Akarçay Kapalı Havzası için Hidrolojik Kuraklık Analizi

Öz

Kuraklık küresel ölçekte ekosistemin tüm bileşenlerinin karşı karşıya olduğu büyük bir problemdir. Hidrolojik kuraklık canlılığın devamlılığı için vazgeçilmez bir unsur olan su kaynaklarının tehlikeli bir şekilde azalmasına bağlı olarak gelişir. Meteorolojik kuraklığın yaygın bir şekilde gözlemlendiği Akarçay Kapalı Havzası önemli sulak alanlara ev sahipliği yapmaktadır. Son dönemlerde havza sulak alanları üzerindeki baskı iklim değişikliği, hatalı su kaynakları yönetim politikaları vb. nedenlere bağlı olarak artmıştır. Bu durum havza su bütçesinin bozulmasına ve sulak alanlarda alansal değişimlerin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu çalışmada; Akarçay Kapalı Havzası’nda hidrolojik kuraklığa ait izlerin akarsu kuraklık indisi (SDI) kullanılarak ortaya çıkartılması hedeflenmiştir. Bu kapsamda kırk beş yıllık akım verilerinden oluşan zaman serileri kullanılarak dört farklı referans dönem için SDI indis değerleri hesaplanmıştır. SDI değerinin daha iyi yorumlanması için akım serileri üzerindeki olası eğilim Mann-Kendall testi ve Mann-Kendall sıra korelasyon test istatistiği ile araştırılmıştır. Çalışma sonuçlarına göre Akarçay Kapalı Havzası’nda seçili istasyonlarda hidrolojik kuraklığa ait izler tespit edilmiştir (SDI<0). Akım verilerinde, farklı referans dönemlerde farklı tarihlerde başlamak üzere anlamlı ve negatif yönlü eğilim belirlenmiştir. 1980’lerin ortasından itibaren hidrolojik kuraklığın genlik ve süresinin net bir şekilde arttığı tespit edilmiştir. 

Anahtar Kelimeler

• Hidrolojik Kuraklık
• Akarsu Akım
• SDI

Hydrological Drought Analysis for the Akarçay Closed Basin

Öz

Drought is a major problem faced by the entire ecosystem on a global scale. Hydrological drought occurs because of the dangerous depletion of water resources, an indispensable aspect for the continuation of life. The Akarçay Closed Basin, where meteorological drought is commonly observed, is home to important wetlands. Recently, the pressure on the wetlands of this basin has increased because of climate change and poor water resource management policies, which has led to the deterioration of the basin water budget and spatial changes in the wetlands. This study examined the traces of hydrological drought in the Akarçay Closed Basin using the streamflow drought index (SDI). The SDI was calculated for four different reference periods using the time series consisting of 45 years of flow data. The possible trends on the flow series were investigated using the Mann–Kendall test and the Mann–Kendall rank correlation test statistics for a better interpretation of the SDI. Traces of hydrological drought were detected at selected stations in the Akarçay Closed Basin (SDI<0). A significant negative trend was found in the flow data starting on different dates during different reference periods. The magnitude and duration of hydrological drought have increased since the mid-1980s.

Anahtar Kelimeler

• Hydrological Drought
• Stream Flow
• SDI

Kaynakça

1. Abbott, B. W., Bishop, K., Zarnetske, J. P., Minaudo, C., Chapin, F. S., Krause, S., ... Pinay, G. (2019). Human domination of the global water cycle absent from depictions and perceptions. Nature Geoscience, 12(7), 533-540. google scholar
2. 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), 95107. https://doi.org/10.1007/s00704-019-02957-y google scholar
3. Akbaş, A. (2014). Türkiye üzerindeki önemli kurak yıllar. Coğrafi Bilimler Dergisi, 12(2), 101-118. https://doi.org/10.1501/Cogbil_ 0000000155 google scholar
4. Arnell, N. W. (1999). Climate change and global water resources. Global Environmental Change, 9(1), 31-49. https://doi.org/10.1016/ S0959-3780(99)00017-5 google scholar
5. 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. google scholar
6. Bahadır, M. (2012). Eber ve Akşehir Göllerinin bütünleşik kıyı alanları yönetimi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 10(1), 63-90. google scholar
7. Bahadır, M. (2013). Akşehir Gölü’nde alansal değişimlerin uzaktan algılama teknikleri ile belirlenmesi. Marmara Coğrafya Dergisi, 28(1), 246-275. google scholar
8. Bayazıt, M. (1995). Hidroloji. İstanbul: İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası. google scholar

9. Bayazıt, M. ve Önöz, B. (2008). Taşkın ve kuraklık hidrolojisi. İstanbul: Nobel Akademik Yayıncılık. google scholar
10. 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. https://doi. org/10.1016/j.jhydrol.2012.12.021. google scholar
11. Çiçek, İ., & Duman, N. (2015). Seasonal and annual precipitation trends in Turkey. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 10(2), 77-84. google scholar
12. Dabanli, I. (2018). Drought hazard, vulnerability, and risk assessment in Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 11(18), 1-12. google scholar
13. Dore, M. H. (2005). Climate change and changes in global precipitation patterns: what do we know?. Environment International, 31(8), 1167-1181. https://doi.org/10.1016/j.envint.2005 .03.004. google scholar
14. Dönmez, S. (2018). Akşehir Gölü su seviyesinin çekilmesinin meteorolojik ve uydu verileri ile incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(1). 177-188. https:// doi.org/10.17341/gazimmfd.406790. google scholar
15. 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. https://doi. org/10.1002/joc.3556. google scholar
16. Esen, F. (2021). Göynük Çayı Havzası’nın (Bingöl) hidroklimatolojik analizi. Fırat Üniversitesi SBE Dergisi, 31(1), 25-40. google scholar
17. 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. doi: 10.1016/j.jhydrol.2008.01.024. google scholar
18. 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. google scholar
19. Huntington, T. G. (2006). Evidence for intensification of the global water cycle: Review and synthesis. Journal ofHydrology, 319(1-4), 83-95. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005. 07.003. google scholar
20. Irvem, A., Topaloglu, F. & Ozfidaner, M. (2012). Trends in Turkish monthly mean streamflow. Journal of Food, Agriculture & Environment, 10(3-4), 900-904. google scholar
21. Kahya, E. & Kalaycı, S. (2004). Trend analysis of streamflow in Turkey. Journal of Hydrology, 289(1-4), 128-144. https://doi. org/10.1016/j.jhydrol.2003.11.006. google scholar
22. Kalaycı S. ve Kahya, E. (1998). Susurluk havzası nehirlerinde su kalitesi trendlerinin belirlenmesi. Turkish Journal of Engineering and Environmental Science, 22, 503-514. google scholar
23. Kale, M. M. (2018). Historical shoreline change assessment using DSAS: A case study of Lake Akşehir, SW Turkey. In Current Debates in Sustainable Architecture, Urban Design & Environmental Studies (pp. 187-196). London: IJOPEC. google scholar
24. Karabulut, M. & Cosun, F. (2009). Kahramanmaraş ilinde yağışların trend analizi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 7(1), 65-83. google scholar
25. Katipoğlu, O. M., Acar, R., & Şengül, S. (2020). Comparison of meteorological indices for drought monitoring and evaluating: a case study from Euphrates basin, Turkey. Journal of Water and Climate Change, 11(S1), 29-43. google scholar
26. Kisi, O. & Ay, M. (2014). Comparison of Mann-Kendall and innovative trend method for water quality parameters of the Kizilirmak River, Turkey. Journal of Hydrology, 513, 362-375. https://doi. org/10.1016/j.jhydrol.2014.03.005. google scholar
27. Kolmogorov, A.N. (1933). Sulla determinazone empirica di une legge di distribuzione. G. İst. Attuari,4(1), 83-91. google scholar
28. Köle, C. ve Gökpınar, F. (2012). Üstel dağılıma uygunluk için bazı uyum iyiliği testlerinin I. tip hata ve güçleri bakımından kıyaslanmaları. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 16(3), 318-326. google scholar
29. Köle, M. M., Ataol, M. ve Erkal, T. (2016, Ekim). Eber ve Akşehir Gölleri’nde 1990-2016 yılları arasında gerçekleşen alansal değişimler. TÜCAUM Uluslararası Coğrafya Sempozyumu’nda sunulan bildiri, Ankara Üniversitesi, Ankara. google scholar
30. Kuzay, M. ve Tombul, M. (2020). Akarçay Havzası ve Van Gölü Havzası için 1901-2015 Yılları Arasında Standartlaştırılmış Yağış İndeksi’ne (SPI) Göre Trend Analizi. 7(100. Yıl özel sayısı), 51-61. google scholar
31. Lins, H. F. (1985). Streamflow variability in the United States: 19311978. Journal of Climate and Applied Climatology 24, 463-471 google scholar
32. Lins, H. F. & Slack, J. R. (1999). Streamflow trends in the United States. Geophysical Research Letters, 26(2), 227-230. google scholar
33. Loon, A. F. V., Stahl, K., Baldassarre, G. D., Clark, J., Rangecroft, S., Wanders, N., ... & Van Lanen, H. A. (2016). Drought in a human-modified world: reframing drought definitions, understanding, and analysis approaches. Hydrology and Earth System Sciences, 20(9), 3631-3650. google scholar
34. Nalbantis, I. (2008). Evaluation of a hydrological drought index. EurWater 23(24), 67-77. google scholar
35. Nalbantis, I. & Tsakiris, G. (2009). Assessment of hydrological drought revisited. Water Resources Management, 23(5), 881-897. google scholar
36. Oki, T. & Kanae, S. (2006). Global hydrological cycles and world water resources. Science, 313(5790), 1068-1072. google scholar
37. Önol, B. (2012). Effects of coastal topography on climate: high-resolution simulation with a regional climate model. Climate Research, 52, 159-174. https://doi.org/10.3354/cr01077. google scholar
38. Önol, B. & Semazzi, F. H. M. (2009). Regionalization of climate change simulations over the Eastern Mediterranean. Journal of Climate, 22(8), 1944-1961. https://doi.org/10.1175/2008JCLI1807.1. google scholar
39. Önol, B., Ünal, Y. S. ve Dalfes, H. N. (2009). İklim değişimi senaryosununTürkiye üzerindeki etkilerinin modellenmesi. İTÜ Dergisi/d Mühendislik, 8(5),169-177. google scholar
40. Önöz, B. & Bayazıt, M. (2003). The Power of Statistical Tests for Trend Detection, Turkish Journal of Engineering & Environmental Sciences, 27, 247-251. google scholar
41. Özdemir, M. A. ve Bahadır, M. (2011). Eber ve Akşehir göllerinin hidro-klimatik trend analizi. Fiziki Coğrafya Araştırmaları Sistematik ve Bölgesel kitabı içinde (s. 181-198). İstanbul: Türk Coğrafya Kurumu Yayınları. google scholar
42. Öztürk, M. Z., Çetinkaya, G. ve Aydın, S. (2017). Köppen-Geiger iklim sınıflandırmasına göre Türkiye’nin iklim tipleri. Coğrafya Dergisi, 35, 17-27. google scholar
43. Shiklomanov, I. A. (1991). The World’s water resources. In Proceedings of the international Symposium to Commemorate 25 years of the IHP (pp. 93-126), UNESCO / IHP. google scholar
44. Smirnov, N. (1939). On the estimation of the discrepancy between emprical curves of distribution for two independent samples. Bulletin of Moscow University, 3-16. google scholar
45. Sneyers, R. (1990). On the statistical analysis of series of observations World Meteorological Organization Technical Note 43. World Meteorological Organization: Geneva. google scholar
46. Sönmez, A. Y. & Kale, S. (2020). Climate change effects on annual streamflow of Filyos River (Turkey). Journal of Water and Climate Change, 11(2), 420-433. google scholar
47. Şen, Ö. L, Ünal, A., Bozkurt, D. & Kindap T (2011). Temporal changes in the Euphrates and Tigris discharges andteleconnections. Environmental Research Letters, 6(2), https://doi.org/10.1088/1748-9326/6/2/024012. google scholar
48. Sener, E., Davraz, A. & Sener, S. (2010). Investigation of Aksehir and Eber Lakes (SW Turkey) coastline change with multitemporal satellite images. Water Resources Management, 24(4), 727-745. google scholar
49. Sönmez, F. K., Koemuescue, A. U., Erkan, A. & Turgu, E. (2005). An analysis of spatial and temporal dimension of drought vulnerability in Turkey using the standardized precipitation index. Natural Hazards, 35(2), 243-264. google scholar
50. 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. google scholar
51. Tekkanat, İ. ve Sarış, F. (2015). Porsuk Çayı Havzasında akarsu akımlarında gözlenen uzun dönemli eğilimler. Türk Coğrafya Dergisi, 64, 69-83. google scholar
52. Tezcan, L., Meriç, B. T., Doğdu, N., Akan, B., Atilla, A. Ö. ve Kurttaş, T. (2002). Akarçay Havzası Hidrojeolojisi ve Yeraltı Suyu Akım Modeli Final Raporu. Hacettepe Üniversitesi Uluslararası Karst Su Kaynaklan Uygulama ve Araştırma Merkezi (ÜKAM) - Devlet Su İşleri (DSİ) Genel Müdürlüğü: Ankara. google scholar
53. Türkeş, M. (1996a). Spatial and temporal analysis of annual rainfall variations in Turkey. International Journal of Climatology, 16(9), 1057-1076. google scholar
54. Türkes, M. (1996b). Meteorological drought in Turkey: A historical perspective 1930-93, Drought Network News. https:// digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article= 1084&context=droughtnetnews. google scholar
55. Türkeş, M. (1998). Influence of geopotential heights, cyclone frequency and southern oscillation on rainfall variations in Turkey. International Journal of Climatology, 18(6), 64-680. google scholar
56. Türkeş, M. (2010). Klimatoloji ve meteoroloji (1.bs). İstanbul: Kriter Yayınevi. google scholar
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. google scholar
58. 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), 17711796. google scholar
59. Türkeş, M. & 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. google scholar
60. Türkeş, M., Koç, T. ve Sarış, F. (2007). Türkiye’nin yağış toplamı ve yoğunluğu dizilerindeki değişikliklerin ve eğilimlerin zamansal ve alansal çözümlenmesi, Coğrafi Bilimler Dergisi, 5(1), 57-73. google scholar
61. 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. google scholar
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. google scholar
63. Toros, H. (2012). Spatio-temporal Precipitation Change Assessments over Turkey. International Journal of Climatology, 32(9),1310-1325. google scholar
64. Trenberth, K. E. (2011). Changes in precipitation with climate change. Climate Research, 47(1-2), 123-138. google scholar
65. Vazifehkhah, S., & Kahya, E. (2018). Hydrological drought associations with extreme phases of the North Atlantic and Arctic Oscillations over Turkey and northern Iran. International Journal of Climatology, 38(12), 4459-4475. google scholar
66. Yıldırım, Ü., Erdoğan, S. & Uysal, M. (2011). Changes in the coastline and water level of the Akşehir and Eber Lakes between 1975 and 2009. Water resources management, 25(3), 941-962. google scholar
67. 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. google scholar