Farklı Kuraklık Analiz Yöntemlerinin Yeşilırmak Havzasında İrdelenmesi - Hezaranı, Alyar Boustanı (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018)
Genelikle yeterli yağışın düşmemesi olarak tanımlanan kuraklık, sadece basit bir yağış eksikliği demek değildir. Uzun yıllar boyunca nemliliğin ortalamadan daha az olması durumunda ortaya çıkan bu durum bir bölgede yağış ve evapotranspirasyon arasındaki dengenin bozulmasından kaynaklanır. Kuraklıkların sebebi her zaman aynı değildir. Bununla birlikte kuraklığın başlangıç ve bitiş zamanını tahmin etmek oldukca güçtür. Doğal afetlerin içinde yer alan kuraklık sinsice ortaya çıkar, etkilerini yavaş yavaş gösterir ve uzun bir zaman boyunca devam eder. Bu tez çalışmasında 1970-2014 yılları arasında Yeşilırmak Havzasındaki kuraklık durumunun belirlemesi amaçlanmıştır. Bunun için farklı kuraklık indislerinin kullanıldığı ondokuz meteoroloji gözlem istasyonu seçilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde konu ile ilgili yapılmış çalışmalar verilmiş, ikinci bölümde havza tanıtılmış, üçüncü bölümde çalışmada kullanılan kuraklık indislerinin tanımı ve çalışmada kullanılan haritaların elde ediliş şekli ile Yapay Sinir Ağları (YSA) modelinin tanıtımı yapılmıştır. Çalışmanın dördüncü bölümü olan uygulama kısmında ilk olarak tüm istasyonların uzun süreli yağış değişimleri incelenmiş, ardından tüm kuraklık indisleri 1, 3, 6, 12, 24, 36 ve 48 aylık zaman dilimlerinde hesaplanmıştır. İçlerinden havzaya en uygun zaman dilimi ile indis değerine karar verilmiş buna göre havzada kuraklık haritaları oluşturulmuştur. Yine havza içinde baraj etkisi olmayan Gömeleönü, Çırdak Köyü Köprüsü ve Şeyhoğlu Köprüsü Akım Gözlem İstasyonlarında (AGİ), akım kuraklık indisi (AKİ) uygulanmıştır. Böylece hem meteorolojik hem de hidrolojik kuraklık irdelenmiştir. Ayrıca bu bölümde seçilmiş olan en iyi indis değeri ile YSA modeli kurulmuş ve kuraklık tahmininde bulunulmuştur. Yağış kuraklık indisinden Levenberg Marquardt algoritması ile AKİ tahmin edilmeye de çalışılmıştır. Çalışmanın beşinci bölümünde ise çalışmadan elde edilen sonuçlar verilmiştir. Çalışmada kullanılan indisler; Normal Yağış Yüzdesi, Yağış Kuyrukları İndisi, Yağış Anomali İndisi, Z-Skoru İndisi, Çin Z İndisi, Modifiye Edilmiş Çin Z İndisi, Standart Yağış İndisi (SYİ), Erinç İndisi (Eİ) ve AKİ olmak üzere toplam dokuz adettir. Bu indislerden sadece Eİ yağış ve sıcaklık verisine ihtiyaç duyarken, AKİ akım verisine ihtiyaç duymaktadır. Diğer indisler ise sadece yağış verisi kullanmaktadır. Çalışmada dikkate alınan Yeşilırmak Havzası, öncelikle tüm havza olarak incelenmiş, daha sonra kıyı ve iç kesimlerdeki kuraklık hasasiyetinin değişimini belirlemek için Kıyı Karadeniz Bölgesi ve Yeşilırmak Havzası İç Bölgesi olmak üzere iki farklı kısıma ayrılarak inceleme yapılmıştır. Çalışmada incelenen tüm meteorolojik kuraklık indisleri içinde SYİ'nin 12 aylık değerlerinin daha iyi sonuçlar verdiği gözlenmiş ve haritalardan da görüldüğü üzere havza ve kıyı istasyonlarında ortak bir şekilde 1974, 2001 ve 2014 yıllarında şiddetli kuraklıkların yaşandığı tespit edilmiştir ancak iç kısımlardaki kuraklıklar daha şiddetli ve daha keskindir. Uygulanan AKİ sonuçlarına göre de her üç istasyonda en iyi sonuçların 9 ve 12 aylık zaman aralıklarında olduğu, her üç istasyonda da ortak bir şekilde 1973, 1974, 2001, 2003 ve 2007 yıllarında şiddetli kuraklıklar görülmüştür. Buna göre SYİ ve AKİ sonuçları birbiri ile uyumludur. YSA'ları ile SYİ tahminleri başarılı sonuçlar verirken, AKİ tahminleri çok başarılı sonuçlar vermemiştir.

Generally, lack of enough rainfall results in drought which can be considered not only as a shortage of rain, but also it has culminated to humidity decrease to the lowest level for many years. Balance derangement between precipitation and evapotranspiration in one area is the main result of this phenomenon. Reasons of drought are not similar all the time. Besides, it seems difficult to estimate beginning and ending time of a drought. Since drought is the most dangerous natural disaster, it occurs insidiously, its effects are revealed gradually, and it lasts for a long time. This study aims at the analysis of drought in Yeşilırmak basin between the years 1970-2014. Nineteen meteorology observation stations have been selected by using various drought indices. The first part of the study includes related works. In the second section, basin is introduced. The third part introduces Artificial Neural Networks (ANN) model by clarifying the definition of drought indices and the way of obtaining the maps which are used in the study. In the fourth part, which is named as the application part, long-term precipitation changes of all the stations have been examined at the first step, then all drought indices are calculated at 1,3,12,24,36, and 48 months time intervals. The index value with the most suitable time interval has been selected in order to form drought maps in the basin. Besides, the Streamflow Drought Index (SDI) has been applied in Gömeleönü, Çırdak Köyü Köprüsü and Şeyhoğlu Köprüsü current monitoring station. Therefore, both meteorological and hydrological drought have been examined. In addition, ANN model has been established by using the best index value and the drought has been estimated in this section. Levenberg Marquardt Algorithm for precipitation drought index also has tried to predict SDI. The fifth part of the study includes results that are obtained from the study. Nine indices have been used in this study that are sorted as follows: Percent of Normal Precipitation Index, Deciles Index, Rainfall Anomaly Index, Z-Score Index, China Z-Score, Modificated China Z-Score Index, Standarized Precipitation Index (SPI), Erinc Index (EI) and SDI. While EI requires precipitation and temprature data, SDI needs current flow data and other indices require only rainfall data. The Yeşilırmak River Basin, which has been taken into consideration in the study, firstly is investigated as an entire basin. Then, for determining the changes in the drought susceptibility in the coastal and inland areas, two different parts that are named as the Coastal Black Sea Region and Yeşilırmak River Basin Inner Region have been investigated. It is observed that the 12-month values of SPI gives better results in all the meteorological drought indices studied in the study and as seen from the maps severe droughts are experienced in 1974, 2001 and 2014 in the basin and coastal stations but the droughts in the inner part are more severe and more sharper. According to the results of SDI, severe droughts have been observed in 1973, 1974, 2001, 2003 and 2007 in all three stations, with the best results in all three stations being at 9 and 12 months intervals. According to this fact, the results of SPI and SDI are compatible with each other. While the ANNs and the SPI predictions give successful results, the estimates of the AKI do not yield very successful results.
Drought Analysis in the Yesilirmak River Basin Using Various Methods
Tez (doktora) -- Ondokuz Mayıs Üniversitesi, 2018
Libra Kayıt No: 124250
Keywords: Civil Engineering; İnşaat Mühendisliği; TEZ DOK H622f 2018