Hidrolojik veri analizlerinde bazı ön istatiksel analiz teknikleri ve uygulamaları

Özet

Su yapılarının boyutlandırürnasında temel parametreler yapının servis ömrü ve bu süre içerisinde olası maksimum kritik debidir. Proje debisi olarak bilinen bu debi, akım gözlemi bulunan yörelerde gözlem verilerinin frekans analizine tabi tutulmasıyla belirlenebümektedir. Gözlemi bulunmayan havzalarda ise, komşu havza istasyon verileri bölgesel taşkın frekans analizine tabi tutulduktan sonra oluşturulan bölgesel frekans eğrisi yardımıyla bulunabilir. Sadece yağış gözlemi bulunan havzalarda da, belirli yinelenmeli yağışdan oluşacak dolaysız yüzey akış, bilinen bir yöntemle hesaplandıktan sonra, ampirik formüllerle proje debisinin hesaplanması yapılabilmektedir. Yağış ve akış gibi meteorolojik ve hidrolojik veriler râstgele bir değişken gibi davranırlar ve bu rastgele değişkenin sahip olduğu bütün özellikleri taşırlar. Bu özelliklerden dolayı da olasılık teorisi ve istatistik yöntemler kullanılarak analiz edilirler. Doğal ekolojik dengenin bozulması, gözlem biçimi ve kullanılan ekipman, beşeri faktörler, gözlem yerinin değişmesi, ... vb. gibi çok sayıdaki faktörün etkisiyle, verilerin doğasında varolan rastgele karakter yerini sistematik bir değişime bırakır. Bu durum genelde ortalamada bir gidiş, sıçratma, stabil olmayan ve zamanla değişen bir varyansla kendini gösterir Sonuçta, verinin istatistik dengesi bozulur. Tesadüfi ranstgele değişken özelliği olmayan veri ise, hidrolojik sistem simülasyonunda veya frekans analizlerinde kullanılamaz. Aksi halde elde edilen sonuç anlamsız ve yanıltıcı olacaktır. Bu nedenle, su kaynaklarının geliştirilmesine yönelik fiziki tesislerin planmasında kullanılan hidrolojik veriler stasyoner, homojen ve tutarlı olmalıdır. Bu veriler kullanılmadan önce basit fakat etkili yöntemlerle ön istatistiki analize tabi tutularak, bu özelliklerin sağlanıp sağlanmadığı denetlenmelidir. Bu çalışma ile, hidrolojik verilerin kullanılabilirliklerinin bir ölçüsü olan temel bağımsızlık ve homojenlik testlerinin tanıtımı ve pratikte uygulama olanakları incelenmiştir. Bu amaçla, Ceyhan havzasında yeralan, birbirine komşu, nispeten küçük dranaj alanına sahip; Kalecik, Karaçay ve Yarpuz çayına ilişkin aylık minimum, maksimum ve ortalama akım verileri üzerinde bazı temel istatistik testlerinin uygulaması yapılmıştır. Gidiş bileşeni Spearman Sıra Korelasyon Testi (SP), varyansın durağanlığı Fisher Testi ortalamanın değişmezliği Student t testi ardışık gözlemlerin bağımlılığı Otokorelasyon analizi, aynı havzadaki istasyonların gözlem değerleri arasındaki uyum ve homojenlik ile belirli dönemlerdeki eksik verilerin tamamlanması ve sıçratmaların önemliliği Çift Kütle Analiz (Double-Mass Curve) tekniği kullanılarak belirlenmiştir. Test sonuçları %95 güven sınırları içinde değerlendirilerek, gözlem verilerinin sistem simülasyonunda ve frekans analizlerinde kullanılamayacağı sonucuna varılmıştır.