Fırat havzası akımlarının trend analizi ile değerlendirilmesi / Evaluation of firat river basin streamflow by trend analysis

Abstract

Su, canlıların sürekli ilgi odağı olmuş ve medeniyetler daha çok suya yakın yerlerde hayat bulmuştur. Fazla su taşkınlara neden olurken, az su da insanların yaşamını etkilemekte ve toplu göçlere bile neden olabilmektedir. Ancak artan su ihtiyacını karşılamak için suyun bol olduğu yerlerden az olduğu yerlere taşınması ve su biriktirme hazneleri oluşturulması gibi önlemler alınmıştır. Fakat en etkili yol suyun geçmişteki davranışını inceleyip gelecekteki davranışını tahmin etmektir. Zaman içerisinde su miktarındaki değişimin bilinmesi depolanan ve depolanacak suyun daha dikkatli olarak kullanılmasına ve planlanmasına yardımcı olacaktır. Türkiye'nin en önemli havzalarından biri olan Fırat Havzası'ndan seçilen istasyonların yıllık ortalama, minimum ve maksimum akımlarının trend analizi yapılıp, anlamlı bir trend varlığı aranmıştır ve nedenleri sorgulanmıştır. Akım verilerinde, klasik parametrik testlerdeki normalite, lineerlik ve bağımsızlık gibi varsayımlarla genel olarak karşılaşılmaktadır. Bu nedenle bu çalışma kapsamında parametrik olmayan testler kullanılmıştır. Fırat Havzası'nda, EİEİ tarafından işletilen 83 akım gözlem istasyonundan,toplam 22 istasyon için trend analizi testleri değerlendirilmiş ve bunlar içerisinde en güçlü olduğu belirlenen parametrik olmayan Mann-Kendall testi ve Spearman'ın Rho testi tercih edilmiştir. Trend tespit edilen istasyonlarda trend başlangıç yılını tespit etmek için ise, parametrik olmayan Mann-Kendall Mertebe Korelasyon testi, trend eğimlerini belirlemek için Sen'in Trend Eğim metodu kullanılmıştır. Yapılan çalışmada, yıllık ortalama akımlarda Aşağı Fırat havzası'nda bulunan 2 istasyonda azalan yönde anlamlı trend gözlenmiş, minimum akımlarda ise havza genelinde toplam 10 istasyonda azalan yönde, 1 istasyonda ise artan yönde anlamlı trend gözlenmiş, maksimum akımlarda ise anlamlı bir trend gözlenmemiştir. Gözlenen trendlerin nedenleri için iklim ve baraj etkileri incelenmiş, iklim etkilerinden ele alınan sıcaklık, bağıl nem ve toplam yağış parametrelerinden sadece bağıl nem ile arasında anlamlı bir ilişki görülmüştür. Baraj etkenlerinde ise Atatürk ve Hacıhıdır barajlarının su toplama yılları ile trend başlangıç yılları arasında bir paralellik gözlenmiş ve azalan trende önemli bir etki olabileceği sonucuna varılmıştır, Birecik Barajı'nın ise azalan trende önemli bir etkisi olmadığı düşünülebilir. Yıllık ortalama akımlarda gözlenen azalan trendin sınır aşan sular kapsamına giren yerlerde yoğunlaşması, suyun yüzyılımızda giderek artan önemi de dikkate alındığında, su kaynakları planlayıcıları ve ilgili konularda çalışma yapan kişiler için göz önünde bulundurulması gereken önemli bir veri oluşturmaktadır. Water has always been a focus of interest of living beings and civilizations have emerged mostly in places near sources of water. While too much water causes floods, scarcity of water affects people's lives and even cause mass migrations. However, measures were taken such as carrying water from where it is abundant to where it is scarce and creation of water reservoirs in order to meet the ever increasing need for water but the most influential way has been the study of past behavior of water and estimate its future behavior. Knowledge of the change in the amount of water in time will assist more careful use and planning of water stored and to be stored. A trend analysis of the annual average, minimum and maximum streamflow of the stations chosen in Fırat River Basin, one of Turkey's most important river basins, has been made and existence of a meaning trend has been sought and its causes inquired. In streamflow data, one generally encounters assumptions such as normality, linearity and independence in classical parametrical tests. Therefore, non- parametric test were employed within the scope of this study. Of the 83 streamflow observation stations operated in Fırat River Basin by EİEİ, trend analysis tests have been evaluated for 22 stations and the non-parametric Mann-Kendall test found to be the strongest among them and Spearman?s Rho test were preferred. Non-parametric Mann-Kendall Level Correlation test has been employed to determine the year of commencement in stations where trends were detected, and Sen?s Trend Incline method has been used to determine trend inclines. A declining meaningful trend has been observed in the study in annual average streamflows in the 2 stations at the Lower Fırat River Basin, and a meaningful trend has been observed in 10 stations throughout the river basin in minimum streamflows, with an increasing meaningful trend in 1 station and no meaningful trend in maximum streamflows. Effects of the climate and dams were studied to understand the causes of observed trends, and a meaningful difference has been seen only with relative humidity among temperature, one of the climate effects handled, relative humidity and total rainfall parameters. As for dam factors, a parallelism has been observed between the water collection years of Atatürk and Hacıhıdır dams and trend start years, with the conclusion that it could have an important effect on the decreasing trend, whereas it may be considered that Birecik Dam has no important influence on the declining trend. Intensity of declining trend observed in annual average streamflow in places within the scope of border-exceeding waters, also in consideration of the ever increasing importance of water in this century, forms an important data that has to be taken into consideration for planners of water resources and for those persons engaged in studies in relevant fields.