Research Article
BibTex RIS Cite

SCS-CN Metodolojisi için Havza Morfolojik Haritalarının Geliştirilmesi

Year 2022, , 57 - 70, 03.06.2022

Mehmet Hanifi Çubuk Muhammet Ömer Diş

https://doi.org/10.17780/ksujes.1073949

Abstract

Dünya üzerindeki su kaynaklarının canlılara daha yararlı hale getirmek için çeşitli uygulamalar kullanılmaktadır. Başta yağış ve yağışla meydana gelen akış durumunun incelenmesi için hidrolojik modellerin tasarlanması özellikle günümüz ihtiyaçları açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Andırın Sisne Havzası geçmişteki taşkın olaylarının nedenleri havza morfometrisi yönünden araştırılmıştır. Bu amaçla, SCS-CN metodolojisi kullanılmış; havzaya ait Hidrolojik Toprak Grupları (HTG), Arazi Kullanımı/Bitki Örtüsü (LULC) gibi veriler Arc-GIS ortamında işlenerek Eğri Numaraları (CN) elde edilmiştir. Havza CN ortalaması 82,62, bu değerin bir fonksiyonu olan havzanın toprak tarafından tutulan potansiyel maksimum yağış miktarı (S) 53,43 mm ve başlangıçta tutulan yağış miktarı (Ia) 10,7 mm olarak hesaplanmıştır. Havza akarsu kolu uzunluğu, havza eğimi gibi parametrelere bağlı olan gecikme süresi ise (tlag) 2,46 saat olarak tespit edilmiştir. Ayrıca, havzanın ortalama geçirimsizlik yüzdesi arazi özellikleri haritasından yararlanarak %20,76 ve geçirimsizlik sınıfı olarak havza çoğunluğunun ormanlar sınıfında olduğu gözlemlenmiştir. Meydana gelen sel, taşkın gibi olayların sebebi bölgenin yağış potansiyelinin yüksek olduğu, havza yapısı ve şeklinden dolayı olduğu düşünülmektedir. Çalışma çıktıları, yağış, rüzgâr, sıcaklık ve buharlaşma ölçümleri gibi meteorolojik parametrelerin eklenmesiyle hidrometeorolojik modeller vasıtasıyla bölgenin potansiyel taşkın haritaları ve hidrograf analizleri gibi gelecekteki çalışmaları motive edebilir.

Keywords

Hidrolojik modelleme SCS-CN Sisne Havzası taşkın

References

  • Abbott, M.B., Bathurst, J.C., Cunge, J.A., O'Connell, P.E., & Rasmussen, J. (1986). "An introduction to the European Hydrological System — Systeme Hydrologique Europeen, "SHE", 1: History and philosophy of a physically-based, distributed modelling system". Journal of Hydrology. 87 (1–2): 45–59.
  • Akgül, S. Y., & YILDIRIM, Y. E. (2009). Gediz Havzasında su bütçesi elemanlarındaki değişimin tarımsal su kullanımına etkisi (Doctoral dissertation, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı).
  • Akyüz, D. E. (2018). Coğrafi Bilgi Sisteminde Havzanın Tanımlanması. Su Vakfı, Su Bülteni: Sayı 6.
  • Anonim (2021). https://www.orman.gen.tr/kahverengi-orman-topraklari.html (ET:01.12.2021)
  • Arslan, O. (2008). Yağış-yeraltısuyu ilişkisi modellerinin değerlendirilmesi (Doctoral dissertation, SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü). Aslan, Ş. T. A., Gündoğdu, K. S., & Demir, A. O. (2004). Sayısal yükseklik modelinden yararlanılarak bazı havza karakteristiklerinin belirlenmesi: Bursa Karacabey İnkaya Göleti Havzası örneği. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 18(1), 167-180.
  • Atak, E. (2014). Sürdürülebilir Hidroelektrik İçin Çevresel Akış Kılavuzu. WWF-Türkiye, 69, İstanbul.
  • Atçı, Elif Burcu (2021). Artemis Arıtım, Türkiye Genelinde Su Kaynaklarının Durumu, https://www.artemisaritim.com/turkiye-genelinde-su-kaynaklarinin-durumu (ET:13.12.2021).
  • Bhavsar, P. N., & Patel, J. N. (2020). Event-based rainfall–run-off modeling and uncertainty analysis for lower Tapi Basin, India. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 26(3), 353-362.
  • ÇTÜE (2022). T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, TÜBİTAK (MAM), Çevre ve Temiz Üretim Enstitüsü, https://ctue.mam.tubitak.gov.tr/tr/arastirma-alanlari/su-ve-toprak-kaynaklarinin-surdurulebilir-yonetimi (ET:29.01.2022).
  • Daniel, E.B., Camp, J.V., LeBoeuf E.J., Penrod, J.R., Dobbins, J.P., Abkowitz, M.D. (2011). Watershed Modeling and its Applications: A State-of-the-Art Review . The Open Hydrology Journal. 5 (1): 26–50.
  • De Ridder, N. A., & Boonstra, J. (1994). Analysis of water balances. Drainage principles and applications., (Ed. 2), 601-633.
  • Dingman, S. L. (2002). Physical Hydrology .Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, 2nd ed.
  • Dizdar, M. Y. (2003). Türkiye’nin toprak kaynakları. TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası Teknik Yayınlar Dizisi, (2), 77-251.
  • Dis, M.O., & Elagca, A. (2019). Determination of Catchment Characteristics over Ballikaya Subbasin in Ceyhan Watershed via Arc-GIS Environment. KSU Journal of Engineering Sciences, 22, Special Issue, 88-94.
  • Elagca, A., & Dis, M.O. (2022). Application of Arc-GIS, HEC-GeoHMS and HEC-HMS in a Holistic Sense for Estimation of Rainfall-Runoff Process: Case Study over Ballikaya Basin. Acta Sciantiarum. Technology.
  • Fang, Z., Bedient, P.B., Benavides, J.A., & Zimmer, A.L. (2008). Enhanced Radar-Based Flood Alert System and Flood Plain Map Library. Journal of Hydrologic Engineering ASCE. 926-938.
  • Gassman, P. W., Reyes, M. R., Green, C. H., Arnold J. G. (2007). The Soil and Water Assessment Tool: Historical Development, Applications, and Future Research Directions. Transactions of the ASABE. 50 (4): 1211–1250.
  • HEC-GeoHMS-USACE, Geospatial Hydrologic Modeling Extension HEC-GeoHMS User’s Manual Version 10.1, (2013). US Army Corps of Engineers. Hydrologic Engineering Center. Davis, CA, USA. February.
  • İspirli, M. N. (2019). HEC-HMS Model Programı Kullanılarak Dağlık Havzalarda Kar Erimesine Etki Eden Parametrelerin Belirlenmesi ve Kırkgöze Çipak Havzası’nın Hidrolojik Modellenmesi Determination of Parameters Affecting Snow Melting in Mountain Basins Using HEC-HMS Model Program and Hydrologic Modeling of Kırkgöze Çıpak Basin (Doctoral dissertation, Fen Bilimleri Enstitüsü, Atatürk Üniversitesi).
  • İSTKA Raporu, (2013). Kozlar deresinin taşkın riskinin belirlenmesi ve koruma tedbirleri, İSTKA/2012/DFD/83, proje raporu Kadıoğlu, M., (2008). Sel, Heyelan ve Çığ için Risk Yönetimi, Afet Zararlarını Azaltmanın Temel İlkeleri, JICA Türkiye Ofisi Yayınları No:2 s 251-276, Ankara.
  • Karadağ, A. A. (2012). Kovada Gölü alt havza sınırlarının belirlenmesi. Düzce Üniversitesi Orman Fakültesi Ormancılık Dergisi, 8(1), 58-76.
  • Kargı, P. G. (2019). Ergene havzası yağış–akış ilişkilerinin hidrolojik ve hidrolik modelleme ile belirlenmesi (Master's thesis, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
  • Mockus, V., 1949. ‘‘Estimation of total (peak rates of) surface runoff for individual storms.’’ Exhibit A of Appendix B, Interim Survey Rep. Grand (Neosho) River Watershed, USDA, Washington.
  • Mockus, V. (1964). Personal communication Letter to Orinn Ferris dated March 5, 1964, 5 pp., USDA, NRCS, Washington DC (USA).
  • Özalp, D. (2009). Dere taşkın risk haritalarının cbs kullanılarak oluşturulması ve cbs ile taşkın risk analizi (Doctoral dissertation, Fen Bilimleri Enstitüsü).
  • Özfidaner, M., Şapolyo, D., & Topaloğlu, F. (2016). İç Anadolu bölgesi yağış verilerinin gidiş analizi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5, 161-168.
  • Özyavuz, M. (2011). Bitki örtüsünün ekolojik şartlarının Coğrafi Bilgi Sistemleri ve uzaktan algılama teknikleri ile analizi, Ganos (Işıklar) Dağı, Tekirdağ. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 8(2), 37-47.
  • Ponce, V. M., & Hawkins, R. H. (1996). Runoff curve number: Has it reached maturity? Journal of hydrologic engineering, 1(1), 11-19.
  • Ponce, V. M., & Magallon, L. (2021). Initial abstraction revisited. Online publication. http://ponce.sdsu.edu/initial_abstraction_revisited.html. (13.05.2021)
  • Saral, A. (2010). Çok Kriterli Karar Verme ve Bilgi Difüzyonu Yöntemleri Yardımıyla, Taşkın Risk Analizi Yazılımının Gerçekleştirilmesi (Doctoral dissertation, Bilişim Ensititüsü).
  • Schoener, G. (2018). Urban runoff in the US Southwest: Importance of impervious surfaces for small-storm hydrology. Journal of Hydrologic Engineering, 23(2), 05017033.
  • SCS, (1964). National Engineering Handbook Supplement A, Section 4, Chapter 10, Soil Conservation Service, USDA, Washington D.C.
  • SCS, (1972). National Engineering Handbook (NEH) Section 4. Hydrology, Soil Conservation Service, USDA, Washington D.C.
  • SCS, (1985). Hydrology-National Engineering Handbook, Section 4, Chapter 10, Soil Conservation Service, USDA, Washington D.C.
  • SCS, (1986). Urban Hydrology for Small Watersheds, TR-55, USDA, Washington D.C.
  • Sherman, L. K., (1949). The unit hydrograph method, In Physics of the Earth. O. E. Menizer Ed. Dover Publications, pp.514-525, New York.
  • Singh, P., & Singh, V.P. (2001). Snow and Glacier Hydrology. The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.
  • Tarboton, D. G. (1997). A new method for the determination of flow directions and upslope areas in grid digital elevation models. Water resources research, 33(2), 309-319.
  • Turna, M. (2014). İkramiye Vadisi Florası. (Master's thesis, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi).
  • Türkeş, M., Sümer, U. M., & Çetiner, G. (2000). Küresel İklim Değişikliği ve Olası Etkileri, Çevre Bakanlığı, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi Seminer Notları, 7-24, ÇKÖK Gn. Md., Ankara.
  • USACE (2010). Hydrologic Modeling System HEC-HMS User’s Manual Version 3.5. US Army Corps of Engineers, Hydrological Engineering Center. Davis, CA, USA.
  • USDA (1957). Soil Conservation Service. National Engineering Handbook. Section 4. Supplement A.
  • USGS (2021). United States Geologicial Survey Digital Elevation Model, ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumu Sayısal Yükseklik Modeli, https://earthexplorer.usgs.gov/ (ET:11.10.2021) Utlu, M. & Ekinci, D. (2015) Namnam Çayı Havzasının (Muğla) Uygulamalı Hidrografyası. Coğrafya Dergisi, (30), 38-60.
  • Wang J., Yang H., Li L., Gourley J.J., Khan S.I., Yilmaz K.K., Adler R.F., Policelli F.S., Habib S., Irwn D., Limaye A.S., Korme T. & Okello L. (2011). The coupled routing and excess storage (CREST) distributed hydrological model. Hydrological Sciences Journal, 56, (1), 84–98.

Year 2022, , 57 - 70, 03.06.2022

Mehmet Hanifi Çubuk Muhammet Ömer Diş

https://doi.org/10.17780/ksujes.1073949

Abstract

References

  • Abbott, M.B., Bathurst, J.C., Cunge, J.A., O'Connell, P.E., & Rasmussen, J. (1986). "An introduction to the European Hydrological System — Systeme Hydrologique Europeen, "SHE", 1: History and philosophy of a physically-based, distributed modelling system". Journal of Hydrology. 87 (1–2): 45–59.
  • Akgül, S. Y., & YILDIRIM, Y. E. (2009). Gediz Havzasında su bütçesi elemanlarındaki değişimin tarımsal su kullanımına etkisi (Doctoral dissertation, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı).
  • Akyüz, D. E. (2018). Coğrafi Bilgi Sisteminde Havzanın Tanımlanması. Su Vakfı, Su Bülteni: Sayı 6.
  • Anonim (2021). https://www.orman.gen.tr/kahverengi-orman-topraklari.html (ET:01.12.2021)
  • Arslan, O. (2008). Yağış-yeraltısuyu ilişkisi modellerinin değerlendirilmesi (Doctoral dissertation, SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü). Aslan, Ş. T. A., Gündoğdu, K. S., & Demir, A. O. (2004). Sayısal yükseklik modelinden yararlanılarak bazı havza karakteristiklerinin belirlenmesi: Bursa Karacabey İnkaya Göleti Havzası örneği. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 18(1), 167-180.
  • Atak, E. (2014). Sürdürülebilir Hidroelektrik İçin Çevresel Akış Kılavuzu. WWF-Türkiye, 69, İstanbul.
  • Atçı, Elif Burcu (2021). Artemis Arıtım, Türkiye Genelinde Su Kaynaklarının Durumu, https://www.artemisaritim.com/turkiye-genelinde-su-kaynaklarinin-durumu (ET:13.12.2021).
  • Bhavsar, P. N., & Patel, J. N. (2020). Event-based rainfall–run-off modeling and uncertainty analysis for lower Tapi Basin, India. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 26(3), 353-362.
  • ÇTÜE (2022). T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, TÜBİTAK (MAM), Çevre ve Temiz Üretim Enstitüsü, https://ctue.mam.tubitak.gov.tr/tr/arastirma-alanlari/su-ve-toprak-kaynaklarinin-surdurulebilir-yonetimi (ET:29.01.2022).
  • Daniel, E.B., Camp, J.V., LeBoeuf E.J., Penrod, J.R., Dobbins, J.P., Abkowitz, M.D. (2011). Watershed Modeling and its Applications: A State-of-the-Art Review . The Open Hydrology Journal. 5 (1): 26–50.
  • De Ridder, N. A., & Boonstra, J. (1994). Analysis of water balances. Drainage principles and applications., (Ed. 2), 601-633.
  • Dingman, S. L. (2002). Physical Hydrology .Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, 2nd ed.
  • Dizdar, M. Y. (2003). Türkiye’nin toprak kaynakları. TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası Teknik Yayınlar Dizisi, (2), 77-251.
  • Dis, M.O., & Elagca, A. (2019). Determination of Catchment Characteristics over Ballikaya Subbasin in Ceyhan Watershed via Arc-GIS Environment. KSU Journal of Engineering Sciences, 22, Special Issue, 88-94.
  • Elagca, A., & Dis, M.O. (2022). Application of Arc-GIS, HEC-GeoHMS and HEC-HMS in a Holistic Sense for Estimation of Rainfall-Runoff Process: Case Study over Ballikaya Basin. Acta Sciantiarum. Technology.
  • Fang, Z., Bedient, P.B., Benavides, J.A., & Zimmer, A.L. (2008). Enhanced Radar-Based Flood Alert System and Flood Plain Map Library. Journal of Hydrologic Engineering ASCE. 926-938.
  • Gassman, P. W., Reyes, M. R., Green, C. H., Arnold J. G. (2007). The Soil and Water Assessment Tool: Historical Development, Applications, and Future Research Directions. Transactions of the ASABE. 50 (4): 1211–1250.
  • HEC-GeoHMS-USACE, Geospatial Hydrologic Modeling Extension HEC-GeoHMS User’s Manual Version 10.1, (2013). US Army Corps of Engineers. Hydrologic Engineering Center. Davis, CA, USA. February.
  • İspirli, M. N. (2019). HEC-HMS Model Programı Kullanılarak Dağlık Havzalarda Kar Erimesine Etki Eden Parametrelerin Belirlenmesi ve Kırkgöze Çipak Havzası’nın Hidrolojik Modellenmesi Determination of Parameters Affecting Snow Melting in Mountain Basins Using HEC-HMS Model Program and Hydrologic Modeling of Kırkgöze Çıpak Basin (Doctoral dissertation, Fen Bilimleri Enstitüsü, Atatürk Üniversitesi).
  • İSTKA Raporu, (2013). Kozlar deresinin taşkın riskinin belirlenmesi ve koruma tedbirleri, İSTKA/2012/DFD/83, proje raporu Kadıoğlu, M., (2008). Sel, Heyelan ve Çığ için Risk Yönetimi, Afet Zararlarını Azaltmanın Temel İlkeleri, JICA Türkiye Ofisi Yayınları No:2 s 251-276, Ankara.
  • Karadağ, A. A. (2012). Kovada Gölü alt havza sınırlarının belirlenmesi. Düzce Üniversitesi Orman Fakültesi Ormancılık Dergisi, 8(1), 58-76.
  • Kargı, P. G. (2019). Ergene havzası yağış–akış ilişkilerinin hidrolojik ve hidrolik modelleme ile belirlenmesi (Master's thesis, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
  • Mockus, V., 1949. ‘‘Estimation of total (peak rates of) surface runoff for individual storms.’’ Exhibit A of Appendix B, Interim Survey Rep. Grand (Neosho) River Watershed, USDA, Washington.
  • Mockus, V. (1964). Personal communication Letter to Orinn Ferris dated March 5, 1964, 5 pp., USDA, NRCS, Washington DC (USA).
  • Özalp, D. (2009). Dere taşkın risk haritalarının cbs kullanılarak oluşturulması ve cbs ile taşkın risk analizi (Doctoral dissertation, Fen Bilimleri Enstitüsü).
  • Özfidaner, M., Şapolyo, D., & Topaloğlu, F. (2016). İç Anadolu bölgesi yağış verilerinin gidiş analizi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5, 161-168.
  • Özyavuz, M. (2011). Bitki örtüsünün ekolojik şartlarının Coğrafi Bilgi Sistemleri ve uzaktan algılama teknikleri ile analizi, Ganos (Işıklar) Dağı, Tekirdağ. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 8(2), 37-47.
  • Ponce, V. M., & Hawkins, R. H. (1996). Runoff curve number: Has it reached maturity? Journal of hydrologic engineering, 1(1), 11-19.
  • Ponce, V. M., & Magallon, L. (2021). Initial abstraction revisited. Online publication. http://ponce.sdsu.edu/initial_abstraction_revisited.html. (13.05.2021)
  • Saral, A. (2010). Çok Kriterli Karar Verme ve Bilgi Difüzyonu Yöntemleri Yardımıyla, Taşkın Risk Analizi Yazılımının Gerçekleştirilmesi (Doctoral dissertation, Bilişim Ensititüsü).
  • Schoener, G. (2018). Urban runoff in the US Southwest: Importance of impervious surfaces for small-storm hydrology. Journal of Hydrologic Engineering, 23(2), 05017033.
  • SCS, (1964). National Engineering Handbook Supplement A, Section 4, Chapter 10, Soil Conservation Service, USDA, Washington D.C.
  • SCS, (1972). National Engineering Handbook (NEH) Section 4. Hydrology, Soil Conservation Service, USDA, Washington D.C.
  • SCS, (1985). Hydrology-National Engineering Handbook, Section 4, Chapter 10, Soil Conservation Service, USDA, Washington D.C.
  • SCS, (1986). Urban Hydrology for Small Watersheds, TR-55, USDA, Washington D.C.
  • Sherman, L. K., (1949). The unit hydrograph method, In Physics of the Earth. O. E. Menizer Ed. Dover Publications, pp.514-525, New York.
  • Singh, P., & Singh, V.P. (2001). Snow and Glacier Hydrology. The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.
  • Tarboton, D. G. (1997). A new method for the determination of flow directions and upslope areas in grid digital elevation models. Water resources research, 33(2), 309-319.
  • Turna, M. (2014). İkramiye Vadisi Florası. (Master's thesis, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi).
  • Türkeş, M., Sümer, U. M., & Çetiner, G. (2000). Küresel İklim Değişikliği ve Olası Etkileri, Çevre Bakanlığı, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi Seminer Notları, 7-24, ÇKÖK Gn. Md., Ankara.
  • USACE (2010). Hydrologic Modeling System HEC-HMS User’s Manual Version 3.5. US Army Corps of Engineers, Hydrological Engineering Center. Davis, CA, USA.
  • USDA (1957). Soil Conservation Service. National Engineering Handbook. Section 4. Supplement A.
  • USGS (2021). United States Geologicial Survey Digital Elevation Model, ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumu Sayısal Yükseklik Modeli, https://earthexplorer.usgs.gov/ (ET:11.10.2021) Utlu, M. & Ekinci, D. (2015) Namnam Çayı Havzasının (Muğla) Uygulamalı Hidrografyası. Coğrafya Dergisi, (30), 38-60.
  • Wang J., Yang H., Li L., Gourley J.J., Khan S.I., Yilmaz K.K., Adler R.F., Policelli F.S., Habib S., Irwn D., Limaye A.S., Korme T. & Okello L. (2011). The coupled routing and excess storage (CREST) distributed hydrological model. Hydrological Sciences Journal, 56, (1), 84–98.
There are 44 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Civil Engineering
Journal Section Civil Engineering
Authors

Mehmet Hanifi Çubuk 0000-0003-2750-5490

Muhammet Ömer Diş 0000-0002-3347-5112

Publication Date June 3, 2022
Submission Date February 16, 2022
Published in Issue Year 2022

Cite

APA Çubuk, M. H., & Diş, M. Ö. (2022). SCS-CN Metodolojisi için Havza Morfolojik Haritalarının Geliştirilmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(2), 57-70. https://doi.org/10.17780/ksujes.1073949