Debi-Sürek Eğrisi Yardımıyla Taban Akımının Hesaplaması: Samsun Kürtün Irmağı Örneği

Öz

Taban akımı yağış miktarı azaldığında veya kurak zamanlarda yağış olmadığında nehrin kurumasını engeller ve nehirdeki akışın devamlılığını sağlar. Ayrıca taban (baz) akımı çok yağış alan ve kar erimesinin uzun süre devam ettiği drenaj alanlarında taşkınları etkilemektedir. Bu nedenle özellikle taşkın ve kuraklık çalışmalarında baz akımı dikkate alınmalıdır. Bu çalışmada baz akımı, debi-sürek eğrisi kullanılarak Samsun-Kürtün Irmağı için elde edilmiştir. Kürtün Irmağı için incelenen bu çalışmada zamanın %95’inde var olan debi taban akımı olarak alınmıştır. Kürtün Irmağı, Yeşilırmak-Kızılırmak nehirlerinin Karadeniz’e çıkış yaptığı ara bölgede yer almaktadır. Nehir içme suyu ve sulama suyu açısından Karadeniz’in en gelişmiş kenti olan Samsun için oldukça önemlidir. Ayrıca nehirde birçok kez taşkın meydana gelmiştir ve bu taşkınlarda birçok alan sular altında kalmıştır. Çalışmada taban akımını belirlemek için ırmak üzerinde yer alan 1964-2020 yılları arası ortalama akım verilerinin gözlemlendiği D14A014 numaralı istasyon kullanılmıştır. Çizilen debi-süreklilik eğrisinden baz akım 4.47 m3/s olarak tespit edilmiş ve yıllara göre taban akımının eğilimi Mann-Kendall trend analizi ile incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Taban akımı
• Debi-sürek eğrisi
• Kürtün Irmağı
• Samsun
• Mann-Kendall.

Calculation of Base-Flow with the Help of Flow-Continuity Curve: The Case Study of Samsun Kürtün River

Abstract

The base-flow prevents the river from drying out when the amount of precipitation decreases or there is no precipitation in dry times and ensures the continuity of the flow in the river. Also, the base-flow affects floods in drainage areas where there is a lot of precipitation and snow melting continues for a long time. Therefore, the base flow should be taken into consideration in flood and drought studies. In this study, the base-flow was obtained for the Samsun-Kürtün river located in the central part of the Black Sea Region by using the flow continuity curve. In this study analyzed for Kürtün river, the flow that exists in 95% of the time is taken as the base flow. The most developed city of the Black Sea in terms of water resources and urbanization, the river is very important for Samsun. In addition, many floods have occurred in the river, and many areas have been flooded in these floods. The station D14A014 whose average stream datas on the river between 1964-2020 were observated was used to determinate the base flow in this study. The base flow was measured as 4.47 m3/s by flow continuity curve drawn and the trend of the base flow was examined by years with the Mann-Kendall trend analysis.

Keywords

• Base-flow
• Flow-continuity curve
• Kürtün River
• Samsun
• Mann-Kendall.

Kaynakça

1. baseflow separation method. Journal of Hydrology, 372(1–4), 94–101. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.03.037
2. Aksoy, H., Unal, N. E., & Pektas, A. O. (2008). Smoothed minima baseflow separation tool for perennial and. 4476(June), 4467–4476. https://doi.org/10.1002/hyp
3. Aksoy, H., Wittenberg, H., Aksoy, H., & Wittenberg, H. (2011). Nonlinear baseflow recession analysis in watersheds with intermittent streamflow Nonlinear baseflow recession analysis in watersheds with intermittent streamflow. 6667. https://doi.org/10.1080/02626667.2011.553614
4. Arnold, J. G., & Allen, P. M. (1999). Automated Methods For Estımatıng Baseflow And Ground Water Recharge From Streamflow Records1. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 35(2), 411–424. https://doi.org/https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.1999.tb03599.x
5. Bakanlık. (2020). Yeşilırmak Havası Taşkın Yönetim Planı. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Su Yönetimi Genel Müdürlüğü. https://www.tarimorman.gov.tr/SYGM/Belgeler/Taşkın Yönetim Planları/1) Yesılırmak Havzası Taşkın Yönetım PlanI.pdf
6. Bayazıt, M. (1999). Hidroloji. İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası. Castellarin, A., Galeati, G., Brandimarte, L., Montanari, A., & Brath, A. (2004). Regional flow-duration curves: Reliability for ungauged basins. Advances in Water Resources, 27(10), 953–965. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2004.08.005
7. Chow, V. T., Maidement, D. R., & Mays, L. W. (1988). Applied Hydrology. Water Resources and Environmental Engineering.
8. Demir, V. (2020). Samsun Mert havzasında bir ve iki boyutlu modeller ile taşkın alanlarının belirlenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.

9. Demir, V., & Keskin, A. Ü. (2020). Water level change of lakes and sinkholes in Central Turkey under anthropogenic effects. Theoretical and Applied Climatology, 142(3–4), 929–943. https://doi.org/10.1007/s00704-020-03347-5
10. Hornberger, G.M., Raffensperger, J. P., Wiberg, P. L., & Eshleman, K. N. (1998). Elements of physical hydrology. The Johns Hopkins University Press, Baltimore, 302pp.
11. Kendall, M. G. (1975). Rank Correlation Methods. Chtirles Griffin.
12. LeBoutillier, D. W. (1993). A stochastic model of flow duration curves. Water Resources Research, 29(10), 3535–3541. https://doi.org/10.1029/2003WR002524
13. Linsley, R. K., Jr., Kohler, M. A., and Paulhus, J. L. H. (1949). Applied Hydrology. McGraw-Hill: New York.
14. Lyne, V. D., & Hollick, M. (n.d.). Stochastic time-variable rainfall runoff modeling,. Hydro. and Water Resources Symposium Institution of Engineers, 89–92.
15. Mann H B. (1945). “Non-parametric tests against trend.” Econometrica, 13(3), 245–259.
16. Nathan, R. J. (1990). Evaluation of Automated Techniques for Base Flow and Recession Analyses. 26(7), 1465–1473.
17. Özdemir, H. (1978). Uygulamalı Taşkın Hidrolojisi. DSİ Matbaası, Ankara.
18. Piggott, A. R., Moin, S., & Southam, C. (2005). A revised approach to the UKIH method for the calculation of baseflow / Une approche améliorée de la méthode de l ’ UKIH pour le calcul de l ’ écoulement de base A revised approach to the UKIH method for the calculation of baseflow. Hydrological Sciences Journal ISSN:, 50(5), 911–920. https://doi.org/https://doi.org/10.1623/hysj.2005.50.5.911
19. Saka, F., & Yüksek, Ö. (2017). Regionalisation of discharges having certain exceedance probabilities and Eastern Black Sea Basin sample. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32(2), 335–342. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.322154
20. Saplıoğlu, K., & Mesut, Ç. (2010). Taban Akışı Ayrımı İçin Bir Yöntem. E-Journal of New World Sciences Academy, 5(4), 580–589.
21. Searcy, J. K. (1959). Flow-duration curves. https://doi.org/10.3133/wsp1542A
22. Şen, Z. (2009). Taşkın Afet ve Modern Hesaplama Yöntemleri. Su Vakfı Yayınları.
23. Şenocak, S., & Taşcı, S. (2020). Çoruh Havzası Taban Akışının İngiliz Hidroloji Enstitüsü Yuvarlatılmış Minimumlar Yöntemi ile Belirlenmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 13(1), 123–133. https://doi.org/10.18185/erzifbed.655870
24. Tallaksen, L. M. (1995). A review of baseflow recession analysis. Journal of Hydrology, 165(1–4), 349–370. https://doi.org/10.1016/0022-1694(94)02540-R
25. Warnick, C. C. (1984). Hydropower Engineering. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.
26. Wittenberg, H. (1999). Base ¯ ow recession and recharge as nonlinear storage processes Abstract : 726(August 1998), 715–726.
27. Wittenberg, H. (2003). Effects of season and man-made changes on baseflow and flow recession : case studies. 2123(April 2001), 2113–2123. https://doi.org/10.1002/hyp.1324
28. Yagbasan, O., Demir, V., & Yazicigil, H. (2020). Trend Analyses of Meteorological Variables and Lake Levels for Two Shallow Lakes in Central Turkey. Water, 12(2), 414. https://doi.org/10.3390/w12020414
29. Yanık, B. (2004). Doğal akışlı hidroelektrik potansiyelin belirlenmesinde bölgesel analiz yaklaşımı. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
30. Yanık, Bahattin, & Avcı, İ. (2005). Bölgesel debi süreklilik eğrilerinin elde edilmesi. Itüdergisi, 4(5), 19–30.
31. 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. https://doi.org/10.1016/0022-1694(93)90156-4
32. Zaifoğlu, H. (2013). Fırat Akarsu Havzası İçin Topoğrafik ve Hidrometeorolojik Veriye Dayanan Taban Akışı Ayırma Modeli. Fen Bilimleri Enstitüsü İTÜ İnşaat Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü.