Manavgat Çayı Kuraklık Analizi

Abstract

Bu çalışmada Manavgat Çayı’nda gerçekleşmiş olan hidrolojik kuraklığın araştırılması ve bulguların akarsu akımlarındaki olası eğilimler ile bir arada değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Hidrometrik zaman serileri çalışmanın temel materyalini oluşturmaktadır. Hidrolojik kuraklığa ait izler akarsu kuraklık indisi (SDI) kullanılarak araştırılmıştır. Hesaplanan SDI değerlerinin daha iyi yorumlanması amacıyla hidrometrik zaman serilerindeki olası eğilim araştırılmış ve bulgular SDI sonuçları ile bir arada değerlendirilmiştir. Eğilim analizleri için Mann-Kendall testi ve eğilimin başlangıç tarihini ortaya çıkartmak için Mann-Kendal sıra korelasyon test istatistiğinden itibaren çizilen u(t) ve u^' (t) grafikleri kullanılmıştır. SDI yöntemi ile elde edilen bulgular her iki istasyonda farklı referans dönemlerde farklı süre ve sınıf aralıklarında hidrolojik kuraklığın gerçekleştiğini göstermiştir. Su yılını temsil eden referans dönem (k=4) için EİE0901 Homa ve EİE0912 Sinanhoca istasyonlarına ait toplam gözlem süresinin sırası ile %49 ve %42’sinde farklı sınıf aralıklarında hidrolojik kuraklık gerçekleştiği belirlenmiştir. EİE0901 Homa istasyonunda k=2,k=3 ve k=4 referans dönemleri için %95 güven aralığında azalma eğilimi tespit edilmiştir. EİE0912 Sinanhoca istasyonunda k=1,k=2,k=3 ve k=4 referans dönemleri için %95 güven aralığında anlamlı eğilim tespit edilememiştir. EİE0901 Homa istasyonu için SDI hesaplamaları ile öngörülen kırılma (dönüm) noktası tarihi eğilim analizleri ile 1948 yılı olarak netleştirilmiştir.

Keywords

• Hidrolojik kuraklık,
• SDI
• Mann-Kendall

Drought Analysis of Manavgat Stream

Abstract

This study, it was aimed to reveal the traces of hydrological drought in the Manavgat Stream. The possible trend on flow series was investigated for a better interpretation of the traces of hydrological drought. Hydrometric time series constitute the basic material of the study. In this context, the traces of hydrological drought were investigated using the stream flow drought index (SDI). The possible trend on flow series was investigated using the Mann-Kendall test and the Mann-Kendall rank correlation test statistics for a better interpretation of the SDI values. u(t) and u^' (t) graphs drawn from the Mann-Kendall rank correlation test statistic were used to reveal the starting date of the trend. According to the SDI results, the traces of hydrological drought were detected at the selected stations in the Manavgat Stream at different time and class intervals. For the reference period k = 4, the hydrological drought that occurred in different class intervals in 49% of the hydrometric time series at the EIE0901 Homa station was determined. Moreover, for the reference period k = 4, the hydrological drought that occurred in different class intervals in 42% of the hydrometric time series at the EIE0912 Sinanhoca station was determined. Significant decreasing trend at 95% confidence interval was detected at EİE0901 Homa station for the reference period k = 2, k = 3, and k = 4. In the hydrometric time series of EİE0912 Sinanhoca station, no significant trend was detected at 95% confidence interval for the reference period k = 2, k = 3, and k = 4. The breakthrough point predicted by SDI calculations for the EİE0901 Homa station was clarified as 1948 by trend analyzes.

Keywords

• Hydrological drought
• SDI
• Mann-Kendall

References

1. Akbaş, A. 2014. Türkiye üzerindeki önemli kurak yıllar. Coğrafi Bilimler Dergisi, 12(2), 101-118.
2. Akyol, İ. 1947. Türkiye'de akarsu sistemleri ve rejimleri. Türk Coğrafya Dergisi, 9-10, 1-35.
3. Ayhan, A., Güzel, A., Küçüködük, M., Durak, Y., Obalı, O., Tütüncü, T. 1996. Beyşehir Gölü’nün Su Kaynaklarının Korunması, Kimyasal ve Bakteriyolojik Kirliliğin Araştırılması. TÜBİTAK DEBAG-31/DPT Nolu Proje Sonuç Raporu.
4. Altın, T.B., Barak, B. 2014. Changes and trends in total yearly precipitation of the Antalya district, Turkey. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 120, 586-599.
5. Altın, T.B., Sarış, F., Altın, B.N. 2020. Determination of drought intensity in Seyhan and Ceyhan River Basins, Turkey, by hydrological drought analysis. Theoretical and Applied Climatology, 139(1), 95-107.
6. Altuğ, S. 1969. Batı Toroslar'da tektonik ile karstlaşma arasındaki ilgiye bir örnek: Manavgat Oymapınar Baraj yeri. Türk Jeoloji Kurumu Bülteni, 12, (1-2), 77-85. Baran, T., Harmancıoğlu, N., Öziş, Ü. 1987. Türkiye’nin akarsu havzalarına karst pınarı katkıları. Türkiye İnşaat Mühendisliği IX. Teknik Kongresi Bildiriler Kitabı, 299-312, Ankara.
7. Bayazıt, M. 1995. Hidroloji. İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul.
8. Bozkurt, D., Şen, O.L. 2013. Climate change impacts in the Euphrates–Tigris Basin based on different model and scenario simulations. Journal of Hydrology, 480, 149–161.

9. DSİ. 2014. Türkiye’deki Barajlar. Devlet Su İşleri Vakfı Yayınları No:2004/1, Ankara.
10. Doğan, U. 2002. Manavgat nehri havzasının jeomorfolojik evrimi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 22(2), 51-65.
11. Ekmekçi, M. 1993. A conceptual model for the Beyşehir Lake karst system. In: Hydrogeological processes in Karst Terranes (proceedings of the antalya symposium and feld seminar, October 1990), 245-251, IAHS Publication No. 207.
12. Erlat, E., Türkeş, M. 2013. Observed changes and trends in numbers of summer and tropical days, and the 2010 hot summer in Turkey. International Journal of Climatology, 33(8), 1909-1916. Esen, F. 2021. Göynük Çayı Havzası’nın (Bingöl) hidroklimatolojik analizi. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitü Dergisi, 31(1), 25-40.
13. Fleig, K., Tallaksen, L.M., Hisdal, H., Demuth, S. 2006. A global evaluation of streamflow drought characteristics. Hydrology and Earth System Sciences, 10, 535-552.
14. Fujihara, Y., Tanaka, K., Watanabe, T., Nagano, T., Kojiri, T. 2008. Assessing the impacts of climate change on the water resources of the Seyhan River Basin in Turkey: Use of dynamically downscaled data for hydrologic simulations. Journal of Hydrology, 353(1-2), 33-48.
15. Gierszewski, P.J., Habel, M., Szmańda, J., Luc, M. 2020. Evaluating effects of dam operation on flow regimes and riverbed adaptation to those changes. Science of The Total Environment, 710.
16. Günay, G., 1981, Manavgat Havzası ve dolayının karst hidrojeolojísi incelemesi, Yayınlanmamış Doçentlik Tezi, Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Enstitüsü.
17. Günay, G., 1986. Karst Groundwater Studies in Manavgat River Basin, Turkey In Günay, G., Johnson A.I. (Eds), Karst Water Resources, 333-341, Internatıonal Assocıatıon of Hydrologıcal Scıences Publication no:161.
18. Günay, G., Güner, N., Törk, K. 2015. Turkish karst aquifers. Environmental Earth Sciences, 74(1), 217-226.
19. Gürer, İ., Ülger, M. 2007. Manavgat River Water: A Limited Alternative Water Resource for Domestic Use in the Middle East. In Hillel Shuval, H., Dweik, H. (Eds.), Water Resources in the Middle East, 175-184, Springer, Würzburg.
20. Hadimli, H. 2008. Akseki ilçesinin coğrafyası. Yayımlanmamış Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü.
21. Hirsch, R.M., Slack, J.R., Smith, R.A. 1982. Techniques of trend analysis for monthly water quality data. Water Resources Research, 18(1), 107-121.
22. Hisdal, H, Tallaksen, L. 2000. Drought event definition. Assessment of the Regional Impact of Droughts in Europe Technical Report No. 6, University of Oslo, Oslo.
23. Hisdal, H., Tallaksen, L.M., Clausen, B., Peters, E., Gustard, A. 2004. Hydrological Drought Characteristics. In Tallaksen, L.M. Van Lanen, H.A.J. (Eds.) Developments in Water Science, vol. 48. 139-198, Elsevier Science, Amsterdam.
24. Irvem, A., Topaloglu, F., Ozfidaner, M. 2012. Trends in Turkish monthly mean streamflow. Journal of Food, Agriculture & Environment, 10(3-4), 900-904.
25. Isik, S., Sasal, M., Dogan, E. 2006. Investigation on downstream effects of dams in the Sakarya River. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 21(3), 401-408.
26. Kahya, E. 2011. The Impacts of NAO on the Hydrology of the Eastern Mediterranean. In Hydrological, Socioeconomic and Ecological Impacts of the North Atlantic Oscillation in the Mediterranean Region, 57-71, Springer, Dordrecht.
27. Kahya, E., Kalaycı, S. 2004. Trend analysis of streamflow in Turkey. Journal of Hydrology, 289(1-4), 128-144.
28. Kalaycı, S., Kahya, E. 1998. Susurluk havzası nehirlerinde su kalitesi trendlerinin belirlenmesi. Turkish Journal of Engineering and Environmental Science, 22, 503-514.
29. Karabörk, M.Ç. 2007. Trends in drought patterns of Turkey. Journal of Environmental Engineering and Science, 6(1), 45-52.
30. Karanjac, J., Günay, G. 1980. Dumanli spring, Turkey - The largest karstic spring in the world?. Journal of Hydrology, 45(3-4), 219-231.
31. Kazancı, N., Oğuzkurt, D., Dügel, M. 2003. Beyşehir Gölü’nün Limnolojisi, Çevre Kalitesi, Biyolojik Çeşitliliği ve Korunması, Türkiye İç Suları Araşatırma Dizisi: VII, İmaj Yayınevi: Ankara.
32. Leng, G., Tang, Q., Rayburg, S. 2015. Climate change impacts on meteorological, agricultural and hydrological droughts in China. Global and Planetary Change, 126, 23-34.
33. Lins, H.F. 1985. Streamflow variability in the United States: 1931– 1978. Journal of Climate and Applied Climatology, 24, 463-471.
34. Lins, H.F., Slack, J.R. 1999. Streamflow trends in the United States. Geophysical Research Letters, 26(2), 227-230.
35. Lloyd-Hughes, B. 2014. The impracticality of a universal drought definition. Theoretical and Applied Climatology, 117, 607-611.
36. Mishra, K., Singh, V.P. 2010. A review of drought concepts. Journal of Hydrolgy, 391, 202-216.
37. Nalbantis, I. 2008. Evaluation of a hydrological drought index. European Water 23(24), 67-77.
38. Nalbantis, I., Tsakiris, G. 2009. Assessment of hydrological drought revisited. Water Resources Management, 23(5), 881-897.
39. Norrant, C., Douguédroit, A. 2006. Monthly and daily precipitation trends in the Mediterranean (1950–2000). Theoretical and Applied Climatology, 83(1), 89-106.
40. Önol, B., Semazzi, F.H.M. 2009. Regionalization of climate change simulations over the Eastern Mediterranean. Journal of Climate, 22(8), 1944-1961.
41. Önol, B., Ünal, Y.S., Dalfes, H.N. 2009. İklim değişimi senaryosunun Türkiye üzerindeki etkilerinin modellenmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi Dergisi/d Mühendislik, 8(5),169-177.
42. Önöz, B., Bayazıt, M. 2003. The power of statistical tests for trend detection, Turkish Journal of Engineering & Environmental Sciences, 27, 247-251.
43. Özdemir, M.A., Bahadır, M. 2011. Eber ve Akşehir göllerinin hidro-klimatik trend analizi. Fiziki Coğrafya Araştırmaları Sistematik ve Bölgesel, 181–198, Türk Coğrafya Kurumu Yayınları, İstanbul.
44. Petts, G.E., Gurnell, A.M. 2005. Dams and geomorphology: research progress and future directions. Geomorphology, 71(1-2), 27-47.
45. Sheffield, J., Wood, E.F. 2011. Drought: Past problems and future scenarios. Earthscan, London and Washington DC.
46. Smakhtin, V.U. 2001. Low flow hydrology: A review. Journal of Hydrology, 24,147-186.
47. Sneyers, R. 1990. On the statistical analysis of series of observations, World Meteorological Organization Technical Note 143, World Meteorological Organization, Geneva.
48. Sousa, P.M., Trigo, R.M., Aizpurua, P., Nieto, R., Gimeno, L., Garcia-Herrera, R. 2011. Trends and extremes of drought indices throughout the 20th century in the Mediterranean. Natural Hazards and Earth System Sciences, 11(1), 33-51.
49. Stahl, K., Hisdal, H. 2004. Hydroclimatology. In Tallaksen, L.M. Van Lanen, H.A.J. (Eds.), Developments in Water Science, vol. 48. 19-51, Elsevier Science, Amsterdam.
50. Tağıl, Ş., Alevkayalı, Ç. 2014. Eğirdir gölüne kuzeyden dökülen akarsularda akım trendi ve yağış ilişkisi. Balıkesir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 17(32), 211-229.
51. Tallaksen, L.M. Van Lanen, H.A.J. 2004. Drought as a Natural Hazard. In Tallaksen, L.M. Van Lanen, H.A.J. (Eds.) Developments in Water Science, vol. 48. 3-15, Elsevier Science, Amsterdam.
52. Tekkanat, İ., Sarış, F. 2015. Porsuk Çayı Havzasında akarsu akımlarında gözlenen uzun dönemli eğilimler. Türk Coğrafya Dergisi, 64, 69-83.
53. Toros, H. 2012. Spatio-temporal precipitation change assessments over Turkey. International Journal of Climatology, 32(9),1310-1325.
54. Türkeş, M. 1996. Spatial and temporal analysis of annual rainfall variations in Turkey. International Journal of Climatology, 16(9), 1057-1076.
55. Türkeş, M. 1998. Influence of geopotential heights, cyclone frequency and southern oscillation on rainfall variations in Turkey. International Journal of Climatology, 18(6), 649-680.
56. Türkeş, M. 2010. Klimatoloji ve Meteoroloji. Kriter Yayınevi, İstanbul.
57. Türkeş, M. 2012. Kuraklık, çölleşme ve Birleşmiş Milletler Çölleşme ile Savaşım Sözleşmesi’nin ayrıntılı bir çözümlemesi. Marmara Avrupa Araştırmaları Dergisi, Çevre Özel Sayısı, 20, 7-56.
58. Türkes M. 2020. Climate and Drought in Turkey. In Harmancioglu N., Altinbilek, D. (Eds.) Water Resources of Turkey. 85-125, World Water Resources, vol 2. Springer, Cham.
59. Türkeş, M., Erlat, E. 2003. Precipitation changes and variability in Turkey linked to the North Atlantic Oscillation during the period 1930-2000. International Journal of Climatology, 23(14), 1771-1796.
60. Türkeş, M., Sümer, U.M., Demir, İ. 2002. Re-evaluation of trends and changes in mean, maximum and minimum temperatures of Turkey for the period 1929-1999, International Journal of Climatology, 22(8), 947-977.
61. Türkes, M., Tatlı, H. 2008. Turkiye’de kuraklık olasılıklarının standartlaştırılmış yağış indisi (SPI) kullanılarak saptanması ve iklimsel değişkenlik açısından değerlendirilmesi. Küresel İklim Değişimi ve Su Sorunlarının Çözümünde Ormanlar Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 55-62, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi, İstanbul.
62. Türkeş, M., Tatlı, H. 2011. Use of the spectral clustering to determine coherent precipitation regions in Turkey for the period 1929-2007. International Journal of Climatology, 31(14), 2055-2067.
63. Van Loon, A.F. 2015. Hydrological drought explained. Wiley Interdisciplinary Reviews: Water, 2(4), 359-392.
64. Wanders, N., Wada, Y. 2015. Human and climate impacts on the 21st century hydrological drought. Journal of Hydrology, 526, 208-220.
65. Yıldız, D. 2003. Akdeniz Havzası’nda su sorunları ve Türkiye. Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği İnşaat Mühendisleri Odası Ankara Şubesi, Ankara.
66. Yu, Y.S., Zou, S., Whittemore, D. 1993. Non-parametric trend analysis of water quality data of rivers in Kansas. Journal of Hydrology, 150(1), 61-80.
67. Yurtsever, Y. 1979. Environmental isotopes as a tool in hydrogeological investigations of southern karst regions of Turkey. In Proceedings of International Seminar on Karst Hydrogeology (Oymapinar-Antalya), 269-293, Ankara.