ankara Çamlıdere barajı havzasında bütünleştirilmiş İndeks ile kuraklık analizi

VI. Ulusal Hidroloji Kongresi

22-24 Eylül 2010 Denizli

Ankara Çamlıdere Barajı Havzasında Bütünleştirilmiş İndeks ile Kuraklık Analizi

Prof. Dr. Ali Ünal ŞORMAN (ODTÜ)Fatih KESKİN (DSİ)

Bu yayının Genişletilmiş hali “International Journal of Water Resources and Environmental Engineering Vol. 2 (2), pp.029–039 March 2010“ de yayımlanmıştır

VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli

GİRİŞ

Dünyada kuraklıkla ilgili olan çeşitli çalışmalar bulunmakta olup bu çalışmalarda genel olarak durum tespiti ve hidrolojik değişkenlerin eğilim analizleri yapılmıştır.

Türkiye’ye yönelik çalışmalara bakıldığında yağış verilerinden yola çıkarak ısınma ve soğuma trendlerinin incelendiği ve değişik etkilerin belirlendiği çalışmalar gözlenmektedir


GİRİŞ

Kuraklık genel olarak üç farklı şekilde incelenmektedir.

Meteorolojik kuraklık Tarımsal kuraklık Hidrolojik kuraklık


GİRİŞ Kuraklığın tespitinde çok çeşitli indeksler bulunmakta, bunlardan

her biri değişik tipte kuraklığın tespitinde kullanılmaktadır Normalleştirilmiş Yağış İndeksi (NYİ), Normalleştirilmiş Akım İndeksi (NAİ) ve Yüzey Nem İndeksi (YNİ) bunlara örnek olarak

gösterilebilir. Ayrıca, yukarıda sayılan indekslerin tek bir indeks ile ifade

edildiği çalışmalar bulunmaktadır. Palmer Kuraklık Şiddet İndeksi bunlardan en fazla kullanılanlardan biridir.

Diğer bir indeks ise Yüzey Su Temin İndeksi’dir.


ÇALIŞMA ALANI

LejandBaraj

Nehir

& Kar Ölçüm Noktaları

Çamlıdere Havzası

#* DMİ İstasyonları

Çamlıdere baraj havzası


VERİ

Çalışma periyodu (1988 – 2006) Yağış verileri (DMİ) Ankara, Esenboğa ve Kızılcahamam

istasyonları Akış verileri (DSİ, Tarım ve Köyişleri

Bakanlığı)


İndeks Hesaplamaları

NYİ Hesaplaması : Bulunduğu zamana (1,3,6,9,12,24 ay) bağlı olarak zamansal toplamları oluşturulmuş, gamma dağılım fonksiyonu özellikleri ile boyutsuzlaştırılmış ve devamında normal dağılım parametresi olarak ifade edilmiştir.

NAİ Hesaplanması : NYİ ile aynıdır. YNİ Hesaplanması : Thornthwaite’ın (1948)

formülü ile bulunduğu zaman bağlı olarak hesaplanmıştır.


Kuraklık Kategori Değerleri ( Mckee ve diğ.1993)

NYİ Değeri Kuraklık Kategorisi

0 -0.99 Az Kurak

-1.00 -1.49 Orta Kurak

-1.50 -1.99 Şiddetli Kurak

< -2.00 Çok Şidetli Kurak

Mckee TB, Doesken NJ, Kleist J, “The Relationship of Drought Frequency & Duration to Time Scales”, Eighth Conference on Applied Climatology, 17-22 January, Anaheim: California, 1993.


METODOLOJİ

Normalleştirilmiş Yağış İndeksi (NYİ), Normalleştirilmiş Akım İndeksi (NAİ) Yüzey Nem İndeksi (YNİ)

Bütünleştirilmiş Kuraklık İndeksi (BKİ) Oluşturulan Bütünleştirilmiş indeks Kuzey

Atlantik Salınımı (NAO) ve Güney Atlantik Salınımı (ENSO) ile ilişkileri araştırılmıştır.


METODOLOJİ


İndeksler

12 Aylık İndeksler

-3

-2

-1

0

1

2

3

198

8

198

9

199

0

199

1

199

1

199

2

199

3

199

4

199

4

199

5

199

6

199

7

199

7

199

8

199

9

200

0

200

0

200

1

200

2

200

3

200

3

200

4

200

5

200

6

200

6

Tarih

İnde

ks

NYİ NAİ YNİ


TEMEL BİLEŞENLER ANALİZİve BKİ HESAPLANMASı

Zaman Aralığı Açıklanabilir Değişim % PC1

1- ay 56.5473- ay 64.8716- ay 66.1149- ay 60.06312- ay 58.175

Zaman Aralığı NYİ NAİ YNİ

3 Ay 0.616 0.548 -0.565

6 Ay 0.631 0.569 -0.527

PC1 için Açıklanabilir Değişim Oranları

PC1 için hesaplanan eigen vektörler


12 Aylık BKİ

-2.5-2

-1.5

-1-0.5

00.5

1

1.52

2.5

198

8

198

9

199

0

199

0

199

1

199

2

199

2

199

3

199

4

199

4

199

5

199

6

199

6

199

7

199

8

199

8

199

9

200

0

200

0

200

1

200

2

200

2

200

3

200

4

200

4

200

5

200

6

200

6

Tarih

İnde

ks D

eğer

i

BKİ

BKİ SONUÇLARI


ISLAK VE KURAK DÖNEMLER

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

00.5

1

1.5

2

2.5

198

8

198

9

199

0

199

1

199

1

199

2

199

3

199

4

199

4

199

5

199

6

199

7

199

7

199

8

199

9

200

0

200

0

200

1

200

2

200

3

200

3

200

4

200

5

200

6

200

6

Tarih

Norm

alle

ştiri

lmiş

İnde

ks

Çubuk Kurtboğazı BKİ


YAŞANMIŞ KURAKLIK OLAYLARI

Kuraklık Dönemi (Kaynaklar) Kuraklık dönemi (BKİ)1987-19951 19891982-19942 19911989-19943 1994

1999-2006*** 2001-2003-2006Kaynaklar : 1 Akkemik ve diğ.2005. ”, Int. J. Biometeorology 49 (5), 297-302

2 Kalaycı and Kahya. 2006. J. Hydrol. 324, 163-177 3 Yağcı. 2008 http://www.emo.org.tr/resimler/ekler/bd58b8a3f1d72f4_ek.pdf

http://www.emo.org.tr/resimler/ekler/bd58b8a3f1d72f4_ek.pdf







NAO, ENSO Salınımlarının BKİ Üzerindeki Etkisi

Kurak Dönemler (En Büyük değer)

BKİ (Kurak dönem)NAO/BKİ korelasyon

katsayısıBKİ<0 0.308BKİ<-0.5 0.329BKİ<-1.0 0.584BKİ<-1.5 0.473


NAO, ENSO Salınımlarının BKİ Üzerindeki Etkisi

Islak Dönemler (En Büyük değer)

BKİ (Islak dönem)ENSO/ BKİ korelasyon

katsayısıBKİ>0 -0.353BKİ>0.5 -0.347BKİ>1.0 -0.779BKİ>1.5 -0.922


SONUÇLAR Çalışma sonunda, BKİ değerlerinin hidrolojik,

meteorolojik ve tarımsal kuraklığın belirlenmesinde yöneticilere yardımcı olabileceği sonucuna varılmıştır.

BKİ değerlerinin kullanılabilirliğinin kontrolü için baraj dolusavaklarından bırakılan su miktarları ile BKİ değerleri kıyaslanmış ve uyumlu oldukları gözlemlenmiştir.


SONUÇLAR

BKİ Hesaplanırken veri setleri arasındaki değişimin %65’e varan oranlarda açıklanabilir olması metodolojinin doğruluğuna işaret etmektedir. NYİ ile NAİ arasındaki kuvvetli ilişki ve bunun 1-2 ay gecikmeli şekilde olması, bu verinin tahmin içinde kullanılabileceğini göstermektedir.


SONUÇLAR

Aynı zamanda ENSO, NAO ve BKİ arasındaki ilişkinin orta ve yüksek kuraklık veya ıslaklık dönemlerinde 0.55 değerinin üzerinde olması da bu verilerin tahmin için kullanılabilir olduğunu göstermektedir.

ENSO, NAO ve BKİ veri setlerindeki değişim %80’lere varan oranda açıklanabilmektedir. ENSO ve NAO değerlerinin 1-6 ay önceki değerlerinden yola çıkarak olası yağış ve akım tahminlerinde bulunulabilir.


TEŞEKKÜRLER

ankara Çamlıdere barajı havzasında bütünleştirilmiş İndeks ile kuraklık analizi

Documents