0.48, Pbias = -32 %, p-Factor = 0.45, r-factor = 1.12), revealing challenges in modeling complex karstic systems, large-scale reservoir effects, and groundwater flow from upper neighboring river basins. Land use/cover (LULC) change analysis shows a 32 % decrease in forest area and a 25 % increase in grassland area between 2017 and 2022. Although short-term hydrological effects are limited, the basin's complex topography and karstic formations play a significant role in the hydrological cycle and surface and groundwater interactions. Projections under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios predict fluctuations in temperature and precipitation regimes. Precipitation is expected to decrease in spring and winter months (-0.55 mm) and increase in autumn (1.79 mm). Temperature is generally expected to increase, although a slight decrease may occur in autumn (0.04°C). Future flow predictions show an increase in flow in the winter season in both the upper and lower basins (14.394 m³/s and 21.079 m³/s, respectively) according to both scenarios; however, a significant decrease in flow may occur in spring and summer months under the RCP8.5 scenario. The study also examined the effects of recent forest fires, which affected 8.86% of the basin area, on hydrological processes. Although no significant changes were observed in the flow regime, slight differences were detected in groundwater dynamics. This comprehensive hydrological analysis of the Manavgat River Basin provides important information for the sustainable management of water resources under climate change and anthropogenic pressures. The study contributes to more effective water resources planning and management strategies in the Manavgat River Basin by revealing the capabilities and limitations of the SWAT model in simulating complex hydrological processes in karstic Mediterranean basins.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    609869

    Modelling Kücük Menderes watershed using soil and water assessment tool (SWAT)

    Küçük Menderes Alt Havzası'nın swat (toprak ve su değerlendirme aracı) ile modellenmesi

    MOHAMMAD MATIN SADDIQI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MAHMUT EKREM KARPUZCU

  2. Tez No

    910462

    Advancing computational methods for calibration of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT): Application for modeling climate change impacts on water resources in the Upper Neuse Watershed of North Carolina

    Toprak ve Su Değerlendirme Aracının (SWAT) kalibrasyonu için hesaplama yöntemlerinin geliştirilmesi: Kuzey Karolina'nın Yukarı Neuse Havzası'nda iklim değişikliğinin su kaynakları üzerindeki etkilerinin modellenmesi için uygulama

    MEHMET BÜLENT ERCAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    İnşaat MühendisliğiUnıversıty Of South Carolıne

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. JONATHAN L. GOODALL

  3. Tez No

    1015311

    Yarı humid ekolojik koşullar altında sürdürülebilir su ve toprak yönetiminde GIS ve SWAT programı kullanılması; aşağı engiz havzası örneği

    Using GIS and SWAT program in sustainable water and soil management under semi-humid ecological conditions; lower engiz basin example

    ARİF AYDIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    ZiraatOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN DENGİZ

    PROF. DR. NUTULLAH ÖZDEMİR

  4. Tez No

    714585

    Modeling of Khassa Chai dam watershed by using ArcGIS-SWAT and WMS

    Khassa Chai barajı havuzu kullanılarak modellenmesi ArcGIS-SWAT ve WMS

    ZAINAB ALWINDAWI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE YETER GÜNAL

  5. Tez No

    675592

    Evaluating the effects of soil data quality on the swat model runoff prediction performance in a highly industrialized catchment; case study in Saz-Çayirova stream, Turkey

    Endüstriyelleştirilmiş bir havzada toprak veri kalitesinin swat modelinin akış tahmin performansı üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi; Saz-Çayırova deresi örneği, Türkiye

    HALİL NURULLAH ORUÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mühendislik BilimleriGebze Teknik Üniversitesi

    Yer ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM ÇELEN

Geri Dön