Çanakkale Zaferi

Hidrolojik Sistemlerin Modellemesi


Hidrolojik Uygulamalar Rehberi

Su Kaynakları Yönetimi ve Hidrolojik Uygulama Pratikleri

Bölüm 6

Dünya Meteoroloji Teşkilatı

WMO NO:168

Hidrolojik Sistemlerin Modellemesi

Çeviri: Mahmut KAYHAN

Haziran 2011

Genel bir terim, modelleme amacıyla nesne hakkında bilgi alabimek için modelinden, bir yarı-hedef veya bir modeli değerlendirilmek üzere amaç değiştirilmesi anlamına gelir. Model, taklit veya mevcut çalışmada önemli olarak kabul edilir, ilgili hedef doğrultusunda nesnenin seçili özelliklerini taklit eder. Bir model sorununun özellikle açıklamasında önemli özelliği, olmasa da kimlik, benzerlik sağlayan gerçek nesnenin bir çalışma benzetimi olarak görülebilir. Modellemenin temel mantığı simülasyonu daha basit yöntemler yardımıyla karmaşık bir nesne veya sistemin davranışını tahmin ve/veya daha kolay çözümlenebilir bir modeliyle davranışlarını tahmin imkanı sağlama olasılığı vardır. Gerçek bir nesnenin ayrıntıları çok karmaşık oldukları için belirli bir durumda önemli değildir ve dolayısıyla belirli bir durumlarda göz ardı edilebilir, bu nedenle kolay işlenebilir değildir (bkz. Dooge, 1973).

Önerilen modeller, sezgiyle hissedilen erken bir farklılıkla başlayan ve birçok şekilde sınıflandırılan modeller olarak resmi modeller şeklini almıştır. Resmi modelleri, fiziksel modeller ve sembolik modeller şeklinde sınflara ayrılabilir. Fizksel sınıflı modeller, bir sistem tarafından başka bir gerçek sistemin temsili olarak fiziksel modellere ayrılabilir, ayrıca ikonik veya benzer modeller olarak adlandırılan ikonik olarak da bilinen veya hidrolik laboratuvar modellerinin bir baraj ya da daha uygun bir ölçek için yerleşik kanal modelleri ve elektrik analogları gibi analog modelleri olarak ikiye ayrılabilir. Fiziksel modeller, amaçlanan ve incelenmekte olan benzer özelliklere sahip modeller açısından çalıştırmak daha ucuz ve kolaydır. Fiziksel modellerde deneyler gözlemlenebilir ve daha elverişli koşullar altında yapılabilir (Singh, 1988), nesne üzerinde çalışma sırasında yapılan deneyler, zor ya da imkansız olabilir. Sembolik modeller, grafik ve sözel matematiksel modeller olarak sınıflandırılabilir. Günümüzde, özellikle düşük maliyetli bilgisayarlar tarafından sunulan hesaplanma yeteneklerine sahip olmaları özellikleri nedeniyle matematiksel modeller kadar yaygın olarak kullanılmaktadır.

Hidrolojik sistemlerinin matematiksel modelleme kavramını için hidrolojik sistemleri veya işlemlerin özellikleri açıklamak çok geniş bir anlamda matematiksel yöntemlerin kullanımından anlaşılabilir. Dolayısıyla, bir matematiksel eşitliğin her kullanımdan hidrolojik değişkenler arasındaki bağlantılar veya matematiksel modellemede kullanılacak tek bir değişken, zamansal veya mekansal bir yapısını taklit edecek şekilde temsil ederek kullanılabilir. Her hidrolojik süreç dönemleri matematiksel formüller üzerinden tarif edilebilir şekilde böyle geniş bir tanım altında, birçok bölüm için birden çok kılavuz bağlantısı vardır. Hidrolojik sistemleri dönem matematiksel modelleme vurgusunun çoğaltılması üzerine istatistiksel özellikleri bir hidrolojik değişkenin hidrolojik bir zaman serisi analizi ve stokastik modellemeleri içerir.

Hidrolojik sistemlerin modellemesindeki gelişmelerin ortaya çıkması elektronik ve bilgisayarlarlardaki ilerleme, kullanıcı dostu işletim sistemleri, uygulama yazılımları ve veri toplama teknikleri ile yakından bağlantılı olmuştur. Bilgisayarların yaygın kullanılabilirliği sayesinde ve ilgili sayısal yöntemlerin geliştirilmesi konusunda hidrologların büyük miktarlarda karmaşık verilerin kullanımını, tekrarlayan hesaplamaların yürütülmesi imkanlarını sağlamıştır. Akım modellemesi, su temini ve kontrol sistemleri, planlama, yonetim, nehir tahmin ve uyarı hizmetlerinin sağlanmasında önemli bir unsur haline gelmiştir. Modelleme ve bilgisayar programlarının doğasındaki zorunlu guvenlik hesabına dayalı yardımlar bu kılavuza dahil olmayan bir pratik yapmayı sağlar. Başvurular, modellemenin belirli yönlerine ilişkin daha fazla yardım için üzerinde yol gösterici işaretler mevcuttur, ancak mevcut modellerin kolayca kullanılabilmesi amacıyla çalışmalardaki programları sağlamak için yapılır.