Porsuk Çayı havzasında yağış şiddeti ile akarsu akımları arasındaki ilişki ve eğimlerin analizi

Abstract

Hızlı çevresel değişiklikler su kaynakları üzerinde ciddi baskılar oluşturur. Porsuk Çayı Havzası, kentleşme ve sanayinin geliştiği, su kirliliği ve taşkının önemli bir sorun olarak gözlendiği bir alandır. Porsuk Çayı Havzası’nda yağış karakterinde ve akarsu akımlarında gözlenen değişim ve değişkenlik desenlerinin anlaşılması su kaynaklarının planlanması ve suyla ilgili çevresel sorunlara çözüm üretilmesi bakımından önem taşır. Bu çalışmada, Porsuk Çayı Havzasının yağış şiddeti ve maksimum akım arasındaki ilişkiler ile alansal-zamansal değişkenlik desenlerinin anlaşılması için yağış şiddeti, akım rejimi özellikleri ve çeşitli hidroklimatolojik değişkenlerdeki uzun dönemli eğilimler incelendi. Yapılan analizlerle Türkiye’nin hidroklimatolojisine yeni veri ve bulgular sunulması amaçlandı. Akım ve yağış şiddetindeki eğilimler: Mann-Kendall, Sperman Rho ve Mann Kendall Sıra Korelasyon testleri ile test edildi.Trendlerin lineer eğimleri, Sen’in Trend Eğim metodu ile belirlendi. Trendlerdeki homojenlikler ise Gidişler Sınaması ile kontrol edildi. Trendi etkileyen etmen ve süreçlerin anlaşılabilmesi için trend analizi ile birlikte Pearson ve Sperman Sıra Korelasyon analizleride yapıldı. Trend ve korelasyon analizi sonuçlarına göre; hem hafif şiddetli (Kütahya Ekim ayı hariç) hem de orta şiddetli yağışlarda tüm aylarda havza bütününde azalma eğilimleri tespit edildi. Havza genelinde, sıcak dönemde hafif yağışlarda anlamlı azalma eğilimleri tespit edilirken, orta şiddetli yağışlarda cephesel faaliyetlerin etkili olduğu dönemlerde anlamlı azalma eğilimleri tespit edildi. Kritik yıllar ise önemli kurak yıllara ve ekstrem atmosferik salınım dönemlerine karşılık gelmemektedir. Ortalama akımların %56.7’si ve maksimum akımların %65’inde, 0.05 önem seviyesinde azalan yönde anlamlı trendler tespit edildi. Negatif trendin başlangıç yılı, 1980’li yıllarda yoğunlaşmaktadır. Hafif ve orta şiddetli yağışlar ile maksimum akımlar arasındaki ilişki, kuvvetli bir ilişkiden ziyade çok zayıf /zayıf bir ilişkidir.

Rapid environmental changes create serious stress on water resources. Porsuk Creek Basin is an area where urbanization and industrialization are developing, water pollution and flood are observed as an important problem. Understanding change and variability patterns in precipitation character and riverflows in Porsuk Creek Basin is of vital importance in terms of planning water resources and producing solution for water-related environmental problems. In this study, rainfall intenstiy and riverflow regime characteristics of the Porsuk Basin and long-term trends in several hydroclimatological variables were examined for providing an insight for relationships between rainfall and riverflow, and also spatiotemporal variability patterns over the basin. It is aimed to bring new research findings to hydroclimatology of Turkey. Trends in rainfall intensity and riverflows were detected by using the Mann-Kendall, Sperman’s Rho and Mann-Kendall Rank Correlation tests. The linear slopes of trends were determined by Sen’s Estimator of Slope method. Homogenities in trends were controlled by the Run test. To understand factors and processes affecting trends Pearson and Sperman Rank Correlation analyses were evaluated together with trend analysis. According to trend and correlation analysis results, decreasing trends [both in light (except October in Kütahya) and moderate rainfalls (mm/day) series)] were detected all over basin. Significant decreasing trends in light rainfalls were detected during warm period, while serious negative trends in moderate rainfalls were observed in frontal activity period of the year throughout the basin. Critical years correspond to important dry years and extreme oscillation periods. The 56.7% of mean riverflows and 65% of maximum riverflows exhibit significant decreasing trends at 0.05 significance level. The starting point for detected negative trend in the time series is concentrated at 1980s. A weak correlation exist between moderate intensity rainfall and maximum riverflow series.