İklim değişiminin Çoruh ve Seyhan havzalarında su kaynakları ve yönetimine etkisi
Climate change impact on water resources and management in Çoruh and Seyhan basins
Yazar: YUSUF OĞULCAN DOĞAN
Danışman: PROF. DR. AYNUR ŞENSOY ŞORMAN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Dağlık arazi = Mountain land ; Hidroelektrik = Hydroelectric ; Hidrolojik modelleme = Hydrological modelling ; Rezervuarlar = Reservoirs ; İklim değişikliği = Climate change

Özet:
İklim değişikliği küresel olarak insanları birçok açıdan olumsuz olarak etkileyen bir süreçtir. Su kaynakları, iklim koşullarına bağlı oldukları ve çeşitli amaçlarla (sulama, hidroelektrik vb.) işletildikleri için en hassas olan değerlerden biridir. Bu çalışmada, Türkiye'deki Çoruh Havzası'nın membası ve Seyhan Havzası'nın ana kollarından biri için iklim değişikliği senaryolarına dayalı olarak gelecekteki kar erimesi akımları ve su kaynaklarının işletilmesi ile hidroelektrik üretimi gerçekleştirilmiştir. CORDEX-Europe veri tabanı, Temsili Konsantrasyon Rotaları (RCP) 4.5 ve RCP 8.5 senaryoları altında beş farklı Küresel İklim Modeli'nden (GCM'ler) bir topluluk oluşturmak için kullanılmıştır. İklim veri setlerine bölgesel yanlılık düzeltmeleri uygulanmıştır. Ayrıca Paris İklim Anlaşması kapsamında belirlenen Küresel Isınma Seviyeleri (GWL) ile değerlendirmeler yapılmıştır. HBV-Light modeli, dağlık karla beslenen havzalarda gelecekteki (2020-2099) rezervuar giriş akımlarını tahmin etmek için kullanılmıştır. Sonuçlar, sıcaklıklarda öngörülen artış ve yağış rejimlerindeki değişimler nedeniyle kar değişkenlerinde ve akımlarda önemli bir azalma olacağını göstermiştir. Aylık senaryo tabanlı Su Kaynakları Değerlendirme ve Planlama (WEAP) modeli ile rezervuar işletmesi yoluyla hidroelektrik üretimleri tahmin etmek için GCM ve GWL kullanılmıştır. Son yıllarda (2076-2099) Çoruh ve Seyhan Havzaları'nın membasında hidroelektrik üretiminin sırasıyla %4-9 ve %10-35 oranında azalacağı öngörülmüştür. Bununla birlikte, iklim değişikliği etkilerine maruz kalan ve buna karşı önlem alınması gereken rezervuarların işletme stratejilerinin yeniden gözden geçirilmesi için dört alternatif yönetim senaryosu da değerlendirilmiştir.

Abstract:
Climate change is a process that adversely affects people globally in many aspects. Water resources are one of the most vulnerable since they depend on climatic conditions and are operated for various purposes (irrigation, hydropower, etc.). In this study, future snowmelt runoff and operation of the water resources together with hydropower production were performed based on climate change scenarios for the upstream of Coruh Basin and one of the main tributaries of Seyhan Basin in Türkiye. The CORDEX-Europe database was employed to generate an ensemble of five different Global Climate Models (GCMs) under the Representative Concentration Pathways (RCP) 4.5 and RCP 8.5 scenarios. Climate data sets were adjusted for local bias corrections. Furthermore, evaluations were conducted with the Global Warming Levels (GWL) established within the scope of the Paris Climate Agreement. The HBV-Light model was used to predict future (2020-2099) reservoir inflows in mountainous snow-fed catchments. The results indicated a significant decrease in snow variables and inflows due to the projected increase in temperatures and changes in precipitation patterns. An ensemble of GCMs and GWL was used to estimate hydropower generation through reservoir operations with the monthly scenario-based Water Resources Assessment and Planning (WEAP) model. It is predicted that hydropower generation will decrease by 4-9% and 10-35% in the upstream of Çoruh and Seyhan Basins, respectively, over the last decades (2076-2099). In addition, four alternative management scenarios were also evaluated for revisiting the operational strategies of reservoirs that are exposed to climate change impacts and require measures to be taken against it.