Ege ve Batı Akdeniz Bölgesi'nde düşük akımların analizi ve mevsimselliğinin belirlenmesi

Abstract

Akarsuların rejimleri üzerinde klimatolojik, hidrojeolojik, morfolojik, morfometrik ve insan unsuruna bağlı etkenler vardır. Bu etkenler sonucunda akarsuda çeşitli bilimsel tanımları olan düşük akımlar meydana gelebilir. Düşük akımlar; hidroelektrik tesislerini, atıkların arıtılmasını, şehirlere su sağlanmasını, sulama sistemlerini, akarsu ulaşımını ve su kaynakları sistemlerinin işletilmesini etkiler. Düşük akım dönemlerinde akarsudaki debi, hız, derinliğin azalması ve bu dönemde suyun ne şekilde kullanılacağına karar verilmesinin güçleşmesi düşük akımlar hakkında bilgi edinilmesini oldukça önemli kılar. Bu çalışmada Gediz, Küçük Menderes, Büyük Menderes ve Batı Akdeniz Havzalarında düşük akımlar incelenerek düşük akımların mevsimselliği araştırılmıştır. Öncelikle Gediz Havzası'na ait 8, Küçük Menderes Havzası'na ait 1, Büyük Menderes Havzası'na ait 7 ve Batı Akdeniz Havzası'na ait 5 istasyon olmak üzere toplamda 21 adet istasyona ait veriler DSİ'nin internet sayfasından elde edilmiştir. Veriler 1981-2011 yılları arasındaki günlük debi verileridir. Bu veriler su yılı dikkate alınarak işlenmiştir. Karışıklığı önlemek adına 1 Ekim'de başlayan su yılında yılın değiştiği kabul edilmiştir. Örneğin 1981 yılının verileri 1 Ekim 1980'den başlamaktadır.1982 yılının verileri 1 Ekim 1981'den devam etmektedir. Eksik olan birkaç yılın verisi regresyon analizi ile tamamlanmıştır. Çalışılan 21 istasyon için 1981'den 2011 yılına kadar olan günlük debi değerleri ile akım grafikleri oluşturulmuş ve bazı yıllarda akımlardaki düşüşün diğer istasyonlarla paralellik gösterdiği görülmüştür. Çalışılan her istasyon için, düşük akım karakteristiklerini iyi ifade eden ve genellikle düşey eksende debi yatay eksende aşılma yüzdesi olacak şekilde debi-süreklilik çizgileri çizildi. Ayrıca istasyonların debi-süreklilik çizgilerinin karşılaştırılabilmesi için istasyon akım debilerinin alana bölünmesi ile elde edilen birim debi kullanılarak her havza için bir grafik üzerinde debi-süreklilik çizgileri çizilmiştir. Düşük akımların daha iyi tanımlanması için yapılan bu çalışmada, düşük akımları karakterize edebilmemizi sağlayan indeksler içinde, debi süreklilik çizgisinden de okunabilen zamanın %95'inde akarsuda aşılan debi olan Q_95 ve bu değerin havza alanına bölünmesi ile elde edilen q_95 debi değerleri seçilmiştir. Bu çalışmada kış debi serisi 1 Ekim-29 Şubat aralığını kapsarken, yaz debi serisi 1 Mart-30 Eylül aralığını kapsamaktadır. Her istasyon için yaz veya kış düşük akım baskınlığını gösteren mevsimsellik oranı (SR) sayısı bulunmuş ve istasyonların büyük bir kısmının yaz düşük akım etkisinde bulunduğu görülmüştür Q_95 debi değerine eşit veya altında olduğu gözlemlerle hesaplanılan θ ve r parametrelerine dayanan mevsimsellik indeksi (SI) ile her istasyon için her yılın ortalama düşük akım günü (ODAG) ve mevsimselliğin derecesini anlamak adına her yılın ortalama r parametresi hesaplanmıştır. Her istasyonun 31 yıllık ortalama düşük akım günleri ve istasyonların ortalama r parametrelerinin de ortalaması hesaplanarak havzalara ait birim çember üzerinde gösterilmiştir. Çalışılan 4 havzadan her biri için, 1981-2011 yılları boyunca Q_95'den küçük debiye sahip günlerin sayısı en fazla olan 4 istasyon seçilmiştir. Bu istasyonlarda çalışılan her yıl için Q_95'den küçük günlerin hangi ayda olduğu sayılmış ve bu günlerin aylık yüzdelikleri bulunarak mevsimsellik histogramları (SH'ları) çizilmiştir. Böylelikle düşük akım olarak varsaydığımız, Q_95'den küçük debiye sahip günlerin herhangi bir yılda hangi aylarda yoğunlaştığı görülebilmektedir. Çalışılan 21 istasyonda 1981-2011 yılları boyunca Q_95'den küçük günler her ay için sayılarak toplanmış ve istasyonların 31 yıllık düşük akım günleri tablosu oluşturulmuştur. Aylara göre sayılmış bu günlerin aylara göre yüzdelikleri bulunarak düşük akım günlerinin dağılımı pasta grafiği şeklinde gösterilmiştir. Bu grafikler incelendiğinde çoğu istasyonda düşük akım günlerinin Ağustos ve Eylül aylarında daha büyük yüzdeliklere sahip olduğu görülse de Ekim, Kasım ve Aralık aylarında da görülen büyük yüzdelikler, önemli bir kış düşük akım bilgisine ulaşıldığının göstergesidir. Bütün istasyonlarda çalışılan her yıl için bulunan q_95 değerlerine, her yılın yaz serisinin q_95'i ile kış serisinin q_95'i ve bütün istasyonların yıllık q_95'lerine bölgesel olacak şekilde trend analizi yapılarak Mann Kendall testiyle trend olup olmadığı araştırılmıştır. Trend bulunanlarda azalan trend bulunmuş ve iç bağımlılığın etkisinin giderilmesi sonucu var olan trendler kaybolmuştur. Mann Kendall testinde iç bağımlılığın etkisinin önemi anlaşılmıştır. Bu çalışma ile Ege Bölgesi'ndeki 4 havzada düşük akımlar, düşük akımların mevsimselliği incelenmiş ve önemli bir düşük akım indeksi olan q_95 değerlerinde trend araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre Akdeniz ikliminin görüldüğü bölgede bilinen yaz kuraklığını yanı sıra kış kuraklığının görülme oranının yüksekliği oldukça dikkat çekicidir. Ülke genelindeki havzalarda, son yılların da verileri elde edinilerek düşük akımların araştırılması ve özellikle kış kuraklığının incelenmesi faydalı olacaktır.