Transcript İndir

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
08.04.2015
08.04.2015
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
08.04.2015
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
GİRİŞ

Kuraklık genel olarak üç farklı şekilde
incelenmektedir.
Meteorolojik kuraklık
 Tarımsal kuraklık
 Hidrolojik kuraklık

08.04.2015
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.
08.04.2015
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
ÇALIŞMA ALANI
Lejand
Baraj
Nehir
&
Kar Ölçüm Noktaları
Çamlıdere Havzası
*
#
DMİ İstasyonları
Çamlıdere baraj havzası
08.04.2015
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)
08.04.2015
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.
08.04.2015
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.
08.04.2015
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.
08.04.2015
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
METODOLOJİ
Aylık Yağış
Aylık Akış
Aylık Hava Sıcalığı
ThornW aite’ın
Formülünü Uygula
Gamma Dağılımı
Normal Dağılım
Paarmetrelerini Bul
NYİ Hesapla
NAİ Hesapla
YNİ Hesapla
Temel Bileşenler
Analizi
BKİ Hesaplaması
(Eiegen vektörler ile)
NAO
08.04.2015
1-7 ay Geçikmeye Göre Korelasyon
Değerlerine Bakılması
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
ENSO
İndeksler
12 Aylık İndeksler
3
İndeks
2
1
0
Tarih
NYİ
08.04.2015
NAİ
YNİ
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
2006
2006
2005
2004
2003
2003
2002
2001
2000
2000
1999
1998
1997
1997
1996
1995
1994
1994
1993
1992
1991
1991
1990
-3
1989
-2
1988
-1
TEMEL BİLEŞENLER ANALİZİ
ve BKİ HESAPLANMASı
Zaman Aralığı
Açıklanabilir Değişim % PC1
1- ay
56.547
3- ay
64.871
6- ay
66.114
9- ay
60.063
12- ay
58.175
PC1 için Açıklanabilir
Değişim Oranları
Zaman
Aralığı
PC1 için hesaplanan
eigen vektörler
08.04.2015
NYİ
NAİ
YNİ
3 Ay
0.616
0.548
-0.565
6 Ay
0.631
0.569
-0.527
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
İndeks Değeri
-1
-1.5
-2
08.04.2015
-2.5
Tarih
BKİ
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
2006
2006
2005
2004
2004
2003
2002
2002
2001
2000
2000
1999
1998
1998
1997
1996
1996
1995
1994
1994
1993
1992
1992
1991
1990
1990
1989
1988
BKİ SONUÇLARI
12 Aylık BKİ
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
ISLAK VE KURAK DÖNEMLER
2
1.5
1
0.5
0
-2
-2.5
Tarih
Çubuk
08.04.2015
Kurtboğazı
BKİ
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
2006
2006
2005
2004
2003
2003
2002
2001
2000
2000
1999
1998
1997
1997
1996
1995
1994
1994
1993
1992
1991
1991
-1.5
1990
-1
1989
-0.5
1988
Normalleştirilmiş İndeks
2.5
YAŞANMIŞ KURAKLIK OLAYLARI
Kuraklık Dönemi
(Kaynaklar)
Kuraklık dönemi (BKİ)
1987-19951
1982-19942
1989-19943
1999-2006***
1989
1991
1994
2001-2003-2006
Kaynaklar : 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
08.04.2015
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
NAO, ENSO Salınımlarının
BKİ Üzerindeki Etkisi
Kurak Dönemler (En Büyük değer)
NAO/BKİ korelasyon
BKİ (Kurak dönem)
katsayısı
BKİ<0
0.308
BKİ<-0.5
BKİ<-1.0
BKİ<-1.5
08.04.2015
0.329
0.584
0.473
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
NAO, ENSO Salınımlarının
BKİ Üzerindeki Etkisi
Islak Dönemler (En Büyük değer)
ENSO/ BKİ korelasyon
BKİ (Islak dönem)
katsayısı
BKİ>0
-0.353
BKİ>0.5
-0.347
BKİ>1.0
BKİ>1.5
08.04.2015
-0.779
-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.
08.04.2015
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.
08.04.2015
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.
08.04.2015
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli
TEŞEKKÜRLER
08.04.2015
VI. Ulusal Hidroloji Kongresi
22-24 Eylül 2010 Denizli