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
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
GİRİŞ
Kuraklık genel olarak üç farklı şekilde incelenmektedir.
Meteorolojik kuraklık Tarımsal kuraklık Hidrolojik kuraklık
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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.
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
ÇALIŞMA ALANI
LejandBaraj
Nehir
& Kar Ölçüm Noktaları
Çamlıdere Havzası
#* DMİ İstasyonları
Çamlıdere baraj havzası
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
VERİ
Çalışma periyodu (1988 – 2006) Yağış verileri (DMİ) Ankara, Esenboğa ve Kızılcahamam
istasyonları Akış verileri (DSİ, Tarım ve Köyişleri
Bakanlığı)
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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.
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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.
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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.
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
METODOLOJİ
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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.
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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.
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
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.
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi 22-24 Eylül 2010 Denizli
TEŞEKKÜRLER