İklim değişikliğinin su kullanımı açısından türk sanayisine olası etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the potential effects of climate change on the water use in turkish industry
- Tez No: 986072
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KİTİŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu doktora tezinde, Türkiye sınırları içerisindeki 20 havza, iklim değişikliğinin potansiyel etkileri ve özellikle sanayi sektörüne yönelik su kullanımı dinamikleri çerçevesinde çok boyutlu ve bütüncül bir yaklaşımla analiz edilmiştir. Çalışmanın temel amacı, ilerleyen yıllarda etkisini artırması beklenen kuraklık risklerine karşı, havzaların hem fiziksel hem de sosyoekonomik kırılganlık düzeylerini ortaya koymak; sanayi, tarım ve kentsel kullanım gibi sektörlerin su talepleri ile gelecekteki su arzı arasındaki olası dengesizlikleri tespit ederek, bu doğrultuda özellikle sanayi sektörünü hedefleyen stratejik önceliklerin ve politika önerilerinin geliştirilmesine katkı sunmaktır. İklim değişikliğine ilişkin küresel projeksiyonlar, 2050 yılına kadar ortalama dünya sıcaklıklarının 1.3–2.2 °C arasında artacağını öngörmektedir. Yüzyılın sonuna doğru ise, özellikle Temsili Konsantrasyon Yolu (RCP) 4.5 senaryosu altında bu artışın 1.7–3.3 °C seviyelerine ulaşması beklenmektedir. Bu sıcaklık artışları, özellikle Türkiye gibi yarı kurak ve kurak iklim bölgelerinde su kaynakları açısından ciddi sonuçlar doğurabilecek; sanayi üretiminde ihtiyaç duyulan suyun temininde belirsizliklere, potansiyel su varlığının azalmasına, buharlaşmanın artmasına ve suya olan sektörel talebin yükselmesine neden olacaktır. Bu kapsamda, iklim değişikliğinin su kaynakları üzerindeki etkileri yalnızca çevresel değil, aynı zamanda sanayi politikaları, ekonomik sürdürülebilirlik ve yönetişim boyutlarında da bütüncül biçimde ele alınması gereken kritik bir konu olarak değerlendirilmektedir. Bu kapsamda, Türkiye'nin su kaynakları yönetimine ilişkin yürürlükte olan politika belgeleri, kuraklık yönetim planları ve sektörel su tahsis planları kapsamlı biçimde incelenmiştir. Bu incelemeler doğrultusunda, iklim değişikliği projeksiyonları temel alınarak 2050 yılına yönelik havza ölçeğinde potansiyel su kaynaklarındaki değişimler değerlendirilmiş; gelecekte sanayi, tarım ve kentsel kullanım alanlarında yaşanabilecek su arzı düşüşleri mekânsal bağlamda ortaya konulmuştur. Eş zamanlı olarak, güncel sektörel su kullanım verileri analiz edilerek, özellikle suya yüksek derecede bağımlı sanayi sektörlerinin havza bazındaki dağılımları ve hassasiyet düzeyleri belirlenmiştir. Bu kapsamlı değerlendirmeler doğrultusunda, çalışmanın merkezinde yer alan İkili Kriter Analizi (İKA) yöntemi geliştirilmiştir. Analiz kapsamında, bir yandan havzalarda 2050 yılına kadar beklenen su potansiyeli azalma oranı dikkate alınmış; diğer yandan Türkiye ekonomisine sağlanan katkı çerçevesinde, sanayi sektörünün yoğunluğu ve üretim düzeyi değerlendirilmiştir. Her iki unsur birlikte ele alınarak, havzaların sektörel kırılganlık düzeyleri sayısal olarak puanlanmış ve düşük, orta ve yüksek risk gruplarına ayrılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, değerlendirilen 20 hidrolojik havzanın yarısında yüksek düzeyde kırılganlık ve kuraklık riski saptanmış; diğer yarısında ise orta düzeyde risk öne çıkmıştır. Tüm analizlerde, Su Yönetimi Genel Müdürlüğü tarafından geliştirilen Kuraklık Eylem Planlarında yer alan modelleme çıktıları esas alınmış ve bu sayede her bir havza için 2050 yılına yönelik potansiyel su kaybı güvenilir bir şekilde hesaplanmıştır. Böylece, hem fiziksel su arzı hem de özellikle sanayi sektörünün suya olan bağımlılığı çerçevesinde ekonomik yapıların kırılganlığı birlikte değerlendirilerek, iklim değişikliği koşullarında stratejik yönlendirmelere temel oluşturabilecek bir risk haritalaması yapılmıştır. Kuraklık eylem planlarında yapılan modellemelere göre, en yüksek su potansiyeli azalımı %60 ile Kuzey Ege Havzası'nda öngörülmektedir. Bu havzayı sırasıyla %56 ile Konya Havzası, %49 ile Seyhan ve Sakarya Havzaları, ve %43 ile Akarçay Havzası takip etmektedir. Bu oranlar, söz konusu havzaların yalnızca fiziksel değil, aynı zamanda suya bağımlı sanayi faaliyetleri açısından da kırılganlık düzeyinin yüksek olduğunu; dolayısıyla öncelikli müdahale alanları arasında yer aldığını ortaya koymaktadır. Öte yandan, havzalardaki toplam nüfus büyüklüğüne göre gayri safi yurt içi hasılaya (GSYH) katkı düzeyleri incelendiğinde, ilk sırada sanayi üretiminin yoğunlaştığı Marmara Havzası yer almakta; bu havzayı Kızılırmak ve Kuzey Ege Havzaları takip etmektedir. Bu bulgular, hem su potansiyeli azalımı hem de sanayi sektörünün ekonomik üretkenliği açısından stratejik öneme sahip havzaların belirlenmesinde güçlü bir dayanak oluşturmuştur. Analiz sonuçlarına göre, özellikle sanayi ve tarım sektörlerinin baskın olduğu, ancak gelecekteki su arzında ciddi azalma beklenen havzalar öncelikli müdahale alanları olarak tanımlanmıştır. Örneğin, Sakarya, Antalya, Gediz ve Ergene havzaları, hem ekonomik yoğunluk hem de kuraklık riski açısından yüksek öncelikli havzalar arasında öne çıkmıştır. Bu havzalarda, sanayi sektörünün kuraklığa karşı dayanıklılığını artırmak amacıyla su verimliliği uygulamaları, arıtılmış atıksu kullanımı, alternatif su kaynaklarının değerlendirilmesi ve sektörel su tahsislerinin yeniden yapılandırılması önerilmiştir. Bu kapsamda, özellikle gıda sanayiine yönelik mevcut en iyi tekniklerin (MET) uygulanabilirliği analiz edilmiştir. Toplamda gıda sektöründe uygulanabilecek 68 farklı MET belirlenmiş olup, bu tekniklerin saha düzeyindeki etkileri Antalya Havzası'nda test edilmiştir. Google Earth Engine platformu kullanılarak yürütülen mekânsal analizlerde ve SPI (Standardized Precipitation Index) ile yapılan kuraklık değerlendirmelerinde, gıda sektöründe faaliyet gösteren üç farklı sanayi tesisi bazında MET'lerin potansiyel etkileri analiz edilmiştir. Tesis 1, Tesis 2 ve Tesis 3'te sırasıyla %20,97, %0,64 ve %10,86 oranında su tasarrufu potansiyeli tespit edilmiştir. Bu bulgular, endüstriyel kırılganlığın azaltılmasında MET uygulamalarının etkili ve uygulanabilir bir araç olduğunu göstermektedir. Çalışma aynı zamanda, politika yapıcılara ve havza planlamacılara karar destek sunmak amacıyla somut çözüm yolları da önermektedir. Bu bağlamda, MET temelli sanayi su verimliliği uygulamaları, sektör bazlı önceliklendirme, iklim uyumlu altyapı yatırımları ve kuraklık erken uyarı sistemlerinin geliştirilmesi gibi stratejilere yer verilmiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışması; iklim değişikliğinin sanayi sektörü üzerindeki etkilerini Türkiye ölçeğinde kapsamlı biçimde ele alarak, endüstriyel kırılganlıkların belirlenmesi, sanayiye yönelik su verimliliği olanaklarının değerlendirilmesi ve ileriye dönük stratejik planlamaların geliştirilmesi açısından bütüncül, veriye dayalı ve bilim temelli bir analiz sunmaktadır. Çalışmada geliştirilen İKA yöntemi ile hem fiziksel su arzındaki olası azalmalar hem de sanayi sektörünün suya olan bağımlılığı birlikte değerlendirilmiş; bu sayede yalnızca mevcut durum değil, geleceğe yönelik riskler de sistematik biçimde ortaya konmuştur. Elde edilen bulgular, başta kamu politikaları olmak üzere, sanayi odaklı su yönetimi, su verimliliği stratejileri, sektörel planlama ve yatırım önceliklendirme süreçlerinde somut karar destek mekanizmalarının geliştirilmesine katkı sağlamaktadır. Özellikle kuraklık riski yüksek ve sanayi üretim yoğunluğu fazla olan havzaların önceliklendirilmesi; sanayide su verimliliği uygulamalarının yaygınlaştırılması, alternatif su kaynaklarının devreye alınması ve sektörel tahsislerin yeniden yapılandırılması açısından kritik bir zemin sunmaktadır. Bu bağlamda tez, ulusal ve yerel düzeyde sanayi sektörünü merkeze alan uygulanabilir su politikalarının oluşturulmasına ışık tutmakta; iklim değişikliğine karşı dirençli, verimli ve sürdürülebilir bir endüstriyel su yönetim çerçevesinin inşasına yönelik somut katkılar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this doctoral dissertation, 20 basins within the borders of Türkiye are analyzed through a multidimensional and integrated approach within the framework of the potential impacts of climate change and, in particular, the dynamics of water use in the industrial sector. The primary aim of the study is to identify the physical and socio-economic vulnerability levels of the basins against drought risks, which are expected to intensify in the coming years; and to detect potential imbalances between future water supply and the demands of key sectors such as industry, agriculture, and urban use. Based on these findings, the study aims to contribute to the development of strategic priorities and policy recommendations, particularly targeting the industrial sector. Global climate change projections estimate that the average global temperature will increase by 1.3–2.2 °C by 2050. Toward the end of the century, under the Representative Concentration Pathway 4.5 scenario, this increase is expected to reach 1.7–3.3 °C. These temperature increases may lead to serious consequences for water resources, especially in semi-arid and arid regions such as Türkiye, including uncertainties in the supply of water required for industrial production, reductions in potential water availability, increased evaporation, and growing sectoral water demand. In this context, the impacts of climate change on water resources are regarded as a critical issue that must be addressed in a holistic manner—not only from an environmental perspective but also in terms of industrial policy, economic sustainability, and governance dimensions. In the initial phase of the thesis, existing policy documents related to water resources management in Türkiye, drought management plans, and sectoral water allocation frameworks were comprehensively reviewed. Based on these reviews, projections of climate change were used to evaluate potential changes in water resources at the basin scale by 2050; and spatial analyses were conducted to identify possible reductions in water availability in industrial, agricultural, and urban use areas. Simultaneously, current sectoral water use data were analyzed to determine the spatial distribution and vulnerability levels of industrial sectors with high water dependency. Based on these comprehensive assessments, the Dual-Criteria Analysis (DCA) methodology—developed as the core analytical tool of the study—was applied. Within this framework, the projected reduction rates in water potential by 2050 were considered alongside indicators such as industrial production intensity and the contribution of each basin to the national economy. By integrating these two dimensions, basins were quantitatively scored in terms of sectoral vulnerability and categorized into low, medium, and high-risk groups. According to the findings, half of the 20 evaluated hydrological basins exhibited a high level of vulnerability and drought risk, while the remaining half showed medium-level risk. All analyses were based on modeling outputs included in the Drought Action Plans developed by the General Directorate of Water Management, ensuring reliable estimations of potential water loss for each basin by 2050. In this way, both physical water availability and the vulnerability of water-dependent economic structures—particularly those related to the industrial sector—were jointly assessed, leading to the development of a risk mapping framework that can guide strategic planning under climate change conditions. According to the modeling results presented in the Drought Action Plans, the highest projected reduction in water potential is observed in the Northern Aegean Basin, with an estimated 60% decrease. This is followed by the Konya Basin with 56%, the Seyhan and Sakarya Basins with 49%, and the Akarçay Basin with 43%. These figures indicate that the mentioned basins are highly vulnerable not only in terms of physical water scarcity but also with regard to water-dependent industrial activities, making them priority areas for intervention. On the other hand, when the contribution to gross domestic product (GDP) is assessed relative to total basin population, the Marmara Basin—where industrial production is highly concentrated—ranks first, followed by the Kızılırmak and Northern Aegean Basins. These findings provide a strong basis for prioritizing basins that are strategically important in terms of both declining water potential and the economic productivity of the industrial sector. According to the analysis results, basins where industrial and agricultural sectors are dominant—but where significant reductions in future water availability are expected—have been identified as priority areas for intervention. For instance, the Sakarya, Antalya, Gediz, and Ergene Basins stand out as high-priority basins due to both their economic intensity and high drought risk. In these basins, in order to enhance the resilience of the industrial sector to drought, measures such as water efficiency practices, the use of treated wastewater, the evaluation of alternative water sources, and the restructuring of sectoral water allocations have been recommended. In this context, the applicability of Best Available Techniques (BATs)—particularly for the food industry—has been assessed. A total of 68 BATs applicable to the food sector were identified, and their impacts at the operational level were tested in the Antalya Basin. Using spatial analysis conducted via the Google Earth Engine platform and drought assessment based on the Standardized Precipitation Index (SPI), the potential effects of BAT implementation were analyzed across three industrial facilities operating in the food sector. Water savings potentials of 20.97%, 0.64%, and 10.86% were identified for Facility 1, Facility 2, and Facility 3, respectively. These findings demonstrate that BAT implementation can serve as an effective and feasible tool in reducing industrial vulnerability. The study also offers concrete solution pathways aimed at providing decision support for policymakers and basin planners. In this regard, strategies such as BAT-based industrial water efficiency applications, sector-specific prioritization, climate-resilient infrastructure investments, and the development of drought early warning systems are proposed. In conclusion, this dissertation presents a comprehensive, data-driven, and scientifically grounded analysis of the impacts of climate change on the industrial sector in Türkiye. It evaluates industrial vulnerabilities, explores opportunities for water efficiency in industry, and supports the development of forward-looking strategic planning. Through the Dual-Criteria Analysis (DCA) method developed within the scope of the study, both the potential reductions in physical water supply and the water dependency of the industrial sector were jointly assessed. This integrated approach enabled the systematic identification of not only current but also future risks. The findings contribute to the development of concrete decision-support mechanisms in areas such as industrial water management, water efficiency strategies, sectoral planning, and investment prioritization—particularly in the context of public policy. The prioritization of basins with high drought risk and intensive industrial production, the widespread implementation of water efficiency practices in industry, the deployment of alternative water resources, and the restructuring of sectoral allocations offer a critical foundation for action. In this regard, the thesis provides guidance for the formulation of applicable water policies that center the industrial sector at both national and local levels, offering concrete contributions toward building a resilient, efficient, and sustainable industrial water management framework in the face of climate change.
Benzer Tezler
- Antarktika'daki araştırma istasyonlarının çevresel açıdan değerlendirilmesi
Environmental evaluation of research stations in Antarctica
ŞEYDA NUR ERİŞMİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN ATİLLA ARIKAN
- Horseshoe adası Antarktika'da İHA-GPR gözlemlerine dayalı buzul izleme ve 3D modelleme
Glacier monitoring and 3D modeling based on UAV-GPR observations on horseshoe island, antarctica
MEHMET ARKALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT OĞUZ SELBESOĞLU
- A comprehensive analysis of Turkish sea level changes and future modeling using machine learning methods
Türk deniz seviyesi değişikliklerinin kapsamlı analizi ve makine öğrenimi yöntemleriyle gelecek modellemesi
ELİF KARTAL
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜSSELAM ALTUNKAYNAK
- Bazı sert çekirdekli meyve türlerinde döllenme biyolojisi üzerinde yöntem çalışmaları
Başlık çevirisi yok
ATBİMOĞLU ADALET
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU