İklim değişikliği ve GAP bölgesindeki su kaynaklarına etkisi / Climate change and its effects on water resources of GAP region

Abstract

İklim değişimi çağımızın öncelikli bir sorunudur. Ancak, yarattığımız çevre sorunlarını sadece iklim değişimi ile açıklamaya çalışmak doğru değildir. Mevcut su kaynaklarının yok edilmesi, kaynakların kirletilmesi ve yeraltı sularının kontrolsüz kullanımı sonucu oluşturulan su sorunları iklim değişiminin sonucu değildir. İklim değişimi son yılların tılsımlı sözcüğü haline getirilmiştir. Son yıllarda dünya genelinde yapılan çalışmalar, iklim değişimlerinin yağış, buharlaşma-terleme ve yüzeysel akış gibi hidrolojik döngünün bileşenleri üzerinde önemli etkilere sebep olacağını göstermektedir. Türkiye' de yapılan çalışmalarda da özellikle yağışlarda ve akarsuların akımlarında önemli değişmeler olduğu gözlenmiştir. Hidrolojik büyüklükler (yağış, akış gibi) zaman içinde rastgele değişen karakterde olduğundan sürekli bir azalma veya artma eğiliminin araştırılması özel yöntemler kullanmayı gerektirir. Bu çalışmada, Türkiye'nin en önemli havzalarından biri olan Fırat Havzasında bulunan ve EİEİ tarafından işletilen 21 akım gözlem istasyonuna ait, yıllık ortalama, yıllık maksimum ve yıllık minimum akım değerleri ile DMİ tarafından işletilen 38 meteoroloji gözlem istasyonuna ait; yıllık toplam yağış, yıllık maksimum yağış, yıllık ortalama sıcaklık, yıllık maksimum sıcaklık, yıllık minimum sıcaklık, yıllık ortalama nem, yıllık maksimum nem, yıllık minimum nem değerlerinin trend analizi yapılıp, anlamlı bir trend varlığı aranmıştır ve nedenleri sorgulanmıştır. Trend analizi için en güçlü olduğu belirlenen parametrik olmayan Mann-Kendall testi ve Spearman'ın Rho testi ile trend eğimlerini belirlemek için Sen'in Trend Eğim metodu kullanılmıştır. Ardından, çeşitli mühendislik disiplinlerinde sıklıkla kullanılan ve su kaynakları alanında henüz kullanılan, ancak alansal çalışmalarda kolay yorumlama özelliği olan ?harita bindirme? (overlay mapping) tekniği ile sözü edilen hidrolojik parametrelerdeki değişiklikler incelenmiştir. Bu sayede tanımlanan alanlar sebep-sonuç ilişkisi mantığı ile yorumlanmıştır. Bu teknik, çok sayıda tematik haritanın sayısal ortama aktarıldıktan sonra çeşitli veri matrisleriyle ilişkilendirilerek üst üste çakıştırılıp sorgulanması esasına dayanmaktadır. Ayrıca; bu amaçla Harita Genel Komutanlığından (HGK) elde edilen ve Fırat havzasının fiziksel özelliklerini içeren detaylı raster ve vektör haritalar sağlanmıştır. Bu haritalara sayısal ortamda ARCGIS 9.2 programı kullanılarak çalışma bölgesindeki tüm istasyonlar ve bu istasyonlara ait verilerin trend analiz sonuçlarının çıktıları işlenmiştir. Üretilen detaylı tematik haritalar yorumlanmıştır. Bu sayede, geçmiş ve mevcut durumun değerlendirilmesi yapılmış, buna dayanarak gelecekteki iklim değişikliği ve su kaynaklarına olası etkilerinin belirlenebileceği sonucuna varılmıştır. Yapılan çalışmada, seçilen istasyonlara ait veriler trend analizine tabi tutulmuş, sonuçlar artan trend , azalan trend ve trend olmayan alanlar şeklinde, ArcGIS 9.2. programı arcmap arayüzü kullanılarak tematik haritaları oluşturulmuştur. Özellikle minimum akımlarda, sıcaklık ve nem değerlerinde anlamlı sonuçlar gözlenmiştir. ANAHTAR KELİMELER : ArcGIS, Trend Analizi, Mann-Kendall Testi, Spearman'ın Rho Testi, Sen's Eğim Testi Climate change is a priority issue of our century. However, it would not be true to state the ecological problems we created merely to climate change. The problems about water which are formed by uncontrolled usage of subsurface water, destroying current water resources and polishing them were not arose by climate change. The word climate change has become an enchanted expression in the last years. The studies made in the last years in worldwide indicates that climate change will have an important affect on the constituents of hydrological cycle such as rainfall, evaporation-perspiration and surficial flow. It is observed in studies made in Turkey as well that there had been a significant change in rainfall and the flows of rivers. Hydrologic magnitudes can randomly change because of it?s charecter, thus special methods have to be applied in order to search the continious trend of rising or falling. İn this study annual mean, annual maximum and annual minimum flow rates were obtained from 21 flow observation station which are run by EİEİ and annual total rainfall, annual maximum rainfall, annual mean temperature, annual maximum temperature, annual minimum temperature, annual mean humidity, annual maximum humidity, annual minimum humidity rates were obtained from 38 meteorologic observation station which are run by DMİ. Trend analysis was done, the presence of an expressive trend and it?s resons were searched due to the values obtained from these stations which are located at Fırat Basin one of the most important basin in Turkey. Nonparametric Mann ? Kendall test and Spearman?s Rho test were used which are determined to be the most effective for trend analysis and Sen?s Slope Method was used for trend slopes. Afterwards, change in hydrological parameters mentioned above were searched by overlay mapping ? that is used by various engineer discipline but recently used in water supply area ? which lets easy to expound to study with areas. The defined areas were expounded by cause and effect relation. In this technic, many thematic maps are transferred to numeric area, then associated with data matrices and finally they are superposed for interrogation. Furthermore, detailed raster and vector maps of Fırat Basin containing physical charecteristics is obtained From Harita Genel Komutanlığı (HGK) to be used for this technic. All stations and the outputs of trend analysis results of these stations in the study area were added to these maps by ARCGIS 9.2 program in numeric area. Detailed thematic maps that produced were expounded. Thus, past and present situation was evaluated and with the help of this, it was deduced that future climate change and it?s effect on water resources can be determined. In the study, the datas belonging to chosen stations were subjected to trend analysis and the thematic maps were formed by ArcGIS 9.2 program, acrmap interface with the result of the trend analysis; rising trend, falling trend or non trend areas. Expressive results were observed in temperature and humidity especially in minimum flows. KEY WORDS: ArcGIS, Trend Analysis, Mann Kendall Test, Spearman?ın Rho Test, Sen?s Slope Test.