Yarı humid ekolojik koşullar altında sürdürülebilir su ve toprak yönetiminde GIS ve SWAT programı kullanılması; aşağı engiz havzası örneği
Using GIS and SWAT program in sustainable water and soil management under semi-humid ecological conditions; lower engiz basin example
- Tez No: 1015311
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN DENGİZ, PROF. DR. NUTULLAH ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, yarı humid ekolojik koşullar altında su, toprak ve çevre kaynaklarının sürdürülebilir yönetimini sağlamak amacıyla Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) ve Toprak ve Su Değerlendirme Aracı (SWAT) modelinin entegre kullanımını incelemektedir. Araştırma, Aşağı Engiz Havzası örneği üzerinde gerçekleştirilmiş olup, havzanın hidrolojik dinamikleri, toprak erozyonu, sediment taşınımı, su kalitesi ve tarımsal faaliyetlerin çevresel etkileri detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Çalışmada, SWAT modeli kullanılarak havzanın su bütçesi, yüzey ve yeraltı suyu akışları, tarımsal sulama suyu ihtiyacı ve su kalitesi parametrelerinden Nitrat simüle edilmiştir. GIS teknolojisi ile mekansal analizler yapılarak, toprak erozyonu risk alanları, sediment taşınımı ve tarımsal faaliyetlerin su kaynakları üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan model sonuçları istatistiksel olarak çok iyi (R2=0.96, NSE=0.95) sınıflamasında bir performans göstermiştir. Model SOL_K, DEP_IMP ve CN2 parametrelerini en hassas parametreler olarak belirlemiştir. Özellikle havza içerisinde yağış-akış dinamiklerini kontrol eden CN2 parametresi model senaryolarında erozyon riskinin arttığını göstermiştir. ve kontrol önlemlerinin alınması gibi stratejiler önerilmiştir. Gerçekleştirilen senaryolarda, yağışın artırılması bitki besin elementi kayıplarını artırmıştır. Özellikle azot kayıpları %60 civarında artış göstermiştir. Yağışın azaldığı senaryoda ise %40 civarında bir oranda azaldığı görülmüştür. Ayrıca çalışma sonucunda özellikle 6 numaralı alt havzanın bulunduğu alanda Toplam azot miktarının en fazla olduğu ortaya çıkmıştır. Bu bölgede toplam azotun fazla olmasının sebebi tarımsal üretimden uzak, orman alanlarının olduğudur. En az çıkan 1 numaralı alt havzanın olduğu ortaya çıkmıştır. Bu alanda toplam azot miktarının az olmasının nedeni hem yoğun tarımsal üretimin yapılması hem de alanda bulunan düz arazilerinin çeltik tarımı için kullanılmaya başlanılması olduğudur. Bu çalışma, yarı humid bölgelerde doğal kaynak yönetiminde GIS ve SWAT modelinin etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir. Elde edilen bulgular, su, toprak ve çevre kaynaklarının entegre yönetimi için bilimsel bir temel oluştururken, sürdürülebilir tarım uygulamalarının yaygınlaştırılmasına katkı sağlamaktadır. Ayrıca, kimyasal gübre kullanımının çevresel etkilerinin azaltılması ve su kalitesinin iyileştirilmesi için politika yapıcılara ve tarım sektörüne önemli öneriler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study examines the integrated use of Geographic Information Systems (GIS) and Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model to ensure sustainable management of water, soil and environmental resources under semi-humid ecological conditions. The research was carried out on the Lower Engiz Basin example, and the hydrological dynamics of the basin, soil erosion, sediment transport, water quality and environmental effects of agricultural activities were analyzed in detail. In the study, the water budget of the basin, surface and groundwater flows, agricultural irrigation water demand and Nitrate from water quality parameters were simulated using the SWAT model. Spatial analyses were performed with GIS technology to determine soil erosion risk areas, sediment transport and the effects of agricultural activities on water resources. The model results used in the study showed a statistically very good (R2=0.96, NSE=0.95) classification performance. The model determined SOL_K, DEP_IMP and CN2 parameters as the most sensitive parameters. In particular, the CN2 parameter, which controls the rainfall-flow dynamics within the basin, has shown that the risk of erosion has increased in model scenarios. And strategies such as taking control measures have been suggested. In the implemented scenarios, increasing rainfall has increased plant nutrient losses. In particular, nitrogen losses have increased by around 60%. In the scenario where rainfall decreased, it was observed that it decreased by around 40%. In addition, as a result of the study, it was revealed that the total nitrogen amount was the highest in the area where sub-basin number 6 was located. The reason for the high total nitrogen in this region is that there are forest areas far from agricultural production. It was revealed that sub-basin number 1 had the least. The reason for the low total nitrogen amount in this area is both intensive agricultural production and the use of flat lands in the area for rice farming. This study shows that GIS and SWAT models can be used effectively in natural resource management in semi-humid regions. The findings provide a scientific basis for the integrated management of water, soil and environmental resources, while contributing to the dissemination of sustainable agricultural practices. It also provides important recommendations to policy makers and the agricultural sector to reduce the environmental impacts of chemical fertilizer use and improve water quality.
Benzer Tezler
- Sürdürülebilir ormancılık kapsamında bartın yöresinde defne (Laurus nobilis L.) üretimi üzerine meşçere kuruluş özelliklerinin ve iklim değişikliğinin etkileri
The effects of stand establishment features and climate change on bay (Laurus nobilis L.) production in bartin region within the scope of sustainable forestry
NESLİHAN ATAR
Doktora
Türkçe
2024
Ormancılık ve Orman MühendisliğiBartın ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL BARIŞ ÖZEL
- Yapay açıklıklı radar interferometre teknikleri ile tuz gölü dinamiklerinin analizi
Analysis of salt lake dynamics with artificial aperture radar interferometry techniques
BURHAN BAHA BİLGİLİOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEBİYE MUSAOĞLU
- Yenice sıcak noktası: Ekolojisi ve sürdürülebilirliği
Yenice hotspot: Ecology and sustainability
MUHAMMET ÖZTEKİNCİ
- Studies on stem growth of Cedrus libani along an altitudinal gradient in the Taurus Mountains (SW-Turkey) and in comparison to a plantation in central Europe (Bayreuth, Germany)
Toros Dağlarında (GB-Türkiye) yükselti değişimleri boyunca Cedrus libani'nin gövde büyümesi ve bunun orta Avrupa'daki (Bayreuth, Almanya) bir Cedrus libani plantasyonu ile kıyaslanması üzerine çalışmalar
AYLİN GÜNEY
- Yarı humid ekolojik koşullara sahip yukarı Engiz havzası doğal çam orman arazilerinin çölleşme riskinin değerlendirmesi
Desertification risk assesment of natural pine forest lands in the upper Engiz basin with semi-humid ecological conditions
MUHAMMET EMİN SAFLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN DENGİZ
