Susurluk havzası özelinde kayıp veri ve kuraklık analizi

Kuraklık, en karmaşık ve en yıkıcı doğal afetlerden biridir. Kuraklık etkileri, su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi sayesinde en aza indirilebilmektedir. Optimum su kaynakları yönetimi için hidrolojik analizlerden güvenilir sonuçlar elde edilmelidir. Güvenilir sonuçlar ise hidrolojik ve istatistiksel analizlerde kullanılacak veri envanterinin eksiksiz olması ile yakından ilişkilidir. Bu çalışma, Susurluk Havzası örneği üzerinde kayıp veri ve kuraklık analizi olmak üzere iki ana bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde, hidroloji literatürü için kayıp veri metodolojisi geliştirilerek havzanın istatistiki yapısına en uygun atama yönteminin belirlenmesi amaçlanmıştır. İkinci bölümünde ise geleneksel ve yenilikçi yöntemler ile havzanın kuraklık risk durumunun detaylı olarak belirlenmesi amaçlanmıştır. Kayıp veri metodolojisinde; gerçek veri setlerinin kayıp veri miktarı, kayıp veri deseni ve kayıp veri mekanizmaları dikkate alınarak simüle veri setleri oluşturulmuştur. Simüle veri setlerindeki kayıp verilerin tahmininde basit atama teknikleri, Beklenti Maksimizasyonu (BM) ve k-En Yakın Komşu (kNN) algoritması kullanılmıştır. Gerçek veri setlerinin istatistiksel yapısına benzer olan simüle veri setleri için en uygun kayıp veri atama yöntemi farklı değerlendirme kriterlerine göre belirlenmiştir. Bu sayede, gerçek veri setlerindeki kayıp verilerin tahmininde en etkili yöntem kullanılmıştır. Çalışma kapsamında, istasyon seçiminin ve normallik varsayımının BM performansına etkisi oluşturulan çeşitli senaryolarla incelenmiştir. Belirtilen metodolojiye uygun olarak verilerdeki kayıp değerler tamamlanmıştır. Kuraklık analizleri yapılmadan önce, verilerdeki tutarsızlık ve kırılmalar homojenlik testleri ile değerlendirilmiştir. Ardından kısa (1-3 ay), orta (6-9 ay) ve uzun (12-24 ay) zaman ölçeklerinde Standart Yağış İndeksi (SYİ), Standart Yağış Evapotranspirasyon İndeksi (SYEİ), Z-Skor İndeksi (ZSİ) ve Gerçek Yağış İndeksi (GYİ) hesaplanmış ve ekstrem kuraklıklar belirlenmiştir. Kuraklık indeks değerlerinin içsel bağımlılıkları incelenmiş ve kuraklık trendlerini belirlemek amacıyla parametrik olmayan Modifiye edilmiş Mann-Kendall (mMK) testi, grafiksel trend analizi için Yenilikçi Trend Analizi (YTA) yöntemi ve Yenilikçi Trend Anlamlılık Testi (YTAT) kullanılmıştır. Çalışmada, kayıp verilerin tamamlanmasında en etkili yöntemin BM olduğu, genelleştirilmiş ekstrem değer (GED) dağılımının havza yağışını Gamma dağılımından daha iyi temsil ettiği belirlenmiştir.