Doc.Dr. Emre Alp-OrmanSu-19-20 Mart 2015

Doc.Dr. Emre Alp-OrmanSu-19-20 Mart 2015

Modelleme Örnekleri
Chicago Nehri – Kentsel Yayılı Kirliliği
Önlemeye Yönelik Modelleme Çalışması
Mogan Gölü Havzasında - Tarımsal Yayılı Kirliliği
Önlemeye Yönelik Modelleme Çalışması
DOÇ.DR. EMRE ALP
ODTÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
Modelleme Örnekleri
Chicago Nehri –Kentsel Yayılı Kirliliği Önlemeye
Yönelik Modelleme Çalışması
(Kentsel Yayılı KirlilikYönetimi)
DOÇ.DR. EMRE ALP
ODTÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
þ
Current Aeration Stations
Chicago Waterway System
* Nehir Taşımacılığı
*Kentsel Drenaj,
Kanalizasyon
Taşkınları,
Arıtılmış atıksu (%70) AL
N
CA
P
* Nehir kolları (%30)
I
SH
UPP ER N OR TH
SHO R E C H A N NEL
Nor th Side
%
WRP
LOW ER N O RT H
SHO R E C H A N NEL
þ
Devon Ave. In -stream Aeratio n Statio n
&Ro m eo vi lle
UPP ER N OR TH BR A N C H
CH I CA G O RI VER
þ Web ster Ave. In-stream Aer ation Station
LOW ER N O RT H B R AN C H
CH I CA G O RI VER
SOU TH BR A N C H
CH I CA G O RI VER
SEPA5
Stickn ey
WRP
þ
CALUM
ET-SAG
CHANN
EL
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C.
Orman
rt ve Su İşleri Bakanlığ
Lockpo
SEPA4
Lemon t
WRP %
Nor th Branch %
Pu mpin g Statio n
þ
%
Co lu mb us D rive
CH I CA G O RI VER
MA IN ST EM
&
% Racin e Ave.
LY
BB
BU EEK
CR
GO
CA
I
CH
RY
A
T
NI
SA
D
AN
N
& Wil m ette
þ
Pu mpin g Statio n
LAKE MICHIGAN
Calumet
Major Inflows
1 WRP
P u 25 t
m hS
pi tr
ng ee
St t
at
io
n
%
Chicago Nehri
SEPA3
USGS Gages
S
E
PA
2
&
þ%
O'B rien L ock and D am
&
LIT TL E C A LU MET R IVER
&
Littl e C al um et R iver at So uth H oll an d
ODTÜ
METU
-Chicago Nehri: Çözünmüş Oksijen
Değişimleri- Kentsel Yayılı Kirlilik Etkisi?
CSSC at Romeoville, July 12-November 9, 2001
Dissolved Oxygen (mg/L)
7
6
Hourly measured
> 1 Hafta
5
4
3
2
1
0
11/9
11/5
11/1
10/28
10/24
10/20
10/16
10/12
10/8
10/4
9/30
9/26
9/22
9/18
9/14
9/10
9/6
9/2
8/29
8/25
8/21
8/17
8/13
8/9
8/5
8/1
7/28
7/24
7/20
7/16
7/12
Date
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
Limit ÇO değeri> 4 mg/L
ODTÜ
METU
þ
Current Aeration Stations
Chicago Waterway System
UPP ER N OR TH
SHO R E C H A N NEL
Nor th Side
%
WRP
LOW ER N O RT H
SHO R E C H A N NEL
þ
Devon Ave. In -stream Aeratio n Statio n
Önerilen Yönetim Seçenekleri
1* Debinin artırılması
2* Havalandırma İstasyonları
3* Birleşik Kanalizasyon
Taşkınlarının arıtılması
Nor th Branch %
Pu mpin g Statio n
LOW ER N O RT H B R AN C H
CH I CA G O RI VER
SOU TH BR A N C H
CH I CA G O RI VER
&Ro m eo vi lle
þ
CALUM
ET-SAG
CHANN
EL
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C.
Orman
rt ve Su İşleri Bakanlığ
Lockpo
SEPA4
SEPA5
Stickn ey
WRP
þ
%
Co lu mb us D rive
CH I CA G O RI VER
MA IN ST EM
&
% Racin e Ave.
LY
BB
BU EEK
CR
Lemon t
WRP %
UPP ER N OR TH BR A N C H
CH I CA G O RI VER
þ Web ster Ave. In-stream Aer ation Station
L
NA
Devam Eden Projeler
CA
IP
SH
2-Rezarvuarlar
D
AN
Y
R
ITA
N
SAProjeler
Tamamlanmış
O
AG
IC
H
Derin Tüneller
C
N
& Wil m ette
þ
Pu mpin g Statio n
LAKE MICHIGAN
Calumet
Major Inflows
Chicago Nehri
1 WRP
P u 25 t
m hS
pi tr
ng ee
St t
at
io
n
%
SEPA3
USGS Gages
S
E
PA
2
&
þ%
O'B rien L ock and D am
&
LIT TL E C A LU MET R IVER
&
Littl e C al um et R iver at So uth H oll an d
ODTÜ
METU
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Havalanma?
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Havalandırma Sitemleri
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Kanalizasyon Taşkınlarını
toplama havuzları
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
DUFLOW Su Kalitesi Modelinin Chicago
Nehri İçin Uygulaması
* Kalibrasyon Aralığı:
2001
* Doğrulama Aralığı:
1 Mayıs-23 Eylül, 2002
•25 noktada ÇO ölçümleri
•18 Noktada Su Kalitesi
Ölçümleri
* Model çıktısı 1 saat zaman aralığı için
Kalibrasyon Parametreleri:
Difüzyon sabiti; nitrifikasyon sabiti;
BOİ sabiti; yayılım sabiti;
Havalanma sabiti, alg ile ile ilgili
sabitler, vb
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Kalibrasyon Sonuçları
North Shore Channel - North Branch - South Branch - CSSC
11
10
CBOD5 ( mg/L)
BOİ, Azot
bileşenleri,
ve Chll-a ~ uzun
süreli ölçüm
değerleri ile
karşılaştırıldı
12
measured-mean
9
8
simulated mean
7
6
5
4
3
2
1
0
* ÇO değerleri:
* Ortalama Hata: -0.18 mg/L
*Ortalama yüzde hata: % 1.06
* Ortalama Mutlak Hata: %
21.69
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
50
48
46
44
42
40
38
36
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
River Mile
Alternatiflerin Etkileri
-Model Çıktıları • Kalibre edilmiş ve doğrulanmış DUFLOW
modeli
1* Debinin artırılması
2* Havalandırma İstasyonları
3* Birleşik Kanalizasyon Taşkınlarının
arıtılması
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Maliyet Hesabı
Chicago Nehri- Kentsel Yayılı Kirlilik
Önleme Seçenekleri
-Model Çıktıları Temelinde• Birleşik Kanalizasyon Sistemi Taşkınlarının
arıtımı
Yatırım Maliyeti= $900 milyon
Yıllık Maliyet= $3.8 milyon
• Akım çoğaltılması—Upper North Shore
Channel-100 mgd transfer edilirse
Yatırım Maliyeti= $60 million
Yıllık Maliyet = $0.74 million
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Maliyet Hesabı
Chicago Nehri- Kentsel Yayılı Kirlilik
Önleme Seçenekleri
-Model Çıktıları Temelinde• Yeni havalandırma sistemleri
Yatırım Maliyeti
$525 milyon
Yıllık Maliyet
$6.9 milyon
Toplam
$657 milyon
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Maliyet Hesabı
Chicago Nehri- Kentsel Yayılı
Kirlilik Önleme Seçenekleri
-Model Çıktıları TemelindeChicago Nehrinde Su Kalitesi
(Çözünmüş Oksijen) İyileştirme Seçenekleri
(Kentsel Yayılı Kirlilik Önleme)
YATIRIM MALİYETİ
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
~ $1.485 MİLYAR!
ODTÜ
METU
Mogan Gölü Havzasında - Tarımsal Yayılı
Kirliliği Önlemeye Yönelik Modelleme Çalışması
DR. EMRE ALP
ODTÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
• Ankara ilinin 20 km güneyinde
• 200’ün üzerinde kuş türü
• 1990 yılından beri Özel Çevre
Koruma Alanı
• Tolam 970 km2'lik alan
• Havzasının %67'ni kuru tarım
arazisi
• Özellikle Mogan Gölü'nün
çevresi hızla şehirleşmektedir
• Mogan Gölü’ne su taşıyan
derelerin en önemlileri batıda;
• Gölcük, Tatlım Dereleri,
kuzeybatıda; Barsak Deresi,
güneybatıda; Çolakpınar ve
Çayır Dereleri, güneyde;
Gölova Deresi, doğuda;
Sukesen, Kepir, İğdeli,
Başpınar ve Yağlıpınar
dereleridir
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
TÜBİTAK Projesi
Mogan Gölü Havzasında Tarımsal Faaliyetlerden Kaynaklanan
Yayılı Kirliliğin ve Kontrol Yöntemlerinin SWAT Modeli ile
Değerlendirilmesi,PROJE NO : 111Y284
Türkiye'nin önemli sulak alanlarından biri
olan Mogan Gölü'nün korunması için
yayılı kirliliği önleme/azaltmaya yönelik
yönetim seçeneklerinin oluşturulması ve
bu seçeneklerin verimliliğinin SWAT
modeli ile araştırılmasıdır.
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Proje Ekibi
•Proje Yöneticisi :
•Araştırmacı:
Doç.Dr. Emre Alp
(ODTÜ-Çevre Müh.)
Doç.Dr. Elçin Kentel
(ODTÜ-İnşaat Müh.)
•Danışmanlar:
Aynur Hatipoğlu
(Tabiat Varlıklarını Koruma
Genel Müdürlüğü)
Prof.Dr. Şebnem Düzgün
(ODTÜ-Maden Müh.)
Doç.Dr. Oğuz Başkan
(Toprak, Gübre ve Su Kaynakları
Merkez Araştırma Enstitüsü)
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan Gölü
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan ve Eymir Gölleri Su Kalitesi İzleme Çalışması
Tabiat Varlıklarını Koruma Genel Müdürlüğü
Yavrucak Deresi
Başpınar Deresi
Başpınar Deresi Oğulbey Mevkii
Çölova Deresi-1
Çölova Deresi-2
Gölcük Deresi Haymana Yolu Çeşme
Yanı
Sukesen Deresinin Mogan Gölüne
Dökülmeden önceki noktası
Sukesen Deresi Örencik Mevkii
Göl Alanları
Mogan Gölü Kuzey Ucu
Mogan Gölü Güney Ucu
Mogan Gölü Ortası
Eymir Gölü Kuzey Ucu
Eymir Gölü Güney Ucu
Eymir Gölü ortası
Ölçümü Yapılan Parametreler
pH
Çözünmüş Oksijen (mg/L)
Askıda Katı Madde (mg/L)
Toplam Azot (mg/L)
Toplam Fosfor (mg/L)
Toplam Koliform (CFU/ 100 ml)
Kimyasal Oksijen İhtiyacı (mg/L)
İletkenlik (µS/cm)
Tuzluluk (%o)
Nitrit Azotu (mg/L)
Amonyum Azotu (mg/L)
Klorofil-a (µg/L)
Sechi Disk (m)
Sıcaklık (˚C)
Yüzde Çözünmüş Oksijen (%O2)
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan ve Eymir Gölleri Su Kalitesi İzleme Çalışması
ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan ve Eymir Gölleri Su Kalitesi İzleme Çalışması
ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü
ÇO (mg/L)
Mogan Gölü, 21.07.2013
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
4
7
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Derinlik(m)
3
3,5
4
Mogan Gölü, 29.09.2013
13
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
12
11
ÇO (mg/L)
ÇO (mg/L)
Mogan Gölü, 04.08.2013
1
4
7
1
10
2
9
4
8
5
7
3
6
6
6
7
5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Derinlik(m)
3
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
3,5
4
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Derinlik(m)
3
3,5
ODTÜ
METU
4
Mogan Gölü Su Kalitesi İzleme Çalışması
Göller, Göletler, Bataklıklar Ve Baraj Haznelerinin Ötrofikasyon Kontrolü Sınır Değerleri
Kullanım alanı
İstenen Özellikler
pH
KOİ (mg/L)
ÇO (mg/L)
AKM (mg/L)
Toplam Koliform
(EMS/100ml)
Toplam Azot (mg/L)
Toplam Fosfor (mg/L)
Klorofil-a (mg/L)
6,5-8,5
3
7.5
5
1000
Çeşitli kullanımlar için
(doğal olarak tuzlu, acı
ve sodalı göller dahil)
6,0-10,5
8
5
15
1000
0.1
0.005
0.008
1
0.1
0.025
Doğal koruma alanı ve rekreasyon
Trofik seviye belirlemede kullanılan sınır değerler (USEPA, 1974; NAS, NAE, 1972)
Parametre
Toplam Fosfor (µg P/L)
Klorofil-a (µg Klo-a/L)
Sechi Disk Derinliği (m)
Çözünmüş Oksijen (%)
Oligotrofik
<10
<4
>4
>80
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
Mezotrofik
10-20
4-10
2-4
10-80
Ötrofik
>20
>10
<2
<10
ODTÜ
METU
Mogan Gölü Su Kalitesi – Toplam Fosfor
0,28
Mogan Gölü (2008-2012)
0,26
0,24
0,22
0,20
Toplam Fosfor
0,18
0,16
0,14
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
Ağustos 12
Mayıs 12
Şubat 12
Kasım 11
Temmuz 11
Nisan 11
Ocak 11
Eylül 10
Haziran 10
Mart 10
Aralık 09
Ağustos 09
Mayıs 09
Şubat 09
Ekim 08
Temmuz 08
Nisan 08
Ocak 08
0,00
Tarih
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan Gölü Su Kalitesi – Chll-a
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan Gölü Su Kalitesi – Sechi Disk
Mogan Gölü Kuzey Ucu
12
Sechi Disk (m)
10
8
6
4
2
Nisan 12
Ekim 11
Nisan 11
Ekim 10
Nisan 10
Ekim 09
Nisan 09
Ekim 08
Nisan 08
Ekim 07
Nisan 07
Ekim 06
Nisan 06
0
Tarih
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan Gölü Su Kalitesi- Topam Azot
Mogan Gölü (2008-2012)
10
9
Toplam Azot (mg/L)
8
7
6
5
4
3
2
1
Ağustos 12
Mayıs 12
Şubat 12
Kasım 11
Temmuz 11
Nisan 11
Ocak 11
Eylül 10
Haziran 10
Mart 10
Aralık 09
Ağustos 09
Mayıs 09
Şubat 09
Ekim 08
Temmuz 08
Nisan 08
Ocak 08
0
Tarih
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan Gölü Su Kalitesi – Toplam Askıda Katı Madde
Mayıs 12
Şubat 12
Kasım 11
Temmuz 11
Nisan 11
Ocak 11
Eylül 10
Haziran 10
Mart 10
Aralık 09
Ağustos 09
Mayıs 09
Şubat 09
Ekim 08
Temmuz 08
Nisan 08
Ocak 08
Toplam Askıda Katı Madde (mg/L)
Mogan Gölü (2008-2012)
480
460
440
420
400
380
360
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Tarih
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Sukesen Deresinin Mogan Gölüne Dökülmeden Önceki Noktası
1600
1200
800
400
Ocak 11
Temmuz 11
Ocak 12
Temmuz 12
Ocak 11
Temmuz 11
Ocak 12
Temmuz 12
Temmuz 10
Ocak 10
Temmuz 09
Ocak 09
Temmuz 08
0
Ocak 08
Askıda Katı Madde (mg/L)
Mogan Gölü Su Kalitesi – Toplam Askıda Katı Madde
Çölova Deresi - 2
100
80
60
40
20
Temmuz 10
Ocak 10
Temmuz 09
Ocak 09
Temmuz 08
0
Ocak 08
Askıda Katı Madde (mg/L)
Tarih
Tarih
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Nisan 07
Haziran 07
Ağustos 07
Ekim 07
Aralık 07
Şubat 08
Nisan 08
Haziran 08
Ağustos 08
Ekim 08
Aralık 08
Şubat 09
Nisan 09
Haziran 09
Ağustos 09
Ekim 09
Aralık 09
Şubat 10
Nisan 10
Haziran 10
Ağustos 10
Ekim 10
Aralık 10
Şubat 11
Nisan 11
Haziran 11
Ağustos 11
Ekim 11
Aralık 11
Şubat 12
Nisan 12
Haziran 12
Sıcaklık (°C)
30
Aylık Ortalama Sıcaklık
25
20
100
15
80
10
5
60
0
40
-5
20
-10
0
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
Yağış Miktarı (mm)
Gölbaşı Meteoroloji Ölçüm İstasyonu
140
Aylık Toplam Yağış
120
Tarih
ODTÜ
METU
Mart 2012, Mogal Gölü Taşkını
MOGAN VE EYMİR GÖLLERİ SU KONTROL YAPILARI İLE İNCESU
SEL KAPANININ TAŞKIN PERFORMANSI DEĞERLENDİRMESİ,OKAN
ÇAĞRI BOZKURT, DR. NURİ MERZİ, DR. ZUHAL AKYÜREK, 2013)
Hürriyet Ankara Eki, 24 Mart 2012
http://www.aa.com.tr/tr/yasam/41529--mogan-golu-tasti
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
Mogan Gölü Su Kalitesi – Toplam Forfor
0,1
0,2
0,1
0
0
Mogan Gölü Kuzey Ucu - 2009
Mogan Gölü Ortası - 2009
TP(mg/L)
TP (mg/L)
TP(mg/L)
0,2
Mogan Gölü Güney Ucu - 2009
0,100
0,080
0,060
0,040
0,020
0,000
0,3
0,3
0,100
0,080
0,060
0,040
0,020
0,000
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
TP (mg/L)
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
Mogan Gölü Kuzey Ucu - 2008
Mogan Gölü Ortası - 2008
TP (mg/L)
TP(mg/L)
Mogan Gölü Güney Ucu - 2008
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
ODTÜ
METU
Mogan Gölü Su Kalitesi – Toplam Forfor
TP(mg/L)
Mogan Gölü Güney Ucu - 2008
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
TP (mg/L)
Mogan Gölü Güney Ucu - 2009
0,100
0,080
0,060
0,040
0,020
0,000
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
TÜBİTAK Projesi
Mogan Gölü Havzasında Tarımsal Faaliyetlerden Kaynaklanan
Yayılı Kirliliğin ve Kontrol Yöntemlerinin SWAT Modeli ile
Değerlendirilmesi,PROJE NO : 111Y284
Türkiye'nin önemli sulak alanlarından biri
olan Mogan Gölü'nün korunması için
yayılı kirliliği önleme/azaltmaya yönelik
yönetim seçeneklerinin oluşturulması ve
bu seçeneklerin verimliliğinin SWAT
modeli ile araştırılmasıdır.
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
SWAT Modeli
• Farklı arazi kullanımlarını ve yönetim seçeneklerini
göz önüne alan modelleme araçları ekolojik
standartların sağlanabilmesi için geliştirilen
yöntemlerin ölçülebilmesine olanak verdiğinden
karar vericiler için önemli bir araçtır
• Toprak ve su yönetimi değerlendirme aracı olarak
USDA-ARS için geliştirilmiş olan SWAT arazi
kullanımının uzun bir zaman diliminde su kalitesi,
sediman, ve besin yükleri üzerine etkilerini
belirlemek için kullanılır
• SWAT modeli tüm dünyada iklim değişikliği gibi
sorunların tespiti, kirleticilerden gelen yüklerin
hesaplanması ve en iyi yönetim uygulamalarının
değerlendirmelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
İş Paketleri
• İş Paketi 1 (İP-1): Yayılı kirliliği kapsayan
geçmiş çalışmalarla ilgili literatür çalışmasının
yapılması
• İş Paketi 2 (İP-2): SWAT modeli ilgili literatür
çalışmasının yapılması:
• İş Paketi 3 (İP-3): Mogan Gölü ve gölü
besleyen derelerin su kalitesi durumunun tespiti
• İş Paketi 4 (İP-4) SWAT modeli için gerekli
verilerin derlenmesi
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
SWAT Modeli- Veriler
Veri
Topoğrafya
Toprak özellikleri
Tarım faaliyetleri
Meteoroloji
Noktasal Kirletici
kaynakları
Arazi kullanımı
Açıklama
Alt havzalar oluşturmak
SWAT modeli yüzey akış suyu miktarı ve
içeriğinin hesaplanması için toprağın
fiziksel ve kimyasal özellikleri
Gübre uygulama miktarları ve zamanları,
hayvancılık faliyetleri, ekim ve hasat
zamanları, vb bilgiler
Günlük yağış, sıcaklık, rüzgar, nemlilik
değerleri modelin hidrolojik kalibrasyonda
gereklidir
Gölbaşı bölgesinde oluşan kirli sular
kollektörle ile Tatlar Arıtma Tesisine
ulaşmaktadır. Bu yüzeden sisteme noktasal
kirletici kaynağı girilmeyecektir.
Tarım alanı, mera, orman, sulak alan,
yerleşim yeri vb bilgiler, HRU (hydrologic
response unit) sınıflandırması aşamasında
gerekmektedir.
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
Kaynak
-Harita Genel Komutanlığından temin edildi.
-Proje kapsamında toplanılan GPS verilerinden elde edilen
SYM haritası
Proje kapsamında, havzada 49 farklı noktadan toprak
numunesi toplanmış ve Toprak Gübre ve Su Kaynakları
Merkez laboratuvarında analizler tamamlanmıştır
Gölbaşı İlçe Gıda Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü
2007 yılından bu yana işler durumda bulunan Gölbaşı
istasyonu verileri Meteoroloji Genel Müdürlüğünden elde
edilmiştir
Arazi kullanımının belirlenmesi işi halen devam etmekte
olup uydu görüntülerinden (World View II ve RapidEye) elde
edilecek görüntülerin uzaktan algılama algortimaları ile
sınıflandırılması sonucunda oluşturulmaktadır.
ODTÜ
METU
SWAT Modeli- Veriler
• İş Paketi 4 (İP-4) SWAT modeli için gerekli verilerin
derlenmesi:
Arazi Kullanımının belirlenmesi
• Uydu görüntüleri nin önce geometrik ve radyometrik ön işleme
yöntemleri ile düzeltildi
• Hem SWAT modelinin girdisi için gerekli sınıflar hem de
USGS/CORINE gibi standardlaşmış arazi örtüsü/kullanımı
hiyerarşileri kullanılarak sınıflar ve hiyerarşisi belirlendi.
• Daha sonra eğitmenli bir arazi sınıflandırma algoritması
kullanılarak arazi örtüsü/kullanımı haritası oluşturulacak yine
araziden toplanan yer kontrol noktaları kullanılarak
sınıflandırmanın doğruluğu test edildi.
• Bu amaçla Kappa katsayısı ve geri çağırma (recall), kesinlik
(precision) ölçütleri kullanılacak ve bu değerlerin istenilen
mertebeye ulaşması sağlandı.
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
ODTÜ
METU
SWAT Modeli- Veriler
• İş Paketi 4: Arazi Kullanımı haritalarının üretilmesi
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığ
ODTÜ
METU
SWAT Modeli- Veriler
• İş Paketi 4: Arazi Kullanımı haritalarının üretilmesi
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
ODTÜ
METU
SWAT Modeli- Veriler
• İş Paketi 4: Arazi Kullanımı haritalarının üretilmesi
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
ODTÜ
METU
SWAT Modeli- Veriler
• İş Paketi 4: Arazi Kullanımı haritalarının üretilmesi
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
ODTÜ
METU
SWAT Modeli- Veriler
• İş Paketi 4: Toprak Haritası
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
ODTÜ
METU
SWAT Modeli- Veriler
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
ODTÜ
METU
İş Paketleri
• İş Paketi 5 (İP-5) SWAT modelinin kalibrasyonu ve
doğrulaması:
• Mogan Gölü Havzasınında bulunan Gölbaşı
Meteoroloji istasyonu 2007 yılından bu yana işler
durumda olduğu için kalibrasyon ve doğrulama 2007
ve sonrası veriler için yapılacaktır.
• Mogan Özel Çevre Koruma Bölgesinde su kalitesi
izleme çalışmasında 2007 yılından itibaren Çölova
Deresi, Yavrucak Deresi, Sukesen Deresi için elde
edilen veriler SWAT modelinin su kalitesi bileşeninin
(azot bileşenleri, toplam fosfor ve askıda katı madde)
kalibrasyon ve doğrulamasında kullanılacaktır.
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
ODTÜ
METU
İş Paketleri
• İş Paketi 7 (İP-7) Senaryoların SWAT modeli ile
değerlendirilmesi:
• Önerilen projenin ana amacı geliştirilen tarımsal yönetim
seçeneklerinin yayılı kirliliğe olan etkilerinin değerlendirilmesi
olacaktır.
• Farklı yönetim seçenekleri geliştirilerek SWAT programına
tanıtılacak ve bu seçeneklerin yayılı kirliliğe olan etkileri
değerlendirilecektir.
• Tarımsal yönetim seçenekleri, toprağın fiziksel özellikleri,
gübrenin kimyasal özellikleri, kanal özellikleri (manning n
sayısı, havza eğri sayısı) gibi modelin içindeki farklı
parametreler için kalibrasyonda kullanılan değerlerinden farklı
sayılar kullanılması suretiyle modele tanıtılacaktır.
19-20 Mart 2015
Teorik ve Uygulamalı Havza Modellemesi Eğitimi
T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı
ODTÜ
METU