Comparative Study of Effective Rainfall Estimation Methods: The Case of the Middle Euphrates Basin

Abstract

Precipitation is one of the climate parameters with the widest effects. Not all precipitation seeps into the ground; some may evaporate; another part may turn into the runoff. Only part of the stored water will be taken up by the roots to meet the transpiration needs of the plant. Therefore, it is necessary to know the effective precipitation. This study was prepared to calculate the effective precipitation amount and to compare the different methods used for effective precipitation forecasting. For this purpose, the effective precipitation values were calculated by using the average monthly precipitation data of 15 stations in the Middle Euphrates Section, which is important in terms of agricultural potential and at the same time-sensitive. Comparison of 3 different methods recommended by FAO: USDA-SCS, FAO/AGLW and Empirical. According to the results, the most applicable method for the Middle Euphrates Section was determined as the USDA-SCS method. however, considering these methods integrated with soil balance methods, especially in sensitive areas, provides a more complete overview of the simulation quality of the methods. 

Keywords

• Effective rainfall
• Middle Euphrates
• USDA method
• FAO/AGLW method
• Empirical formula

Etkin Yağış Metotlarının Kıyaslaması: Orta Fırat Havzası Örneği

Abstract

Yağış, etkileri en geniş olan iklim parametrelerinden biridir. Tüm yağışlar toprağa sızmaz; bir kısmı buharlaşabilir; başka bir kısmı yüzey akışına dönüşebilir. Depolanan suyun yalnızca bir kısmı, bitkinin terleme ihtiyaçlarını karşılamak için kökler tarafından alınır. Bu nedenle, etkin yağışı bilmek gerekmektedir. Bu çalışma, etkin yağış miktarını hesaplamak ve etkin yağış tahmini için kullanılan farklı yöntemleri karşılaştırmak amacıyla hazırlanmıştır. Bu amaçla tarım potansiyeli bakımından önemli ve aynı zamanda da hassas olan Orta Fırat Havzası’nda 15 istasyonun ortalama aylık yağış verilerinden yararlanarak etkin yağış değerleri hesaplanmıştır. FAO tarafından önerilen USDA Toprak Koruma Servisi (USDA-SCS), FAO/AGLW Güvenilir Yağış formülü ve Ampirik Formül olmak üzere 3 farklı metodun karşılaştırılması yapılmıştır. Sonuçlara göre, Orta Fırat Havzası için en uygulanabilir yöntem USDA-SCS metodu olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, yine de özellikle hassas alanlarda, bu yöntemleri toprak denge yöntemleri ile bütünleşik değerlendirmek, yöntemlerin simülasyon kalitesi hakkında daha eksiksiz bir genel bakış sağlar.

Keywords

• Etkin yağış
• Orta Fırat
• USDA metot
• FAO/AGLW metod
• ampirik formul

References

1. Abedini, M.J., Dickinson,W.T., Rudra, R.P. (2006). On depressional storages: The effect of DEM spatial resolution. Journal of Hydrology, 318, 1-4. doi: 10.1016/j.jhydrol.2005.06.010
2. Adnan, S. (2009). Effective rainfall for irrigated agriculture plains of Pakistan. Pakistan Journal of Meteorology, 6 (11), 61-72. https://www.semanticscholar.org/paper/Effective-Rainfall-for-Irrigated-Agriculture-Plains-Adnan/90f8f9fc6abb7811e90cc16810fe19d502459d84 adresinden alındı.
3. Ali, M.H., Mubarak, S. (2017). Effective rainfall calculation methods for field crops: An overview, analysis and new formulation. Asian Research Journal of Agriculture, 7 (1), 1-12. doi: 10.9734/ARJA/2017/36812
4. Anlı, S.A. (2014). Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde referans bitki su tüketiminin (ET0) zamansal değişimi ve RDI (keşif kuraklık indeksi) yöntemiyle meteorolojik kuraklık analizi. Tarım Bilimleri Dergisi, 20 (2014), 248-260. doi: 10.15832/tbd.82527
5. Arınç, K. (2015). Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nin tarihi coğrafyasına analitik bir yaklaşım. Serhat Zaman ve Ogün Coşkun (Ed.), Coğrafyaya Adanmış Bir Ömür Prof. Dr. Hayati Doğanay içinde (257-285). Ankara: Pegem Akademi Yayıncılık.
6. Awad, A., Wan, L., El-Rawy, M., Eltarabily, M.G. (2021). Proper predictions of the water fate in agricultural lands: Indispensable condition for better crop water requirements estimates. Ain Shams Engineering Journal, 12 (3), 2435-2442. doi: 10.1016/j.asej.2021.02.003
7. Bahadır, M. (2011). Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) alanında sıcaklık ve yağışın trend analizi. Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, 4 (16), 46-59. https://atif.sobiad.com/index.jsp?modul=makale-detay&Alan=sosyal&Id=15N0l3QBu-adCBSEE6Fv adresinden alındı.
8. Bos, M.S.G., Kselik, R.A.L., Allen, R.G., Molden, D.J. (2009). Effective precipitation. In: Water Requirements for Irrigation and the Environment. Springer, Dordrecht (81–101). doi: 10.1007/978-1-4020-8948-0

9. Byun, H., Jeong, J. (1998). Quantified diagnosis of flood possibility by using effective precipitation index. Journal of Korea Water Resources Association. 31, 657-665. https://www.researchgate.net/publication/262492957_Quantified_Diagnosis_of_flood_possibility_by_using_effective_precipitation_index adresinden alındı.
10. Corps, P. (1990). Irrigation Reference Manual. Information Collection & Exchange Washington DC. http://www.nzdl.org/cgi-bin/library.cgi?e=d-00000-00---off-0cdl--00-0----0-10-0---0---0direct-10---4-------0-1l--11-en-50---20-about---00-0-1-00-0-0-11-1-0utfZz-8-00&cl=CL2.9&d=HASH013e8d1a442c5a625761db09>=2 adresinden alındı.
11. Dastane, N. (1974). Effective rainfall in irrigated agriculture. Rome, ITALY: FAO Irrigation and Drainage Paper No. 25 Flood and Agriculture Organization of the United Nations. https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=XF8000065 adresinden alındı.
12. Erinç, S. (1977). Vejetasyon Coğrafyası. İstanbul: İstanbul Üniversitesi Yayını No: 2276 Coğrafya Enstitüsü Yayını No: 92.
13. Erinç, S. (1993). Türkiye Fizikî Coğrafyası’nın Ana Çizgileri. İstanbul Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Coğrafya Enstitüsü Bülteni, Sayı: 10, İstanbul.
14. Fitriyadi, G. (2013). Analysis of effective rainfall intensity and working rainfall. Civil Engineering Forum, 12 (1), 1335-1340. doi: 10.22146/jcef.18916
15. Han, N., Lou, G., Wang, Y., Zhou, Q., Jin, J., Li, S., Ye, L. (2016). Calculation of effective rainfall in the spring maize growing period. 10th International Conference on Computer and Computing Technologies in Agriculture (CCTA), (143-151). Dongying, China. doi: 10.1007/978-3-030-06155-5_14
16. Hordofa, T, Dirirsa, G. (2018). A Training Manual for Training of Trainers on Crop Water Requirement and Irrigation Scheduling for Vegetable and Fruit Crops Production. Volume 1. Melkassa, Ethiopia: Ministry of Agriculture and Livestock Resources (MoALR), Participatory Small-Scale Irrigation Development Program (PASIDP) and Ethiopian Institute of Agriculture Research, Melkassa Agricultural Research Center.
17. Katipoğlu, O.M., Acar, R. (2021). Fırat Havzası’ndaki meteorolojik ve hidrolojik kuraklık haritalarının çeşitli enterpolasyon metotları ile belirlenmesi. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 7 (2), 298-317. doi: 10.21324/dacd.853893
18. Oruç, N. (2017). Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nin kuraklık analı̇zı̇. Pamukkale Ünı̇versı̇tesı̇, Fen Bı̇lı̇mlerı̇ Enstitüsü, İnşaat Mühendı̇slı̇ğı̇ Anabı̇lı̇m Dalı, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi̇. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp adresinden alındı.
19. Patwardhan, A.S., Nieber, J.L., Johns, E.L. (2004). Effective rainfall estimation methods. J. Irrigation Drainage Eng., 116 (2), 182-193. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9437(1990)116:2(182)
20. Taylan, E.D., Bahşi, A.M. (2021). Gaziantep ili meteorolojik kuraklık analizi ve KAS ilişkisi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25 (2), 371-382. doi: 10.19113/sdufenbed.868780
21. Türker, T., Doğan, S., Dursun, Ş. (2019). Güneydoğu Anadolu Bölgesı̇’ndekı̇ illerı̇n kuraklık analı̇zı̇. Konya Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7 (4), 705-712. doi: 10.36306/konjes.654866
22. Türkeş, M. (1990). Türkiye'de kurak bölgeler ve önemli kurak yıllar. İstanbul Üniversitesi, Deniz Bilimleri ve Coğrafya Enstitüsü, Yayımlanmamış Doktora Tezi, İstanbul. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp adresinden alındı.
23. Wane, S.S., Nagdeve, M.B. (2014). Estimation of evapotranspiration and effective rainfall using CROPWAT. Internat. J. Agric. Engg, 7 (1), 23-26. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20143236084 adresinden alındı.
24. Yenmez, N. (2003). Güneydoğu Anadolu Projesi'nde Fırat Bölümü'nün ziraat coğrafyası. İstanbul Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Yayımlanmamış Doktora Tezi, İstanbul. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp adresinden alındı.
25. Yılmaz, E. (2020). Türkiye’de Thornthwaite iklim indislerindeki eğilimler. Coğrafya Dergisi – Journal of Geography, 40, 163-185. doi: 10.26650/JGEOG2019-0005