Çoruh havzası'nın kurak dönem uzunluklarının belirlenmesi

Abstract

Kuraklığın ekonomik ve toplumsal boyutlar üzerine önemli etkileri mevcuttur. Kuraklık, ülke ekonomisi, toplumun sağlığı, psikolojisi, ve ticareti ile yakından ilgilidir. Bu amaçla bir bölgede kurak devrelerin uzunluğunu ve dönüş aralığını belirlemek son derece önemlidir. Bu çalışmada, Çoruh Havzası'nda bulunan 2304, 2305, 2315, 2316, 2323 nolu 5 ayrı istasyonda ölçülen yıllık akım serileri kullanılarak, Gidişler Analizi ile, akımların negatif gidiş uzunlukları ve olasılık kütle fonksiyonları belirlenmiştir. En uzun kurak dönemlerin dönüş periyotları tahmin edilmiştir. İlk olarak, istasyonların tek tek hidrolojik bağımsız ve serisel bağımlı olmaları hali incelenmiştir. Negatif gidiş uzunlukları q = 0.5, 0.4 ve 0.3 kesim seviyeleri için belirlenmiştir. Kesim seviyeleri, normal, lognormal dağılım kabulleri yapılarak ve amprik olarak hesaplanmıştır. Akımların bağımsız oldukları durumda, gözlemlerin negatif gidiş uzunlukları ortalama ve varyans değerleri teorik değerlere yakın çıkmıştır. Sadece, 2304 nolu istasyonda q = 0.5 ve 0.4 için, 2305 ve 2315 nolu istasyonlarda q = 0.5 için değişiklikler göstermiştir. Akımların serisel bağımlı oldukları durumda gözlemlerin negatif gidiş uzunlukları ortalama ve varyans değerleri teorik değerlere yakın çıkmıştır. Bununla birlikte gözlem değerleri, logaritmik teorik değerlere daha yakın çıkmıştır. Teorik ve gözlemlerin negatif gidiş uzunlukları dağılımı q = 0.4 ve 0.3 için birbirine yakın çıkmıştır. q = 0.5 için ise değişiklikler göstermiştir. En uzun kurak dönem süresi, 2304 nolu istasyonda 9 yıl olarak bulunmuştur. Dönüş periyodu akımların bağımsız oldukları durumda 1024 yıl, akımların serisel bağımlı oldukları durumda ise 432 yıl olarak hesaplanmıştır. İkinci olarak, 2 istasyonun serisel ve karşılıklı bağımlı olmaları durumu incelenmiştir. Kesim seviyesi sadece amprik olarak belirlenmiştir. Ortak negatif gidiş uzunlukları q = 0.5 için bulunmuştur. Gözlemlerin ortak negatif gidiş uzunlukları ortalama ve varyans değerleri, 2304- 2305, 2305-2315, 2305-2316, 2305-2323, 2315-2316, 2315-2323 durumlarında teorik değerlere yakın çıkmıştır. Diğer durumlarda ise değişiklikler göstermiştir. Gözlemlerin ortak negatif gidiş uzunlukları dağılımı ile teorik dağılım 2304-2315, 2304-2323 ve 2316-2323 durumlannda yakın, çıkmıştır. Diğer durumlarda ise değişiklikler göstermiştir. Aynı yıllarda görülen en uzun kurak dönem süresi, 2304- 2305 nolu istasyonlarda 6 yıl, dönüş periyodu 95 yıl olarak hesaplanmıştır. Son olarak 3, 4 ve 5 istasyonun serisel ve karşılıklı bağımlı olmaları durumu incelenmiştir. Kesim seviyesi sadece amprik olarak bulunmuştur. Ortak negatif gidiş uzunlukları q = 0.5 için belirlenmiştir. 3 istasyon için, gözlemlerin ortak negatif gidiş uzunluktan ortalama ve varyans değerleri 2305-2315-2316, 2305-2315-2323 ve 2315-2316-2323 durumlannda teorik değerlere yakın çıkmıştır. Gözlemlerin ortak negatif gidiş uzunluklan dağılımı teorik dağılıma, 2304-2305-2315, 2304-2305- ıx 2323, 2304-2315-2323, 2304-2316-2323 ve 2305-2316-2323 durumlarında yakın çıkmıştır. Diğer durumlarda ise değişiklikler göstermiştir. Aynı yıllarda görülen en uzun kurak dönem süresi, 2305-2315-2316 nolu istasyonlarda 5 yıl, dönüş periyodu 83 yıl olarak hesaplanmıştır. 4 istasyonun serisel ve karşılıklı bağımlı olmaları durumunda ise gözlemlerin ortak negatif gidiş uzunlukları ortalama ve varyans değerleri teorik değerler ile değişiklik göstermiştir. Gözlemlerin ortak negatif gidiş uzunlukları dağılımı teorik dağılıma yakın çıkmıştır, sadece 2304-2305-2315-2316 durumunda değişiklik göstermiştir. Aym yıllarda görülen en uzun kurak dönem süresi, 2305-2315-2316-2323 nolu istasyonlarda 3 yıl, dönüş periyodu 44 yıl olarak hesaplanmıştır. 5 istasyonun serisel ve karşılıklı bağımlı olmaları durumunda, teorik değerler, P[XijX2j...X5j) olasılığı hesaplanamadığı için belirlenememiştir. Bu yüzden sadece gözlemlerin ortalama ve varyans değerleri hesaplanmıştır.

Drought has important effects on economic and social dimensions. It is so closely related with the economy of a country, health and psychology of the community and trade. For this reason, it is important to investigate dry term lenghts of streamflow time series and their return periods. In this study, using the annual flows observed at 5 stations numbered 2304, 2305, 2315, 2316 and 2323 in Coruh River Basin, negative run lenghts and probability mass functions of annual flows are found by the theory of Run Analysis. Return periods of the longest dry terms are estimated. First, the cases of individual independent and serially dependent annual flows are investigated. Negative run lenghts and return periods of dry terms are found for the threshold levels, q = 0.5, 0.4 and 0.3. The threshold levels are obtained by the adoption of normal and lognormal distribution of annual flows empirically. In the case of independent annual flows, mean and variance of observed negative run lenghts are reasonably close to the theoretical values except for q = 0.5 and 0.4 at the location numbered 2304, q = 0.5 at the locations numbered 2305 and 2315. In the case of serially dependent annual flows, mean and variance of observed negative run lenghts are reasonably close to the theoretical values, also much closer to the logarithmic theoretical values. Theoretical and observed distributions of negative run lenghts are in agreement except for the threshold level q = 0.5. The longest period of dry term is found as 9 years at the location numbered 2304. Its return period is calculated as 1024 and 432 years respectively in case of independent and serially dependent annual flows. Second, the case of serially and mutually dependent two locations is investigated. Threshold level is only determined empirically. Joint negative run lenghts are found for the threshold level q = 0.5. Mean and variance of observed negative run lenghts are reasonably close to the theoretical values at the locations numbered 2304-2305, 2305-2315, 2305-2316, 2305-2323, 2315-2316, 2315-2323, at other situations they make variations. Theoretical and observed distributions of joint negative run lenghts are in agreement at the locations numbered 2304-2315, 2304-2323 and 2316-2323, for other situations they make variations. The longest period of dry term occuring during same years, is found as 6 years at the locations numbered 2304-2305. Its return period is calculated as 95 years. Finally, The case of serially and mutually dependent three, four and five locations is investigated. Threshold level is only found empirically. Joint negative run lenghts are found for the threshold level q = 0.5. For three stations, mean and variance of observed negative run lenghts are reasonably close to the theoretical values at the locations numbered 2305-2315-2316, 2305-2315-2323 and 2315-2316-2323. Theoretical and observed distributions of XI joint negative run lenghts are in agreement at the locations numbered 2304-2305- 2315, 2304-2305-2323, 2304-2315-2323, 2304-2316-2323 and 2305-2316-2323, for other situations they make variations. The longest period of dry term occuring during same years, is found as 5 years at the locations numbered 2305-2315-2316. It's return period is calculated as 83 years. For four stations, mean and variance of observed negative run lenghts are not reasonably close to the theoretical values. Theoretical and observed distributions of joint negative run lenghts are in agreement except for the locations numbered 2304-2305- 2315-2316. The longest period of dry term occuring during same years, is found as 3 years at the locations numbered 2305-2315-2316-2323. Its return period is calculated as 44 years. For five stations, thereotical values can not be determined since probability P\XljX2j...X5j) can not be calculated. For this reason only, mean and variance of observed are calculated.