Erzurum Palandöken Barajı Su Potansiyelinin Su Kaynakları Üzerindeki Etkilerinin İklim Değişikliği Altında Değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışması, artan dünya nüfusu ve iklim değişikliğinin su kaynakları yönetimine etkisine odaklanmaktadır. Çalışmanın temel amacı, Erzurum ili Çat ilçesi sınırları içerisinde yer alan Palandöken Barajı Havzası'nın hidrolojik modelini oluşturmak ve Birleştirilmiş Model Karşılaştırma Projesi (CMIP) kapsamında üretilen iklim projeksiyon verilerini kullanarak havzanın gelecekteki su potansiyelini tahmin etmektir. Bu sayede, barajın Erzurum ili Aziziye, Palandöken ve Yakutiye ilçelerinin içme suyu ihtiyacını ve Sakalıkesik Ovası Sulamasına su teminini karşılama yeterliliğine dair öngörülerde bulunulması hedeflenmiştir. Çalışmada, havzanın hidrolojik modeli HBV-Light paket programı kullanılarak oluşturulmuştur. Model, Lezgi Çayı AGİ'sine ait (D21A116) akım verileri, Erzurum Havalimanı OMGİ'sine ait (17096) yağış ve sıcaklık verileri ve Çat Kar Gözlem Noktası'na ait (D21K008) kar verileri ile modeli eğitim ve test işlemleri yapılmıştır. Kalibrasyon ve validasyon periyotlarında Nash Sutcliffe Efficiency (NSE) değerleri sırasıyla 0.77 ve 0.73 bulunmuştur. İklim değişikliği etkilerini değerlendirmek için Temsili Konsantrasyon Rotaları RCP 4.5 ve RCP 8.5 senaryolarına ait 2025-2100 yılları arası iklim projeksiyon verileri kullanılmıştır. Bu verilerle 2100 yılına kadar yıllık maksimum akım, toplam su hacmi ve maksimum akım tarihi gibi hidrolojik parametrelerdeki değişimler analiz edilmiştir. Çalışmanın bulguları, gelecek dönemde yıllık maksimum akımda ve yıllık toplam su hacminde artış eğilimleri olduğunu, ayrıca akımın pik yaptığı günlerin daha erkene kaydığını göstermiştir.This thesis focuses on the impact of increasing global population and climate change on water resources management. The primary objective of the study is to develop a hydrological model of the Palandöken Dam Basin, located within the boundaries of Çat district in Erzurum Province, and to estimate the basin's future water potential using climate projection data produced under the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP). Accordingly, the study aims to assess the dam's capacity to meet the domestic water demand of Aziziye, Palandöken, and Yakutiye districts, as well as its ability to supply irrigation water to the Sakalıkesik Plain. The hydrological model of the basin was developed using the HBV-Light software. The model was calibrated and validated using streamflow data from the Lezgi Stream gauging station (D21A116), precipitation and temperature data from the Erzurum Airport meteorological station (17096), and snow data from the Çat snow observation station (D21K008). The Nash–Sutcliffe Efficiency (NSE) coefficients for the calibration and validation periods were calculated as 0.77 and 0.73, respectively. To assess the effects of climate change, climate projection data for the period 2025–2100 were used under RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios. The analysis revealed increasing trends in annual peak flow and total water volume, along with a shift toward earlier peak flow dates throughout the 21st century.