Journals / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 25 - Sayı: 2

Satellite-supported Hydrological Modeling in a Mountainous Basin

DAĞLIK BİR HAVZADA UYDU VERİSİ DESTEKLİ HİDROLOJİK MODELLEME

Pages
813–829
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The ready-to-use HEC-HMS hydrological model where successful results are obtained in the study basin can be useful for flood hazard mapping of Çay district settlement in the downstream of Çay stream; reservoir operation of Çay dam for irrigation-potable water purposes; and ecological analysis of the Eber Lake where the Çay stream flows into.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In many of the water resource planning and management studies, hydrological modeling is essential to perform precipitation-runoff simulations.
📊
Key Findings & Data:The simulation of daily streamflow between 2011-2013 water years is implemented using HEC-HMS model.
💡
Conclusion & Impact:The ready-to-use HEC-HMS hydrological model where successful results are obtained in the study basin can be useful for flood hazard mapping of Çay district settlement in the downstream of Çay stream; reservoir operation of Çay dam for irrigation-potable water purposes; and ecological analysis of the Eber Lake where the Çay stream flows into.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:2011-2013 Verileri
⚙️Variables:Hidrolojik modelleme · HEC-HMS · Yağış-akış

Abstract

In many of the water resource planning and management studies, hydrological modeling is essential to perform precipitation-runoff simulations. In this context, a conceptual, semi-distributed and satellite-supported modeling study considering both wet and dry periods is applied to the Afyonkarahisar Çay watershed, which is a snow-dominated mountainous basin. The simulation of daily streamflow between 2011-2013 water years is implemented using HEC-HMS model. The modeling process consists of data preparation, parameter selection, calibration (2011-2012 years) and validation (2013 year) steps. The model streamflow performance is tested with NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE (Root Mean Square Error) and MAE (Mean Absolute Error) evaluation criteria, and the values are 0,89; 0,3 m3/s, 0,2 m3/s for the calibration period and 0,78; 0,4 m3/s, 0,2 m3/s for the validation period, respectively. Besides of the streamflow results, model accuracy is also supported with IMS (Interactive Multisensor Snow and Ice Mapping System) snow covered area products. The ready-to-use HEC-HMS hydrological model where successful results are obtained in the study basin can be useful for flood hazard mapping of Çay district settlement in the downstream of Çay stream; reservoir operation of Çay dam for irrigation-potable water purposes; and ecological analysis of the Eber Lake where the Çay stream flows into.

Özet

Su kaynakları planlama ve yönetimi çalışmalarının birçoğunda yağış-akış simülasyonunu gerçekleştirmek için hidrolojik modelleme yapılması büyük önem arz etmektedir. Bu bağlamda, karerimesinin etkili olduğu dağlık bir havza olan Afyonkarahisar Çay Deresi havzasında, yağışlı-yağışsız dönemi birlikte değerlendiren kavramsal, yarı-dağılımlı ve uydu verisi destekli bir modelleme çalışması uygulanmıştır. 2011-2013 su yılları arasında günlük akımların simülasyonu HEC-HMS modeli kullanılarak elde edilmiştir. Modelleme süreci; hazırlık aşamaları, parametre seçimi, kalibrasyon (2011-2012 yılları) ve validasyon (2013 yılı) aşamalarından oluşmaktadır. Model akım performansı NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE (Root Mean Square Error) ve MAE (Mean Absolute Error) değerlendirme ölçütleri ile test edilmiş olup, kalibrasyon periyodu için değerleri sırasıyla 0,89; 0,3 m3/s ve 0,2 m3/s iken; validasyon periyodu için 0,78; 0,4 m3/s ve 0,2 m3/s bulunmuştur. Akım sonuçlarının yanında IMS (Interactive Multisensor Snow and Ice Mapping System) kar kaplı alan ürünleriyle de modelin doğruluğu desteklenmiştir. Çalışma havzasında başarılı sonuçların elde edildiği HEC-HMS hidrolojik modelinin kullanıma hazır olması; Çay Deresi mansap kısmında yer alan Çay ilçe yerleşiminin taşkın tehlikesi, sulama-içme suyu amaçlı Çay Barajının hazne işletimi ve Çay Deresinin döküldüğü Eber Gölünün ekolojik analizi çalışmaları açısından faydalı olabilir.

🔖

Cite This Article

TAŞ, E., ŞORMAN, A. A. (2020). Satellite-supported Hydrological Modeling in a Mountainous Basin. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 25 - Sayı: 2, 813–829. https://ajindex.com/articles/329765

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (10)

  1. Azmat, M., Qamar, M. U., Ahmed, S., Hussain, E., Umair, M. (2017) Application of HEC-HMS for the event and continuous simulation in high-altitude scarcely-gauged catchment under changing climate, European Water, 57, 77-84
  2. Bora, E., Onuşluel Gül, G. (2019) Modeling of floods in Güvenç basin, Ankara using HEC-HMS, Turkish Journal of Water Science and Management, 3(1), 44-47. doi:10.31807/tjwsm.429776 3. Chang, C. (2009). Application of SCS CN method in HEC-HMS in Shihmen watershed simulation of rainfall-runoff hydrologic model, MSc Thesis, Florida State University, USA
  3. Chu, X., Steinman, A. (2009) Event and continuous hydrologic modeling with HEC-HMS, J. of Irrigation and Drainage Engineering, 135(1), 119-124. doi:10.1061/(ASCE)0733-9437(2009)135:1(119
  4. Copernicus Land Monitoring Service, CORINE Land Cover 2012, https://land.copernicus.eu/pan-european/corine-land-cover/clc-2012, Erişim Tarihi: 09.05.2020
  5. Dingman, S. L. (2002) Physical Hydrology, Waveland Press, Inc., USA
  6. DSİ, Su Veri Tabanı Rasatlar Bilgi Bankası, http://svtbilgi.dsi.gov.tr/Bilgi.aspx?istasyon=D11A021%20%C3%87AY%20%C3%87AY%20D, Erişim Tarihi: 22.04.2020
  7. FAO (Food and Agriculture Organization), (1977) Guidelines for Predicting Crop Water Requirements, FAO lrrigation and Drainage. Paper, 24, Rome, Italy
  8. Fleming, M., Neary, V. (2004) Continuous hydrologic modeling study with the Hydrologic Modeling System, J. of Hydrologic Engineering, 9(3), 175-183. doi:10.1061/(ASCE)1084-0699(2004)9:3(175
  9. Geetha, K., Mishra, S. K., Eldho, T. I., Rastogi, A. K., Pandey, R. P. (2007) Modifications to SCS-CN method for long-term hydrologic simulation, J. of Irrigation and Drainage Engineering, 133(5), 475-486. doi:10.1061/(ASCE)0733-9437(2007)133:5(475
  10. Geetha, K., Mishra, S. K., Eldho, T. I., Rastogi, A. K., Pandey, R. P. (2008) SCS-CN-based continuous simulation model for hydrologic forecasting, Water Resources Management, 22, 165-190. doi:10.1007/s11269-006-9149-5 12. Grimaldi, S., Petroselli, A., Serinaldi, F. (2012) A continuous simulation model for design-hydrograph estimation in small and ungauged watersheds, Hydrological Sciences Journal, 57(6), 1035-1051. doi:10.1080/02626667.2012.702214 13. Gülbaz, S. (2019) Sayısal modeller ile taşkın yayılım haritasının oluşturulması ve risk altında olan alanların belirlenmesi: Türkköse deresi örneği, Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 5(2), 335-349. doi:10.21324/dacd.491529 14. Gyawali, R., Watkins, D. W. (2013) Continuous hydrolo