Modifiye edilmiş üniversal toprak kayıpları eşitliği (musle) kullanılarak Tarsus (Mersin)–Topçu Deresi Alt Havzasında erozyon potansiyelinin değerlendirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: GAMZE KOÇ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): MURAT ERCANOĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doğal kaynakların sürdürülebilir kullanımı açısından toprak erozyonunun şiddetini değerlendirmek, neden olduğu çevresel ve ekonomik sorunları azaltmak veya gidermek için gerekli ve yeterli önlemleri almak amacıyla birçok farklı erozyon tahmin modeli geliştirilmiştir. Niceliksel ve niteliksel yöntemler olarak sınıflandırılabilen bu modellerden en yaygın olarak kullanılanları Universal Soil Loss Equation (USLE) ve bu yöntemin geliştirilmiş diğer bir biçimi olan Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) yöntemleridir. Türkiye'de de USLE/RUSLE modeli kullanılarak Orman ve Su İşleri Bakanlığı ve Ankara Üniversitesi işbirliği ile yürütülen bir araştırma projesi kapsamında potansiyel erozyon risk haritaları hazırlanmıştır. İlgili proje, ulusal ölçekte 25 büyük akarsu havzasında yürütülmüştür. Aynı zamanda bu eylem planı kapsamında ülkesel ölçekte mikro ve alt havzalar da belirlenerek Su Çerçeve Direktifine uygun kodlanmıştır. Kullanılan altlık verilerin 1/25000 ölçeğinde ya da hassasiyetlerinin bu ölçekte olmasına rağmen, güncel veri tabanları olmadığı için, proje çıktılarının doğrulanması ve model parametrelerinin kalibrasyonu ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Diğer bir deyişle, Sayısal "Türkiye Erozyon Risk Haritası" veri tabanı ulusal ve büyük akarsu havzaları ölçeğinde gerçekleştirildiğinden, kullanılan model parametrelerinin hesaplanması çoğunlukla uzman bilgisine dayalı yaklaşımlar ve uzun yıllık ortalamalara dayalı istatistiksel modeller kullanılarak yapılmıştır. Bu yüzden, ne yazık ki, alt havzalar ayrıntıları ve verilerini iyi temsil etmemektedir. Bu çalışma ile USLE/RUSLE modeli ile büyük havzalarda elde edilen toprak kaybı sonuçlarının, daha çok küçük havza ölçeğinde ayrıntılı fiziksel parametreler ile erozyon şiddetini tahmin etme yaklaşımına sahip MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation) teknolojisi ile doğrulanmış ve karşılaştırılması yapılmıştır. Her iki modelde kullanılan ortak parametreler ve sediment iletim oranı yaklaşımı aracılığıyla USLE/RUSLE modelinin alt-ölçeklendirme (down-scaling) ile MUSLE modeline entegre edilmesi sayesinde, özellikle farklı arazi kullanım türleri altındaki tarımsal alanlardan akarsu ağlarına ve su toplama rezervuarlarına ulaşan sediment miktarları doğrudan hesaplanılmıştır. Ayrıca, küçük havza bazında elde edilen detaylı parametre ölçümleri, var olan sayısal veri tabanına aktarılarak, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Uzaktan Algılama (UA) yöntemleri kullanılarak MUSLE modelinden elde edilen sonuçlar ile ölçülen sonuçlar karşılaştırılmıştır. RUSLE modelindeki istatistiksel yıllık ortalama değerler ile ifade edilen parametreler yerine, MUSLE modelinde olay tabanlı hesaplamalara çok daha uygun ve fiziksel süreçleri daha çok temsil etme yeteneğine sahip parametreler kullanılmıştır. Ayrıca USLE / RUSLE modeli, bölgesel ve hatta ulusal ölçekte kolaylıkla uygulanabilirken, MUSLE yöntemi ile daha küçük ölçekli havzalarda daha iyi sonuçlara ulaşılabilmektedir. Bu anlamda iki model arasında yaklaşım açısından ciddi farklılıklar bulunmasına karşın, alt-ölçeklendirme ve üst-ölçeklendirme yöntemleri ile iki yöntemin entegre edilebilmesi, model teknolojisi açısından çok önemlidir. Öyle ki, Türkiye'de hâlihazırda bulunan sayısal veri tabanları da bu tür ölçek geçişlerine önemli fırsatlar sağlamaktadır. Bu doğrultuda, MUSLE yöntemi ile küçük tarımsal bir havza olan Tarsus (Mersin) Topçu Deresi alt havzasında 2000 – 2010 yılları arasında alınan yağış ve akım verileri kullanılarak, her bir yağış olayı için, yüzeysel akışın sediment taşıma kapasitesi (havza sediment verimi) hesaplanmıştır. MUSLE yönteminde kullanılan diğer faktörler için CBS ortamında UA teknikleri kullanılarak sayısal arazi kullanım haritaları, toprak erodibilite faktör (K faktör) katmanı, eğim haritaları ve bitki örtüsü katmanı ayrıntılı olarak hazırlanmıştır. Her bir yağış olayı için, yağış ve akım değerleri hesaplanarak sayısal ortamda MUSLE modeli uygulanmıştır. Ek olarak, olay tabanlı (event base) hesaplanılan sediment verimleri ile alt havzada ölçülen süspanse ve yatak yükü sediment değerleri karşılaştırılarak MUSLE modelinin uygulanma prensibinin doğruluğu yorumlanmıştır. Çalışma ile birlikte, yüzeysel ve yoğun akışların neden olduğu erozyon potansiyeli küçük havzalar için değerlendirilmiştir.