Asi Havzası hidrolojik kuraklığının çok değişkenli kopula teorisi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the hydrological drought in the Orantes Basin using multivariate copula theory
Yazar: AHMET BAŞAK
Danışman: PROF. DR. VEYSEL GÜMÜŞ
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Akım kuraklık indeksi (AKİ) yöntemi = Stream drought index (AKI) method

Özet:
Kuraklık, farklı iklim koşullarında zamana bağlı olarak değişkenlik gösteren karmaşık bir doğa olayıdır. Kuraklığın iklim değişikliğiyle artan sıklığı, yıkıcı etkilerinin hafifletilmesi için önlemlerin alınmasını, kuraklığa karşı hassas bölgelerin hedefli olarak belirlenmesini ve değerlendirilmesini gerektirmektedir. Bu tez çalışmasında, Türkiye'nin Doğu Akdeniz bölgesindeki Asi Nehri Havzası'ndaki hidrolojik kuraklığın, Akım Kuraklık İndeksi (AKİ) yöntemini kullanarak iki farklı zaman ölçeğinde (AKİ-3 ve AKİ-6) değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Kuraklık şiddetleri ve sınıfları 1954-1976, 1976-1998 ve 1998-2020 olmak üzere üç ayrı döneme ayrılarak incelenmiştir. Kuraklık parametrelerinin geçiş aşamaları (süre, şiddet, pik), tek değişkenli ve kopula fonksiyonları kullanılarak iki değişkenli (Süre-Şiddet ve Süre-Pik) olarak analiz edilmiştir. Kuraklık parametrelerini ortak değerlendirmek için 6 farklı kopula fonksiyonu arasında en uygun olanı Akaike Bilgi Kriteri (AIC) ve Bayesian Bilgi Kriteri (BIC) seçme kriterleri kullanılarak belirlenmiştir. Dört istasyonda her iki zaman ölçeğinde ve iki değişkenli aşamaların neredeyse tamamında (%94'ünde) en uygun kopula Galambos olarak belirlenmiştir. Ayrıca Galambos kopulası kullanılarak hesaplanan kuraklık parametrelerinin tek değişkenli dönüş süreleri ile iki değişkenli dönüş süreleri arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Sonuçlar, önceki dönemlerle karşılaştırıldığında üçüncü dönemde süre, şiddet, pik gibi elde edilen tüm kuraklık parametrelerinde dikkate değer bir artış olduğunu ve kuraklık şiddetinin özellikle belirgin bir artış gösterdiği görülmüştür. Tek değişkenli dönüş periyoduna karşılık gelen iki değişkenli Süre-Şiddet ve Süre-Pik bileşenlerinin ortak değerlendirildiği dönüş periyodları karşılaştırıldığında, Hatay İli, Antakya İlçesi, Demirköprü mahallesinde konumlu E19A007 istasyonu hem AKİ-3 hem de AKİ-6 için çalışılan istasyonlar arasında en çok risk barındıran istasyon olmuştur.

Abstract:
Drought is a complex natural phenomenon that varies over time under different climatic conditions. The increasing frequency of drought with climate change requires measures to be taken to mitigate its devastating effects and targeted identification and assessment of drought-prone regions. In this thesis, it is aimed to evaluate the hydrological drought in the Asi River Basin in the Eastern Mediterranean region of Turkey at two different time scales (3 and 6 months) using the Stream Drought Index (SDI) method. Drought severity and classes were analysed by dividing into three different periods as 1954-1976, 1976-1998 and 1998-2020. The transition stages of drought parameters (duration, intensity, peak) were analysed as univariate and bivariate (Duration-Severity and Duration-Peak) using copula functions. In order to jointly evaluate the drought parameters, the most appropriate one among six different copula functions was determined using the Akaike Information Criterion (AIC) and Bayesian Information Criterion (BIC) selection criteria. At four stations, Galambos was found to be the most appropriate copula at both time scales and in almost all (94%) of the bivariate phases. Comparisons were also made between the univariate return periods of drought parameters calculated using the Galambos copula and the bivariate return periods. The results showed that there was a significant increase in all drought parameters such as duration, intensity and peak in the third period compared to the previous periods, and drought intensity showed a particularly significant increase. Comparison of the bivariate return periods, where the duration-severity and duration-peak components were evaluated jointly, E19A007 station located in Demirköprü neighbourhood of Antakya District, Hatay Province was the station with the highest risk among the stations studied for both 3 and 6-month.