Aylık akışlar için genelleştirilmiş periyodik bileşen modelleri

Abstract

Periyodik parametrelerin hem gözlenmis, hem de periyodik fonksiyon uyarlanmısdegerleri, periyodik stokastik süreçlerin matematiksel modelleme isleminde sürecinmevsimsel unsurlardan arındırılması amacıyla kullanılmaktadır. Bu parametrelersimülasyon ve sentetik veri türetimi için büyük öneme sahip olmasına ragmen,literatürde bunların bölgesellestirilmelerine iliskin bir çalısmaya erisilememistir. Buçalısmada, tanmlanan bir homojen alt bölgede, aylık akarsu akıslarının temelparametrelerinin yıl içi periyodik davranıslarının bölgesellestirilmesi için,fonksiyonel olmayan (parametrik olmayan) ve fonksiyonel (parametrik ) yaklasımlarolarak adlandırılan iki katagoride bes farklı yaklasım ele alınmıstır. Bu yaklasımlar,aylık periyodik parametrelerin standardize (veya normalize) degerlerinin veya buparametrelerin boyutsuz uyarlanmıs harmonik fonksiyonlarınınbölgesellestirilmesine dayanmaktadır. Hidrolojik benzer (homojen) alt bölgeler,periyodik parametrelerin standardize degerleri cinsinden Euclidean metrikuzaklıklara dayanan hiyerarsik guruplama yöntemi ve ortalama baglantılar (averagelinkage) teknigi kullanılarak belirlenmistir. Bölgesellestirme yaklasımlarının noktasalve bölgesel performansları, herbir yaklasım için boyutsuz ortalama göreli hata veortalama karesel hatanın karekökü ölçütleri yardımıyla irdelenmistir.Türkiyenin güneyindeki Seyhan ve Ceyhan havzalarında yer alan 30 istasyonunverileriyle yapılan çalısmada, her iki tip bölgesellestirme yaklasımının da özellikleaylık gözlem kayıtlarının bulunmadıgı veya kısa süreli oldugu akıs kesitlerinde, aylıkakısların periyodik bilesenleri için oldukça güvenilir bölgesel tahminler verebildigigösterilmistir. Fonksiyonel olmayan yaklasımın daha fazla parametre gerektirmesi,fonksiyonel yaklasımları daha da cazip kılmaktadır.Anahtar sözcükler: aylık akıslar, genellestirilmis modeller, periyodik parametreler,bölgesel homojenlik

Either observed values of periodic parameters or their fitted functions of time areessentially used at the deseasonalization stage of the mathematical modeling ofperiodic stochastic hydrologic processes. Despite the fact that these parameters havegreat importance in simulation and synthetic data generation studies, no attempt onregionalization of these parameters has been met in the literature. In the scope of thisstudy, five alternative approaches for the regionalization of within the yearperiodicity in the basic parameters of monthly streamflows in a given homogeneoushydrologic subregion have been treated in two broad categories, namely asnonfunctional (or nonparametric) and functional (parametric) approaches. All of theapproaches are simply based on the regionalization of the standardized (ornormalized) values of monthly periodic parameters or on the regionalization of theirdimensionless fitted harmonic functions. Hydrologically similar (homogeneous) subregions were identified by applying the hierarchical clustering procedure withaverage linkage based on the Euclidean metric distances in terms of standardizedvalues of the periodic parameters. At-site and regional relative performances ofregionalization approaches were assessed by means of the dimensionless averagerelative bias and the root mean square error of each regionalization procedure.The numerical results of the application on 30 gauges, in two major river basins(Seyhan and Ceyhan) of South Turkey revealed that both type of regionalizationprocedure may produce reliable regional estimates for monthly flow time seriesespecially at locations where monthly records are not available or they are too short.Taking into account the fact that non functional approach needs much moreparameters, the functional approaches seem much more plausible.Keywords: monthly flows, generalized models, periodic parameters, regionalhomogeneity