Türkiye'de farklı özelliklere sahip havzalarda yağış eksikliğinin çeşitli hidrolojik sistemler üzerine etkilerinin araştırılması
Investigating the effect of precipitation deficits on hydrological systems in different dam basins of Turkey
Yazar: GAYE OĞUZTÜRK
Danışman: PROF. DR. OSMAN YILDIZ
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Günümüzde su kıtlığı daha da belirgin ve yaygın bir problem haline gelmiştir. Su kıtlığı beraberinde sosyal ve ekonomik açıdan birçok probleme neden olmakta ve son yıllarda hemen her ülkede su kalitesi hızla bozulmaktadır. Bu sebeple, su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi konusu çok önemli hale gelmiştir. Su kaynakları yönetimi çalışmalarında, genel olarak yağış eksikliğinden kaynaklanan kuraklıkların farklı bölgelerdeki hidrolojik sistemler üzerindeki etkilerini havza bazında irdelemek gerekmektedir. 
Kuraklık, çeşitli sosyal ve çevresel etkilere sahip doğal bir afettir. Türkiye, dünya üzerinde yarı kurak bir bölgede yer aldığından dolayı sıklıkla kuraklığa maruz kalmaktadır. Kuraklığın zamanı, süresi ve şiddeti önceden bilinemediğinden dolayı, herhangi bir bölgedeki kuraklık olayı analiz edilirken olasılık ve istatistiksel metotlar kullanılır. Bu tez çalışmasında, Türkiye'deki farklı hidrolojik, jeomorfolojik, coğrafik, topografik ve iklimsel özelliklere sahip toplam 21 adet baraj su toplama havzası seçilerek bu havzalardaki yağış eksiklerinden kaynaklanan kuraklıkların nehir akımları, baraj hazne hacimleri ve zemin nemi sistemleri üzerindeki etkisi ayrıntılı biçimde incelenmiştir. Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SYİ) yöntemi kullanılarak seçilen baraj havzalarına ait meteorolojik, hidrolojik ve tarımsal kuraklık analizleri yapılmıştır. Çalışma kapsamında, ilk olarak farklı zaman ölçeklerinde elde edilen SYİ serileri ile meteorolojik kuraklık analizi yapılmış, daha sonra ise havzalardaki nehir akımları ve hazne hacimleri üzerinde kuraklık etkisi incelenerek hidrolojik kuraklık takibi için en uygun SYİ zaman ölçeği tespit edilmiştir. Daha sonra ise, yine farklı zaman ölçeklerinde elde edilen SYİ serileri kullanılarak havzalarda zemin nemi üzerinde kuraklık etkisi incelenerek, tarımsal kuraklık takibi için en uygun SYİ zaman ölçeği tespit edilmiştir. Bunlara ilave olarak, nehir akımlarıyla zemin nemi verileri arasındaki ilişki araştırılmıştır. Seçilen baraj havzalarından elde edilen bulgulara göre; akımlar üzerinde havzaların büyüklüğü, şekli ve havzanın iklimi etkili iken hazne hacimleri üzerinde ise kapasite ve doluluk oranı gibi hazne karakteristik özellikleri ve işletme amacının etkili olduğu görülmüştür.  Zemin nemi üzerinde ise havzalarda yeraltı suyunun durumunun etkili olduğu sonucuna varılmıştır. 
Havza bazında yapılan bu çalışmada elde edilen bulguların kuraklık tahmini, risk analizi ve yönetimi çalışmaları başta olmak üzere kuraklık etkilerinin azaltılması ve sürdürülebilir su kaynakları yönetimi için önemli bilgiler sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Water scarcity is becoming a significant and common problem nowadays. It causes many social and economic problems and, in recent years, water quality is deteriorating rapidly in almost every country. For this reason, the issue of sustainable management of water resources has become more important. In water resource management studies, it is necessary to investigate drought effects due to rainfall deficiency on different hydrological systems at the basin scale.
Drought is a natural disaster that has various social and environmental impacts. Since Turkey is located in a semi-arid region, drought events take place frequently. The time, duration and intensity of drought can not be predicted, so that drought in any region can be analyzed by using probabilistic and statistical methods. In this study, a total of 21 dam basins across Turkey with different hydrological, geomorphological, topographical, geographical and climatic features were selected to examine the effects of droughts caused by rainfall deficiencies on river flows, dam reservoirs and soil moistures. The Standardized Precipitation Index (SPI) method was utilized for meteorological, hydrological and agricultural drought analysis in the selected dam basins. In the scope of the study, firstly meteorological drought analysis was carried out by using SPI time series at different time scales and then the most appropriate time scale for monitoring the hydrological drought on river flows and reservoir storages was determined. After that, by using SPI time series at different time scales, the most appropriate time scale for monitoring the agricultural drought on soil moistures was determined. Also, the relationship between river flows and soil moistures was investigated. According to the shape, size and climate of a basin are effective parameters on the river flows, while reservoir characteristics such as the reservoir capacity and storage level as well as the dam management purpose were found to have significant impacts on the reservoir storages. Also, it was determined that groundwater levels play important roles on soil moisture rates. The study results actually provide important information for drought mitigation and sustainable water resources management at the basin scale.