Porsuk Çayı Havzasında Düşük Akım Analizi

Year 2016, Issue: 33, 72 - 82, 21.07.2017

Faize Sarış

Abstract

Bir havzada düşük akım karakteristiklerinin tanımlanması havzanın, kurak dönemlerdeki su kapasitesini dikkate alarak, sucul
ekosistemleri tehlikeye atmadan su talebinin karşılanmasına yardımcı olur. Düşük akım analizi su azlığının gerçekleşebileceği dönemler ve
büyüklüğü hakkında bilgi veren önemli bir araçtır. Bu çalışmada Porsuk Çayı havzasındaki 4 Akarsu Gözlem istasyonunun 1969‐2011
dönemindeki günlük akım verisi analiz edilerek düşük akımların eşik değeri, süresi ve mevsimselliğinin yıllar içindeki değişkenliğini
tanımlamak, ayrıca Akarsu Akım Eksikliği indisi ile kurak dönemlerin uzun yıllardaki değişkenliğini belirlemek amaçlandı. Yöntem olarak
tanımlayıcı istatistiklerin yanısıra, akım süreklilik eğrisi yardımıyla düşük akım analizi (Q90 eşik değerleri için) ve akım eksikliği indisi
uygulandı. Porsuk havzasında düşük akımların eşik değerinin alansal olarak yukarı ve alt havza arasında farklılık gösterdiği zamansal olarak
düşük akımlarda eşik değerlerin negatif eğilimde olduğu ve düşük akım dönemlerinin daha erken başladığı belirlendi. Bu bulgular hem yağış
miktarının azalması ve türünün değişmesiyle ilgili olup hem de, havzadaki su kullanımı ile ilişkildir.

Keywords

Porsuk Çayı, düşük akım, Akım eksikliği indisi

Low flow analysis in Porsuk Creek Basin

Abstract

Identifying the low flow characteristics of a basin can support meeting water demand without endangering aquatic ecosystems and

by considering water potential of the basin during dry periods. Low-flow analysis is a significant tool that provides information about the

period and magnitude of water shortages. This study aims to identify the long-term variability of low flows in terms of threshold value,

duration and seasonality by analyzing the daily streamflow data of 4 gauging stations in the Porsuk Creek Basin for the period 1969-2011.

Descriptive statistics were employed, together with a flow duration curve (for the Q90 threshold) and a Streamflow Deficit Index (SDI)

analysis. Threshold values differ between upper and lower parts of the Porsuk Creek basin. Temporal analysis indicates that threshold

values tend to decrease and in addition, low flow periods are starting earlier. These results are not only related to decreasing precipitation amounts and changing precipitation types, but also connected with water use in the basin.

Keywords

Porsuk Creek, low flow, Streamflow deficit index

References

• Edossa, D.C., Babel M.S. & Das G.A. (2010). Drought analysis in the Awash River Basin, Ethiopia. Water Resources Management 24: 1441–1460.
• Fleig, A. (2004). Hydrological Drought – A comparative study using daily discharge series from around the world. Institute of Hydrology, Germany: University of Freiburg (Msc Thesis).
• Fleig, A.K., Tallaksen, L.M., Hisdal, H. & Demuth, S. (2006). A global evaluation of streamflow drought characteristics. Hydrology and Earth System Sciences, 10: 535–552.
• Giorgi, F. & Lionello, P. (2008). Climate change projections for the Mediterranean region. Global Planetary Change, 63: 90–104.
• Hisdal, H., Tallaksen, L.M., Clausen, B., Peters E. &Gustard A. (2004). Hydrological drought characteristics. In Hydrological Drought – Processes and Estimation Methods for Streamflow and Groundwater, Developments in Water Science, Tallaksen LM, van Lanen HAJ (eds). Elsevier; 139–198.
• Hubert, W.A. (1995). Evaluation of flow duration analysis to establish winter instream flow standards for Wyoming trout streams.Wyoming: WWRC‐97‐03.
• IPCC. (2013). Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.‐K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, 1535 pp.
• Iyigün, C., Türkeş, M., Batmaz, İ., Yozgatlıgil, C., Gazi, V.P., Koç, E.K. & Öztürk, M.Z. (2013). Clustering current climate regions of Turkey by using a multivariate statistical method. Theoretical and Applied Climatology, 114, 95–106.
• Lanen, H.A.J. van, Tallaksen, L.M. & Rees, G. (2007). Droughts and Climate Change. In: Commission Staff Working Document Impact Assessment (SEC(2007) 993), Accompanying document to Communication Addressing the challenge of water scarcity and droughts in the European Union (COM(2007) 414), Commission of the European Communities, Brussels, Belgium. Mendeş, M. (2012). Uygulamalı Bilimler İçin İstatistik ve Araştırma Yöntemleri. Kriter Yayınevi, 2. Baskı, İstanbul, s.177; 267.
• MGM (Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü) (2008) Türkiye İklimi (Serhat Şensoy vd.) http://www.mgm.gov.tr/FILES /iklim/turkiye_iklimi.pdf
• Nalbantis, I. (2008). Evaluation of Hydrological Drought Index. European Water 23/24:,67‐77.
• Ozturk, T., Ceber, Z. P., Türkeş, M., & Kurnaz, M. L. 2015. Projections of climate change in the Mediterranean Basin by using downscaled global climate model outputs. International Journal of Climatology 35/14: 4276–4292.
• Öztürk, R. (2007). Porsuk Çayı çevre sorunları ve bunların çözümlenmesinde havza yönetimi önerileri. Fen bilimleri Enstitüsü, Çukurova Üniversitesi (Yüksek Lisans Tezi) Pandey, R.P., Mishra, S.K., Singh, R. & Ramasastri K.S. (2008). Streamflow drought severity analysis of Betwa River system (India). Water Resources Management, 22: 1127–1141.
• Panu, U.S. & Sharma, T.C. (2009). Analysis of annual hydrological droughts: the case of northwest Ontario, Canada. Hydrological Sciences Journal‐ Journal Des Sciences Hydrologiques, 54: 29–42.
• Rogerson, P.A. (2007). Statistical Methods for Geography. Sage Publications, Second Edition, London.
• Sarış, Faize; Hannah, D. M. & Eastwood W. J. (2010). Spatial variability of precipation regimes over Turkey, Hydrological Sciences Journal, 55(2), 234‐249.
• Sharma, T.C. & Panu, U.S. (2008). Drought analysis of monthly hydrological sequences: a case study of Canadian rivers. Hydrological Sciences Journal‐Journal Des Sciences Hydrologiques, 53: 503–518.
• Stahl, K., Hisdal, H., Tallaksen, L.M. Lanen, H.A. van, Hannaford, J. & Sauquet, E.( 2008). Trends in low flows and streamflow droughts across Europe. In UNESCO Report.
• Şen, Z. (2015). Drought Modeling, Prediction and Mitigation. Elsevier: Amsterdam.
• Tallaksen, L.M., Madsen, H. & Clausen, B. (1997). On the definition and modelling of streamflow drought duration and deficit volume. Hydrological Sciences Journal‐Journal Des Sciences Hydrologiques, 42: 15–33.
• Tallaksen, L.M., Madsen, H. & Hisdal, H. (2004). Frequency analysis. In Hydrological Drought – Processes and Estimation Methods for Streamflow and Groundwater, Tallaksen LM, van Lanen HAJ (eds). Elsevier; 199–271.
• Tallaksen, L.M. & Lanen, H.A.J. van (2004) (Eds). Hydrological Drought – Processes and Estimation Methods for Streamflow and Groundwater. Developments in Water Sciences 48, Netherlands:. Elsevier.
• Tekkanat, İ. S., & Sarış, F. (2015). Porsuk Çayı Havzasında Akarsu Akımlarında Gözlenen Uzun Dönemli Eğilimler. Türk Coğrafya Dergisi, 64,69‐83.
• Tosunoğlu, F. & Kişi, O. (2016). Trend analysis of maximum hydrologic drought variables using Mann–Kendall and Şen’s innovative trend method. River Research Applications, DOI: 10.1002/rra.3106.
• Türkeş, M. & Tatlı, H. (2008). Aşırı kurak ve nemli koşulların belirlenmesi için yeni bir standartlaştırılmış yağış indisi (yeni‐SPI): Türkiye’ye uygulanması. IV. Atmosfer Bilimleri Sempozyumu Bildiri Kitabı içinde, 528‐538. İ.T.Ü. Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi, Meteoroloji Mühendisliği Bölümü, 25‐28 Mart 2008, İstanbul.
• Türkeş, M. & Tatlı, H. (2009). Use of the standardized precipitation index (SPI) and modified SPI for shaping the drought probabilities over Turkey. International Journal of Climatology, 29: 2270–2282.
• Türkeş, M., Akgündüz, A.S. & Demirörs, Z. (2009). Palmer Kuraklık İndisi’ne göre İç Anadolu Bölgesi’nin Konya Bölümü’ndeki kurak dönemler ve kuraklık şiddeti. Coğrafi Bilimler Dergisi, 7: 129‐144.
• WMO (2008) Manual on low flow estimation and prediction. Federal Institute of Hydrology, Koblenz: WMO‐1029.
• Working Group on Water Scarcity and Drought, 2006. Water scarcity management in the context of WFD. Brussels.