Rainfall-Runoff Interactions of Göksu River Basin

Abstract

The existence of any trend for the monthly and seasonal rainfall and runoff data between 2005-2014 acquired from the two runoff gauge station and one meteorological station at the Göksu River basin in Mersin province, were analyzed based on the Mann-Kendall Rank Correlation test. Prior to the trend analysis, initially, water yields were obtained dependent upon the basin sizes and flow rate data belonging to the runoff stations with the codes of E17A020 (Hamam) and E17A014 (Karahacılı). Then, flow coefficient percentages were determined for each station, based on the water yields and total rainfall ratios. The increase in the flow coefficient parameter that is an indicator of the water yield deficiency, implies the low total water deficiency within basin whereas the decrease emphasizes the much total water deficiency or the water is trapped as soil moisture or the natural flow is restricted by any structural means such as dams and etc.  Considering the annual total flow and rainfall data, the runoff coefficient of the station with the code of E17A020 was 43.49% while it was 41.28% for the E17A014. In order to determine the rainfall-runoff interactions within the basin, the trend analyses for each 12 months revealed the inexistence of trend for the all months at the E17A020 station whereas revealed the increase for the July and September at the E17A014. On the other hand, no trend was determined for the other months. When the four seasons were separately evaluated, the increase in the summer season rainfall for long-term time series was observed only at the E17A014 station, yet it did not occur for the other seasons. According to the rainfall trend for the E17A020 station, it was concluded that the inexistence of any monthly and seasonal trend may be due to the artificial storage structures such as dams and etc.

Keywords

• Rainfall,runoff,Göksu River Basin,water yield

Göksu Nehri Havzasının Yağış-Akış İlişkileri

Abstract

Araştırmaya konu edilen Göksu havzasındaki iki adet akım gözlem istasyonu ve bir adet meteoroloji istasyonundan 2005-2014 yılları arasındaki akış ve yağış verilerinin her bir aya ait uzun dönemli ve mevsimlik verilerinde bir trendin var olup olmadığı Mann-Kendall Mertebe Korelasyonu testi ile analiz edilmiştir. Trend analizine geçmeden önce E17A020 (Hamam) ve E17A014 (Karahacılı) kod numaralı iki akım gözlem istasyonuna ait havza büyüklükleri ile debi değerleri dikkate alınarak bu iki istasyona ait su verimleri belirlenmiştir. Su verimleri ile toplam yağışın oranı olarak değerlendirilen akış katsayıları yüzdeleri her istasyon için ayrı ayrı hesaplanmıştır. Havzalardaki su veriminde meydana gelen kayıpların bir göstergesi konumunda bulunan akış katsayısı parametresi yükseldikçe havzadaki toplam su kaybının az olduğu, düştükçe su kaybının fazlalaştığı ya da suyun toprakta depo halinde bulunduğu ya da doğal akışın baraj vb. yapay etkenlerle sınırlandığı sonucuna varılabilmektedir. Yıllık toplam akış ve yağış değerleri göz önüne alındığında E17A020 nolu havzanın akış katsayısı %43.49, E17A014 kod numaralı akım gözlem istasyonu için ise %41.28 olarak hesaplanmıştır. Havzadaki yağış-akış ilişkisini tespit etmek için her 12 ay ayrı ayrı değerlendirilerek yapılan trend analizinde E17A020 istasyonunda tüm aylarda trendin var olmadığı, E17A014 istasyonunda ise Temmuz ve Eylül akışlarında bir artış olduğu görülmektedir. Diğer aylarda ise bu istasyon için herhangi bir eğilim bulunamamıştır. Her iki istasyonda da dört mevsim ayrı ayrı değerlendirildiğinde uzun dönemli zaman serilerinde sadece E17A014 istasyonuna ait yaz mevsimi yağışlarında artış görüldüğü diğer mevsimlerde ise herhangi bir artış veya azalış trendi bulunmadığı görülmektedir. Yağış trendinde ay ve mevsimde hiç bir trendin varlığının görülmemesi son yıllarda yaz aylarındaki akarsu akışlarında yapay baraj ve bend gibi depolama alanlarından suyun beslemesinin arttığı çıkarımı elde edilmiştir.

Keywords

• Yağış,Göksu Nehri Havzası,su verimi,akış

References

1. Arnell, N. W. (1999). Climate change and global water resources. Global Environmental Change, 9, S31-S49.
2. Balcı, A. N. (1996). Toprak koruması. İstanbul Üniversitesi, İstanbul.
3. Babalık, A. A., Yazıcı, N., Dursun, İ. (2018). İklim Değişikliği, Kuraklık ve Türkiye. Uluslararası Su ve Çevre Kongresi (SUÇEV-2018), Bildiriler Kitabı, ISBN: 978-605-68414-1-5, 22-24 Mart 2018, p. 2337, Bursa, Türkiye.
4. Black, R., Bennett, S. R., Thomas, S. M., Beddington, J. R. (2011). Climate change: Migration as adaptation. Nature, 478(7370), 447-449.
5. Canadell, J. G., Raupach, M. R. (2008). Managing forests for climate change mitigation. Science, 320 (5882), 1456-1457.
6. DSİ (1999). Haritalı İstatistik Bülteni, Ankara.
7. Hurrell, J. W. (1995). Decadal trends in the North Atlantic Oscillation: regional temperatures and precipitation. Science, 269 (5224), 676-679.
8. Manabe, S., Wetherald, R. T. (1980). On the distribution of climate change resulting from an increase in CO2 content of the atmosphere. Journal of the Atmospheric Sciences, 37(1), 99-118.

9. Meinshausen, M., Meinshausen, N., Hare, W., Raper, S. C., Frieler, K., Knutti, R., Frame, D.J., Allen, M. R. (2009). Greenhouse-gas emission targets for limiting global warming to 2 C. Nature. 458(7242): 1158-1162.
10. Nijssen, B., O'Donnell, G. M., Hamlet, A. F., Lettenmaier, D. P. (2001). Hydrologic sensitivity of global rivers to climate change. Climatic change, 50(1-2), 143-175.
11. Odum, E. P., Barrett, G. W. (1971). Fundamentals of ecology(Vol. 3). Philadelphia: Saunders.
12. Özhan, S. (2004). Havza amenajmanı. İÜ Orman Fakültesi yayın, (481).
13. Pettitt, A. N. (1979). A Non-Parametric Approach to the Change-Point Detection, Applied Statistics, Cilt 28, s.126-135.
14. Rustad, L. E., Huntington, T. G., Boone, R. D. (2000). Controls on soil respiration: implications for climate change. Biogeochemistry, 48(1), 1-6.
15. Stringer, L. C., Dyer, J. C., Reed, M. S., Dougill, A. J., Twyman, C., Mkwambisi, D. (2009). Adaptations to climate change, drought and desertification: local insight stoenhance policy in southern Africa. Environmental Science & Policy, 12(7), 748-765.
16. Schipper, L., Pelling, M. (2006). Disaster risk, climate change and international development: scope for, and challenges to integration. Disasters, 30(1), 19-38.
17. Spittlehouse, D. L., Stewart, R. B. (2003). Adaptation to climate change in forest management. Journal of Ecosystems and Management, 4(1):1-11.
18. Sneyers, R. (1990). On The Statistical Analysis of Series of Observations. WMO Technical Note 143. p. 192. Genova.
19. Toros, H. (2012). Spatio‐temporal variation of Daily extreme temperatures over Turkey. International Journal of Climatology. 32(7): 1047-1055.
20. Yurtseven, İ., Serengil, Y. (2016). İstanbul ilinde mevsimsel toplam yağışların değişimleri ve eğilimleri. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 67(1): 1-12.