Flood analysis in the Çoruh River basin

Taşkın analizi, sürdürülebilir su kaynakları yönetimi ve afet riskinin azaltılmasında kritik bir rol oynar. Taşkınların sıklığını, büyüklüğünü ve zamanlamasını anlamak, insan hayatını korumak, ekonomik kayıpları en aza indirmek ve dayanıklı yerleşimler planlamak için esastır. Çoruh Nehri Havzası gibi karmaşık hidrolojik davranışa sahip bölgelerde, taşkın analizi taşkın kontrol yapıları tasarlamak, erken uyarı sistemleri geliştirmek ve güvenli imar uygulamaları belirlemek için bilimsel bir temel sağlar. Dahası, istatistiksel modelleme yoluyla tasarım taşkınları doğru bir şekilde tahmin etmek, özellikle hidrometeorolojik olayların değişkenliğini ve uç noktalarını yoğunlaştıran iklim değişikliği bağlamında bilinçli kararlar alınmasına yardımcı olur. Bu nedenle, kapsamlı taşkın analizi yalnızca yerel ve bölgesel su yönetimi stratejilerini desteklemekle kalmaz, aynı zamanda uzun vadeli iklim adaptasyon planlamasına da katkıda bulunur. Çoruh Nehri’nde Taşkın Analizi adlı tez çalışmasında, Türkiye’nin kuzeydoğusunda konumlanan Çoruh Nehri üzerinde çalışılmış, istatistiksel yöntemler kullanılarak taşkın analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma hazırlanırken DSİ’nin sağladığı istasyon verilerinden yararlanılmış; analizin güvenilir olabilmesi için 10 yıldan fazla gözlem süresine sahip ve inşa edilen barajlardan etkilenmemiş 23 farklı istasyon seçilmiş olup, analiz bu istasyonların maksimum akış verileri kullanılarak hazırlanmıştır. 23 istasyonun her biri için istatistiksel momentler, L momentler hesaplanmış; Gumbel, Ekstrem Değer Dağılımı, Normal Dağılım, Log-Normal Dağılım, 3 parametreli Log Normal Dağılımı ve 3 parametreli Log Pearson dağılımları ilgili verilere uyarlanmış ve dağılımların uygunlukları KolmogorovSmirnov ve Ki kare testi gibi farklı istatistiksel testler kullanılarak kontrol edilmiştir. Ayrıca uyarlanan her bir dağılım için 2, 5, 10, 25, 50, 100 ve 500 yıllık geri dönüş periyotları için taşkın debileri tahmin edilip, grafikler ile görselleştirilmiştir. İstasyonlarda meydana gelen taşkınların bir trende sahip olup olmadıkları Mann Kendall testi ile araştırılmış, istasyonların çarpıklıklarına bakılarak ve Wiltshire metodu kullanılarak Çoruh Nehri homojen bölgelere ayrılmış ve istasyonlarda gerçekleşen taşkın verilerinin mevsimsellikleri de açısal mevsimsellik analizi kullanılarak tespit edilmiştir.

In this thesis, the flood characteristics of the Coruh River located in the northeast of Türkiye were investigated by statistical methods. In the study, annual maximum flow data obtained from DSI were used; 23 flow observation stations that were not under the influence of dams and had at least 10 years of observation period were evaluated. Statistical moments, L-moments and coefficients derived from these moments were calculated for each station and the structure of the flow data was analyzed in detail. Then, different probability distributions such as Gumbel, Generalized Extreme Value (GEV), Normal (N), Log-Normal (LN), Log Normal III (LN3) and Log Pearson Type III were applied and the suitability of each distribution to the data was tested with Kolmogorov-Smirnov and Chi-Square tests. Flood flow rates were estimated for 2, 5, 10, 25, 50, 100 and 500 year return periods according to the appropriate distributions. In addition, the seasonal timing of floods was assessed and the impact of climatic variability in the region was examined. Flood analysis contributes directly to disaster risk reduction by providing an estimate of the magnitude of possible floods. The importance of these analyses becomes even more evident when the loss of life and property, damage to infrastructure systems and economic losses caused by floods are considered. Accurate flood forecasts play a critical role in the safe planning of settlements and the development of disaster management strategies. In addition, changes in flood timing provide important clues for understanding the effects of climate change at the local scale. Therefore, detailed and multidimensional analysis of flood characteristics is a fundamental approach that contributes to both understanding regional hydrological behavior and ensuring sustainable water resources management. The research findings show that comprehensive analyses conducted with different probability distributions in the assessment of flood characteristics allow for a more accurate interpretation of regional hydrological behavior. The obtained results enable scientifically based estimates of flood hazard and provide a strategic basis for planned management of water resources.