Mr.Muhendis
20.04.2010, 17:13
Su bilim çalışmalarında genelde şu yöntemler kullanılır:
Ölçümler
Bütün hidrolojik çalışmalarda ilk adım gerekli doğal verilerin toplanması için ölçümler yapılmasıdır. Hidrolojik olayları laboratuarda benzeştirmek bugün için mümkün olmadığından ölçümlerin doğrudan doğruya doğada yapılması gerekmektedir. Bunun için yeteri sıklıkta bir ölçme ağının kurulması, bu ağdaki istasyonların yeterli hassasiyeti olan araçlarla donatılması ve bu ölçeklerin itinalı bir şekilde okunması gerekir. Hidrolojik veriler gerek zamanla gerekse yerden yere çok değiştikleri için ölçmelerin sık noktalarda ve sürekli olarak yapılması gereklidir. Son yıllarda hidrolojik ölçümlerde hassasiyeti arttıran araçlar kullanılmaktadır, bu arada nükleer tekniklerin kullanılması gittikçe yaygınlaşmaktadır.
Verilerin işlenmesi
Ölçmeler sonunda elde edilen bilgiler çok sayıda ve dağınıktır. Bu verilerin insan eliyle kaydedilmesi yerine otomatik olarak kartlara, şeritlere geçirilmesi ve veri tabanları halinde saklanması uygundur. Bu kayıtları en iyi şekilde yararlanılabilecek hale getirmek gerekir. Bu iş için günümüzde ileri bilgi işlem metotları kullanılmakta, işlemler bilgisayarlarla yapılmaktadır.
Matematik modeller kurulması
Bütün hidrolojik verileri ölçerek elde etmek ekonomik olmayacağı gibi birçok hallerde mümkün de olmadığından ölçümlerin bulunmadığı ya da yetersiz olduğu hallerde hidrolojik olayları yöneten kanunların belirlenmesi için bu olayların matematik modellerinin kurulması ve bunların doğruluğunun ölçme sonuçlarıyla karşılaştırılarak kontrol edilmesi gerekir. Fizik kanunları esas alınarak kurulan bu modeller doğadaki hidrolojik sistemlerin soyutlanmış benzerleri olarak düşünülebilir. Bu modellerin kurulmasında sistem analizi metotları önem kazanmaktadır. Hidrolojik modeller insanların doğada yapacakları değişikliklerin sonunda hidrolojik büyüklüklerde oluşacak değişmelerin tahmininde de kullanılır.
Olasılık hesabı ve istatistik metotlarının kullanılması
Hidrolojik olaylar değerleri zaman içinde değişen çok sayıda değişkenin etkisi altında meydana geldikleri için önceden kesinlikle belirlenemeyen bir nitelik taşırlar. Örneğin elde bulunan 30 yıllık ölçme sonuçlarını kullanarak bir akarsuda gelecek 100 yıl içinde görülecek en büyük taşkını kesin olarak belirlemek mümkün değildir. Bu bakımdan olasılık teorisi ve istatistiğin hidrolojide kullanılması büyük önem taşır. Ancak bu bilimler yardımıyla 100 yıllık taşkın debisi için tahminler yapmak mümkün olabilir. Bu bilimlerin hidrolojideki önemleri son yıllarda daha iyi anlaşılmış ve hidroloji öğretiminde bu gibi metotlara büyük bir yer verilmeye başlanmıştır. Ancak unutulmaması gereken bir nokta bu metotları gözü kapalı olarak uygulamamak, daima önce hidrolojik olayın fiziksel yönlerini incelemek zorunluluğudur.
Hidrolojik olayların incelemesinde değişkenlerin çokluğu ve aralarındaki ilişkilerin karmaşıklığı yüzünden teorik bir analiz çoğu zaman mümkün olmadığından yaklaşık yöntemler kullanmak gerekir. Bu sebeple birçok problemlerin çözümü için birden fazla yöntem kullanılabileceği görülür. Bunların arasında uygun bir seçim yapmak bilgi ve deneyimi gerektirir. Kullanılacak metod incelenen olayın zaman ölçeğiyle de ilişkilidir.
Ölçümler
Bütün hidrolojik çalışmalarda ilk adım gerekli doğal verilerin toplanması için ölçümler yapılmasıdır. Hidrolojik olayları laboratuarda benzeştirmek bugün için mümkün olmadığından ölçümlerin doğrudan doğruya doğada yapılması gerekmektedir. Bunun için yeteri sıklıkta bir ölçme ağının kurulması, bu ağdaki istasyonların yeterli hassasiyeti olan araçlarla donatılması ve bu ölçeklerin itinalı bir şekilde okunması gerekir. Hidrolojik veriler gerek zamanla gerekse yerden yere çok değiştikleri için ölçmelerin sık noktalarda ve sürekli olarak yapılması gereklidir. Son yıllarda hidrolojik ölçümlerde hassasiyeti arttıran araçlar kullanılmaktadır, bu arada nükleer tekniklerin kullanılması gittikçe yaygınlaşmaktadır.
Verilerin işlenmesi
Ölçmeler sonunda elde edilen bilgiler çok sayıda ve dağınıktır. Bu verilerin insan eliyle kaydedilmesi yerine otomatik olarak kartlara, şeritlere geçirilmesi ve veri tabanları halinde saklanması uygundur. Bu kayıtları en iyi şekilde yararlanılabilecek hale getirmek gerekir. Bu iş için günümüzde ileri bilgi işlem metotları kullanılmakta, işlemler bilgisayarlarla yapılmaktadır.
Matematik modeller kurulması
Bütün hidrolojik verileri ölçerek elde etmek ekonomik olmayacağı gibi birçok hallerde mümkün de olmadığından ölçümlerin bulunmadığı ya da yetersiz olduğu hallerde hidrolojik olayları yöneten kanunların belirlenmesi için bu olayların matematik modellerinin kurulması ve bunların doğruluğunun ölçme sonuçlarıyla karşılaştırılarak kontrol edilmesi gerekir. Fizik kanunları esas alınarak kurulan bu modeller doğadaki hidrolojik sistemlerin soyutlanmış benzerleri olarak düşünülebilir. Bu modellerin kurulmasında sistem analizi metotları önem kazanmaktadır. Hidrolojik modeller insanların doğada yapacakları değişikliklerin sonunda hidrolojik büyüklüklerde oluşacak değişmelerin tahmininde de kullanılır.
Olasılık hesabı ve istatistik metotlarının kullanılması
Hidrolojik olaylar değerleri zaman içinde değişen çok sayıda değişkenin etkisi altında meydana geldikleri için önceden kesinlikle belirlenemeyen bir nitelik taşırlar. Örneğin elde bulunan 30 yıllık ölçme sonuçlarını kullanarak bir akarsuda gelecek 100 yıl içinde görülecek en büyük taşkını kesin olarak belirlemek mümkün değildir. Bu bakımdan olasılık teorisi ve istatistiğin hidrolojide kullanılması büyük önem taşır. Ancak bu bilimler yardımıyla 100 yıllık taşkın debisi için tahminler yapmak mümkün olabilir. Bu bilimlerin hidrolojideki önemleri son yıllarda daha iyi anlaşılmış ve hidroloji öğretiminde bu gibi metotlara büyük bir yer verilmeye başlanmıştır. Ancak unutulmaması gereken bir nokta bu metotları gözü kapalı olarak uygulamamak, daima önce hidrolojik olayın fiziksel yönlerini incelemek zorunluluğudur.
Hidrolojik olayların incelemesinde değişkenlerin çokluğu ve aralarındaki ilişkilerin karmaşıklığı yüzünden teorik bir analiz çoğu zaman mümkün olmadığından yaklaşık yöntemler kullanmak gerekir. Bu sebeple birçok problemlerin çözümü için birden fazla yöntem kullanılabileceği görülür. Bunların arasında uygun bir seçim yapmak bilgi ve deneyimi gerektirir. Kullanılacak metod incelenen olayın zaman ölçeğiyle de ilişkilidir.