Dağlık karst akiferleri için parametrik yağış-karstik kaynak boşalımı modeli geliştirilmesi
Abstract
Karstik akiferler hem alansal (difüzif) hem de noktasal (konsantre) beslenmeye sahip olan heterojen yeraltısuyu sistemleridir. Yüksek kotlarda bulunan dağlık karstik akiferlerinde yeraltısuyu beslenimi çoğunlukla kar yağışları tarafından kontrol edilmektedir. Bu nedenle dağlık karst akiferlerinde boşalım tahmini yapan hidrolojik modellerde kar birikmesi ve kar erimesi süreçlerinin hidrodinamik model içerisinde muhakkak yer alması gerekmektedir. Literatürde kullanılan kavramsal (parametrik) karst hidrolojik modellerinde kar döngüsü bulunmamakta, dağlık karst havzalarında hidrolojik model uygulamalarında bu eksiklik çoğunlukla yağış verilerinin ön işlemesi ile giderilmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmaların çoğunda da sıcaklık-indeks kar erimesi yöntemi olan derece-gün yöntemi tercih edilmektedir. Tez çalışması kapsamında derece-gün yöntemine alternatif olarak MODIS uydu görüntülerinden yararlanan ve yağışı kar, yağmur ve karışık faz olmak üzere üç fiziksel faza ayırabilen karla kaplı alan (SCA) kar döngüsü geliştirilmiştir. SCA kar döngüsü ile bir havzanın farklı kesimlerinde aynı anda kar birikmesi ve kar erimesi süreçleri gerçekleşebilmekte olup bu özelliği ile klasik derece-gün yönteminden farklılaşmaktadır. Bu çalışmada karst hidrolojisi literatüründe sıkça kullanılan KarstMod ve VarKarst hidrolojik modelleri SCA kar döngüsü ile geliştirilmiş olup dağlık havzalarda daha başarılı modelleme yapabilir hale getirilmiştir. Elde edilen yeni model versiyonlarına da sırasıyla KarstMod-SCA ve VarKarst-SCA isimleri verilmiştir. Geliştirilen modeller Pınarbaşı karst kaynağı (Seydişehir, Türkiye) ve Klaffer karst kaynağı (Hochschwab, Avusturya) üzerinde uygulanmıştır. Elde edilen en başarılı model sonuçları KarstMod-SCA modeli ile elde edilmiş olup model performansları kalibrasyon dönemi için Pınarbaşı ve Klaffer karst kaynakları için sırasıyla NSE = 0,819 ve NSE = 0,592 olarak, validasyon dönemi performansları ise sırasıyla NSE = 0,403 ve NSE = 0,519 olarak belirlenmiştir.
