Doğu Karadeniz Bölgesinde hidrolojik kuraklığın incelenmesi
Investigation of hydrological drought in the Eastern Black Sea Region
Yazar: RAVZANUR ŞEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN PAŞA
İstanbul Gelişim Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Doğu Karadeniz bölgesinde konumlandırılmış olan ve Devlet Su İşleri'ne (DSİ) ait olan 41 gözlem istasyonu arasından seçilen 7 adet istasyonun günlük verileri kullanılmıştır. İstasyon veriler 1980 ile 2015 yılları arasını kapsamaktadır. İstasyonlarda yıllık bazda eksik verilerin olduğu tespit edilmiş ve bu yıllar tablo halinde verilmiştir.
Çalışmada kullanılan 7 adet istasyon için tespit edilen durumlarda günlük akım değerleri doğrusal regresyon ile tamamlanmış ve ardından 7 günlük minimum akım değerleri hesaplanmıştır.
Hesaplanan günlük akım değerleri kullanılarak debi süreklilik çizgileri belirlenen 7 istasyon için ayrı ayrı hesaplanmış ve gösterilmiştir. Q90 aralıkları verilmiş ve istasyonlarda Q90 debilerinin tümünün düşük olduğu belirlenmiştir. Daha sonra 7 günlük minimum akım değerleri hesaplanarak gösterilmiştir.
İstasyonların 7 günlük minimum akım değerleri kullanılarak istatistik değerleri ve L-Moment parametreleri hesaplanmış gösterilmiştir. Her istasyon için çizilen debi frekans çizgileri gösterilmiştir.
Kullanılan her istasyon için farklı dönüş aralıkları belirlenmiş ve düşük akım değerlerini tahmin edebilmek amacıyla iki (Lognormal, Weibull ve Üstel) ve üç parametreli (Lognormal, Weibull, Pearson Tip 3, Logpearson Tip 3, Genel Ekstrem ve Genel Lojistik) dağılımlar kullanılmıştır. Belirlenen bu dağılımların parametreleri hesaplanmıştır. Daha sonra belirlenen dönüş aralıkları için minimum akım tahminleri yapılarak gösterilmiştir. Sonuç olarak en düşük akım tahminlerinin üstel dağılım fonksiyonuna ait olduğu belirlenmiştir. Belirlenen tahmin değerleri yıl içi debi frekans değerleri ile karşılaştırılmıştır.
Belirlenen istasyon verileri üzerinde L-Momentler, K-S ve PPCC testleri uygulanarak elimizde olan verilere en uygun olan dağılımların belirlenmesi hedeflenmiştir. İstasyonlara L-moment testi uygulanmış ve sonuçlar verilmiştir. Buna göre iki parametreli dağılımlarda %14.29 LN2, %85.71 W2 ve üç parametreli dağılımlarda %100 oranında GL dağılımına uygunluk belirlenmiştir. K-S testi uygulamasında ise W3 dağılımı %28.6 oranında bir uygunluğa sahiptir. PPCC testi
uygulamasında ise LN dağılımının %85.71, LN3 dağılımının ise %71.43 oranında uyumlu olduğu belirlenmiştir.
Son olarak çalışmada Mann-Kendall trend analizi uygulaması yapılmış ve analiz sonuçları gösterilmiştir. Sonuç olarak D22A084 numaralı istasyonda trend olduğu belirlenmiş ve bu trendin zaman içinde azalan yönde olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, daily data of 7 stations selected among 41 observation stations located in the Eastern Black Sea region and belonging to the State Hydraulic Works (DSI) were used. Station data covers the years 1980 to 2015. It has been determined that there are missing data on an annual basis at the stations and these years are given in a table.
In the cases determined for the 7 stations used in the study, the daily flow values were completed with linear regression and then the 7-day minimum flow values were calculated.
By using the calculated daily flow values, the flow continuity lines were calculated and shown separately for the 7 stations. Q90 intervals were given and it was determined that all of the Q90 flow rates at the stations were low. Then, the 7-day minimum flow values are calculated and shown.
Statistical values and L-Moment parameters have been calculated by using the 7-day minimum current values of the stations. The flow frequency lines drawn for each station are shown.
Different return intervals were determined for each station used, and distributions with two (Lognormal, Weibull and Exponential) and three parameters (Lognormal, Weibull, Pearson Type 3, Logpearson Type 3, General Extreme and General Logistic) were used to estimate low current values. The parameters of these distributions were calculated. Then, minimum current estimations are made for the determined turning intervals and shown. As a result, it was determined that the lowest flow estimates belong to the exponential distribution function. Determined estimation values were compared with the flow frequency values within the year.
By applying L-Moments, K-S and PPCC tests on the determined station data, it is aimed to determine the most appropriate distributions for the data we have. L-moment test was applied to the stations and the results were given. Accordingly, 14.29% LN2, 85.71% W2 in two-parameter distributions and 100% conformity with GL distribution in three-parameter distributions were determined. In the application of the K-S test, the W3 distribution has a 28.6% agreement. In the PPCC test application, it was determined that the LN distribution was 85.71% and the LN3 distribution was 71.43% compatible.
Finally, Mann-Kendall trend analysis was applied in the study and the results of the analysis were shown. As a result, it was determined that there was a trend at station D22A084 and it was seen that this trend was decreasing over time.