Hydrological Drought Analysis of Bendı̇mahı̇ Stream (Van Lake Closed Basin)

Year 2024, Volume: 34 Issue: 2, 499 - 516, 29.05.2024

Mustafa Murat Kale , Neşe Duman

https://doi.org/10.18069/firatsbed.1458082

Abstract

Drought and its widespread impacts are one of the biggest problems of our time. The pressure on water resources due to drought is increasing day by day. The Lake Van Closed Basin is among the areas where different dimensions of drought are currently experienced. In this study, hydrological drought in Bendimahi Stream, which drains one of the important catchment areas of the Lake Van, was investigated. In this context, the Stream Drought Index (SDI) was used to determine the hydrological drought years in the area. The results were evaluated together with flow, temperature and precipitation data and trend analysis was carried out. In this way, it was aimed to reach more meaningful results. The findings of the study show that hydrological drought occurred in 48.5% of forty consecutive water years. Among the nineteen hydrologically dry water years, it was determined that the greatest drought was dated to 2001 according to SDI class intervals. While statistically significant decreasing trends in stream flows were observed in December, August and September, no significant trend was detected in SDI indices. Although there was no statistically significant trend in precipitation, there were statistically significant increasing trends in summer and winter temperature values.

Keywords

Bendimahi Stream,, Hydrological Drought,, SDI,, Trend Analysis

BENDİMAHİ ÇAYI (VAN GÖLÜ KAPALI HAVZASI) HİDROLOJİK KURAKLIK ANALİZİ

Abstract

Kuraklık ve yaygın etkileri çağımızın en büyük problemlerinden biridir. Kuraklığa bağlı olarak su kaynakları üzerindeki baskı her geçen gün artmaktadır. Van Gölü Kapalı Havzası, kuraklığın farklı boyutlarının güncel olarak yaşandığı sahalar arasındadır. Bu çalışmada Van Gölü’nün önemli su toplama alanlarından birini drene eden Bendimahi Çayı’ndaki hidrolojik kuraklık araştırılmıştır. Çalışma sahasındaki hidrolojik kuraklığın ve kurak yılların saptanması için Akarsu Kuraklık İndisi (SDI) kullanılmıştır. Elde edilen bulgular akım, sıcaklık ve yağış verileri ile bir arada değerlendirilerek eğilim analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu sayede daha anlamlı sonuçlara ulaşılması hedeflenmiştir. Çalışma bulguları kırk ardışık su yılının %48,5’inde hidrolojik kuraklık gerçekleştiğini göstermektedir. Hidrolojik kurak on dokuz su yılı içinde SDI sınıf aralıklarına göre en büyük kuraklığın 2001 su yılına tarihlendiği belirlenmiştir. Akarsu akımlarında aralık, ağustos ve eylül aylarında istatistiksel açıdan anlamlı azalma eğilimleri gerçekleştiği saptanırken, SDI indislerinde anlamlı bir eğilimin varlığı tespit edilmemiştir. Yağışlarda istatistiksel açıdan anlamlı herhangi bir eğilim olmamasına karşın yaz ve kış aylarına ait sıcaklık değerlerinde istatistiksel açıdan anlamlı artış eğilimleri gerçekleştiği saptanmıştır.

Keywords

Bendimahi Çayı,, Hidrolojik Kuraklık,, SDI,, Eğilim Analizi

References

• AA, (2023, Temmuz). Muradiye Şelalesi'nin debisi sıcak hava ve buharlaşma nedeniyle düştü [Basın bülteni]. Erişim adresi: https://www.aa.com.tr/tr/gundem/muradiye-selalesinin-debisi-sicak-hava-ve-buharlasma-nedeniyle-dustu/2951060.
• Akbaş, A. (2014). Türkiye üzerindeki önemli kurak yıllar. Coğrafi Bilimler Dergisi, 12(2), 101-118.
• Altın, T. B., Sarış, F., ve 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. https://doi.org/10.1007/s00704-019-02957-y.
• Avcı, V. (2023). Cizre’de (Şırnak) aylık ve yıllık ortalama sıcaklıkların eğilim analizi (1963-2021). Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 33(3), 1045-1061. https://doi.org/10.18069/firatsbed.1313488
• Aydın, O. ve Raja, B. N. (2016). Yağışın Mekânsal Dağılışında Deterministik ve Stokastik Yöntemler: Mauritius örneği, Doğu Afrika. Coğrafi Bilimler Dergisi, 14 (1), 1-14.
• Aydın, O., Ünaldı, Ü. E., Duman, N., Çiçek, İ., ve Türkoğlu, N. (2017). Türkiye’de su kıtlığının mekânsal ölçekte değerlendirilmesi. Türk Coğrafya Dergisi, (68), 11-18.
• Bayazıt, M. (1995). Hidroloji. İstanbul Teknik Üniversitesi Yayınları, İstanbul.
• Çiçek, İ., ve Duman, N. (2015). Seasonal and annual precipitation trends in Turkey. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 10(2), 77-84.
• Dai, A., ve Zhao, T. (2017). Uncertainties in historical changes and future projections of drought. Part I: estimates of historical drought changes. Climatic Change, 144, 519-533.
• Dikici, M. (2019). Asi Havzası’nda (Türkiye) kuraklık analizi. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 5(1), 22-40.
• Ding, Y., Hayes, M. J., ve Widhalm, M. (2011). Measuring economic impacts of drought: a review and discussion. Disaster Prevention and Management: An International Journal, 20(4), 434-446.
• Doğa Koruma ve Milli Parklar Genel Müdürlüğü (DKMP, 2023). Korunan alanlar listesi. Erişim adresi: https://www.tarimorman.gov.tr/DKMP/Belgeler/Korunan%20Alanlar%20Listesi/SA-WEB-09012023.pdf
• Elp, M., Atıcı, A. A., Şen, F., ve Duyar, H. A. (2016). Van Gölü Havzası balıkları ve yayılım bölgeleri. YYÜ Tar Bil Derg, 26(4), 563-568.
• Erdem, F., Atun, R., Avdan, Z. Y., Atila, I., ve Avdan, U. (2021). Drought analysis of Van Lake Basin with remote sensing and GIS technologies. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 24(3), 1093-1102.
• Erginyürek, M. (2018). Van Gölü Kapalı Havzasında yağış-akım analizleri ve göl seviye değişimi (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Elazığ.
• Hao, Z., ve Singh, V. P. (2015). Drought characterization from a multivariate perspective: A review. Journal of Hydrology, 527, 668-678.
• Giorgi, F., ve Lionello, P. (2008). Climate change projections for the Mediterranean region. Global and Planetary Change, 63(2-3), 90-104.
• Gümüş, V. (2017). Akım kuraklık indeksi ile Asi Havzası’nın hidrolojik kuraklık analizi. Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, 5(1), 65-73.
• Gümüş, V., Yıldız, M. S., ve Şimşek, O. (2018). Hidrolojik Kuraklık Değerlendirmesi: Murat Nehri-Palu Örneği. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 3(3), 297-301.
• Hirsch, R.M., Alexander, R.B., ve Smith, R.A. (1981). Selection of methods for the detection and estimation of trends in water quality, Water Resources Res., 27, 803-814.
• Hisdal, H., Tallaksen, L. M., Gauster, T., Bloomfield, J. P., Parry, S., Prudhomme, C., ve Wanders, N. (2024). Hydrological drought characteristics. In Hydrological Drought, 157-231, Elsevier.
• Hürriyet, (2019, Eylül). Bendimahi Çayı kuruyor! İnci kefalinin yaşamı tehlike altında [Basın bülteni]. Erişim adresi: https://www.hurriyet.com.tr/seyahat/bendimahi-cayi-kuruyor-inci-kefalinin-yasami-tehlike-altinda-41332983
• Işik, S., Sasal, M., ve Doğan, 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.
• İrcan, M. R. ve Duman, N. (2021). Standartlaştırılmış yağış indisi (SYİ) yöntemi ile Şanlıurfa ili kuraklık analizi. Coğrafya Dergisi, (42), 1-18.
• İrcan, M. R., ve Duman, N. (2022). Van Gölü Havzası’ndaki maksimum ve minimum sıcaklıkların trend analizi. Türk Coğrafya Dergisi, (80), 39-52.
• Kahya, E., ve Kalaycı, S. (2004). Trend analysis of streamflow in Turkey. Journal of Hydrology, 289(1-4), 128-144.
• Kale, M. M. (2021a). Akarçay Kapalı Havzası için hidrolojik kuraklık analizi. Coğrafya Dergisi, (42), 165-180.https://doi.org/10.26650/JGEOG2021-892360.
• Kale, M. M. (2021b). Manavgat Çayı kuraklık analizi. Ege Coğrafya Dergisi, 30(1), 107-123.
• Kale, M. M. ve Ataol, M. (2021). The effects of dams on river channel morphology: a case study at the historical Çarşamba Bridge on the Yeşilırmak River in northern Turkey. Environmental Earth Sciences. 80:624. https://doi.org/10.1007/s12665-021-09935-6
• Koçman, A. (1993). Türkiye'de yağış yetersizliğine bağlı kuraklık sorunu. Ege Coğrafya Dergisi, 7(1).
• Mishra, A. K. ve Singh, V. P. (2010). A review of drought concepts. Journal of hydrology, 391(1-2), 202-216.
• Nalbantis, I. ve Tsakiris, G. (2009). Assessment of hydrological drought revisited. Water Resources Management, 23(5), 881-897.
• Pandey, S., ve Bhandari, H. (2009). Drought: economic costs and research implications. In Drought frontiers in rice: crop improvement for increased rainfed production. 3-17.
• Polat, P., ve Sunkar, M. (2017). Rize’nin iklim özellikleri ve Rize çevresinde uzun dönem sıcaklık ve yağış verilerinin trend analizleri. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 27(1), 1-24. https://doi.org/10.18069/firatsbed.346684
• Ruffault, J., Martin-StPaul, N. K., Duffet, C., Goge, F., ve Mouillot, F. (2014). Projecting future drought in Mediterranean forests: bias correction of climate models matters. Theoretical and Applied Climatology, 117, 113-122.
• Seneviratne, S. I., Nicholls, N., Easterling, D., Goodess, C. M., Kanae, S., Kossin, J., Luo, Y., Marengo, J., McInnes, K., Rahimi, M., Reichstein, M., Sorteberg, A., Vera, C., ve Zhang, X.: (2012). Changes in climate extremes and their impacts on the natural physical environment, Chap. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 109-230, Cambridge University Press, Cambridge: UK.
• Sneyers, R. (1990). On the statistical analysis of series of observations World Meteorological Organization Technical Note 43. World Meteorological Organization: Geneva.
• Sırdaş, S. ve Şen, Z. (2003). Meteorolojik kuraklık modellemesi ve Türkiye uygulaması. İTÜ Dergisi/d Mühendislik, 2(2), 95-103.
• Swed F. S., ve Eisenhart C. (1943). Tables for testing randomness of grouping in a sequence of alternatives, Annals of Mathematical Statistics, 14, 66-87.
• Acarlar, M., Bilgin, A.Z., Elibol, E., Erkan, T., Gedik, İ., Güner, E., Hakyemez, Y., Şen, A.M., Uğuz, M.F., ve Umut, M., (1991). Van Gölü doğu ve kuzeyinin jeolojisi. MTA Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etüt Dairesi Yayını, Rapor, Ankara.
• Tağıl, Ş. ve Alevkayalı, Ç. (2014). Eğirdir gölüne kuzeyden dökülen akarsularda akım trendi ve yağış ilişkisi. Balıkesir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 17(32), 211-229.
• Tekkanat, İ. ve Sarış, F. (2015). Porsuk Çayı Havzası’nda akarsu akımlarında gözlenen uzun dönemli eğilimler. Türk Coğrafya Dergisi, 64, 69-83.
• Toros, H. (2012). Spatio-temporal Precipitation Change Assessments over Turkey. International Journal of Climatology, 32(9),1310-1325.
• Topuz, M. (2023). İl Merkezi Meteoroloji İstasyon Verilerine Göre Doğu Anadolu Bölgesi’nde Maksimum Kar Yüksekliğinin Eğilim Analizi. Doğu Coğrafya Dergisi, 28(49), 74-81.
• Topuz, M., ve Karabulut, M. (2021). Doğu Anadolu Bölgesinde kar örtülü gün ve kar yağışlı günler sayısının eğilim analizi (1970-2020). Doğu Coğrafya Dergisi, 26(46), 1-24.
• Tramblay, Y., Koutroulis, A., Samaniego, L., Vicente-Serrano, S. M., Volaire, F., Boone, A., ... ve Polcher, J. (2020). Challenges for drought assessment in the Mediterranean region under future climate scenarios. Earth-Science Reviews, 210, 103348.
• Trenberth, K. E., Dai, A., Van Der Schrier, G., Jones, P. D., Barichivich, J., Briffa, K. R., ve Sheffield, J. (2014). Global warming and changes in drought, Nature Climate Change, 4(1), 17-22.
• Türkeş, M. (1996). Spatial and temporal analysis of annual rainfall variations in Turkey. International Journal of Climatology, 16(9), 1057-1076.
• Türkeş, M. (2012a). Türkiye’de gözlenen ve öngörülen iklim değişikliği, kuraklık ve çölleşme. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 4(2), 1-32.
• Türkeş, M. (2012b). Kuraklık, çölleşme ve Birleşmiş Milletler Çölleşme ile Savaşım Sözleşmesi’nin ayrıntılı bir çözümlemesi. Marmara Avrupa Araştırmaları Dergisi, Çevre Özel Sayısı, 20, 7-56.
• Türkeş, M. (2017). Türkiye’nin iklimsel değişkenlik ve sosyo-ekolojik göstergeler açısından kuraklıktan etkilenebilirlik ve risk çözümlemesi. Ege coğrafya dergisi, 26(2), 47-70.
• Türkeş, M. (1999). Vulnerability of Turkey to desertification with respect to precipitation and aridity conditions. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 23(5), 363-380.
• Türkes, M. (2020). Climate and drought in Turkey. In: Harmancioglu, N., Altinbilek, D. (eds) Water Resources of Turkey. World Water Resources, vol 2., 85-125, Springer: Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-11729-0_4
• Türkeş, M., Sümer, U. M. ve 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.
• Türkeş, M., Koç, T., ve Sariş, F. (2009). Spatiotemporal variability of precipitation total series over Turkey. International Journal of Climatology: A Journal of the Royal Meteorological Society, 29(8), 1056-1074.
• Türkeş, M. ve Deniz, Z. A. (2011). Climatology of South Marmara Division (North West Anatolia) and observed variations and trends. Journal of Human Sciences, 8(1), 1579-1600.
• Wanders, N., Wada, Y., ve Van Lanen, H. A. J. (2014). Global hydrological droughts in the 21st century under a changing hydrological regime. Earth Syst Dyna Discuss, 5, 649-681.
• Wilhite, D. A. ve Glantz, M. H. (1985). Understanding the Drought Phenomenon: The Role of Definitions. Water International, 10(3):111-120.
• Van Loon, A. F. (2015). Hydrological drought explained. Wiley Interdisciplinary Reviews: Water, 2(4), 359-392.
• Yetmen, H. (2013). Van Gölü Havzası’nın kuraklık analizi. 21. Yüzyılda Eğitim ve Toplum Eğitim Bilimleri ve Sosyal Araştırmalar Dergisi, 2(5), 184-198.