A SINIFI BUHARLAŞMA KABI PAN KATSAYILARININ TAHMİN EDİLMESİNDE KULLANILAN FAO-56 YÖNTEMİNİN KAHRAMANMARAŞ KOŞULLARINDAKİ KULLANILABİLİRLİK DÜZEYİNİN BELİRLENMESİ

Creative Commons License

Usta S., Gençoğlan C., Gençoğlan S.

INTERNATIONAL TOPKAPI CONGRESS, İstanbul, Türkiye, 15 - 16 Mart 2023, cilt.1, sa.1, ss.11-12

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.11-12
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Hidroloji bilimi kapsamında yapılan birçok çalışmada temel veri olarak kullanılan referans evapotranspirasyonun (ETo) tahmin edilmesinde A sınıfı buharlaşma kabı yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Buharlaşma kabındaki su yüzeyinden gerçekleşen buharlaşma miktarı (Epan) kap katsayısı (Kp) ile düzeltilerek, ETo tahmin edilebilmektedir (ETo = Epan Kp). Buharlaşma kabı etrafındaki üniform yüzey uzunluğu (FET), rüzgâr hızı (U2) ve oransal nemin (RH) bir fonksiyonu olan Kp katsayılarını tahmin etmek amacıyla birçok yöntem kullanılmaktadır. Ancak bu yöntemlerin güvenilirlikleri iklim ve çevre koşullarına bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle yöre koşullarında test edilerek, kullanılabilirlik düzeylerinin belirlenmesi gerekmektedir. Kahramanmaraş koşullarında 2020 ve 2021 Temmuz – Ekim dönemlerinde yürütülen bu çalışmada FAO-56 Kp tahmin yönteminin (Kp = 0.61 + 0.00341 RH – 0.000162 U2 RH – 0.00000959 U2 FET + 0.00327 U2 ln(FET) – 0.00289 U2 ln(86.4 U2) – 0.0106 ln(86.4 U2) ln(FET) + 0.00063[ln(FET)]2 ln(86.4 U2)) günlük ortalama ETo tahminlerindeki kullanılabilirlik düzeyinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında FAO-56 Penman Monteith eşitliği ile tahmin edilen ETo değerleri gerçek değerler olarak kabul edilmiştir. Bu eşitliğin giriş değişkenlerini oluşturan hava sıcaklığı (T), solar radyasyon (Rs), U2 ve RH verileri Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC) tarafından yönetilen sensörlerle ölçülmüştür. Günlük toplam Epan miktarları ise su seviyesine duyarlı bir ultrasonik sensörle ölçülmüştür. Gerçek ETo değerleri birinci yıl 2.20 – 8.93 mm gün-1 ve ikinci yıl 1.77 – 9.60 mm gün-1 aralığında değerler almıştır. Günlük Epan miktarları ise sırasıyla 3.00 – 16.00 mm gün-1 ve 3.00 – 15.00 mm gün-1 aralığında değişmiştir. Kp tahmin eşitliği ile 0.52 – 0.71 aralığında değişen Kp katsayıları elde edilmiştir. Bu katsayılar Epan miktarları ile çarpılarak, iki yıl için sırasıyla 1.91 – 9.15 mm gün-1 ve 2.08 – 8.70 mm gün-1 aralığında değişen ETo değerleri tahmin edilmiştir. Tahmini ve gerçek ETo değerleri arasındaki sapmanın bir göstergesi olarak hesaplanan ortalama mutlak göreceli hata oranı (MAPE) birinci yıl %11.82 ve ikinci yıl %16.26 olarak belirlenmiştir. FAO-56 yöntemi ile belirlenen Kp katsayıları kullanılarak %88.18 doğruluk oranı sahip ETo değerleri tahmin edilebileceği sonucuna ulaşılmıştır.

Class-A pan evaporimeter is widely used in estimating the reference evapotranspiration (ETo), which is used as the basic data in many studies within the scope of hydrology. ETo can be estimated by multiplying the amount of evaporation (Epan) from the water surface in the evaporimeter with the pan coefficient (Kp) (ETo = Epan Kp). Many methods are used to estimate the Kp coefficients, which are a function of the uniform surface length (FET), wind velocity (U2), and relative humidity (RH) around the evaporimeter. However, the reliability of these methods varies depending on climate and environmental conditions. For this reason, it is necessary to determine the usability levels by testing them in local conditions. In this study, which was carried out in Kahramanmaraş conditions in the July – October periods of 2020 and 2021, it was aimed to determine the usability level of the FAO-56 Kp estimated method in daily average ETo estimations (Kp = 0.61 + 0.00341 RH – 0.000162 U2 RH – 0.00000959 U2 FET + 0.00327 U2 ln(FET) – 0.00289 U2 ln(86.4 U2) – 0.0106 ln(86.4 U2) ln(FET) + 0.00063[ln(FET)]2 ln(86.4 U2)). Within the scope of the study, the ETo values estimated by the FAO-56 Penman Monteith equation were accepted as actual values. Air temperature (T), solar radiation (Rs), U2 and RH data, which constitute the input variables of this equation, were measured with sensors managed by a Programmable Logic Controller (PLC). The daily total Epan amounts were measured with an ultrasonic sensor sensitive to the water level. The actual ETo values were varied between the range of 2.20 – 8.93 mm day-1 in the first year and 1.77 – 9.60 mm day-1 in the second year. The daily Epan amounts varied between the range of 3.00 – 16.00 mm day-1 and 3.00 – 15.00 mm day-1, respectively. The daily Kp coefficients varying between 0.52 – 0.71 were obtained by using the FAO-56 Kp estimation equation. By multiplying these coefficients with the Epan amounts, ETo values varying between 1.91 – 9.15 mm day-1 and 2.08 – 8.70 mm day-1, respectively, were estimated for two years. The mean absolute percentage error rate (MAPE) calculated as an indicator of the deviation between the actual and estimated ETo values was determined as 11.82% in the first year and 16.26% in the second year. It has been concluded that daily average ETo values with an accuracy rate of 88.18% can be estimated using the Kp coefficients determined by the FAO-56 method.