BÜYÜK MENDERES HAVZASININ KURAKLIKTAN ETKİLENEBİLİRLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Transkript

1 T.C. ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI BÜYÜK MENDERES HAVZASININ KURAKLIKTAN ETKİLENEBİLİRLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ -UZMANLIK TEZİ- HAZIRLAYAN: MUSTAFA BERK DUYGU ANKARA, 2015

2 T.C. ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI BÜYÜK MENDERES HAVZASININ KURAKLIKTAN ETKİLENEBİLİRLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ -UZMANLIK TEZİ- HAZIRLAYAN: MUSTAFA BERK DUYGU TEZ DANIŞMANI: DR. ABDULLAH CEYLAN ANKARA, 2015

3 T.C. ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI HAZIRLAYAN MUSTAFA BERK DUYGU BÜYÜK MENDERES HAVZASININ KURAKLIKTAN ETKİLENEBİLİRLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ TEZ DANIŞMANI DR. ABDULLAH CEYLAN BU TEZ ORMAN VE SU İŞLERİ UZMANLIĞI YÖNETMELİĞİ GEREĞİ HAZIRLANMIŞ OLUP JÜRİMİZ TARAFINDAN UZMANLIK TEZİ OLARAK KABUL EDİLMİŞTİR. TEZ JÜRİSİ BAŞKANI: PROF. DR. CUMALİ KINACI... ÜYE: HÜSEYİN AKBAŞ... ÜYE: DR. YAKUP KARAASLAN... ÜYE: MARUF ARAS... ÜYE: TANER KİMENÇE...

4 TÜRKİYE CUMHURİYETİ ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI SU YÖNETİMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ NE Bu belge ile, bu uzmanlık tezinde bütün bilgileri akademik kurallara ve etik davranış ilkelerine uygun olarak hazırlayıp sunduğumu beyan ederim. Bu kural ve ilkelerin gereği olarak, çalışmada bana ait olmayan tüm veri, düşünce ve sonuçları andığımı ve kaynağını gösterdiğimi ayrıca beyan ederim. ( ) Tezi Hazırlayan Uzman Yardımcısı Mustafa Berk DUYGU

5 TEŞEKKÜR Bu çalışmanın hazırlanması süresince geniş bilgi birikimi ışığında sağladığı katkılar, öngörüler ve tavsiyeler için Meteoroloji Genel Müdürlüğü - Meteorolojik Afetler Şube Müdürü Dr.Abdullah Ceylan a, Çalışmanın her aşamasında beni yönlendiren ve tavsiyelerde bulunan başta şube arkadaşlarım Yeliz Sarıcan, Çiğdem Gürler, Gökhan Berker Akbıyık ve Bahadır Özçam olmak üzere tüm çalışma arkadaşlarıma ve amirlerime, Her zaman beni destekleyen aileme, çok kıymetli eşim Fulya Çıray Duygu ya ve kızım Defne Duygu ya can-ı gönülden teşekkür ederim. ii

6 İÇİNDEKİLER TEŞEKKÜR... İİ İÇİNDEKİLER... İİİ KISALTMALAR... Vİİ TABLOLAR LİSTESİ... Vİİİ ŞEKİLLER LİSTESİ... X ÖZET... XİV ABSTRACT... XV 1. GİRİŞ Amaç ve Kapsam KURAKLIK Kuraklık Çeşitleri Meteorolojik Kuraklık Hidrolojik Kuraklık Tarımsal Kuraklık Sosyo ekonomik Kuraklık Türkiye'de Kuraklık Kuraklık Analiz Yöntemleri Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SPI) Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) Normalin Yüzdesi İndisi (PNPI) Ondalıklar (Deciles) İndisi Aydeniz İndisi Erinç Kuraklık İndisi Standartlaştırılmış Akış İndisi (SRI) Standartlaştırılmış Yeraltı Suyu Seviyesi İndisi (SGI) Su Kullanımı İndisi (WEI) Kuraklıkların Etkilerinin Değerlendirilmesi iii

7 3. BÜYÜK MENDERES HAVZASI GENEL BİLGİLERİ Yerleşim Yerleri Arazi Kullanımı Sosyo-Ekonomi Tarım ve Hayvancılık Sanayi Enerji Turizm Nüfus BÜYÜK MENDERES HAVZASI İKLİM VE SU KAYNAKLARI İklim Yağış Sıcaklık Buharlaşma Su Kaynakları Yerüstü Suyu (YÜS) Yeraltı Suyu (YAS) Su Kaynaklarının Kullanımı İklim Değişikliği Projeksiyonları Sıcaklık Değişimleri Yağış Değişimleri Su Bütçesi Değişimleri Yüzey Suyu Bütçesi Değişimleri Yeraltı Suyu Bütçesi Değişimleri Su Bütçesinde Beklenen Değişimler ve Su Kullanımlarının Karşılaştırılması iv

8 5. KURAKLIK ANALİZLERİ Kuraklık Analizlerinde Kullanılan Veriler Meteorolojik Gözlem İstasyonları Akım Gözlem İstasyonları Yağış Trendleri Akış Trendleri Havzada Yaşanmış Kurak Dönemlerin Belirlenmesi Normalin Yüzdesi İndisi (PNPI) Analizleri Ondalıklar İndisi (Deciles) Analizleri Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SPI) Analizleri Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) Analizleri Standartlaştırılmış Akış İndisi (SRI) Analizleri ETKİLENEBİLİRLİK DEĞERLENDİRMESİ Kuraklığın Havza Su Bütçesi Üzerine Etkileri Kuraklığın Tarım ve Hayvancılık Sektörleri Üzerine Etkileri Tarımsal Üretim Verilerinin Değerlendirilmesi Hayvancılık Verilerinin Değerlendirilmesi Sulama Amaçlı Depolamaların Değerlendirilmesi Kuraklığın Enerji Üretimi Üzerine Etkileri Hidroelektrik Enerji Üretiminin Değerlendirilmesi Kuraklığın Çevresel Sistemler Üzerine Etkileri Kuraklığın Sucul Ekosistemler Üzerine Etkileri Çevresel Akımların Değerlendirilmesi Su Ürünleri Üretimi Verileri ile Kuraklık Etkilerinin Değerlendirilmesi Kuraklığın Karasal Ekosistemler Üzerine Etkileri NDVi Analizleri ile Kuraklık Etkilerinin Değerlendirilmesi. 87 v

9 Bal Üretim Verimi ile Kuraklık Etkilerinin Değerlendirilmesi Kuraklığın İçme ve Kullanma Suyu Üzerine Etkileri SONUÇ VE DEĞERLENDİRMELER Sonuçlar Öneriler KAYNAKÇA ÖZGEÇMİŞ vi

10 KISALTMALAR AGİ DSİ EİEİ EÜAŞ GSMH HES IPCC MGM MGİ PNPI NDVi PDSI RCP SRI SPI WEI SYGM TUİK UNCCD Akım Gözlem İstasyonu Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Elektrik İşleri Etüt İdaresi Elektrik Üretim Anonim Şirketi Gayri Safi Milli Hâsıla Hidroelektrik Santral Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli Meteoroloji Genel Müdürlüğü Meteorolojik Gözlem İstasyonu Normalin Yüzdesi İndisi Normalleştirilmiş Vejetasyon Değişim İndisi Palmer Kuraklık Şiddet İndisi Temsili Konsantrasyon Rotaları Standartlaştırılmış Akış İndisi Standartlaştırılmış Yağış İndisi Su Kullanım İndisi Su Yönetimi Genel Müdürlüğü Türkiye İstatistik Kurumu Birleşmiş Milletler Çölleşme ile Mücadele Sözleşmesi Sekretaryası YAS YÜS Yeraltı Suyu Yerüstü Suyu vii

11 TABLOLAR LİSTESİ Tablo 2-1 Türkiye nin yıllık su talebi projeksiyonu (DSİ, 2012b)... 6 Tablo 2-2 Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SPI) Kuraklık/Nemlilik sınıflandırması. (McKee, Doesken, & Kleist, 1993)... 8 Tablo 2-3 Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) Kuraklık/Nemlilik sınıflandırması (Palmer, 1965)... 9 Tablo 2-4 Normalin Yüzdesi İndisi (PNPI) Kuraklık sınıflandırması (12 Aylık Analizler için) Tablo 2-5 Ondalıklar İndisine Göre Kuraklık/Nemlilik sınıflandırması Tablo 2-6 Aydeniz Kuraklık İndisi İklim Sınıflandırması (Bozkurt, 1996).. 11 Tablo 2-7 Erinç Kuraklık İndisi İklim Sınıfları Tablo 3-1 Büyük Menderes Havzasında Yer Alan Başlıca Akarsular (TÜBİTAK MAM, 2010) Tablo 3-2 Büyük Menderes Havzasında Bulunan İllerin Havza İçerisinde Kalan Alanları Tablo 3-3 Büyük Menderes Havzasında DSİ ve Özel Sektör Tarafından İnşa Edilen Hidroelektrik Santraller (DSİ, 2015) Tablo 3-4 Büyük Menderes Havzasında Yer Alan İlçelerin 2015 yılı Nüfusları (TUIK, 2015a) Tablo 5-1 Kuraklık Analizlerinde Kullanılan Meteorolojik Gözlem İstasyonlarına İlişkin Bilgiler Tablo 5-2 Kullanılan Akım Gözlem İstasyonlarına İlişkin Bilgiler Tablo 5-3 PNPI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimalleri Tablo 5-4 Ondalıklar İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimalleri Tablo 5-5 SPI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimalleri Tablo 5-6 PDSI Hesaplarında Kullanılan Toprak Su Tutma Kapasitesi Değerleri Tablo 5-7 PDSI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimalleri Tablo 6-1 Büyük Menderes Havzası Sulama Amaçlı Depolamalar Tablo 6-2 Çevresel İhtiyaç Debisi (Tennant, 1975) viii

12 Tablo 6-3 Büyük Menderes Havzası Yıllık Su İhtiyacı Projeksiyonu (SYGM, 2015) Tablo 6-4 Büyük Menderes Havzası İçme-Kullanma Suyu Amaçlı Depolamalar ix

13 ŞEKİLLER LİSTESİ Şekil 2-1 Türkiye nin su talebi projeksiyonu a) 2010 yılı b) 2030 yılı (DSİ, 2012b)... 6 Şekil 3-1 Büyük Menderes Havzasının Konumu Şekil 3-2 Büyük Menderes Havzası Topografyası Şekil 3-3 Büyük Menderes Havzasında Yer Alan Akarsular Şekil 3-4 Büyük Menderes Havzası Alanlarının İller Arasında Paylaşımı Şekil 3-5 Büyük Menderes Havzası Siyasi Haritası Şekil 3-6 Büyük Menderes Havzası Arazi Kullanımının Dağılımı (CORINE 1. Seviye) Şekil 3-7 Büyük Menderes Havzası Arazi Kullanımının Dağılımı (CORINE 2. Seviye) Şekil 3-8 Büyük Menderes Havzası Yıllık Sulama Suyu İhtiyacı Projeksiyonu Şekil 3-9 Büyük Menderes Havzası Yıllık Sanayi Suyu İhtiyacı Projeksiyonu Şekil 4-1 Büyük Menderes Havzası Yıllık Toplam Yağış Ortalaması Şekil 4-2 Büyük Menderes Havzası Yıllık Ortalama Yağış Dağılımı Şekil 4-3 Büyük Menderes Havzası Aylık Toplam Sıcaklık Ortalamaları Şekil 4-4 Büyük Menderes Havzası Yıllık Ortalama Sıcaklık Dağılımı ( C) 28 Şekil 4-5 Büyük Menderes Havzası Aylık Toplam Buharlaşmalarının Ortalamaları Şekil 4-6 Büyük Menderes Havzası Yıllık Toplam Buharlaşma Dağılımı (mm) Şekil 4-7 Türkiye Havza Bazlı YÜS Potansiyeli (DSİ, 2015) Şekil 4-8 Türkiye Havza Bazlı YAS Potansiyeli ve İşletme Rezervi (DSİ, 2015) Şekil 4-9 Havza Yüzey Suyu Kullanımının Sektörler Arası Paylaşımı Şekil 4-10 Havza Yeraltı Suyu Kullanımının Sektörler Arası Paylaşımı Şekil 4-11 Havza Kullanılabilir Su Potansiyelinin Sektörler Arası Paylaşımı x

14 Şekil 4-12 Büyük Menderes Havzasında Sıcaklık Değişimi Projeksiyonları (SYGM, 2015) Şekil 4-13 Büyük Menderes Havzasında Yağış Değişimi Projeksiyonları (SYGM, 2015) Şekil 4-14 Büyük Menderes Havzasında Yüzey Suyu Bütçesi Projeksiyonları (SYGM, 2015) Şekil 4-15 Büyük Menderes Havzasında Yeraltı Suyu Bütçesi Projeksiyonları (SYGM, 2015) Şekil 4-16 Büyük Menderes Havzasında Su Bütçesi ve Kullanımı Projeksiyonları - HadGEM2-ES Modeli (SYGM, 2015) Şekil 4-17 Büyük Menderes Havzasında Su Bütçesi ve Kullanımı Projeksiyonları - MPI-ESM-MR Modeli (SYGM, 2015) Şekil 5-1 Büyük Menderes Havzası ve Civarındaki Meteorolojik Gözlem İstasyonları Şekil 5-2 Kuraklık Analizlerinde Kullanılan Meteorolojik Gözlem İstasyonları Şekil 5-3 Büyük Menderes Havzasında Yer Alan Akım Gözlem İstasyonları Şekil 5-4 Kullanılan Akım Gözlem İstasyonları Şekil 5-5 Büyük Menderes Havzası Aylık Toplam Yağışların Zaman Serileri ( ) Şekil 5-6 Aylık Ortalama Debi Değerlerinin Yıllara Bağlı Değişimi (Ulubey İstasyonu) Şekil 5-7 PNPI İndisi Sonuçları (Uşak ve Afyon Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-8 PNPI İndisi Sonuçları (Aydın ve Denizli Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-9 PNPI İndisi Sonuçları (Muğla ve Ödemiş Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-10 PNPI İndisi Sonuçları (Güney ve Nazilli Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) xi

15 Şekil 5-11 PNPI İndisi Sonuçları (Dinar ve Milas Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-12 PNPI İndisi Sonuçları (Acıpayam ve Köyceğiz Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-13 PNPI İndisi Sonuçları (Selçuk ve Gediz Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-14 PNPI İndisi Sonuçları (9 Aylık Havza Ortalaması) Şekil 5-15 PNPI İndisi Sonuçları (12 Aylık Havza Ortalaması) Şekil 5-16 PNPI İndisi Sonuçları (24 Aylık Havza Ortalaması) Şekil 5-17 PNPI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimallerinin Yüzdelik Dağılımı Şekil 5-18 Ondalıklar İndisi Sonuçları (Uşak, Afyon, Aydın, Denizli, Muğla, Ödemiş, Selçuk ve Gediz Meteoroloji Gözlem İstasyonları İçin) Şekil 5-19 Ondalıklar İndisi Sonuçları (Güney, Nazilli, Dinar, Milas, Acıpayam, Köyceğiz Meteoroloji Gözlem İstasyonları İçin) Şekil 5-20 Ondalıklar İndisi Sonuçları (12 Aylık Havza Ortalaması) Şekil 5-21 Ondalıklar İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimallerinin Yüzdelik Dağılımı Şekil 5-22 SPI İndisi Sonuçları (Uşak ve Afyon Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-23 SPI İndisi Sonuçları (Aydın ve Denizli Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-24 SPI İndisi Sonuçları (Muğla ve Ödemiş Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-25 SPI İndisi Sonuçları (Güney ve Nazilli Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-26 SPI İndisi Sonuçları (Dinar ve Milas Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-27 SPI İndisi Sonuçları (Acıpayam ve Köyceğiz Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) Şekil 5-28 SPI İndisi Sonuçları (Gediz ve Selçuk Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) xii

16 Şekil 5-29 SPI İndisi Havza Geneli Ortalama Değerleri (9 Aylık) Şekil 5-30 SPI İndisi Havza Geneli Ortalama Değerleri (12 Aylık) Şekil 5-31 SPI İndisi Havza Geneli Ortalama Değerleri (24 Aylık) Şekil 5-32 SPI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimallerinin Yüzdelik Dağılımı Şekil 5-33 PDSI Zaman Serileri (Uşak, Afyon, Aydın, Denizli, Muğla, Ödemiş, Selçuk ve Gediz Meteoroloji Gözlem İstasyonları İçin) Şekil 5-34 PDSI Zaman Serileri (Güney, Nazilli, Dinar, Milas, Acıpayam, Köyceğiz Meteoroloji Gözlem İstasyonları İçin) Şekil 5-35 PDSI Zaman Serileri (Havza Ortalaması) Şekil 5-36 PDSI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimallerinin Yüzdelik Dağılımı Şekil 5-37 SRI İndisi Zaman Serileri ve SPI zaman serileri ile karşılaştırmaları Şekil 6-1 Havza Yüzey Suyu Bütçesinin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-2 Havza Yeraltı Suyu Bütçesinin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-3 Havza Toplam Kullanılabilir Su Bütçesinin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-4 Arpa Üretim Veriminin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-5 Buğday Üretim Veriminin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-6 Zeytin ve İncir Üretim Verimlerinin Yıllar İçerisinde Değişimi Şekil 6-7 Koyun Sayılarının Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-8 Sığır Sayılarının Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-9 Sulama Suyu Barajları Su Seviyelerinin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-10 Hidroelektrik Enerji Üretiminin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-11 Tennant Yöntemine Göre Çevresel Akımların Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-12 Su Ürünleri Üretim Verimlerinin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-13 Havza NDVi Değerlerinin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-14 Bal Üretim Verimlerinin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-15 İçme Suyu Barajlarının Doluluk Oranlarının Yıllara Göre Değişimi xiii

17 ÖZET Kuraklık doğal (iklimsel) süreçler sonucu oluşarak belirli zaman aralıkları için belirli bölgeleri etkisi altına alabilir. Taşkın ve deprem gibi doğal bir afet olan kuraklık bu afetlerden farklı olarak çok uzun bir oluşma ve etkileme süresine sahiptir. Belirgin bir kuraklık olayının etki süresi yıllarla ifade edilebilir. Kuraklığın etkisini gösterdiği dönemde ve sonrasında oluşturacağı etkilerin azaltılabilmesi için etki ettiği bölgenin kuraklık hassasiyetinin en iyi şekilde tanımlanması gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı Türkiye nin 25 nehir havzasından biri olan Büyük Menderes Havzasının kuraklık hassasiyetinin belirlenmesidir. Bu maksatla Büyük Menderes Havzasının geçmiş dönemde yaşadığı kuraklıkların analizi uluslararası literatürde kabul görmüş beş farklı analiz yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kuraklık analizlerinde, Normalin Yüzdesi İndisi (PNPI), Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SPI), Ondalıklar İndisi (Deciles), Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) ve Standartlaştırılmış Akış İndisi (SRI) yöntemleri kullanılmıştır. Kuraklık analizleri ile elde edilen kuraklık zaman serileri havzada geçmiş dönemde yaşanmış olan kurak dönemler ile yaşanan kuraklıkların şiddetleri ve süreleri tespit edilmiştir. Büyük Menderes Havzası nın kuraklıktan etkilenebilirliği, havzada yaşandığı tespit edilen kurak dönemlerin içme suyundan enerji üretimine, tarımsal üretimden çevresel sistemlere, farklı su kullanımları üzerine etkileri ayrı ayrı incelenerek değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimler: Büyük Menderes Havzası, Kuraklık, Kuraklık Analizi, İndis, Etkilenebilirlik xiv

18 ABSTRACT Droughts which occur as a result of natural (climatological) processes, may influence certain areas for certain periods of time. Drought is a naturally occurring disaster such as floods and droughts, but unlike this disasters it has a very long onset and impact duration. The impact duration of a severe drought may be expressed in terms of years. In the period which drought shows its effects and after, in order to mitigate drought impacts, drought sensitivity of the affected area should be identified in the best way. The purpose of this study is to determine the drought vulnerability of Büyük Menderes River Basin which is one of the 25 river basins of Turkey. For this purpose, drought analyses of Büyük Menderes River Basin were carried out by using five different analysis methods which were recognized in the international literature. For the drought analyses, Percent of Normal Precipitation Index (PNPI), Standardized Precipitation Index (SPI), Deciles Drought Index, Palmer Drought Severity Index (PDSI) and Standardized Runoff Index (SRI) were utilized. By using the drought time series obtained by drought analyses, dry periods, duration and intensity of the past droughts experienced in the basin were determined. Drought vulnerability of Büyük Menderes Basin was assessed considering the effects of dry periods to many different water users separately from municipal water to energy production and from agricultural production to ecosystems. Keywords: Büyük Menderes River Basin, Drought, Drought Analyses, Index, Vulnerability xv

19 BÖLÜM 1 1. GİRİŞ Kuraklık, insan hayatı, ekonomi ve çevresel sistemler üzerinde ciddi etkiler oluşturabilen en tehlikeli doğal afetlerden biridir. Ancak kuraklık yapısı itibari ile diğer doğal afetlerden çok farklıdır. Gelişmesi uzun yıllar alsa da doğurduğu sonuçlar ciddi ve maliyetli olmaktadır. Türkiye bu doğal afetin etkilerine oldukça sık maruz kalmaktadır. Bu konuda yer ve zaman esaslarına dayalı analizler çok yeterli değildir. Bununla birlikte; 1804, 1876 ve 1928 yıllarındaki şiddetli kurak dönemler, tarım ürünlerinin ve hayvanların kaybına, çaresiz kalan birçok çiftçinin göç etmesine neden olmuştur. Cumhuriyet Döneminde de özellikle 1928, 1973, 1989, 1990, 1993, , 2008 yıllarında yaygın kuraklıklar görülmüştür. Bunlardan 1876 yılındaki kuraklığın kıtlıklara ve hastalıklara yol açmak suretiyle yaklaşık vatandaşın ölümüne neden olduğu tahmin edilmektedir (Yağcı, 2007). Özellikle Akdeniz ülkelerinde, küresel iklim değişikliğinin olumsuz etkileri gözlenmeye başlamıştır. Türkiye gibi Akdeniz havzasında yer alan ülkelerde önümüzdeki dönemlerde sıcaklıkların artacağı ve yağışların azalacağı öngörülmektedir. Bu anlamda ülkemiz genelinde yaşanması muhtemel kuraklık afetlerinin şiddetlerinin artacağı ve sürelerinin uzayacağı düşünülmektedir (IPCC, 2014). Büyük Menderes Havzası verimli arazilere sahip olmasına rağmen su potansiyeli yeterli değildir. Havza kuraklık afetleriyle oldukça sık karşılaşmakta olup bu afetler neticesinde geçmişte ciddi su sorunları yaşamıştır (Güner & Baykan, 1997). 1

20 Büyük Menderes Havzasının meydana gelmesi olası kuraklık olaylarından nasıl etkilenebileceğinin tespit edilmesi ile havzadaki su yönetiminin mevcut kurak dönemler de göz önünde bulundurularak en etkin su kullanımını sağlayacak şekilde gerçekleştirilmesi sağlanabilecektir Amaç ve Kapsam Bu çalışmanın amacı ülkemizin 25 nehir havzasından biri olan Büyük Menderes Havzası nın kuraklıktan etkilenebilirliğini değerlendirerek kurak dönemlerin su kaynakları, tarım çevre gibi farklı alanlarda ne tür etkiler oluşturduğunu tespit etmektir. Bu çalışmada Büyük Menderes Havzasında yaşanmış olan kurak dönemler uluslararası literatürde kabul görmüş beş farklı kuraklık indisi kullanılarak belirlenmiştir. Etkilenebilirlik çalışmaları geçmişte yaşanan kuraklıklar ve sektörel veriler değerlendirilerek gerçekleştirilmiş, Havzada gelecek dönemde yaşanabilecek değişimlerin belirlenmesi için de iklim değişikliği projeksiyonlarından yararlanılmıştır. Kuraklık etkilerinin belirlenmesi için çeşitli kurum ve kuruluşların yayınladığı yıllık raporlar ve istatistikler değerlendirilmiş olup detaylı veriler için saha çalışması gerçekleştirilmemiştir. 2

21 BÖLÜM 2 2. KURAKLIK Birleşmiş Milletler Çölleşme ile Mücadele Sözleşmesi'nde yer alan tanıma göre kuraklık, yağışların kaydedilen normal düzeylerin önemli ölçüde altına düşmesi sonucu arazi ve kaynak üretim sistemlerini olumsuz olarak etkileyen ve ciddi hidrolojik dengesizliklere yol açan doğal olaydır (UNCCD, 1994). Kuraklık geçici bir olgudur ve doğal (iklimsel) süreçlerde oluşan sapmalar sonucu ortaya çıkmaktadır. Kuraklık belli bir bölgede, belli bir zaman aralığında oluşmakta ve su kaynaklarına bağımlı birçok sektör üzerinde etkiler oluşturmaktadır (Wilhite D., 2000). Kuraklık; taşkın ve hortum gibi bir doğa olayıdır. Kuraklık da bu tür doğa olaylarına benzer şekilde, şiddetine ve süresine bağlı olarak ölümcül felaketlere yol açabilmektedir (WWF, 2008). Ancak kuraklık diğer doğal afetlerden çok farklıdır. Gelişmesi uzun zaman alsa da doğurduğu sonuçlar ciddi ve maliyetli olmaktadır. Dünya genelinde tarımsal amaçlı kullanılan toprağın %70 i kuraklık tehlikesi ile karşı karşıya kalmıştır. Dünya gözlenen kuraklığın ekonomik etkisi yaklaşık 42 milyar $/yıl dır (WWF, 2008). Kuraklığın etkilerinin azaltılması ve kurak dönemlerde su kaynaklarının korunması ancak iyi bir kuraklık yönetimi ile sağlanır ve kuraklık yönetiminin nasıl olması gerektiğinin anlaşılabilmesi için kuraklık ve kuraklık ile ilgili tanımların iyi bilinmesi gerekir. Doğal olaylara bağlı olan kuraklık ve insani müdahalelerin de etkili olduğu su kıtlığı durumu genellikle aynı dönemde oluştuğundan bu iki olgu sıklıkla karıştırılmakta ve birbirleri yerine kullanılmaktadır. Su kıtlığı, su kaynaklarının, uzun vadeli ortalama gereksinimleri karşılama konusundaki yetersizliğidir. Kuraklık ise ortalama su mevcudiyetinin göreceli ve 3

22 geçici olarak düşüşünü, doğal su mevcudiyetinin ortalama seviyesinden sapmasını temel alarak ve bunun doğal bir olgu olduğunu düşünerek gösterir (AB, 2012). Başka bir deyişle, "kuraklık" yağış eksikliği nedeniyle su durumuna geçici bir düşüş anlamına gelirken, "su kıtlığı" su talebinin sürdürülebilir koşullarda yararlanılabilir su kaynaklarını aştığı anlamına gelir Kuraklık Çeşitleri Bugüne kadar kuraklık; meteorolojik, tarımsal, hidrolojik, coğrafîk hatta sosyal ve ekonomik yönlerden farklı biçimlerde tanımlanmış ve farklı isimler altında değerlendirilmiştir. Bu tanımlar bir değişkeni ya da birçok değişkeni içerdiği gibi, bunların zararlı etkilerini de içeren çok sayıda kritere göre yapılmaktadır. Yani yağış, sıcaklık, nem, buharlaşma, terleme, toprak nemi, rüzgâr gibi değişkenler ile bunların eksikliği veya fazlalığıyla ilişkili olarak ortaya çıkan tehlikeli olaylar da göz önüne alınmaktadır (Türkeş, 1990) Meteorolojik Kuraklık Meteorolojik kuraklık, belirli bir yerde ve sürede ortalamaya göre yağıştaki azalmanın esas olarak alındığı kuraklıktır. Meteorolojik kuraklığın belirlenmesinde her bölgeye, hatta ülkeye göre değişik istatistiksel yöntemler ve yağış için farklı sınır değerleri kullanılmaktadır. Örneğin; bazı yerlerde 21 günlük yağış toplamı, normalinin 1/3'ünden daha az ise ya da orada 15 gün yağış olmamışsa, bu durum meteorolojik kuraklık olarak değerlendirilmektedir (Türkeş, 1990) Hidrolojik Kuraklık Hidrolojik kuraklık, yer üstü ve yer altı sularındaki azalmanın ölçü olarak alındığı kuraklık türü olup hidrolojik açıdan yeterli suyun bulunmamasıdır. Hidrolojik kuraklık ve şiddeti, su ortamlarının (akarsu, göl, baraj, yer altı suyu, vb.) gözlenmesi ve yapılan seviye ölçümleriyle tespit edilmektedir. Yağış eksikliği ile akarsu ve rezervuarlardaki (hazne) su eksikliği arasında zamana bağlı doğrudan bir ilişki olduğu için, hidrolojik ölçümler kuraklığın ilk göstergelerinden değildir. Yaşanan her hangi bir meteorolojik kuraklık son bulduktan sonra bile, hidrolojik 4

23 kuraklık, kuraklığın etkili olduğu bölgenin fiziki coğrafya (topografya, iklim, vejetasyon, hidrografya ve hidroloji) ve toprak özelliklerine bağlı olarak değişen gecikme süreleriyle birlikte varlığını uzun bir süre sürdürebilir (Türkeş, 1990) Tarımsal Kuraklık Bitkinin büyüyüp gelişmesi için gerekli olan suyun kök bölgesinde yeteri kadar bulunmaması tarımsal kuraklığı ifade eder. Özellikle büyüme periyodu boyunca, bitkinin suya en hassas olduğu dönemde bitki için toprakta yeterli nemin olmadığı koşulda tarımsal kuraklık oluşur (Wilhite & Glantz, 1985). Tarımsal kuraklık, özellikle kuru tarım alanlarında meteorolojik kuraklığın hemen ardından oluşabilirken sulamalı tarım yapılan bölgelerde hidrolojik kuraklık ile birlikte görülebilir Sosyo ekonomik Kuraklık Meteorolojik, tarımsal ve hidrolojik kuraklıklar, hem kuraklığın şiddeti ve süresi arttıkça ve sistemin (tarım, enerji, ekolojik, kentsel ve sosyoekonomik, vb.) kuraklığa karşı açık olma ve etkilenme düzeyi yükseldikçe, hem de kuraklık risk yönetimi ve kuraklık yönetimi planlarının bulunmaması ya da bulunsa bile iyi çalışmaması durumunda, sonuçları açısından sosyoekonomik kuraklığa dönüşebilmektedir (Wilhite & Glantz, 1985) Türkiye'de Kuraklık Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) tarafından belirlenen alan sınıflama sistemine göre (FAO, 1987) Türkiye de yaklaşık 20 milyon hektar kurak, 31 milyon hektar (göller dâhil) yarı kurak saha bulunmaktadır. Ülkemizin %26,6 sı kurak alan, %37,3 i yarı kurak alan olarak tanımlanmıştır. Bu hesaba göre ülkemiz kurak ve yarı kurak alanların, topraklarının yaklaşık %54'üni oluşturduğu bir bölgede yer almaktadır. Türkiye de net tüketilebilir su miktarı 112 milyar m³/yıl (98 milyar m³ yüzey ve 14 milyar m³ yeraltı suyu) olarak belirtilmektedir. Giderek azalan yağışlar, kaçak su kullanımı ve yeraltı suyuna olan yoğun talep sonucu yeraltı su seviyeleri hızla 5

24 düşmektedir. Yer altı kaynaklarında eksilen tatlı suyun yerine tuzlu su girişi olmakta, bunun etkisiyle yeraltı suları nicelik ve nitelik olarak sürekli bozulmaktadır. Türkiye de bulunan su kaynaklarının %36'lık kısmı değerlendirilirken, %64'lük kısmı değerlendirilmemektedir. Kaynakların en kısa sürede ve en etkin şekilde kullanımına yönelik yatırımlar yapılması gerekmektedir (DSİ, 2012b). Su kaynaklarına olan talep giderek artmaktadır. Sektörel su kullanımı projeksiyonu DSİ tarafından, 2030 yılı için Tablo 2-1 ve Şekil 2-1 deki gibi yapılmıştır. Su ve kuraklık yönetiminin bu veriler ışığında gerçekleştirilmesi öngörülmektedir. (a) (b) Şekil 2-1 Türkiye nin su talebi projeksiyonu a) 2010 yılı b) 2030 yılı (DSİ, 2012b) Tablo 2-1 Türkiye nin yıllık su talebi projeksiyonu (DSİ, 2012b) 2010 YILI 2030 YILI SULAMA 29,6 milyar m 3 72 milyar m 3 İÇME SUYU 6,2 milyar m 3 18 milyar m 3 SANAYİ 4,3 milyar m 3 22 milyar m 3 TOPLAM 40,1 milyar m milyar m 3 Türkiye de kişi başına yılda yaklaşık 1430 m³ su düşmektedir yılında ise, nüfusun 100 milyona ulaşacağı ve kişi başına düşen su miktarının 1100m³ olacağı öngörülmektedir. Bu durumda Türkiye nin su kıtlığı yaşayan bir ülke durumuna gelmesi muhtemel görülmektedir. Bu nedenle ülkemizin su zengini bir ülke olduğunu söylemek zordur. (Çiçek, Karaaslan, Aslan, Yaman, & Akca, 2008) 6

25 Türkiye, gelecek 25 yılda etkilerinin daha fazla görüleceği küresel iklim değişikliğinden etkilenecek ülkeler arasındadır. İklim değişikliği projeksiyonlarına göre, gelecek dönemlerde, Ege ve Orta Anadolu Bölgelerinin çok ciddi su sıkıntısıyla bas etmek zorunda kalacağı görülebilmektedir. (Demircan, ve diğerleri, 2014) Türkiye düzenli yağış rejimine sahip değildir. Yağışların yıllara mevsimlere, aylara göre dağılımda, düzensizlikler olduğu gibi ülke genelinde kaydedilen toplam yağışların bölgelere, hatta aynı bölge içerisinde merkezlere dağılımında büyük farklılıklar mevcuttur. Bu özelliğinden dolayı Türkiye, Dünya Meteoroloji Teşkilatı tarafından muhtemel kuraklık riski taşıyan 76 ülke arasında sayılmıştır. (Yağcı, 2007) 2.3. Kuraklık Analiz Yöntemleri Her ne kadar yağış miktarı kuraklığın oluşumunun önemli göstergelerinden olsa da, kuraklığın yegâne belirtisi yağış değildir. Örneğin, aynı miktar yağış, düşük sıcaklıklarda nemli bir ortam oluştururken, yüksek sıcaklıkta kuraklığa neden olmaktadır. Bu sebeple kuraklık konusu birçok farklı parametreyi birden ele alan farklı indisler ve indikatörler kullanılarak değerlendirilmektedir. İndis ve indikatörlerin kuraklık tespit yöntemi olarak kullanılması, tarihsel kayıtlardaki meteorolojik, hidrolojik ya da tarımsal kuraklık dönemlerinin doğru nitelendirilebilmesini sağlar. Kuraklığın nitelendirilmesi ile birlikte kuraklığın bir coğrafi alan üzerindeki etkilerinin ortaya konulması çalışmaları gerçekleştirilebilmektedir. (Türkeş, 1990) Ülkemizde ve dünyada kuraklık tespiti amacıyla kullanılan belli başlı yöntemler aşağıda açıklanmıştır Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SPI) Standartlaştırılmış Yağış indisi (SPI) kuraklığın izlenmesi amacıyla geliştirilmiş olan önemli bir kuraklık izleme aracıdır. SPI girdi parametresi olarak aylık yağış verilerini kullandığından dönemsel meteorolojik kuraklıkların tespitinde önemli bir araçtır (McKee, Doesken, & Kleist, 1993). 7

26 SPI kuraklık sınıfları, standart normal dağılımlı (Gaussian) yağış dizilerinden elde edilir. Oysa yağış dizilerinin olasılık dağılım fonksiyonu genelde normal dağılıma uymaz (McKee, Doesken, & Kleist, 1993). Yağış verilerine en iyi uyan olasılık dağılımı Gamma olasılık dağılımıdır (Thom, 1966). SPI yönteminde, yağış verilerinden elde edilen olasılık dağılım fonksiyonları Gamma olasılık dağılım fonksiyonlarına dönüştürülür (McKee, Doesken, & Kleist, 1993) (1995). Gamma olasılık dağılım fonksiyonundan elde edilen yağış olasılıkları, ters standart normal dağılım fonksiyonu kullanılarak, normalleştirilmiş standart yağış dizilerine dönüştürülür. Sonuç olarak ortalaması sıfır ve varyansı bir olan standartlaştırılmış bir yağış indisi hesaplanmış olur. Elde edilen SPI değerleri, Tablo 2-2'de verilen eşik değerler dikkate alınarak kuraklık/nemlilik sınıflarına dönüştürülebilir (McKee, Doesken, & Kleist, 1993). Tablo 2-2 Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SPI) Kuraklık/Nemlilik sınıflandırması. (McKee, Doesken, & Kleist, 1993) Standart Yağış İndisi (SPI) Yağış (Kuraklık/Nemlilik) Sınıfı 2 ve üzeri Aşırı nemli Çok nemli Orta düzeyde nemli Normale yakın nemlice Normal Normale yakın kurakça Orta düzeyde kurak Şiddetli kurak -2 ve altı Aşırı kurak Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) Dünyada tarımsal kuraklığın tespiti için sıklıkla kullanılan Palmer Kuraklık Şiddet İndisi incelenen bölgenin toprak su/nem dengesini esas alır. Hesaplamalar haftalık ya da aylık toplam yağış, haftalık ya da aylık ortalama hava sıcaklığı ve çalışılan alana ait toprak nemi verilerine dayanır. Hesaplamalarda, toprak neminin gerçek koşullara yakın bir şekilde tespit edilmesi önem arz eder (Palmer, 1965). 8

27 Ülkemizde toprak nemi ölçümleri MGM tarafından 2013 yılında başlatılmış olup kalibrasyon çalışmaları sürdürülmektedir. Bu nedenle Türkiye'de geçmişe yönelik olarak gerçekleştirilecek Palmer Kuraklık İndisi hesaplamalarında toprak nemi için birçok önemli kabule dayanan deneysel bir yaklaşım kullanılabilir. PDSI değerinin hesaplanması için, nem sapması indisinin ve Palmer Z- indeksinin de hesaplanması gerekmektedir. PDSI değeri aşağıda verilen formül ile hesaplanabilir. X i = X i 1 + Z i (X i 1) Z i değeri nem sapması indisi ile bölgesel iklim düzeltme katsayısının çarpılması ile elde edilir. X i değeri ise i'inci ayda tespit edilen PDSI değerini temsil eder. Tespit edilen PDSI değerleri kuraklık sınıflarına dönüştürülür. (Tablo 2-3) (Palmer, 1965) Tablo 2-3 Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) Kuraklık/Nemlilik sınıflandırması (Palmer, 1965) Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) Kuraklık/Nemlilik Sınıfı 4.00 ve üzeri Aşırı nemli Çok nemli Orta nemli Az nemli Nemli Devre Başlangıcı Normal Kuru Devre Başlangıcı Hafif kurak Orta kurak Şiddetli kurak ve altı Aşırı kurak Normalin Yüzdesi İndisi (PNPI) Normal Yağışın Yüzdesi İndisi (PNPI) değeri kuraklık tespiti yapılacak zaman aralığının yağış toplamının aynı döneme ait uzun yıllar ortalamasına bölünmesi ile elde edilir. 9

28 PNPI indisi farklı zaman ölçeklerinde hesaplanabilir. Aylık, mevsimlik ya da yıllık olarak gerçekleştirilen analizler, meteorolojik ve tarımsal kuraklıkla ilgili çalışmalarda kullanılmaktadır. PNPI kuraklık analizleri için oldukça basit bir alternatif olmakla birlikte, bir takım sorunları da beraberinde getirmektedir. PNPI indisi şiddetli kurak koşullardan (sıfıra yakın yağış değerlerinden) çok fazla etkilenmekte ve yağışlar genellikle normal dağılım göstermediğinden SPI indisi gibi normal dağılıma dönüştürülmüş yağış indislerinin sonuçları ile birlikte değerlendirilememektedir. Bu anlamda PNPI tek başına uygun bir karar destek aracı değildir (Willeke, Hosking, Wallis, & Guttman, 1994). Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından 12 aylık kuraklık analizleri için önerilen PNPI indisi kuraklık sınıfları Tablo 2-4 de gösterilmektedir (MGM, 2015b). Tablo 2-4 Normalin Yüzdesi İndisi (PNPI) Kuraklık sınıflandırması (12 Aylık Analizler için) PNPI İndisi Kuraklık/Nemlilik Sınıfı 85 ve üzeri Kurak Değil Hafif kurak Orta kurak 65 ve Altı Şiddetli kurak Ondalıklar (Deciles) İndisi Ondalıklar (Deciles) İndisi özellikle Avustralya'da kuraklık analizlerinde sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde aylık yağışlar ondalıklar halinde gruplanır ve normalden çok daha düşük yağışların %20'den daha fazla olasılıkla yaşanamayacağı düşünülür (Gibbs & Maher, 1967). Kuraklık şiddetinin derecesi aylık olarak elde edilen yağış verisinin hangi ondalık dilim içerisinde yer aldığına göre belirlenir. Bu yöntem ile kuraklığın hesaplanmasının kolay olması ve yöntemin Palmer Kuraklık İndisi kadar çok varsayım içermemesi, Avustralya Kuraklık İzleme Sistemi tarafından tercih edilmesinin temel sebepleridir (Smith, Hutchinson, & McArthur, 1993). 10

29 Ondalıklar indisine göre kuraklık sınıflandırılması Tablo 2-5 de gösterilmektedir. Tablo 2-5 Ondalıklar İndisine Göre Kuraklık/Nemlilik sınıflandırması Ondalık Değeri Kuraklık / Nemlilik Sınıfı 9-10 (En yüksek %20) Çok Nemli 7-8 (Bir sonraki en yüksek %20) Nemli 5-6 (Orta %20) Normal 3-4 (Bir sonraki en düşük %20) Kurak 1-2 (En düşük %20) Çok Kurak Aydeniz İndisi Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından kuraklık indisi olarak da kullanılmakta olan Aydeniz iklim sınıflandırması, Aydeniz İndisinin aldığı değerlere göre iklim özelliklerini Tablo 2-6 de gösterildiği şekilde açıklamıştır (Bozkurt, 1996). Tablo 2-6 Aydeniz Kuraklık İndisi İklim Sınıflandırması (Bozkurt, 1996). Kuraklık İndisi Kuraklık Katsayısı İklim Özelliği 4.00 ve üzeri 0.25 ve üzeri Aşırı Nemli Nemli Yarı nemli Yarı kurak Kurak Çok kurak 0.40 ve altı 2.50 ve üzeri Çöl Aydeniz kuraklık indisi aylık veya yıllık periyotlar için hesaplanabilir. Aylık Aydeniz Kuraklık İndisi (AKia) ve Kuraklık Katsayısı (Kk) aşağıdaki eşitlikler kullanılarak hesaplanır: AK ia = K k = 1 AK ia P RH T GSO Yıllık Aydeniz Kuraklık İndisi (AKiy) ve Aydeniz Kuraklık Katsayısı (Kk) sırasıyla aşağıdaki eşitlikler yardımıyla hesaplanır: 11

30 AK iy = K k = 1 AK iy P RH T GSO+15 NDO Eşitliklerde: P: Yıllık ortalama toplam yağış tutarı (cm) T: Yıllık ortalama hava sıcaklığı ( C) RH: Yıllık ortalama bağıl nem GSO: Yıllık ortalama gerçek güneşlenme süresinin istasyonun bulunduğu enlemin (enlem derecesinin) kuramsal güneşlenme süresine oranı (%) NDO: yıl içindeki nemli dönemlerin oranı (%) (12 ay için ayrı ayrı hesaplanan AKia değerlerinin 0.40 dan fazla olduğu ay sayısının 12 ye oranı.) Erinç Kuraklık İndisi Kuraklık (Yağış Etkinliği) İndisi (Im), yağış miktarının -buharlaşma yoluyla su açığına neden olduğu kabul edilen ortalama maksimum en yüksek hava sıcaklığına ( C) oranına dayanır (Erinç, 1965). I m = P T max Burada P ve T max, yıllık yağış toplamlarının (mm) ve yıllık ortalama maksimum hava sıcaklıklarının ( C) uzun süreli ortalamalarıdır. (Erinç, 1965), indis sonuçlarını altı farklı iklim ve vejetasyon tipine göre sınıflandırmıştır (Tablo 2-7). 12

31 Tablo 2-7 Erinç Kuraklık İndisi İklim Sınıfları Im İklim Tipi Vejetasyon Tipi 55 ve üzeri Çok Nemli Çok Nemli Orman Nemli Nemli Orman Yarı nemli Park Görünümlü Kuru Orman Yarı kurak Step 8-15 Kurak Çölümsü Step 8 ve altı Tam Kurak Çöl Standartlaştırılmış Akış İndisi (SRI) Kuraklıkların tespitinde girdi parametresi olarak yağış verilerini kullanan SPI meteorolojik kuraklıkların tespitinde kullanmakta iken, girdi parametresi olarak akım verilerini Standartlaştırılmış Akış indisi (SRI) hidrolojik kuraklıkların tespitinde kullanılır. SPI ve SRI değerlerinin zamana bağlı değişiminde belli bir korelasyona sahip olduğunu gösteren birçok çalışma mevcuttur (Wood & Shukla, 2007). SRI hesaplama sistemi SPI ile birebir aynı olmakla birlikte SPI hesaplarında aylık yağış verileri yerine girdi parametresi olarak aylık akış verileri kullanılmaktadır Standartlaştırılmış Yeraltı Suyu Seviyesi İndisi (SGI) Meteorolojik kuraklık ile başlayan kuraklık olayları zamanla yüzey suyunda azalmalara yol açabildiği gibi yer altı suyunda eksilmelere de yol açabilmektedir. Meteorolojik kuraklıkların ölçülmesinde SPI yöntemi, hidrolojik kuraklıkların ölçülmesinde SRI yöntemi kullanılırken yer altı suyunun kuraklıktan etkilenmesi Standartlaştırılmış Yeraltı Suyu İndisi SGI ile ölçülebilir (Bloomfield & Marchant, 2013). SGI, SPI ve SRI ile aynı hesaplama sistematiğine sahip olup girdi parametresi olarak yer altı suyu seviyelerini kullanır Su Kullanımı İndisi (WEI) Su çekim oranı (Withdrawal Ratio) adıyla da bilinen Su Kullanımı İndisi (WEI) su kaynaklarının yıllık kullanımımın uzun yıllar boyunca mevcut olan su 13

32 potansiyeline oranıdır. Su kullanım indisi, su kullanımının kaynakları ne düzeyde baskı altına aldığını gösterir (Kossida, Kakava, Koutiva, & Tekidou, 2012). WEI, su çevriminin meteorolojik ve hidrolojik elementlerini içermediği için bir kuraklık indisi olarak nitelendirilemese de kuraklığın oluşturduğu etkileri su kaynaklarının kullanımı bakış açısıyla sunabilmektedir Kuraklıkların Etkilerinin Değerlendirilmesi Kuraklık tarım alanlarından halk sağlığına birçok sosyo-ekonomik aktiviteyi etkileyen, çevresel sistemlerin sürdürülebilirliğini tehdit eden oldukça maliyetli bir doğal afettir (Calow, Robins, Macdonald, & Nicol, 1999) (Wilhite D., 2000) (Sheffield, Andreadis, Wood, & Lettenmaier, 2009) (Mishra & Singh, 2010). Kuraklık yalnızca fiziksel bir olay olarak değil, iklimdeki doğal değişimlerin, su kaynakları, su talebi ve su kullanan sistemler ile karşılıklı etkileşimi olarak değerlendirilmelidir. Bu sistemler doğal kaynakları uygun bir şekilde kullanmıyorsa kuraklık etkilerini çok ciddi oranda artırabilirler (Wilhite, Svoboda, & Hayes, 2007). Farklı sektörlere ve ekonomik aktivitelere etki eden kuraklık, yağış azlığının ortaya çıkmasından çok sonra da doğrudan ve dolaylı etkilerini gösterebilir. Tek bir kuraklık olayı genellikle farklı yıllara dağılmış olarak yaşanır ancak kuraklık etkisi yıllar arasında eşit olarak dağılım göstermez (Wilhite, Svoboda, & Hayes, 2007). Birçok farklı grubun ve sektörün kuraklıktan etkilenebilmesi, kuraklığın geniş alanlara yayılabilmesi ve çevresel etkilerin belirlenmesinin zorluğu kuraklıkların maliyetinin belirlenmesini güçleştirmektedir. Kuraklık etkileri genellikle ekonomik, çevresel ve sosyal etkiler olarak sınıflandırılır. Kuraklık etkilerinin belirlenmesi için kapsamlı ve bilgilendirici verilerin kullanılması gerekmektedir. Bu bilgiler kuraklık tehlikesine karşı hassasiyetin belirlenmesi ile kuraklık izleme, tahmin, etki azaltımı ve hazırlık çalışmalarına yapılan yatırımların daha doğru bir temele dayandırılabilmesini sağlar (Wilhite, Svoboda, & Hayes, 2007). 14

33 BÖLÜM 3 3. BÜYÜK MENDERES HAVZASI GENEL BİLGİLERİ Büyük Menderes Havzası, Batı Anadolu da, 37 6' ' kuzey enlemleri ile ' doğu boylamları arasında yer almaktadır. Yağış alanı km 2 olan Büyük Menderes Havzası, ülke yüzölçümünün yaklaşık %3,1 ini oluşturmaktadır. Havza konumu Şekil 3-1 de gösterilmektedir. Şekil 3-1 Büyük Menderes Havzasının Konumu Büyük Menderes Havzası batıda Ege Denizi, doğuda Sandıklı Dağları, kuzeyde Samsun, Cevizli, Elma ve Murat Dağları, güneyde ise Madran, Babadağ ve Bozdağları ile çevrilidir. Havzada yer alan coğrafi şekiller Şekil 3-2 de gösterilmektedir. 15

34 Şekil 3-2 Büyük Menderes Havzası Topografyası Büyük Menderes Nehri havzanın başlıca akarsuyudur. Büyük Menderes Nehrinin önemli kolları Çine, Akçay, Emir, Banaz, Kufi, Dandalaz ve Madran Çaylarıdır. Büyük Menderes Havzasında yer alan akarsular Şekil 3-3 de gösterilmektedir. Havzada yer alan başlıca akarsulara ait bilgiler Tablo 3-1 de verilmiştir. Şekil 3-3 Büyük Menderes Havzasında Yer Alan Akarsular 16

35 Tablo 3-1 Büyük Menderes Havzasında Yer Alan Başlıca Akarsular (TÜBİTAK MAM, 2010) No Akarsu Adı Türü Uzunluğu (m) 1 Büyük Menderes Nehri Nehir Banaz Çayı Çay Akçay Çay Kufi Çayı Çay Dokuzsele Deresi Dere Geyre Çayı Çay Dipsiz Çayı Çay Çine Çayı Çay Hamam Çayı Çay Yerleşim Yerleri Afyonkarahisar, Aydın, Burdur, Denizli, Isparta, İzmir, Kütahya, Manisa, Muğla ve Uşak illeri Büyük Menderes Havzası sınırları içerisinde yer almaktadır. Denizli, Aydın, Uşak, Afyonkarahisar ve Muğla illerine bağlı bölgeler Büyük Menderes Havzası alanının yaklaşık %98 ini oluşturmaktadır. Büyük Menderes Havzası alanlarının iller arasında paylaşımı Şekil 3-4 de, Havzada yer alan illerin havza içerisinde kalan alanları Tablo 3-2 de gösterilmektedir. Büyük Menderes Havzası siyasi haritası Şekil 3-5 de gösterilmektedir. Şekil 3-4 Büyük Menderes Havzası Alanlarının İller Arasında Paylaşımı 17

36 Tablo 3-2 Büyük Menderes Havzasında Bulunan İllerin Havza İçerisinde Kalan Alanları İller İl Alanının Havzaya Giren Havzanın İllere göre Dağılımı Kısmı (%) (%) Denizli 71,15 32,1 Aydın 96,03 29,39 Uşak 67,28 13,84 Afyonkarahisar 22,98 12,69 Muğla 19,41 9,52 İzmir 3,67 1,71 Isparta 1,56 0,54 Burdur 0,61 0,16 Kütahya 0,06 0,03 Manisa 0,04 0,02 TOPLAM Şekil 3-5 Büyük Menderes Havzası Siyasi Haritası 3.2. Arazi Kullanımı CORINE Sınıflandırma Sistemi, Coordination of Information on the Environment (Çevresel Bilginin Koordinasyonu), verilerine göre Büyük Menderes Havzasında Arazi Kullanımının Dağılımı Şekil 3-6 ve Şekil 3-7 de gösterilmektedir. 18

37 Şekil 3-6 Büyük Menderes Havzası Arazi Kullanımının Dağılımı (CORINE 1. Seviye) Şekil 3-7 Büyük Menderes Havzası Arazi Kullanımının Dağılımı (CORINE 2. Seviye) 3.3. Sosyo-Ekonomi Tarım ve Hayvancılık Büyük Menderes Nehri etrafında yer alan ve Büyük Menderes Ovası olarak bilinen alan tarım açısından oldukça verimli bir bölgedir. Büyük Menderes Havzasında yetişen en yaygın tarımsal ürünler pamuk, zeytin, incir, kestane, buğday, mısır, arpa, ayçiçeği ile meyve ve sebzelerdir. Havza alanının %44 ü tarım alanı olarak kullanılmaktadır (TÜBİTAK MAM, 2010). Hayvancılık havzanın önemli geçim kaynaklarındandır. Havza genelinde yaklaşık 550 bin adet büyükbaş, 930 bin adet küçükbaş ve 11 milyon adet kümes hayvanı bulunmaktadır (TÜBİTAK MAM, 2010). 19

38 Havzada arıcılık faaliyetleri de önemli bir ekonomik değere sahiptir. Havza illerinin 2014 yılı 62 kg/kovan bal üretim verimi Türkiye ortalamasının çok üzerindedir (TUİK, ). Ayrıca Büyük Menderes Nehri ve kollarında su ürünleri üretimi önemli bir ekonomik faaliyet olup başta alabalık olmak üzere havza içinde yılda ortalama 1200 ton su ürünü üretilmektedir (TUIK, 2015b). Havzanın sulama suyu ihtiyacı 2015 yılında milyar m³/yıl iken bu değerin 2050 yılına kadar 2.9 milyar m³/yıl seviyesine ulaşması beklenmektedir. (SYGM, 2015). Havza nın yıllık sulama suyu ihtiyacının projeksiyonu Şekil 3-8 de gösterilmektedir. Şekil 3-8 Büyük Menderes Havzası Yıllık Sulama Suyu İhtiyacı Projeksiyonu Sanayi Büyük Menderes Havzası nda gıda (incir işleme, zeytinyağı üretimi), deri, tekstil, sanayileri ve madencilik başlıca sanayi faaliyetleridir (TÜBİTAK MAM, 2010). Aydın genelinde 153 adet zeytinyağı üretim tesisi yer almaktadır. Ayrıca Aydın ın Söke ilçesi ve çevresinde pamuk ve incir işleme tesisleri, Karacasu ilçesinde ise deri işleme tesisleri yer almaktadır. Denizli ilinde tekstil ve hazır giyim sektörü ağırlıklı sanayi üretimi gerçekleştirilmektedir. Uşak ilinde de ağırlıklı olarak deri ve tekstil işleme sanayisi bulunmaktadır. Havza içerisine Aydın da iki, Denizli 20

39 ve Uşak ta birer olmak üzere aktif olarak faaliyet gösteren toplam dört adet Organize Sanayi Bölgesi (OSB) bulunmaktadır (TÜBİTAK MAM, 2010). Havzanın yıllık sanayi suyu ihtiyacı 2015 yılı için 188,67 milyon m³ olup bu değerin ülkemizin GSMH artış hızına bağlı olarak değişeceği, buna göre 2050 yılında 300 milyon m³, 2100 yılında ise 400 milyon m³ olacağı öngörülmektedir (SYGM, 2015). Havza nın yıllık sanayi suyu ihtiyacının projeksiyonu Şekil 3-9 da gösterilmektedir. Şekil 3-9 Büyük Menderes Havzası Yıllık Sanayi Suyu İhtiyacı Projeksiyonu Enerji Havzanın elektrik üretiminin büyük kısmı doğalgaz çevrim santralleri vasıtası ile sağlanmaktadır. Bu santraller sanayinin de daha yoğun olduğu Denizli bölgesinde yoğunlaşmıştır. Muğla ilinin havza içerisinde kalan bölümünde yüksek kurulu güce sahip kömür santralleri yer almaktadır. Havzada yer alan jeotermal kaynakların oldukça fazla olması özellikle Aydın ve çevresinde çok sayıda jeotermal enerji santralinin kurulmasını sağlamıştır. Ayrıca havza genelinde güneş ve rüzgâr enerjisinden elektrik üretimi yenilenebilir enerji üretimine verilen devlet teşviklerinin ve havza potansiyelinin etkisi ile giderek artmaktadır. Büyük Menderes Havzası sınırları içerisinde 30 adet hidroelektrik santral (HES) yer almakta olup bunların 3 ü DSİ tarafından, kalan 27 si de özel sektör 21

40 tarafından inşa edilmiştir. Havzadaki Hidroelektrik santrallerin toplam kurulu gücü MW olup tamamı yılda ortalama 1982,8 GWh enerji üretimi gerçekleştirmektedir (DSİ, 2015). Büyük Menderes Havzasında yer alan hidroelektrik santraller Türkiye nin HES üretiminin yaklaşık %3.3 ünü karşılamakta, bu oran ülkemiz enerji ihtiyacının yaklaşık %0.82 sine denk gelmektedir (DSİ, 2015). Kuraklık olaylarının akım miktarlarını ve rezervuar su seviyelerini düşürmesi hidroelektrik enerji üretimini olumsuz etkilemesini kaçınılmaz hale getirmektedir. Havzada yer alan Hidroelektrik Santrallere ilişkin bilgiler Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü resmi internet sitesinden alınarak derlenmiş olup Tablo 3-3 de gösterilmektedir. Tablo 3-3 Büyük Menderes Havzası Hidroelektrik Santralleri (DSİ, 2015) İNŞA EDEN PROJE ADI İli Tipi Kurul u Güç (MW) Ortalama Enerji Üretimi (GWh/Yıl) 1 DSİ DALAMAN-AKKÖPRÜ BARAJI VE HES Muğla Baraj DSİ ADIGÜZEL BARAJI VE HES Denizli Baraj Özel Sektör EŞEN I BARAJI HES Muğla Baraj DSİ KEMER BARAJI VE HES Aydın Baraj Özel Sektör ÇİNE ADNAN MENDERES BARAJI VE HES Aydın Baraj 46, Özel Sektör EŞEN II HES (SERBEST ÜRT) Muğla Kanal ,5 7 Özel Sektör AKÇAY HES Aydın Kanal 28,78 94,88 8 Özel Sektör CİNDERE BARAJI VE HES Denizli Baraj 28,72 88,1 9 Özel Sektör FETHİYE HES Muğla Kanal 16, Özel Sektör AKKENT-ÇALKUYUCAK HES Denizli Kanal 13,49 39,89 11 Özel Sektör AKBAŞ HES Denizli Kanal 12,502 45,5 12 Özel Sektör KAVAKÇALI HES Muğla Kanal 11,143 44,29 13 Özel Sektör GÖKYAR HES Muğla Kanal 10, Özel Sektör DEMİRCİLER HES Denizli Kanal 9,4 30,5 15 Özel Sektör FESLEK HES (SERBEST ÜRT) Aydın Kanal 8, Özel Sektör ÇALDERE HES Muğla Kanal 8, Özel Sektör AŞAĞIDALAMAN I HES (OTOP) Muğla Kanal 7, Özel Sektör AŞAĞIDALAMAN II HES (OTOP) Muğla Kanal 7, Özel Sektör AŞAĞIDALAMAN III HES (OTOP) Muğla Kanal 7, Özel Sektör AŞAĞIDALAMAN IV HES (OTOP) Muğla Kanal 7, Özel Sektör AŞAĞIDALAMAN V HES (OTOP) Muğla Kanal 7, Özel Sektör SIRMA HES Aydın Kanal 5,85 23,2 23 Özel Sektör DODURGALAR HES Denizli Kanal 3,66 14,9 24 Özel Sektör BEREKET I HES (SERBEST ÜRT) Denizli Kanal 3, Özel Sektör DARIVEREN HES Denizli Kanal 3,065 5,64 26 Özel Sektör DİNAR II HES Afyon Kanal 3 22,3 27 Özel Sektör ÇAL HES Denizli Kanal 2,2 11,75 28 Özel Sektör EGE I HES Denizli Kanal 0,92 4,38 29 Özel Sektör BAŞARAN HES Aydın Kanal 0,55 4,27 30 Özel Sektör BAĞCI-BEYOBASI HES (OTOP) Muğla Kanal 0,3 1,7 22

41 Turizm Büyük Menderes Havzasında Turizm sektörü Ege Denizine kıyısı olan Aydın ın Didim ilçesinde ve sınırları içerisinde termal kaynaklar bulunan Denizli nin Pamukkale ilçesinde oldukça gelişmiştir. Ayrıca havza sınırları içerisinde Afyon un Dinar ve Sandıklı ilçelerinde de termal oteller ve turizm faaliyetleri bulunmaktadır (TÜBİTAK MAM, 2010) Nüfus Büyük Menderes Havzasının toplam nüfusu yaz ve kış ayları itibariyle yaklaşık 500 bin kişi farklılık göstermektedir. Havza toplam nüfusu yaklaşık kişidir yılına kadar havza nüfusunun kişiyi geçeceği öngörülmektedir (SYGM, 2015). Havzada yer alan ilçelerin 2015 nüfusları Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi (ADNKS) den alınmış olup Tablo 3-4 de gösterilmektedir (TUIK, 2015a). 23

42 Tablo 3-4 Büyük Menderes Havzasında Yer Alan İlçelerin 2015 yılı Nüfusları (TUIK, 2015a) Yerleşim Yeri Kişi Sayısı Yerleşim Yeri Kişi Sayısı Afyon Aydın Dinar Bozdoğan Hocalar Buharkent Kızılören 2526 Çine Sandıklı Didim Sinanpaşa Efeler Denizli Germencik Akköy İncirliova Babadağ 6623 Karacasu Baklan 5800 Karpuzlu Bekilli 7512 Koçarlı Beyağaç 6922 Köşk Bozkurt Kuyucak Buldan Nazilli Çal Söke Çivril Sultanhisar Güney Yenipazar Honaz Uşak Kale Banaz Merkezefendi Eşme Sarayköy Karahallı Tavas Merkez Muğla Sivaslı Kavaklıdere Ulubey Milas Yatağan

43 BÖLÜM 4 4. BÜYÜK MENDERES HAVZASI İKLİM VE SU KAYNAKLARI 4.1. İklim Ege, Akdeniz ve İç Anadolu Bölgelerinin geçiş noktasında yer alan Büyük Menderes Havzası ikliminde farklı bölgeler arasında yer yer ciddi farklar görülebilmektedir. Örneğin Yukarı Büyük Menderes Havzası olarak bilinen havzanın doğusu ile Aşağı Büyük Menderes Havzası olarak bilinen havzanın batısı arasında yağış, sıcaklık, buharlaşma gibi iklimsel veriler açısından ciddi farklar bulunmaktadır. Havzanın yağış, sıcaklık ve buharlaşma gibi iklim parametrelerinin belirlenmesinde, Bölüm de detayları verilmiş olan 14 farklı Meteorolojik Gözlem İstasyonunun verileri değerlendirilmiştir Yağış Büyük Menderes Havzasının içinde ve civarında yer alan 14 farklı istasyonun aylık toplam yağış verisi MGM veri tabanından alınmıştır. (MGM, 2015a) Söz konusu istasyonlara ait aylık toplam yağışların ortalaması Şekil 4-1 de yıllık ortalama yağış dağılımı Şekil 4-2 de gösterilmektedir. Havza genelinde yağışların büyük bölümü sonbahar ve kış aylarında düşmektedir. Havzanın güneyinde akdeniz iklimi görüldüğünden bu bölgede kış yağışları havzanın iç kesimlerine ve ege kıyılarına oranla çok fazladır. Havza genelinde ortalama yağış yılda 600mm civarındadır. 25

44 Şekil 4-1 Büyük Menderes Havzası Yıllık Toplam Yağış Ortalaması Şekil 4-2 Büyük Menderes Havzası Yıllık Ortalama Yağış Dağılımı 26

45 Sıcaklık Büyük Menderes Havzasının içinde ve civarında yer alan 14 farklı istasyonun aylık ortalama sıcaklık verisi MGM veri tabanından alınmıştır. (MGM, 2015a) Söz konusu istasyonlara ait aylık sıcaklıkların ortalaması Şekil 4-3 de yıllık ortalama sıcaklık dağılımı Şekil 4-4 de gösterilmektedir. Havzanın yıllık ortalama sıcaklığı 15 C civarında olup bu değer yaz aylarında C, kış aylarında ise 6 C olmaktadır. Havzanın Yukarı Büyük Menderes Havzası olarak da bilenen kuzey bölgesi yükselti farkı sebebiyle aşağı bölümden ortalama 5-6 C daha soğuktur. 27

46 Şekil 4-3 Büyük Menderes Havzası Aylık Toplam Sıcaklık Ortalamaları Şekil 4-4 Büyük Menderes Havzası Yıllık Ortalama Sıcaklık Dağılımı ( C) Buharlaşma Büyük Menderes Havzasının içinde ve civarında yer alan 12 farklı istasyonun aylık toplam buharlaşma verisi MGM veri tabanından alınmıştır. (MGM, 2015a) Söz konusu istasyonlara ait aylık buharlaşmaların ortalaması Şekil 4-5 de, Mart-Ekim ayları arası ortalama buharlaşma dağılımı Şekil 4-6 de gösterilmektedir. Havza genelinde özellikle yaz aylarında buharlaşma miktarı yüksektir. 28

47 Şekil 4-5 Büyük Menderes Havzası Aylık Toplam Buharlaşmalarının Ortalamaları Şekil 4-6 Büyük Menderes Havzası Yıllık Toplam Buharlaşma Dağılımı (mm) 29

48 4.2. Su Kaynakları Yerüstü Suyu (YÜS) Büyük Menderes Havzasında yağışın akışa geçme oranı %12 olarak hesaplanmıştır (Yıldız, Özkaya, Gürbüz, & Uçar, 2007). Türkiye geneli akış verimi 8,372 l/s/km² iken Büyük Menderes Havzasının akış verimi 3,9 l/s/km² dir (DSİ, 2015). Türkiye nin yıllık ortalama toplam akış miktarı yaklaşık 186 milyar m³ olup Büyük Menderes Havzası için bu değer 3.03 milyar m³ dür (DSİ, 2015). Başka bir deyişle Büyük Menderes Havzasının yüzey sularının miktarı Türkiye toplamının yaklaşık %1.6 sını oluşturmaktadır. DSİ tarafından belirlenen havza bazlı ortalama yıllık akış değerleri Şekil 4-7 de sunulmaktadır. Şekil 4-7 Türkiye Havza Bazlı YÜS Potansiyeli (DSİ, 2015) Büyük Menderes Havzasının yıllık ortalama akışının %65 i kullanılabilir potansiyel olarak değerlendirilmektedir. Buna göre havzada kullanılabilir yüzeysel su miktarı yılda 1,97 milyar m³ dür. Havzanın YÜS tahsisleri 1,921 milyar m³ olduğundan yılda ortalama 49 milyon m³ YÜS fazlası bulunmaktadır (SYGM, 2015). 30

49 Yeraltı Suyu (YAS) Büyük Menderes Havzası YAS potansiyeli yılda 1045,4 milyon m³ dür. Büyük Menderes Havzası için YAS potansiyelinden rezervine geçiş oranı %73 dür. Buna göre Büyük Menderes Havzasının YAS İşletme Rezervi yılda 761 milyon m³ dür (DSİ, 2015). Türkiye nin toplam YAS potansiyeli yıllık milyar m³ olup toplam YAS işletme rezervi milyar m³ dür. Türkiye de yer alan 25 havza için DSİ tarafından belirlenen YAS potansiyeli ve işletme rezervi verileri Şekil 4-8 de sunulmaktadır (DSİ, 2015). Buna göre Büyük Menderes Havzası en fazla YAS işletme rezervine sahip altıncı Havzadır. Büyük Menderes Havzasının YAS işletme rezervi Türkiye toplamının yaklaşık %4,5 ine denk gelmektedir. Şekil 4-8 Türkiye Havza Bazlı YAS Potansiyeli ve İşletme Rezervi (DSİ, 2015) Su Yönetimi Genel Müdürlüğünce yürütülen İklim Değişikliğinin Su Kaynaklarına Etkisi projesi kapsamında gerçekleştirilen model çalışmalarında Büyük Menderes Havzası yeraltı suyu rezervi 729 milyon m³, YAS tahsisleri ise yılda yaklaşık 473 milyon m³ olarak belirlenmiştir. Buna göre havzanın yıllık ortalama YAS fazlası 256 milyon m³ dür (SYGM, 2015). 31

50 Su Kaynaklarının Kullanımı Büyük Menderes Havzası yüzey suyu kullanımının 2015 yılı için sektörler arasında paylaşımı Şekil 4-9 de gösterilmektedir. Kullanılabilir havza yüzey suyu potansiyelinin %86 sı tarımsal kullanıma ayrılmakta, %3 ü ise kullanılmamaktadır (SYGM, 2015). Şekil 4-9 Havza Yüzey Suyu Kullanımının Sektörler Arası Paylaşımı Büyük Menderes Havzası yeraltı suyu kullanımının 2015 yılı için sektörler arasında paylaşımı Şekil 4-10 da gösterilmektedir. Kullanılabilir havza yeraltı suyu potansiyelinin %35 i havza YAS fazlası olarak değerlendirilmektedir (SYGM, 2015). Şekil 4-10 Havza Yeraltı Suyu Kullanımının Sektörler Arası Paylaşımı 32

51 Şekil 4-9 ve Şekil 4-10 dan elde edilen veriler ışığında, Büyük Menderes Havzası toplam kullanılabilir su potansiyelinin sektörler arasında dağılımı Şekil 4-11 de gösterilmektedir. Havza su potansiyelinin %72 si tarımsal sulamada, %10 u içme ve kullanma suyu olarak, %7 si ise endüstriyel amaçlı kullanılmaktadır. Havzanın yılda ortalama 305 milyon m³ kullanılabilir su fazlası bulunmaktadır. Şekil 4-11 Havza Kullanılabilir Su Potansiyelinin Sektörler Arası Paylaşımı 4.3. İklim Değişikliği Projeksiyonları Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) senaryolarına göre küresel iklim değişikliğinin önümüzdeki dönemde dünya genelinde sıcaklıklarda ciddi bir artışa neden olacağı öngörülmektedir. Söz konusu değişimin yerel iklimler üzerinde oluşturacağı etkilerin belirlenmesi Bölgesel İklim Modellemesi çalışmaları ile gerçekleştirilmektedir (Houghton, 1996). Büyük Menderes Havzasının iklim değişikliği projeksiyon çalışması Su Yönetimi Genel Müdürlüğü tarafından HadGEM2-ES ve MPI-ESM-MR yer sistem modelleri ile RCP 4.5 ve RCP 8.5 senaryoları kullanılarak gerçekleştirilmiştir (SYGM, 2015). 33

52 Sıcaklık Değişimleri Büyük Menderes Havzasının RCP4.5 ve RCP8.5 senaryolarına göre gelecek dönemde öngörülen ortalama sıcaklık artışı Şekil 4-12 da gösterilmektedir. Söz konusu senaryolar göre her iki yer sistem modelinin verdiği değerlerin ortalaması alındığında, 2050 yılına kadar havza genelinde ortalama sıcaklıkların 1.5 ila 1.7 C, 2100 yılına kadar ise 1.9 ila 2.8 C artacağı öngörülmektedir (SYGM, 2015). Şekil 4-12 Büyük Menderes Havzasında Sıcaklık Değişimi Projeksiyonları (SYGM, 2015) Yağış Değişimleri Büyük Menderes Havzasının RCP4.5 ve RCP8.5 senaryolarına göre gelecek dönemde öngörülen yıllık toplam yağış değişimi değerleri Şekil 4-13 da gösterilmektedir. Buna göre gelecek dönemde yıllık toplam yağışlarda ortalama 40mm ilâ 70mm arasında bir azalma öngörülmektedir (SYGM, 2015). 34

53 Şekil 4-13 Büyük Menderes Havzasında Yağış Değişimi Projeksiyonları (SYGM, 2015) Su Bütçesi Değişimleri İklim modelleri sonucu elde edilen yağış ve sıcaklık değişimleri havzanın buharlaşma, akış, toprak nemi ve yer altı suyu beslemesi projeksiyonlarının da elde edilmesine olanak sağlamaktadır. Bu projeksiyonların birlikte değerlendirilmesi sonucu havzanın yüzey suyu ve yeraltı suyu bütçesindeki değişim hidrolojik modeller vasıtası ile bulunabilir Yüzey Suyu Bütçesi Değişimleri Havza yüzey suyu bütçesi ve gelecek dönemde meydana gelmesi beklenen değişimler Şekil 4-14 de gösterilmektedir (SYGM, 2015). 35

54 Şekil 4-14 Büyük Menderes Havzasında Yüzey Suyu Bütçesi Projeksiyonları (SYGM, 2015) Söz konusu modeller ve senaryolar, önümüzdeki 100 yıl içerisinde havza yüzeysuyu bütçesinin ortalama %6 ila %33 arasında azalabileceğini öngörmektedir Yeraltı Suyu Bütçesi Değişimleri Havza yeraltı suyu bütçesi ve gelecek dönemde meydana gelmesi beklenen değişimler Şekil 4-15 de gösterilmektedir (SYGM, 2015). Şekil 4-15 Büyük Menderes Havzasında Yeraltı Suyu Bütçesi Projeksiyonları (SYGM, 2015) Söz konusu modeller ve senaryolar, önümüzdeki 100 yıl içerisinde havza yeraltı su bütçesinin azalma eğiliminde olmayacağını öngörmektedir. 36

55 Su Bütçesinde Beklenen Değişimler ve Su Kullanımlarının Karşılaştırılması Su Yönetimi Genel Müdürlüğünce yürütülen İklim Değişikliğinin Su Kaynaklarına Etkisi Projesi kapsamında gerçekleştirilen çalışmalarda su bütçesi ve su ihtiyacı arasındaki dengenin gelecek dönemde Büyük Menderes Havzasında nasıl oluşacağı Şekil 4-16 ve Şekil 4-17 de gösterilmektedir. (SYGM, 2015) Şekil 4-16 Büyük Menderes Havzasında Su Bütçesi ve Kullanımı Projeksiyonları - HadGEM2-ES Modeli (SYGM, 2015) Şekil 4-17 Büyük Menderes Havzasında Su Bütçesi ve Kullanımı Projeksiyonları - MPI-ESM-MR Modeli (SYGM, 2015) 37

56 BÖLÜM 5 5. KURAKLIK ANALİZLERİ 5.1. Kuraklık Analizlerinde Kullanılan Veriler Meteorolojik Gözlem İstasyonları Türkiye Genelinde 2015 yılı itibariyle MGM tarafından işletilen binden fazla Meteorolojik Gözlem İstasyonu (MGİ) bulunmaktadır. Bu istasyonlardan Büyük Menderes Havzası civarında yer alanlar Şekil 5-1 de gösterilmektedir. Şekil 5-1 Büyük Menderes Havzası ve Civarındaki Meteorolojik Gözlem İstasyonları Ancak Şekil 5-1 de verilen MGİ lerin tamamı sürekli ve aralıksız verilere sahip olmadığından uzun dönem trendleri yansıtacak şekilde kuraklık analizlerinde kullanılabilecek durumda değildir. Havza karakteristiklerini uzun dönem iklimsel değişkenler ele alınarak yansıtabilecek olan ve kuraklık analizlerinde kullanılan Büyük Menderes Havzası ve civarında bulunan 14 adet MGİ Şekil 5-2 de gösterilmektedir. Kuraklık analizlerinde kullanılan MGİ lere ilişkin bilgiler Tablo 5-1 de verilmektedir. 38

57 Şekil 5-2 Kuraklık Analizlerinde Kullanılan Meteorolojik Gözlem İstasyonları Tablo 5-1 Kuraklık Analizlerinde Kullanılan Meteorolojik Gözlem İstasyonlarına İlişkin Bilgiler Sıra No İSTASYON NO İSTASYON ADI UŞAK AFYON AYDIN DENİZLİ MUĞLA GEDİZ ODEMIS GUNEY SELÇUK NAZILLI DINAR MILAS ACIPAYAM KOYCEGIZ Akım Gözlem İstasyonları Havzada DSİ ve/veya mülga EİEİ tarafından işletilmekte olan çok sayıda Akım Gözlem İstasyonu (AGİ) yer almaktadır. Havzada yer alan AGİ ler Şekil 5-3 de gösterilmektedir. 39

58 Şekil 5-3 Büyük Menderes Havzasında Yer Alan Akım Gözlem İstasyonları Bir akım gözlem istasyonuna ait akım verilerinin kuraklık analizlerinde değerlendirilebilmesi için iki önemli koşul vardır. Bunlar verilerin uzun yıllar kesiksiz (sürekli) olarak alınması ve doğal akımlara ait olmasıdır. Kuraklık analizlerinin yerel değişkenlere fazlasıyla bağlı olması nedeniyle eksik verilerin istatistiksel metotlar kullanılarak tamamlanması ve analizlerde kullanılması yanlış sonuçlar elde edilmesine yol açabilmektedir. Havzanın akarsuları üzerinde yer alan çok sayıda depolama yapısı doğal akımların oluşumunu engellemektedir. Bunun yanı sıra havzada yer alan AGİ lerin büyük çoğunluğu uzun yıllar süreksiz veriye sahip değildir. Bu anlamda Büyük Menderes Havzası için Standartlaştırılmış Akış İndisi (SRI) analizlerinin gerçekleştirilmesi akım gözlem istasyonların çoğunluğu için mümkün olamamaktadır. Bu tez kapsamında gerçekleştirilen çalışmalarda kullanılan Akım Gözlem İstasyonları Şekil 5-4 de gösterilmektedir. Söz konusu istasyonlara ilişkin bilgiler Tablo 5-2 de verilmiştir. 40

59 Şekil 5-4 Kullanılan Akım Gözlem İstasyonları Tablo 5-2 Kullanılan Akım Gözlem İstasyonlarına İlişkin Bilgiler İstasyon Numarası Kurum Nehir Adı İstasyon Adı DSİ Büyük Menderes Nehri Nazilli Köprüsü DSİ Büyük Menderes Nehri Koçarlı Köprüsü DSİ Büyük Menderes Nehri Sarayköy Köprüsü EİE Banaz Çayı Ulubey 5.2. Yağış Trendleri Büyük Menderes Havzası içerisinde veya çevresinde yer alan ve uzun dönem kesintisiz veriye sahip olan beş Meteorolojik Gözlem İstasyonunun (Uşak, Afyon, Aydın, Denizli, Muğla Meteorolojik Gözlem İstasyonları) aylık toplam yağış verilerinin ortalaması periyodu için Şekil 5-5 de verilmektedir. Grafiklerde görülen doğrusal çizginin eğiminin pozitif veya negatif olması yağışların uzun yıllar içinde artma veya azalma eğiliminde olduğunu gösterir. Buna göre havza genelinde yağışların 55 yıllık dönemde artma veya azalma eğiliminde olmadığı söylenebilir. 41

60 Şekil 5-5 Büyük Menderes Havzası Aylık Toplam Yağışların Zaman Serileri ( ) 5.3. Akış Trendleri Büyük Menderes Havzası içerisinde yer alan, yaklaşık 14 yıllık kesintisiz veriye sahip olan ve doğal akışları diğer istasyonlara göre daha iyi temsil ettiği düşünülen Ulubey Akım Gözlem İstasyonundan alınan aylık ortalama debi değerlerinin yıllar içerisinde değişimi Şekil 5-6 da gösterilmektedir. Özellikle şiddetli kuraklık yaşandığı düşünülen yıllarda nehir akımlarında ciddi azalmalar gözlenmektedir. Şekil 5-6 Aylık Ortalama Debi Değerlerinin Yıllara Bağlı Değişimi (Ulubey İstasyonu) 42

61 5.4. Havzada Yaşanmış Kurak Dönemlerin Belirlenmesi Bu çalışma kapsamında, havzada yaşanan tarihsel kuraklıkların belirlenmesinde uluslararası literatürde kabul görmüş beş farklı kuraklık indisi kullanılmıştır. Farklı indislerin kullanılmasındaki maksat, havzada yaşanan kurak devrelerin daha az şüpheye yer bırakacak şekilde belirlenebilmesidir Normalin Yüzdesi İndisi (PNPI) Analizleri Havzada geçmiş dönemde meydana gelen Normalin Yüzdesi İndisi (PNPI) kullanılarak 1,3,6,9,12 ve 24 aylık devrelerde belirlenmiştir. 14 farklı istasyona ait elde edilen sonuçlar zaman serileri halinde Şekil 5-7, Şekil 5-8, Şekil 5-9, Şekil 5-10, Şekil 5-11, Şekil 5-12 ve Şekil 5-13 de gösterilmektedir. 14 farklı istasyona ait bu değerlerin ortalaması 9, 12 ve 24 aylık analizler için Şekil 5-14, Şekil 5-15 ve Şekil 5-16 de gösterilmektedir. Havzada PNPI indisine göre kuraklık yaşanma ihtimalleri Tablo 5-3'de, bu ihtimallerin mekânsal dağılımı ise Şekil 5-17 de verilmiştir. Elde edilen veriler ışığında, havza genelinde yılları arasında uzun süreli şiddetli bir kuraklık, , ile yılları arasında şiddetli kuraklıklar ile 2004 ve 2013 yılında kısa süreli orta şiddetli kuraklıklar tespit edilmiştir. Kuraklık oluşma ihtimallerinin dağılımına bakıldığında, havzada az yağış alan ve verimli topraklara sahip batı bölgelerinde kuraklık riskinin daha fazla olduğu görülmektedir. 43

62 Şekil 5-7 PNPI İndisi Sonuçları (Uşak ve Afyon Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 44

63 Şekil 5-8 PNPI İndisi Sonuçları (Aydın ve Denizli Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 45

64 Şekil 5-9 PNPI İndisi Sonuçları (Muğla ve Ödemiş Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 46

65 Şekil 5-10 PNPI İndisi Sonuçları (Güney ve Nazilli Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 47

66 Şekil 5-11 PNPI İndisi Sonuçları (Dinar ve Milas Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 48

67 Şekil 5-12 PNPI İndisi Sonuçları (Acıpayam ve Köyceğiz Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 49

68 Şekil 5-13 PNPI İndisi Sonuçları (Selçuk ve Gediz Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 50

69 Şekil 5-14 PNPI İndisi Sonuçları (9 Aylık Havza Ortalaması) Şekil 5-15 PNPI İndisi Sonuçları (12 Aylık Havza Ortalaması) 51

70 Şekil 5-16 PNPI İndisi Sonuçları (24 Aylık Havza Ortalaması) Tablo 5-3 PNPI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimalleri İSTASYON NUMARASI AZ KURAK OLAY SAYISI ORTA KURAK OLAY SAYISI ÇOK KURAK OLAY SAYISI TOPLAM OLAY SAYISI AZ KURAK OLMA İHTİMALİ (%) ORTA KURAK OLMA İHTİMALİ (%) ÇOK KURAK OLMA İHTİMALİ (%) KURAK OLMA İHTİMALİ (%) 52

71 Şekil 5-17 PNPI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimallerinin Yüzdelik Dağılımı Ondalıklar İndisi (Deciles) Analizleri Havzada geçmiş dönemde meydana gelen kuraklıklar Ondalıklar İndisi (Deciles) kullanılarak belirlenmiştir. Hesaplamalarda yıllık (12 aylık) dönemler dikkate alınmıştır. 14 farklı istasyona ait elde edilen sonuçlar Şekil 5-18 ve Şekil 5-19 de gösterilmektedir. 14 farklı istasyona ait bu değerlerin ortalaması Şekil 5-20 de gösterilmektedir. Havzada Ondalıklar indisine göre kuraklık yaşanma ihtimalleri Tablo 5-4 de, bu ihtimallerin mekânsal dağılımı ise Şekil 5-21 de verilmiştir. Avustralya şartlarına göre geliştirilmiş olan Ondalıklar indis, Büyük Menderes Havzası için gerçekleştirilen analizlerde diğer indislere göre daha farklı bir tablo ortaya çıkarmaktadır. Ancak diğer yöntemlerde elde edilene benzer şekilde, havza genelinde yılları arasında şiddetli kuraklık görülmektedir. Kuraklık oluşma ihtimallerine bakıldığında havza içerisindeki bölgelerde ciddi farklar görülmemektedir. Bunun sebebi indisin hesalama sistematiği içerisinde çok kurak olarak tabir edilen dönemlerin yaklaşık %20 olasılıkla oluşacağının belirtilmesidir. 53

72 Şekil 5-18 Ondalıklar İndisi Sonuçları (Uşak, Afyon, Aydın, Denizli, Muğla, Ödemiş, Selçuk ve Gediz Meteoroloji Gözlem İstasyonları İçin) 54

73 Şekil 5-19 Ondalıklar İndisi Sonuçları (Güney, Nazilli, Dinar, Milas, Acıpayam, Köyceğiz Meteoroloji Gözlem İstasyonları İçin) Şekil 5-20 Ondalıklar İndisi Sonuçları (12 Aylık Havza Ortalaması) 55

74 Tablo 5-4 Ondalıklar İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimalleri KURAK OLAY SAYISI ÇOK KURAK OLAY SAYISI TOPLAM OLAY SAYISI KURAK OLMA İHTİMALİ (%) İSTASYON NO ÇOK KURAK OLMA İHTİMALİ (%) Şekil 5-21 Ondalıklar İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimallerinin Yüzdelik Dağılımı 56

75 Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SPI) Analizleri Havzada geçmiş dönemde meydana gelen kuraklıklar Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SPI) kullanılarak 1,3,9,12 ve 24 aylık devrelerde belirlenmiştir. 14 farklı istasyona ait elde edilen sonuçlar Şekil 5-22, Şekil 5-23, Şekil 5-24, Şekil 5-25, Şekil 5-26, Şekil 5-27 ve Şekil 5-28'de gösterilmektedir. 14 farklı istasyona ait bu değerlerin ortalaması 9,12 ve 24 aylık dönemler için Şekil 5-29, Şekil 5-30 ve Şekil 5-31 de gösterilmektedir. Havzada SPI indisine göre kuraklık yaşanma ihtimalleri Tablo 5-5 de, bu ihtimallerin mekânsal dağılımı ise Şekil 5-32 de verilmiştir. SPI, PNPI indisi ile gerçekleştirilen analizlere benzer sonuçlar vermektedir. Havza genelinde yılları arasında uzun süreli şiddetli bir kuraklık, ile yılları arasında şiddetli kuraklıklar ile 2004 ve 2013 yıllarında kısa süreli orta şiddetli kuraklıklar tespit edilmiştir. Kuraklık oluşma ihtimallerine bakıldığında bölgeler arasında ciddi farklar görülmemektedir. 57

76 Şekil 5-22 SPI İndisi Sonuçları (Uşak ve Afyon Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 58

77 Şekil 5-23 SPI İndisi Sonuçları (Aydın ve Denizli Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 59

78 Şekil 5-24 SPI İndisi Sonuçları (Muğla ve Ödemiş Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 60

79 Şekil 5-25 SPI İndisi Sonuçları (Güney ve Nazilli Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 61

80 Şekil 5-26 SPI İndisi Sonuçları (Dinar ve Milas Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 62

81 Şekil 5-27 SPI İndisi Sonuçları (Acıpayam ve Köyceğiz Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 63

82 Şekil 5-28 SPI İndisi Sonuçları (Gediz ve Selçuk Meteorolojik Gözlem İstasyonları için) 64

83 Şekil 5-29 SPI İndisi Havza Geneli Ortalama Değerleri (9 Aylık) Şekil 5-30 SPI İndisi Havza Geneli Ortalama Değerleri (12 Aylık) 65

84 Şekil 5-31 SPI İndisi Havza Geneli Ortalama Değerleri (24 Aylık) Tablo 5-5 SPI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimalleri Kuru Devre Başlangıcı Hafif Kurak OLAY SAYILARI İHTİMALLER (%) Orta Kurak Şiddetli Kurak Aşırı Kurak Toplam (Kurak ve Nemli) Kuru Devre Başlangıcı Hafif Kurak Orta Kurak Şiddetli Kurak UŞAK AFYON AYDIN DENİZLİ MUĞLA ODEMIS GUNEY NAZILLI DINAR MILAS ACIPAYAM KOYCEGIZ SELÇUK GEDİZ Aşırı Kurak 66

85 Şekil 5-32 SPI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimallerinin Yüzdelik Dağılımı Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) Analizleri Havzada geçmiş dönemde meydana gelen kuraklıklar Palmer Kuraklık Şiddet İndisi (PDSI) kullanılarak belirlenmiştir. Hesaplamalarda yıllık (12 aylık) dönemler dikkate alınmıştır. PDSI hesaplarında girdi olarak kullanılan toprak su tutma kapasitesi değerleri Tablo 5-6'da gösterilmektedir. Tablo 5-6 PDSI Hesaplarında Kullanılan Toprak Su Tutma Kapasitesi Değerleri İstasyon Adı USAK AFYON AYDIN DENIZLI MUGLA GEDIZ Su Tutma Kapasiteleri (W) (mm) ODEMIS 14 farklı istasyona ait elde edilen sonuçlar Şekil 5-33 ve Şekil 5-34 de gösterilmektedir. 14 farklı istasyona ait bu değerlerin ortalaması Şekil 5-35'de gösterilmektedir. Havzada PDSI ya göre kuraklık yaşanma ihtimalleri Tablo 5-7 de, bu ihtimallerin mekânsal dağılımı ise Şekil 5-36 de verilmiştir. PDSI analizleri sonucunda elde edilen veriler ışığında, havzada 1964 ve 2013 yıllarında kısa süreli şiddetli kuraklıklar, ve yılları arasında GUNEY SELCUK NAZILLI DINAR MILAS ACIPAYAM KOYCEGIZ 67

86 şiddetli be uzun süreli kuraklıklar, arası orta şiddetli bir kuraklık ve arası çok uzun süreli ve zaman zaman aşırı şiddete ulaşan kuraklıklar tespit edilmiştir. Kuraklıklar genel olarak havzanın batısında görülmektedir. Şekil 5-33 PDSI Zaman Serileri (Uşak, Afyon, Aydın, Denizli, Muğla, Ödemiş, Selçuk ve Gediz Meteoroloji Gözlem İstasyonları İçin) 68

87 Şekil 5-34 PDSI Zaman Serileri (Güney, Nazilli, Dinar, Milas, Acıpayam, Köyceğiz Meteoroloji Gözlem İstasyonları İçin) Şekil 5-35 PDSI Zaman Serileri (Havza Ortalaması) 69

88 Tablo 5-7 PDSI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimalleri OLAY SAYILARI İHTİMALLER (%) Hafif Kurak Orta Kurak Şiddetli Kurak Aşırı Kurak Toplam (Kurak ve Nemli) Hafif Kurak Orta Kurak Şiddetli Kurak Aşırı Kurak UŞAK AFYON AYDIN DENİZLİ MUĞLA GEDİZ ODEMIS GUNEY SELÇUK NAZILLI DINAR MILAS ACIPAYAM KOYCEGIZ Kuraklık (Toplam) Şekil 5-36 PDSI İndisine Göre Kuraklık Oluşma İhtimallerinin Yüzdelik Dağılımı 70

89 Standartlaştırılmış Akış İndisi (SRI) Analizleri Havzada yaşanan kurak devrelerin belirlenmesi için Standartlaştırılmış Yağış İndisi (SRI) hesaplamaları Ulubey-EİE Akım Gözlem İstasyonunu verileri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu istasyonun seçilmesindeki maksat havzada yer alan diğer istasyonlara göre daha uzun süreli kesintisiz veriye sahip olması ve doğal akımları daha doğru olarak yansıtabilmesidir. Analizler 1,3,6,9,12 ve 24 aylık dönemler için gerçekleştirilmiş olup analiz sonuçları söz konusu akım gözlem istasyonuna yakın mesafede bulunan Uşak MGİ den elde edilen SPI değerleri ile karşılaştırılmış ve Şekil 5-37 de gösterilmiştir. Ulubey Akım Gözlem İstasyonundan elde edilen SRI değerleri, özellikle 12 ve 24 aylık analizlerde Uşak Meteoroloji Gözlem İstasyonundan elde edilen SPI değerleri ile benzeşim göstermektedir. Bu analiz ile diğer kuraklık tespit metotları ile belirlenen yılları arasında ve 2013 yılında gözlenen kuraklıklar SRI yöntemi ile de doğrulanmıştır. 71

90 Şekil 5-37 SRI İndisi Zaman Serileri ve SPI zaman serileri ile karşılaştırmaları 72

91 BÖLÜM 6 6. ETKİLENEBİLİRLİK DEĞERLENDİRMESİ Kuraklığın etkileri, genellikle tarım sektörü ve tarımsal üretim üzerine etkileri incelenerek değerlendirilir. Ancak kuraklık, ekonomik, sosyal ve çevresel alanlarda birçok farklı aktiviteyi etkileyen, oldukça maliyetli bir doğal afettir. (Wilhite D., 2000) Bu çalışmada, Büyük Menderes Havzası nın kuraklıktan etkilenebilirliği, havzada yaşanan kuraklıkların içme suyundan enerji üretimine, tarımsal üretimden çevresel sistemlere, birçok farklı aktivite üzerine etkileri ayrı ayrı incelenerek değerlendirilmiştir Kuraklığın Havza Su Bütçesi Üzerine Etkileri İklimsel değişkenlik sonucu meteorolojik kuraklık olarak başlayan kuraklık olayı, hidrolojik kuraklık olarak kendini gösterdiğinde yüzey ve yeraltı sularının miktarında azalmalara yol açması kaçınılmazdır. Bu çalışma kapsamında Büyük Menderes Havzasında geçmişte yaşanan kurak dönemlerin havza su bütçesi ile ilişkisi değerlendirilmiştir. Büyük Menderes Havzasının yüzey suyu bütçesinin yıllara göre değişimi Şekil 6-1 de gösterilmektedir. Kuraklık analizlerine göre çok uzun süreli çok kurak dönem olarak kabul edilebilecek arası dönemde havza YÜS bütçesinde %50 ye yakın bir azalma yaşandığı, uzun süreli kurak dönem olarak kabul edilen arası dönemde ise bu azalmanın %25 civarında olduğu gözlenmektedir. Bölüm de gösterilen havza güncel YÜS kullanımı dikkate alındığında havza YÜS fazlasının yalnızca 49milyon m³/yıl olduğu görülmektedir. Buna göre Havzada gelecek dönemde dönemine benzer bir kuraklık yaşanması halinde çok ciddi su sıkıntısı yaşanacağı, yüzey suyunu en fazla kullanan sektör olan tarım sektörünün bundan azami düzeyde etkileneceği düşünülmektedir. 73

92 Şekil 6-1 Havza Yüzey Suyu Bütçesinin Yıllara Bağlı Değişimi Büyük Menderes Havzasının yeraltı suyu bütçesinin yıllara göre değişimi Şekil 6-2 de gösterilmektedir. Buna göre göre çok uzun süreli çok kurak dönem olarak kabul edilebilecek arası dönemde YAS su kaynaklarının kendini yenileme özelliğini tamamen kaybettiği görülmektedir. Bu dönemde YAS seviyesinde ciddi azalmalar olduğu düşünülebilir. Ancak Bölüm de verilen havza YAS kullanımı dağılımda havza YAS fazlasının sektörel kullanımları sekteye uğratmayacak şekilde fazla olması ve havzanın nemli dönemlerde YAS beslenmesinin çok fazla olması Büyük Menderes Havzası yeraltı suyu kullanımlarının uzun vadede kuraklıklardan fazla etkilenmeyeceğini göstermektedir. Şekil 6-1 ve Şekil 6-2 de gösterilen veriler ışığında Büyük Menderes Havzasının toplam kullanılabilir su bütçesinin yıllara göre değişimi Şekil 6-3 de gösterilmektedir yılları arası yıllık su bütçesi değişimlerine bakıldığında Bölüm 5.4 de gerçekleştirilen kuraklık analizleri sonucu elde edilen kurak dönemler ile hidrolojik kuraklıkların birbirleri ile örtüştüğü, yılları arası çok şiddetli, yılları arası ise şiddetli hidrolojik kuraklıkların yaşandığı söylenebilir. 74

93 Şekil 6-2 Havza Yeraltı Suyu Bütçesinin Yıllara Bağlı Değişimi Şekil 6-3 Havza Toplam Kullanılabilir Su Bütçesinin Yıllara Bağlı Değişimi 75

94 6.2. Kuraklığın Tarım ve Hayvancılık Sektörleri Üzerine Etkileri Yaşanan bir kuraklık olayı yüzey sularında ve toprak neminde azalmayı da beraberinde getirir. Yağışların azalması, sıcaklıkların ve buharlaşma miktarlarının artması ile birlikte büyüme sürecinde belirli periyotlarda suya ihtiyaç duyan tarımsal ürünler yeterince suya ulaşamadığından gelişimleri olumsuz yönde etkilenir. Gelişimini tamamlayamamış tarımsal ürünler rekolte düşüşüne ve tarımsal kuraklığa neden olur. Ayrıca et üretimi amacıyla yetiştirilen büyükbaş ve küçükbaş hayvanların doğal beslenme alanlarının azalması hayvancılık politikalarını ve havzada bulunan hayvan sayılarını olumsuz etkileyebilir Tarımsal Üretim Verilerinin Değerlendirilmesi Havzada tarımsal üretim, sulanan tarım alanlarınında ve sulanmayan kuru tarım alanlarında gerçekleştirilmektedir. Bu alanlarda ek bir sulama yapılmadığından tarımsal ürünlerin verimlerinin yağış miktarlarından oldukça fazla etkilenmesi beklenir. Arpa ve buğday Büyük Menderes Havzasında yetiştirilen en önemli kuru tarım ürünleridir. Arpa ve buğday üretim verimleri Türkiye İstatistik Kurumu nun her yıl yayınladığı Tarımsal Yapı ve Üretim raporlarından elde edilmiştir (TUİK, ). Arpa ve Buğday üretim verimlerinin yıllar içerisinde değişimi sırasıyla Şekil 6-4 ve Şekil 6-5 de gösterilmektedir. Beklenildiği üzere arpa ve buğday verimlerinde kurak dönemlerde önemli azalmalar tespit edilmiştir. Ortalama değerlere bakıldığında şiddetli kurak dönemlerde arpa veriminde %30, buğday veriminde ise %10 civarında bir azalma görülmektedir. Uşak, Afyon ve Denizli illerinde kuraklığa bağlı verim azalması daha belirgin bir şekilde hissedilmektedir. 76

95 Şekil 6-4 Arpa Üretim Veriminin Yıllara Bağlı Değişimi 77

96 Şekil 6-5 Buğday Üretim Veriminin Yıllara Bağlı Değişimi 78

97 İncir ve zeytin üretimi Büyük Menderes Havzasının en önemli gelir kaynaklarındandır. Aydın ilinin İncir ve Denizli ilinin zeytin üretim verimleri TUIK veri tabanlarından alınmış olup bu çalışmada yıllık zaman serileri halinde Şekil 6-6 ve gösterilmektedir. Her iki üründe de yılları arasında yaşanan şiddetli kuraklığın etkileri görülmekte, verimin bu dönemde %30-%40 arasında azaldığı görülmektedir. Şekil 6-6 Zeytin ve İncir Üretim Verimlerinin Yıllar İçerisinde Değişimi Hayvancılık Verilerinin Değerlendirilmesi Bir bölgede gerçekleştirilen büyükbaş ve küçükbaş hayvancılık o bölgenin su miktarına fazlasıyla bağlıdır. Su hem hayvanların otlayacağı yeşil alanların artması hem de günlük su ihtiyaçlarını karşılamaları açısından önemlidir. Bu anlamda, bir bölgede yer alan küçükbaş ve büyükbaş hayvan sayılarının yıllar içerisindeki değişimi, o bölgede yaşanan kuraklıklardan etkilenebilir. Bu çalışma kapsamında Büyük Menderes Havzasında bulunan büyükbaş ve küçükbaş hayvanların sayısının yıllar içerisindeki değişimi kurak dönemlerle karşılaştırılarak incelenmiştir. Havza illerinde yer alan koyun ve sığır sayılarının yıllar içerisinde değişimi sırasıyla Şekil 6-7ve Şekil 6-8 de gösterilmektedir. Hayvan sayılarına ait veriler 79

98 Türkiye İstatistik Kurumu nun her yıl yayınladığı Tarımsal Yapı ve Üretim raporlarından elde edilerek derlenmiştir (TUİK, ). Şekil 6-7 Koyun Sayılarının Yıllara Bağlı Değişimi Havzada küçükbaş hayvan sayılarında 1980 lerden sonra bir düşüş görülmektedir. Bu düşüş sürekli olarak devam ettiğinden dönemsel olarak yaşanan kuraklıklardan ziyade daha kalıcı bir nedeni olduğu düşünülebilir. Örneğin 1980 lerin sonunda yaşanan çok şiddetli kuraklıkların Afyon ilindeki küçükbaş hayvan sayılarının kalıcı olarak azalmasına neden olduğu düşünülebilir. Ancak bu politikalar konusundaki değişkenlerin fazla olması kuraklıkların hayvan sayılarına 80

99 etkisinin kestirilmesini mümkün kılmamaktadır. Yine de havzada yaşanan kurak dönemler ile hayvan sayılarındaki azalma miktarı arasında az da olsa bir korelasyon görülmektedir. Şekil 6-8 Sığır Sayılarının Yıllara Bağlı Değişimi 81

100 Havza genelinde, tüm illerde 1988 de yaşanan şiddetli kuraklık sonrasında büyükbaş hayvan sayılarının azaldığı ancak sonrasında tekrar artışa geçtiği görülebilir Sulama Amaçlı Depolamaların Değerlendirilmesi Büyük Menderes Havzasında tarımsal sulama amacıyla kullanılan çok sayıda depolama tesisi bulunmaktadır. Belli başlı tesislere ilişkin bilgiler DSİ Genel Müdürlüğünden alınmış olup Tablo 6-1'de gösterilmektedir. Havzaya sulama suyu sağlayan barajların seviyelerinin yıllar içinde değişimi Şekil 6-9'da gösterilmektedir yılları arasında etkili olan kuraklığın Kemer Barajında su seviyelerini %50 oranında azalttığı görülebilmektedir. Havzada sulama yapılan alanlarda yılda birden fazla ürün alınabilmektedir. Bu durum ancak sulama suyunun yıl içerisinde sürekli olarak sağlanabilmesi ile mümkün olmaktadır. Örneğin 2008 yılında yaşanan kuraklık nedeniyle sulama suyu barajlarının seviyeleri düşmüş, sulama yapılamadığından, çiftçilerin yeni ürün ekmeleri engellenmiş ve ekonomik kayıplar oluşmuştur. Tablo 6-1 Büyük Menderes Havzası Sulama Amaçlı Depolamalar Sağlanan İçme Suyu (miyon m³/yıl) Enerji Üretimi (Gwh/yıl) Kurulu Güç (MW) Sulanan Baraj Adı Alan (ha) Adıgüzel Bayır 1050 Cindere Çine Adnan Menderes Gökpınar Vali Recep Yazıcıoğlu Karacasu Kemer Küçükler Örenler 3642 Topçam 4300 Yaylakavak 3123 Yenidere - Tavas 3304 Işıklı Gölü

101 Şekil 6-9 Sulama Suyu Barajları Su Seviyelerinin Yıllara Bağlı Değişimi 6.3. Kuraklığın Enerji Üretimi Üzerine Etkileri Kuraklık olayları yüzey sularının miktarının, nehirlerin debisinin ve depolamaların yüksekliğinin azalmasına yol açmaktadır. Bu durum ülkemiz yenilenebilir enerji üretiminde en fazla paya sahip olan hidroelektrik üretimini olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Kuraklıkların Büyük Menderes Havzasının enerji üretimine etkileri hidroelektrik enerjisi temel alınarak bu çalışma kapsamında değerlendirilmiştir Hidroelektrik Enerji Üretiminin Değerlendirilmesi Kuraklıkların hidroelektrik enerji üretimi üzerine etkilerinin anlaşılabilmesi için havzada yer alan ve EÜAŞ tarafından işletilen iki adet hidroelektrik santralin yıllık enerji üretimleri EÜAŞ'ın yıllık raporlarından (EÜAŞ, ) alınmış olup Şekil 6-10'da gösterilmektedir. 83

102 Şekil 6-10 Hidroelektrik Enerji Üretiminin Yıllara Bağlı Değişimi Kuraklık analizlerine göre şiddetli kuraklık olarak nitelendirilen döneminde söz konusu depolamaların kapasitelerinin %10 undan daha az elektrik üretebildiği, bu dönemde üretilen elektriğin ortalama elektrik üretimine oranının %35 olduğu görülmektedir. Havza toplamında yılda yaklaşık 2000 GWh enerji üretildiği düşünüldüğünde, şiddetli kuraklık yaşanan dönemlerde üretilemeyen 1300 GWh/yıl elektriğin çoğunlukla fosil yakıtlar kullanılarak üretildiği düşünülmektedir Kuraklığın Çevresel Sistemler Üzerine Etkileri Bu çalışma kapsamında kuraklığın çevresel etkilerinin belirlenmesinde sucul ve karasal ekosistemler ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Sucul ekosistemler için etki hesaplarında çevresel akış metodu (Tennant, 1975) kullanılmış olup ilaveten sucul ekosistemler ile doğrudan ve dolaylı olarak etkileşim içerisinde bulunan su ürünleri sektörünün üretim verileri ele alınmıştır. Karasal ekosistemler için etki hesaplarında ilk olarak uydu görüntüleri verileri ile elde edilen NDVi değerleri kullanılarak Büyük Menderes Havzasında bitki örtüsünün gelişimi izlenmiştir. Sonrasında, karasal ekosistemler ile doğrudan ve dolaylı olarak etkileşim içerisinde bulunan ve bulunduğu bölgedeki bitki örtüsünün gelişimi hakkında fikir verebilecek arıcılık üretim verimleri değerlendirilmiştir. 84

103 Kuraklığın Sucul Ekosistemler Üzerine Etkileri Çevresel Akımların Değerlendirilmesi Çevresel akımların değerlendirilmesi için Bölüm 5.1.2'de belirtilen Akım Gözlem İstasyonunun verileri Tennant metodu kullanılarak değerlendirilmiştir. (Tennant, 1975). Oldukça basit bir sistematiği olan bu metot ile çevresel akış değeri, Ekim-Mart ve Nisan-Eylül arası dönemlerde elde edilen akış miktarının uzun dönem akış miktarına oranı üzerinden hesaplamaktadır. Bu metoda göre ekosistem için gerekli olan akış miktarları Tablo 6-2 de gösterilmektedir. Tablo 6-2 Çevresel İhtiyaç Debisi (Tennant, 1975) Akımın Sözlü Tanımı En Büyük Miktar veya Yıkama Miktarı Tavsiye Edilen Akış Miktarı Ekim - Mart Nisan - Eylül Aritmetik ortalama akışın %200'ü Aritmetik ortalama akışın %60'ı ile En İyi Aralık %100'ü arası Fevkalade % 40 % 60 Çok İyi % 30 % 50 İyi % 20 % 40 Orta veya Kötüleşme Başlangıcı % 10 % 30 En küçük veya en zayıf durum % 10 % 10 Aritmetik ortalama akışın %10'u ile Ciddi Kötüleşme %0'ı arası Havzada zaman içerisinde inşa edilen depolama tesisleri, nehirler üzerindeki doğal akımların bozulmasına ve azalmasına yol açmıştır, uzun süreli kurak dönemlerde bu azalmaların şiddetini artırmaktadır. Havzada yer alan dört akım gözlem istasyonu için çevresel akım değerleri Şekil 6-11 de gösterilmektedir. Söz konusu akım gözlem istasyonların sahip olduğu veriler değerlendirildiğinde, yılları arası yaşanan kuraklığın Koçarlı Köprüsü Akım Gözlem İstasyonunda çevresel akımları kritik seviyeye ulaştırdığı, yılları arasında yaşanan şiddetli kuraklıkta ise akımları ciddi oranda azalttığı görülmektedir. 85

104 Şekil 6-11 Tennant Yöntemine Göre Çevresel Akımların Yıllara Bağlı Değişimi Su Ürünleri Üretimi Verileri ile Kuraklık Etkilerinin Değerlendirilmesi Büyük Menderes Nehri ve kollarında su ürünleri üretimi gerçekleştirilmektedir. Tatlı su ürünlerinin miktarının artması veya azalması bulundukları habitatın büyümesinin ya da küçülmesinin göstergesi olabilir. Bir başka deyişle tatlı su ürünleri üretim miktarı, tatlı su ekosistemlerinin gücünün doğrudan bir göstergesi sayılabilir. Bu çalışmada, havza illerinde yıllara bağlı olarak gerçekleştirilen su ürünleri üretimi TUİK veri tabanlarından alınarak derlenmiştir (TUIK, 2015b). Yıllara göre su ürünleri üretimlerinin havza illeri toplamı için değişimi Şekil 6-12'de gösterilmektedir. 86

105 Şekil 6-12 Su Ürünleri Üretim Verimlerinin Yıllara Bağlı Değişimi Elde edilen veriler ışığında, yılları arasında yaşanan şiddetli kuraklığın su ürünleri üretiminin ortalama %10 civarında azalmasına yol açtığı gözlenmiştir. Sonraki yıllarda su ürünleri üretiminde meydana gelen artış, sucul ekosistemin kuraklıklardan sonra kendisini yenileyebildiğini göstermektedir Kuraklığın Karasal Ekosistemler Üzerine Etkileri NDVi Analizleri ile Kuraklık Etkilerinin Değerlendirilmesi Normalleştirilmiş Vejetasyon Değişim İndisi (NDVi), dünyada gözlenen bölgenin yaşayan yeşil bir bitki örtüsüne sahip olup olmadığının grafiksel bir gösterimidir. NDVi metodu yaşayan yeşil bitkilerin güneş enerjisini fotosentetik aktif radyasyon (PAR) dalga boyunda almaları ve fotosentez sürecinde enerji kaynağı olarak kullanması temeline dayanır. Çeşitli dalga boylarında elde edilen uydu görüntüleri değerlendirilerek bir bölgede yetişen bitkilerin canlılık durumu hakkında bilgi edinilebilir. (Rouse, Haas, Schell, & Deering, 1973) Buna göre düşük NDVi değerine sahip bir bölgede kuraklığın bölgedeki bitkilerin gelişimini olumsuz yönde etkilediği sonucuna ulaşılabilir. Havzada yer alan üç büyük ilin (Denizli, Uşak, Aydın) NDVi değerleri dönemi için ABD Tarım Bakanlığı nın web sitesinden alınmış olup NDVi 87

106 değerlerinin yıllık ortalamaları zaman serileri halinde Şekil 6-13 de gösterilmektedir. (USDA, 2015) Havza genelinde, yaşanan kurak dönemlerin (2001, , 2013) NDVi değerlerinin azalmasına bağlı olarak bitki ekosistemlerini bir miktar zayıflattığı görülmektedir. Şekil 6-13 Havza NDVi Değerlerinin Yıllara Bağlı Değişimi Bal Üretim Verimi ile Kuraklık Etkilerinin Değerlendirilmesi Arılar çiçek balı üretmek için çiçek nektarı kullanır ve üretim esnasında bir arının 100 ila 1500 arasında çiçeği konması gerekir. (OGM, 2012) Doğada çiçeklerin ve diğer bütün bitkilerin varlığını sürdürebilmeleri suyun varlığına bağlıdır, suyun fazla olduğu yerlerde genellikle daha güçlü bitki örtüleri görülür. Buna göre, kovan başına üretilen bal miktarının azalması, bölgede yaşayan bitki ekosisteminin (floranın) zayıflamasının başlıca işaretlerinden biri olabilir. Bu çalışma kapsamında, kuraklıkların bitki ekosistemine etkisinin araştırılması maksadıyla, Büyük Menderes Havzasında yer alan illerin bal üretim verileri, Türkiye İstatistik Kurumu nun her yıl yayınladığı Tarımsal Yapı ve Üretim raporlarından elde edilerek derlenmiştir. (TUİK, ) Yıllara göre bal üretim verimlerinin değişimi Şekil 6-14'de gösterilmektedir. Özellikle 2000 ve 2007 yıllarında kuraklığa bağlı olduğu düşünülebilecek bir takım verim azalmaları 88

107 görülse de havza geneline kuraklık olaylarının bal üretim verimlerini fazla etkilemediği görülmektedir. Şekil 6-14 Bal Üretim Verimlerinin Yıllara Bağlı Değişimi 89