Kızılırmak Havzası'nda yağış tabanlı kuraklık indislerinin karşılaştırılması
Comparison of rainfall-based drought indices in The Kizilirmak Basin
Yazar: HAYDAR ŞENEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GAYE AKTÜRK
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Kuraklık, yağışların, kaydedilen normal seviyelerinin önemli ölçüde altına düşmesi sonucu, arazinin ve su kaynaklarının olumsuz etkilenmesine ve hidrolojik dengenin bozulmasına sebep olan bir doğa olayıdır. Kuraklık dört kategori altında meteorolojik kuraklık, tarımsal kuraklık, hidrolojik kuraklık ve sosyoekonomik kuraklık olarak sınıflandırılmıştır. Bu çalışmada, Kızılırmak Havzası'nda yer alan 21 istasyona (Bafra, Boğazlıyan, Boyabat, Çankırı, Çiçekdağı, Develi, Gemerek, Ilgaz, Kaman, Kastamonu, Kayseri, Keskin, Kırıkkale, Kırşehir, Nevşehir, Osmancık, Sivas, Tosya, Ürgüp, Yozgat ve Zara) ait 1960-2022 yılları arasındaki aylık ortalama yağış verileri kullanılarak meteorolojik kuraklık analizi yapılmıştır. Bu amaçla, yağış tabanlı indisler olan Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SYİ), Z-Skor İndisi (ZSİ), Çin-Z İndisi (CZİ) ve Modifiye Edilmiş Çin-Z İndisi (MCZİ) yöntemleri kullanılarak 1, 3, 6, 9 ve 12 aylık zaman ölçeklerinde kuraklık indis değerleri hesaplanmıştır. Çalışmada, geçmiş dönemlerde meydana gelen kuraklıkların karakteristik özellikleri incelenmiş, seçilen indislerin bölge için uygulanabilirliği, performansları ve arasındaki ilişkiler değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; i) seçilen indisler için kısa zaman ölçeklerinde kurak dönemlerin frekansının çok fazla olduğu, zaman ölçeği arttıkça kurak dönemlerin frekansında azalma meydana geldiği, ii) zaman ölçeği arttıkça kuraklık eğiliminin daha belirgin hale geldiği ve kuraklık genliklerinde ve sürelerinde artış olduğu, iii) aynı zaman ölçeklerinde tüm indisler arasındaki korelasyon değerlerinin genel olarak %85 üzerinde olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca havzada meydana gelen en şiddetli kuraklıkların genel olarak 1973, 1986, 1994, 2001, 2007, 2012, 2014, 2016, 2017, 2020 ve 2021 yıllarında yaşandığı saptanmıştır. Bu çalışma, Kızılırmak Havzası için farklı kuraklık indislerinin değerlendirilmesi ile ileride yapılacak çalışmalara temel oluşturması açısından önemli bilgiler sunmaktadır.

Abstract:
Drought is a natural phenomenon that occurs when precipitation falls significantly below recorded normal levels, adversely affecting land and water resources, and disrupting the hydrological balance. Drought is classified under four categories: meteorological drought, agricultural drought, hydrological drought and socioeconomic drought. In this study, meteorological drought analysis was carried out by using monthly average precipitation data of 21 stations (Bafra, Boğazlıyan, Boyabat, Çankırı, Çiçekdağı, Develi, Gemerek, Ilgaz, Kaman, Kastamonu, Kayseri, Keskin, Kırıkkale, Kırşehir, Nevşehir, Osmancık, Sivas, Tosya, Ürgüp, Yozgat and Zara) in Kızılırmak Basin between 1960 and 2022. For this purpose, drought index values were calculated at 1, 3, 6, 9 and 12-month time scales with the Standardized Precipitation Index (SPI), Z-Score Index (ZSI), China-Z Index (CZI) and Modified China-Z Index (MCZI) methods, which are rainfall-based meteorological drought indices. In the study, the characteristics of the droughts that occurred in the past periods were analysed and the applicability of the selected indices for the region, their performance and the relationships between them were evaluated. According to the results obtained; i) for the selected indices, it was determined that the frequency of arid periods was very high at short time scales, and as the time scale increased, the frequency of arid periods decreased, ii) as the time scale increased, the drought trend became more pronounced and the drought amplitudes and durations increased, iii) the correlation values between all indices at the same time scales were generally above 85%. In addition, it was determined that the most severe droughts in the basin were generally experienced in 1973, 1986, 1994, 2001, 2007, 2012, 2014, 2016, 2017, 2020 and 2021. This study provides important information in terms of evaluating different drought indices for the Kızılırmak Basin and providing a basis for future studies.