Kadri YUREKLI, Müberra ERDOĞAN, Ömer Faruk KARACA

Use of Different Statistic Approaches on Variability in Hydrologic Variables

The unnatural change in the globe under influence of devastating global warming has been quashing the overall functioning of ecosystem since industrial revolution. Thus, the human-induced disaster caused by proportional increase of greenhouse gases in the atmosphere has affected the normal functioning of hydrologic cycle. Under the undesirable condition, the amount of hydrologic variables began to diverge over time. Hydrologic variable should be homogeneous for the reliability of hydraulic structure while predicting necessary design criteria for its construction. Therefore, the test of whether this requirement is true should be performed in the context of any given hydrologic data’s homogeneity before being passed to the implementation of statistical approaches to the data. The study carried out in Yesilirmak basin was realized on homogeneity of seasonal maximum streamflow data from eight gauging stations operated by The General Directorate of State Hydraulic Works (DSI). Yesilirmak River basin area is approximately 5% of surface area of Turkey. Yesilirmak River is one of the major rivers of Turkey and its long is 519 kilometers. There are three main tributaries of the Yesilirmak River, named as Kelkit, Cekerek and Tersakan. Its water is mostly used for purposes as irrigation, drinking, fisheries and wildlife. The parametric and non-parametric procedures, called as standard normal homogeneity, Pettitt, Buishand range and von Neuman ratio were used for this reason. Statistically significant inhomogeneity with respect to the all of the statistic tests taken into account in the study was detected in the considered streamflow data sequences presented.

Hidrolojik Değişkenlerde Değişkenlik Üzerine Parametrik Olmayan Analizler

Yıkıcı küresel ısınmanın etkisi altındaki dünyada doğal olmayan değişim, sanayi devriminden bu yana ekosistemin genel işlevini bozmaktadır. Bu nedenle, atmosferdeki sera gazlarının orantılı şekilde artmasından kaynaklanan insan kaynaklı felaket hidrolojik döngünün normal çalışmasını etkilemektedir. İstenmeyen koşullar altında, hidrolojik değişkenlerin miktarında zamanla sapmalar meydana gelmektedir. Hidrolojik değişken, hidrolojik yapının yapımı için gerekli tasarım kriterlerini tahmin ederken hidrolojik yapının güvenilirliği için homojen olması gerekmektedir. Bu nedenle, bu gerekliliğin doğru olup olmadığının testi, verilere istatistiksel yaklaşımların uygulanmasına geçilmeden önce verilen hidrolojik verilerin homojenlik durumuna bakılmalıdır. Yeşilırmak havzasında yapılan bu çalışma, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü (DSİ) tarafından işletilen sekiz ölçüm istasyonundan elde edilen mevsimsel maksimum akış verilerinin homojenliği üzerinde gerçekleştirilmiştir. Yeşilırmak Nehri havzası alanı, Türkiye yüzey alanının yaklaşık %5’idir.Yeşilırmak Nehri, Türkiye'nin en büyük nehirlerinden biri olup, uzunluğu 519 kilometredir. Yeşilırmak Nehri'nin Kelkit, Çekerek ve Tersakan olarak adlandırılan üç ana kolu vardır. Yeşilırmak suyu çoğunlukla sulama, içme, balıkçılık ve yaban hayatı gibi amaçlar için kullanılmaktadır. Bu sebeple standart normal homojenlik testi, pettit testi, buishand sıra testi ve von Neumann oranı olarak adlandırılan parametrik ve parametrik olmayan yöntemler kullanılmıştır. Çalışmada dikkate alınan tüm istatistiksel testlere göre verilen akış verilerinin istatistiksel olarak anlamlı homojen olmadığı sonucuna ulaşılmıştır.

PDF

___

Amjadi M. 2015. Statistic and Probabilistic Variations and Rainfall Predictions of TRNC. Eastern Mediterranean University, Gazimagusa North Cyprus, Master of Science in Civil Engineering, 175p.

Demircan Y. 2018. Analysis of Variability in Streamflows of Cekerek Stream. Gaziosmanpasa University, Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Biosystems Engineering, Master Thesis, 68p. (In Turkish)

Giorgi F. 2006. Climate change Hot-Spots. Geophysical. Research Letters, 33: L08707.

Feng S, Hu Q, Qian W. 2004. Quality control of daily meteorological data in China, 1951–2000: A new dataset. Int J Climatol 24:853–870.

Horwath CS, Batınas RH, Rosian GH, Kinga-Olga R. 2016. Variability and Trends in the Viseu River Runoff Regime. Studia Ubb Geographia, 2, 63-72.

Kang HM, Yusof F. 2012. Homogeneity Tests on Daily Rainfall Series in Peninsular Malaysia. International Journal of Contemporary Mathematical Sciences, 7(1), 9-22.

Kurunc A, Yurekli K, Cevik O. 2005. Performance of Two Stochastic Approaches for Simulating river Water Quality and Streamflow. Environmental Modeling & Software, 20: 1995-2000.

Lekesiz MC, Mesci Y, Yorulmaz T. 2007. River Basin Management Applications Yesilirmak River Basin Development Project Model. International Congress River Basin Management, 22-24 March, Antalya.

Munsuz N, Ünver İ. 1983. Türkiye Suları, Ank. Üniv. Ziraat Fak. Yay. 392 s. (In Turkish)

Omar MA, Agha M, Bahcacı SC, Sarlak N. 2017. Homogeneity Analysis of Precipitation Series in North Iraq. IOSR Journal of Applied Geology and Geophysics, 5(3), 57-63.

Schonwiese CD, Rapp J. 1997. Climate Trend Atlas of Europe Based on Observations 1891–1990. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands.

Sahin S, Cigizoglu HK. 2010. Homogeneity analysis of Turkish meteorological data set. Hydrol. Process, 24(8): 981-992.

Sen S. 2018. Streamflows of Yesilirmak River with Grey Systems Approach. Gaziosmanpasa University, Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Biosystems Engineering, Master Thesis, 68p. (In Turkish)

Talaee PH, Kouchakzadeh M, Some’e BS. 2014. Homogeneity analysis of precipitation series in Iran. Theoretical and Applied Climatology, 118(1-2): 297- 305.

Wen KL. 2004. Grey Systems: Modeling and Prediction. Yang's Scientific Research Institute, 253 p.

Yerdelen C. 2013. Investigation of Trend Analysis and Change Point Detection for Annual Mean Streamflows of Susurluk Basin. Dokuz Eylul University, Engineering Faculty, Journal of Science and Engineering, 15(2), 77-87. (In Turkish)

Yurekli K. 2015. Impact of climate variability on precipitation in the Upper Euphrates–Tigris Rivers Basin of Southeast Turkey. Atmospheric Research, 154, 25-38.

Yurekli K. 2017. Variability Analysis on Water Quality of Streamflow from Yesilirmak Basin in Turkey. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 34 (1), 33-37.