Journals / Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2022 / Cilt: 12 - Sayı: 2

Trend analysis of hydrological droughts in Yesilırmak basin by Mann Kendall and Sen Innovative Trend Analysis

Yeşilırmak havzasındaki hidrolojik kuraklıkların Mann-Kendall ve Yenilikçi Şen yöntemi ile trend analizi

Pages
422–442
Publication Date
2022-04-15
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

For this reason, actions such as managing drought risks, measures against drought and early warning systems should be implemented in an integrated manner.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, trend analysis of monthly and annual streamflow drought index (SDI) of 7 streamflow gauging stations in Yeşilırmak basin was performed.
📊
Key Findings & Data:Before applying the MK test, the effect of the lag-1 serial dependence of the SDI series was eliminated with the trend-free pre-whitening (TFPW) procedure.
💡
Conclusion & Impact:For this reason, actions such as managing drought risks, measures against drought and early warning systems should be implemented in an integrated manner.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Akım Kuraklık İndeksi (AKİ) · Mann Kendall (MK) · Serisel bağımlılık

Abstract

In this study, trend analysis of monthly and annual streamflow drought index (SDI) of 7 streamflow gauging stations in Yeşilırmak basin was performed. The Mann-Kendall (MK), Şen Innovative Trend Analysis (ITA) and Thiel Sen Approach (TSA) methods were used to reveal drought trends. Before applying the MK test, the effect of the lag-1 serial dependence of the SDI series was eliminated with the trend-free pre-whitening (TFPW) procedure. Trend analyzes were evaluated according to statistical significance levels of 1% and 5%. As a result, it has been revealed that ITA is superior to the MK test in terms of showing the change of hydrological drought trends graphically in the desired range and expressing the trends more precisely. In addition, it has been determined that hydrological drought trends, increase in monthly and annual time periods are dominant in the study area. For this reason, actions such as managing drought risks, measures against drought and early warning systems should be implemented in an integrated manner.

Özet

Bu çalışmada Yeşilırmak havzasında bulunan 7 adet akım gözlem istasyonuna ait aylık ve yıllık zaman periyodundaki akım kuraklık indekslerinin (AKİ) trend analizi yapılmıştır. Kuraklık trendlerinin ortaya çıkarılmasında Mann-Kendall (MK), Yenilikçi Şen Yöntemi (YŞY) ve Thiel Şen Yaklaşımı (TŞY) kullanılmıştır. İçsel bağımlılığı bulunan AKİ serilerine MK testi uygulanmadan önce trend-free pre-whitening (ön arındırma) işlemi ile serisel bağımlılığın etkisi kaldırılmıştır. Trend analizleri istatistiksel açıdan %1 ve %5 anlamlılık seviyelerine göre değerlendirilmiştir. Sonuç olarak hidrolojik kuraklık trendlerinin değişimini istenilen aralıkta grafiksel olarak göstermesi ve daha hassas olarak trendleri ifade edebilmesi açısından YŞY’nin MK testine göre üstün olduğu belirlenmiştir. Ayrıca çalışma alanında aylık ve yıllık zaman periyotlarında artan hidrolojik kuraklık trendlerinin hâkim olduğu tespit edilmiştir. Bu nedenle kuraklık risklerinin yönetilmesi, kuraklığa karşı alınabilecek önlemler ve erken uyarı sistemleri gibi aksiyonların bütünleşik bir şekilde uygulanması gerekmektedir.

🔖

Cite This Article

KATİPOĞLU, O. M., YEŞİLYURT, S. N., DALKILIÇ, H. Y. (2022). Trend analysis of hydrological droughts in Yesilırmak basin by Mann Kendall and Sen Innovative Trend Analysis. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 12 - Sayı: 2, 422–442. https://ajindex.com/articles/668321

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (9)

  1. Ahmed, M. O., & Ogedengbe, K. (2021). Trend analysis of evaporation and solar radiation using innovative trend analysis method. Journal of Fundamental and Applied Sciences, 13(2), 1030-1055. http://dx.doi.org/10.43 14/jfas.v13i2.22 Alifujiang, Y., Abuduwaili, J., Maihemuti, B., Emin, B., & Groll, M. (2020). Innovative trend analysis of precipitation in the Lake Issyk-Kul Basin, Kyrgyzstan. Atmosphere, 11(4), 332. https://doi.org/10.3390/atmos11040332.
  2. Berkün, M., Aras, E., & Koç, T. (2008). Barajların ve hidroelektrik santrallerin nehir ekolojisi üzerinde oluşturduğu etkiler. Türkiye Mühendislik Haberleri, 452: 41-48
  3. Boustani, A., & Ulke, A. (2020). Investigation of meteorological drought indices for environmental assessment of Yesilirmak Region. Journal of Environmental Treatment Techniques, 8(1), 374-81
  4. Caloiero, T., Coscarelli, R., & Ferrari, E. (2018). Application of the innovative trend analysis method for the trend analysis of rainfall anomalies in southern Italy. Water Resources Management, 32(15), 4971-4983, doi: 10.1007/s11269-018-2117-z Charbeneau, R. J. (1978). Comparison of the two and three parameter log normal distributions used in streamflow synthesis. Water Resources Research, 14(1), 149-150. https://doi.org/10.1029/WR014i001p00149.
  5. Doğan, E., Çeribaşı, G., & Akkaya, U. (2016). Barajların nehir akımı rejimine olan etkilerinin trend analizi yöntemi ile araştırılması: Sakarya Nehri örneği. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 6(1), 50-55, doi: 10.7212/zkufbd.v6i1.223 Esmaeilpour, M., Ghasemi, A. R., Khoramabadi, F., & Rashedi, S. (2021). Spatiotemporal variability of trend in extreme precipitations using fuzzy clustering over Northwest Iran. Earth Science Informatics, 14(4), 2123-2132. https://doi.org/10.1007/s12145-021-00680-9
  6. Fischer, T., Gemmer, M., Su, B., & Scholten, T. (2013). Hydrological long-term dry and wet periods in the Xijiang River basin, South China. Hydrology and Earth System Sciences, 17(1), 135-148. https://doi.org/10.5194/hess-17-135-2013, 2013.
  7. Gumus, V., Simsek, O., Avsaroglu, Y., & Agun, B. (2021). Spatio temporal trend analysis of drought in the GAP Region, Turkey. Natural Hazards, 109(2), 1759-1776. https://doi.org/10.1007/s11069-021-04897-1
  8. Gümüş, V., Dinsever, L. D., & Şimşek, O. (2021). Diyarbakır İstasyonunda 1929–2016 Boyunca Tarihsel Kuraklığın Yenilikçi Şen Yöntemi ile Trend Analizi. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 7(2), 362-373. https://doi.org/10.21324/dacd.884682
  9. Gümüş, V., Yıldız, M. S., & Şimşek, O. (2018)