Karaidemir Baraj Havzasında Aylık Ortalama Hazne Hacim Değerleri ile Farklı Zaman Ölçeklerindeki SYİ Değerlerinin Karşılaştırılması ile Farklı Zaman Ölçeklerindeki SYİ Değerlerinin Karşılaştırılması

Karaidemir Baraj havzasında 1982-2013 yılları arasındaki aylık ortalama hazne hacim değerleri kullanılmıştır. Karaidemir barajı normal su kotunda 120.30 hm³ göl hacmine ve 15.50 km² göl alanına sahiptir [93]. SPSS programı kullanarak hazne hacim değerlerinin normal dağılıma uygun olup olmadığı kontrol edilmiştir. Yapılan değerlendirmelerde aylık hazne hacim değerlerinin -0.03 çarpıklık katsayısı ile normal dağılıma yakın dağıldığı görülmüştür. Aylık ortalama hazne hacim verileri standartlaştırılmıştır.

Havzada hidrolojik kuraklık takibi için en uygun SYİ zaman ölçeğini tespit etmek amacıyla standartlaştırılmış aylık ortalama hazne hacim değerleri ile aylık SYİ değerleri karşılaştırılmıştır. Çalışmada standartlaştırılmış hacim değerleri ilk önce sürekli veriler olarak ele alınmış ve farklı zaman ölçeklerinde SYİ değerleri ile karşılaştırılmıştır. Daha sonra, standartlaştırılmış hacim değerleri ay bazında ele alınarak aynı aya karşılık gelen farklı zaman ölçeklerindeki SYİ değerleri ile karşılaştırılma yapılarak mevsimsel değişimler incelenmiştir.

71

4.1.1.3.2.1. Karaidemir Baraj Havzasında Standartlaştırılmış Hacim Değerlerini Sürekli Veriler Olarak Ele Alınarak Farklı Zaman Ölçeklerindeki SYİ Değerleri ile Karşılaştırılması

Standartlaştırılmış hazne hacim değerleri ile farklı zaman ölçeklerinde SYİ değerleri arasında elde edilen korelasyonlar analiz edilmiş ve korelasyon değerlerinin değişimi (korelogram) Şekil 4.11’de gösterilmiştir. Buna göre hacim ve SYİ arasında uzun zaman ölçeklerinde (11-14 aylık) nispeten yüksek korelasyon olduğu görülmektedir.

11 aylık zaman ölçeğinden itibaren maksimum korelasyon değerine ulaşma eğilimi gözlemlenmiş olup, bu zaman ölçeklerinde elde edilen korelasyon değerlerinin birbirine çok yakın olduğu tespit edilmiştir. 11-14 aylık zaman ölçeklerinde maksimum korelasyon değerleri R=0.27 civarında elde edilmiştir. Bu demektir ki küçük ölçekli söz konusu havzada herhangi bir aydaki hazne hacmi üzerinde bu ve geçmiş 10-13 aydaki yağış toplamları belirleyici rol oynamaktadır.Ayrıca, Karaidemir Baraj havzasında 1-19 zaman ölçekli SYİ ve standartlaştırılmış hacim arasında kuvvetli bir ilişkinin olduğu ve 19 aydan uzun zaman ölçeklerinde ilişkinin giderek zayıfladığı görülmüştür.

Şekil 4.15. Karaidemir Baraj Havzasında Standartlaştırılmış Hacim Değerleri ile Farklı Zaman Ölçeklerindeki SYİ Değerleri Arasında Korelasyon

72

4.1.1.3.2.2. Karaidemir Baraj Havzasında Standartlaştırılmış Hazne Hacim Değerleri ile Farklı Zaman Ölçeklerindeki SYİ Değerlerinin Aylık Karşılaştırılması

Çalışmada hazne hacimlerindeki mevsimsel değişimlerin incelenmesi amacıyla karşılaştırmalar yapılmıştır. Şekil 4.12’de standartlaştırılmış aylık hacim değerleri ve farklı zaman ölçeklerindeki aylık SYİ değerleri arasında korelasyon değerleri gösterilmektedir. Burada hacim değerlerinin farklı zaman ölçeklerinde SYİ ile mevsimsel değişim gösterdiği göze çarpmaktadır. Yani hazne hacimlerinin farklı zaman ölçeklerindeki SYİ’e verdiği tepkide önemli mevsimsel farklılıklar vardır.

Şekil 4.16. Karaidemir Baraj Havzasında Standartlaştırılmış Aylık Hazne Hacim Değerleri ve Farklı Zaman Ölçeklerindeki Aylık SYİ Değerleri Arasında Korelasyon Katsayıları

Çalışmada en yüksek korelasyon değerleri (R≥0.36) 14-17 aylık zaman ölçeklerinde kış mevsiminde (ocak-şubat) ve ilkbahar mevsiminde (mart-nisan) bulunmuştur. Kış mevsiminde maksimum korelasyon 14 aylık zaman ölçeğinde ocak ayında (R=0.49), 15 aylık zaman ölçeğinde şubat ayında (R=0.36) ve ilkbahar mevsiminde maksimum

73

korelasyon 16 aylık zaman ölçeğinde mart ayında (R=0.39), 17 aylık zaman ölçeğinde nisan ayında (R=0.40) elde edilmiştir. Görüldüğü gibi, ocak ayında 12 aydan uzun zaman ölçeklerinde (R≤0.49) yüksek korelasyonlar elde edilmiş ve en yüksek korelasyon değerine kış mevsiminde ocak ayında 14 aylık zaman ölçeğinde (R=0.49) ulaşılmıştır. Ayrıca, ocak ayında 12-24 aylık zaman ölçeklerinde korelasyon değerleri birbirine çok yakın değerlere sahip olup, bu ölçeklerde bulunan korelasyon değerlerinin maksimuma ulaşmaya çalışması dikkat çekmiştir. En yüksek korelasyon değerlerinin elde edildiği bu zaman ölçeklerinde, özellikle ilkbahar mevsimi sonu (mayıs), yaz ve sonbahar mevsimlerindeki korelasyon değerlerinin nispeten düşük (R<0.30) olduğu belirlenmiştir. Korelasyon değerlerinin düşük olduğu bu aylarda, sonbahar ve kış mevsimleri başlangıcı (eylül-aralık), ilkbahar mevsimi sonu (mayıs) ve yaz mevsiminde (temmuz ayı hariç) maksimum korelasyon değerleri R=0.30 değerini aşmış olup, bulunan değerler birbirine çok yakındır. Fakat, yaz mevsiminde temmuz, sonbahar mevsiminde ise ekim ve kasım aylarında diğer aylara kıyasla maksimum korelasyonların daha düşük (R<0.30) olduğu ve maksimum korelasyon değerlerinin 8-12 aylık zaman ölçeğinde değiştiği görülmüştür. Ayrıca maksimum korelasyon temmuz ayında 8 aylık zaman ölçeğinde en düşük seviyeye (R<0.25) inmektedir.

Genel olarak bütün mevsimlere bakıldığında en yüksek korelasyon değerleri 8-19 aylık zaman ölçeğinde bulunarak, maksimum korelasyon değerlerine yaz mevsiminde 19 aylık zaman ölçeğinde (R=0.32) haziran ayında, sonbahar mevsiminde 10 aylık zaman ölçeğinde (R=0.30) eylül ayında, kış mevsiminde 14 aylık zaman ölçeğinde (R=0.49) ocak ayında, ilkbahar mevsiminde 17 aylık zaman ölçeğinde (R=0.40) nisan ayında ulaşılmaktadır. Her mevsim için bulunan en yüksek korelasyon değerleri R=0.30 değerini aşmıştır. Maksimum korelasyon değeri temmuz ayında ise 8 aylık zaman ölçeğinde en düşük seviyeye (R<0.25) inmektedir. Sonuç olarak, en yüksek korelasyon değerleri kış mevsiminde (ocak), en düşük korelasyon değeri ise yaz mevsiminde (temmuz) elde edilmiştir. Çalışmada özellikle yaz ve sonbahar mevsimlerinde 1-7 aylık zaman ölçeklerinde korelasyon değerlerinin düşük olması, fakat maksimum korelasyon değerlerine 8-12 aylık zaman ölçeklerinde ulaşılması dikkat çekmiştir. Yaz mevsiminde (temmuz ve ağustos) diğer mevsimlere göre daha kısa zaman ölçeklerinde (8-9 aylık) maksimum korelasyona ulaşılması dikkat çeken

74

diğer bir durumdur. Buradan yola çıkarak 8 aylık zaman ölçeğinden daha kısa zaman ölçeklerinin hazne hacimlerinde kuraklığı izlemede kullanılışlı olmadığı sonucuna varılmıştır.

Şekil 4.13’de 14 aylık zaman ölçeğinde SYİ ile ocak ayının standartlaştırılmış hacim değerleri birlikte gösterilmiştir. Burada, bu zaman ölçeğinde SYİ yardımıyla havzada daha önce kuraklık sebebiyle hazne hacminde meydana gelen önemli değişimler (1990, 1991, 1993, 1994 ve 2009 kuraklıkları) kolayca ayırt edilebilmektedir. Buradan anlaşılan şudur ki, havzadaki kuraklık takibinde ocak ayında hazne hacimde meydana gelen değişmeler üzerinde aralık ayından itibaren meydana gelen yağış toplamları daha açıklayıcı bir etkiye sahiptir.

Şekil 4.17. Karaidemir Baraj Havzasında 14 Aylık Zaman Ölçeğinde SYİ ile Ocak Ayının Standartlaştırılmış Hacim Değerleri

Karaidemir Baraj havzasında yapılan hidrolojik kuraklık analizi sonucunda farklı zaman ölçeklerinde elde edilen SYİ serileri kullanılarak havzadaki nehir akımları ve hazne hacimleri üzerindeki kuraklık etkisi incelenmiştir. Sürekli veriler şeklinde ele alınarak yapılan karşılaştırmadan elde edilen bulgulara göre, standartlaştırılmış nehir akımı ile kısa zaman ölçekli (1-2 aylık) SYİ arasında kuvvetli bir ilişki olduğu saptanmıştır. Maksimum korelasyon (R=0.403) 1 aylık zaman ölçeğinde elde edilmiş

75

olup, zaman ölçeği arttıkça bu ilişkinin giderek zayıfladığı görülmüştür.Aylık olarak yapılan karşılaştırmalarda ise daha öncede bahsedildiği gibi mevsimsel farklar ortaya çıkmıştır. En yüksek maksimum korelasyon değerlerine kış mevsiminde 1 aylık zaman ölçeğinde şubat ayında (R=0.71) ve en düşük maksimum korelasyon değerine yaz mevsiminde 4 aylık zaman ölçeğinde haziran ayında (R=0.10) ulaşılmıştır.

Standartlaştırılmış hazne hacim değerleri ve farklı zaman ölçeğindeki SYİ değerlerinin sürekli veriler olarak ele alınarak karşılaştırılması sonucunda ise maksimum korelasyona uzun zaman ölçekli (11-14 aylık) SYİ arasında nispeten kuvvetli bir ilişki olduğu saptanmış ve bu zaman ölçeklerinde elde edilen korelasyon değerlerinin birbirine çok yakın olduğu görülmüştür. Maksimum korelasyon değerine (R=0.27) 11-14 aylık zaman ölçeğinde ulaşılmıştır. Aylık olarak yapılan karşılaştırmalarda ise, hazne hacimlerinin farklı zaman ölçeklerindeki SYİ’e verdiği tepkide önemli mevsimsel farklılıkların olduğu gözlemlenmiştir. En yüksek maksimum korelasyon değerlerine kış mevsiminde 14 aylık zaman ölçeğinde ocak ayında (R=0.49) ve en düşük maksimum korelasyon değerine yaz mevsiminde 8 aylık zaman ölçeğinde temmuz ayında (R=0.24) ulaşılmıştır.

Hidrolojik kuraklık takibi için yapılan teorik çalışmalarda akım için 2-4 aylık ve hacim için 9-12 aylık SYİ zaman ölçeği tespit edilmiştir [86,95]. Literatürde farklı havza veya bölgeler üzerinde yapılan benzer çalışmalarda akım için kısa süreli 1-3 aylık ve hacim için uzun süreli 7-10 aylık SYİ zaman ölçekleri elde edilmiştir [96,51,54]. Bu çalışmada da görüldüğü gibi hidrolojik kuraklık takibinde kullanılmak amacıyla elde edilen SYİ zaman ölçekleri hem teorik hem de literatür çalışmalarında belirtilen sınırlar içerisindedir.

Hidrolojik kuraklık çalışmasına ek olarak, havzada yağış eksikliğinden kaynaklanan kuraklıklar ve hava sıcaklığının hem akım hem de hazne hacim değerleri üzerinde görülen etkileri incelenmiştir. Şekil 4.14 ve 4.15’de görüldüğü gibi ay bazında 1982-2013 yılları arasındaki standartlaştırılmış yağış ve sıcaklık değerleri ile nehir akım ve hazne hacim değerleri ay bazında birlikte karşılaştırılmıştır. Burada, havzada meydana gelen yağış eksikliği veya sıcaklık artışının hem nehir akımları hem de hazne hacminin üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmada, havzada yağış eksikliğinden kaynaklanan farklı büyüklüklere sahip kuraklıklar ve sıcaklık artışı hem hazne

76

hacimleri üzerinde hem de nehir akımları üzerinde etkili olduğu görülmüştür. Ayrıca, bazı aylar yağışlı olup kuraklık görülmemiştir. Bu sebeple, bu aylarda sıcaklık artışı ile beraber buharlaşma etkisinin olduğu düşünülmektedir.

Şekil 4.18. Karaidemir Baraj Havzasında Standartlaştırılmış Yağış, Akım ve Sıcaklık Değerlerinin Karşılaştırılması

77

Şekil 4.19. Karaidemir Baraj Havzasında Standartlaştırılmış Yağış, Hacim ve Sıcaklık Değerlerinin Karşılaştırılması