Geri Dön

Arhavi kapisre deresi havzası'nda gerçekleşen yüzey, kanal ve oyuntu erozyonu miktarlarının tespiti ve bazı su kalitesi parametrelerinin ölçümü

Determination of surface, channel, and gully erosion amounts in the arhavi kapisre stream basin and measurement of some water quality parameters

PDF İndir

  1. Tez No: 933091
  2. Yazar: CENGİZHAN YILDIRIM
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA TÜFEKÇİOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Forestry and Forest Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Artvin Çoruh Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Havza Yönetimi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 257

Özet

Artvin ili sınırları içerisinde yer alan Arhavi Kapisre Deresi Havzası (AKDH), bu çalışmanın ana araştırma sahasını oluşturmaktadır. Yılda 2000 mm üzeri yağış alan havzada gerçekleşen farklı erozyon çeşitleri 3 yıl boyunca (2021-2023) 3 farklı ölçüm yöntemi ile belirlenmeye çalışılmıştır. İlk yöntem“erozyon çubuk yöntemi”olarak adlandırılan demir çubuklarla kanal (1-3.sınıflardaki dereler) ve oyuntu dere şevlerinde erozyon ölçümüdür. İkinci yöntem, farklı arazi kullanımlarında (çay, fındık, orman ve mera) erozyon parselleri kullanılarak yüzeysel akışa geçen su hacmi, sediment ve beraberindeki bazı su kalitesi parametreleri (TN, TP, pH, EC) ölçümüdür. Üçüncü yöntemde ise Kapisre ana deresi ve yan kollarında debi ve askıda katı madde ölçümleri gerçekleştirilerek havza çıkışına ulaşan toplam sediment, TN ve TP miktarları tahmin edilmeye çalışılmıştır. Çalışmada ayrıca 2021 yılında gerçekleşen sel felaketinin kanal ve oyuntu erozyonu üzerindeki etkisi tespit edilmeye çalışılmıştır. Uygulanan erozyon çubuk yöntemine göre kanal ve oyuntu şevlerinden 2021, 2022 ve 2023 yıllarında sırasıyla 106341 ton (408,27 ton/km/yıl), 22898 ton (87,89 ton/km/yıl) ve 15531 ton (59,46 ton/km/yıl) olmak üzere toplamda üç yıl boyunca 144770 ton toprak kaybı hesaplanmıştır. Dere sınıflarına göre ve 3 yılın ortalaması değerlendirildiğinde; 3. Sınıf derelerde 5,46 cm/yıl ve 298,6 ton/km/yıl, 2. Sınıf derelerde 7,5 cm/yıl ve 258,3 ton/km/yıl, 1. Sınıf derelerde 6,94 cm/yıl ve 194 ton/km/yıl, oyuntu derelerinde ise 6,81 cm/yıl erozyon ve 158,9 ton/km/yıl toprak kaybı hesaplanmıştır. Meydana gelen toplam erozyonun %61,6'sı oyuntu deresi şevlerinde, %14,4'ü 1. Sınıf, %15,8'i 2. Sınıf, %8,2'si ise 3. Sınıf derelerde gerçekleşmiştir. 2021 yılında sel felaketi meydana gelmemiş olsaydı; hesaplanan toprak kaybı 12545 ton/yıl (49,12 ton/km/yıl) olarak bulunmuş olunacaktı. 2021 yılı sel felaketinde yaşanan toprak kaybı 93796 ton (359,15 ton/km 13,96 cm aşınma) bulunmuş olup yıl içerisindeki erozyonu yaklaşık 7,5 kat arttırmıştır. Üç yılda ortalama 48256 ton/yıl (179,7 ton/km/yıl) toprak kaybı hesaplanmıştır. Yüzeysel akış erozyon parsellerinde ölçülen en yüksek değer 11,9 L/gün (%60,9) ile fındık arazilerinde kaydedilmiştir. Mera alanları, 4,7 L/gün (%23,8) ile ikinci sırada yer almaktadır. Üst orman alanları 1,4 L/gün (%7,1), çay arazileri 1,1 L/gün (%5,8) ve alt orman alanları ise 0,5 L/gün (%2,4) ile daha düşük yüzeysel akış değerlerine sahiptir. Çaylık alanların, orman alanları gibi düşük yüzeysel akışa sahip olduğu tespit edilmiştir. Çay topraklarında %12,1 ile en yüksek higroskopik nem tespit edilmiştir. Yüzeysel akışlar ile tüm alanlarda iki yılda ölçülen toplam toprak kaybı 288 ton/2yıl olup yıllık ortalama toprak kaybı 144 ton/yıl, hektar başına ise 0,0049 ton/ha/yıl olarak hesaplanmıştır. Fındık arazileri, 89,8 ton/yıl (0,0637 ton/ha/yıl) ile en yüksek toprak kaybına sahiptir. Alt orman alanları 33,2 ton/yıl (0,0022 ton/ha/yıl) ile ikinci sırada yer alırken, mera alanları 17,8 ton/yıl (0,0019 ton/ha/yıl) ile üçüncü sırada yer almaktadır. Çay arazileri ve üst orman alanları ise sırasıyla 1,8 ton/yıl (0,0008 ton/ha/yıl) ve 1,3 ton/yıl (0,0006 ton/ha/yıl) ile daha düşük yüzey toprak kaybı değerlerine sahiptir. Toplam fosfor konsantrasyonu açısından en yüksek değer 0,99 mg/L ile alt orman alanlarında kaydedilmiştir. Bu değer, üst orman alanlarında 0,46 mg/L, fındık arazilerinde 0,29 mg/L olup 3. Sınıf su kategorisindedir. Çay arazilerinde 0,09 mg/L ve mera alanlarında ise 0,06 mg/L olarak ölçülmüş olup 2. Sınıf su kategorisindedir. Toplam azot konsantrasyonları ise alt orman alanlarında 8,39 mg/L ile en yüksek değere sahip olup, bunu üst orman alanları (4,68 mg/L) izlemekte olup 2. Sınıf su kalitesine sahiptirler. Fındık arazileri (2,10 mg/L), mera alanları (1,27 mg/L) ve çay arazileri (1,14 mg/L) ise 1. Sınıf su kategorisine girmektedirler. Arhavi Kapisre deresi çıkışında 3 yılda ölçülen toplam askıda katı madde miktarı/sediment 124193 ton'dur. Diğer ölçüm verileri/yöntemleri ile karşılaştırıldığında, kanal ve oyuntuşevlerinden 3 yılda 144770 ton, yüzeysel akışlardan ise 2 yılda 288 ton toprak kaybı hesaplanmıştır. Bu durumda kanal ve oyuntu şevleri ve yüzeysel akışlardan 3 yılda yaklaşık 145058 ton toprak kaybı yaşandığı tespit edilmiş olunur. Diğer taraftan havza çıkışında ölçülen sediment değerinin 124193 ton olduğu göz önüne alınırsa; yaklaşık 20865 ton sedimentin dere yatağında depolandığı çıkışa ulaşamadığı ortaya konmuş olur, nitekim bu miktar havzadaki sediment iletim oranının %85,6'lara çıktığını göstermektedir. Derelerdeki su örneklerinde, Yolgeçen (orman) 0,003 g/L ve Güvercinli (tarım) 0,043 g/L ortalama sediment miktarlarıyla ormanlık havzanın daha düşük sediment ürettiği görülmüştür. Mençuna'nın da (mera) 0,024 g/L değeriyle orta derecede sediment ürettiği görülmektedir. Derelerde ki debi miktarları incelendiğinde Yolgeçen 12315 m³/ha/yıl, Mençuna 11874 m³/ha/yıl, Güvercinli 11021 m³/ha/yıl şeklinde sıralanmaktadır. Ormanlık alanların yoğun olduğu Yolgeçen alt havzasında en yüksek su üretimi bulunmuştur. Derelerde su kalitesi verileri YSKY'ye göre, toplam fosfor değerleri tüm dere örneklerinde I. sınıf (çok iyi) kategorisindedir. Toplam azot değerleri ise Mençuna (0,99 mg/L) ve Yolgeçen (1,70 mg/L) derelerinde I. sınıf, Güvercinli (2,29 mg/L) ve Arhavi Giriş (1,60 mg/L) derelerinde yine I. sınıf su kategorisinde yer almıştır. Tarım alanlarının yoğun olduğu Güvercinli alt havzasında en düşük su kalite değerleri bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

The Arhavi Kapisre Stream Basin (AKDH), located within the borders of Artvin Province, constitutes the primary research area of this study. The basin receives over 2000 mm of annual precipitation, and the various types of erosion occurring in the basin were investigated over three years (2021-2023) using three different measurement methods. The first method, referred to as the“erosion pin method,”involved measuring erosion on channel (1st-3rd order streams) and gully banks using iron rods. The second method utilized erosion plots in different land use types (tea, hazelnut, forest, and pasture) to measure surface runoff volume, sediment, and associated water quality parameters (TN, TP, pH, EC). The third method involved measuring discharge and suspended sediment in the main Kapisre stream and its tributaries to estimate the total sediment, TN, and TP amounts reaching the basin outlet. Additionally, the study aimed to determine the impact of the 2021 flood disaster on channel and gully erosion. According to the erosion pin method, the total soil loss from channel and gully banks was calculated as 144770 tons over three years, with 106341 tons (408,27 tons/km/year) in 2021, 22898 tons (87,89 tons/km/year) in 2022, and 15531 tons (59,46 tons/km/year) in 2023. When averaged over the three years, soil loss was calculated as 5,46 cm/year and 298,6 tons/km/year in 3rd-order streams, 7,5 cm/year and 258,3 tons/km/year in 2nd-order streams, 6,94 cm/year and 194 tons/km/year in 1st-order streams, and 6,81 cm/year and 158,9 tons/km/year in gully streams. Of the total erosion, 61,6% occurred on gully stream banks, 14,4% in 1st-order streams, 15,8% in 2nd-order streams, and 8,2% in 3rd-order streams. Had the flood disaster not occurred in 2021, the calculated soil loss would have been 12545 tons/year (49,12 tons/km/year). However, the flood increased soil loss in 2021 by 93796 tons (359,15 tons/km/year, 13,96 cm of erosion), raising erosion by approximately 7,5 times. Over the three years, the average soil loss was calculated as 48256 tons/year (179,7 tons/km/year). In terms of surface runoff measured in erosion plots, the highest value was recorded in hazelnut fields at 11,9 L/day (60,9%). Pasture areas ranked second with 4,7 L/day (23,8%), followed by upper forest areas with 1,4 L/day (7,1%), tea fields with 1,1 L/day (5,8%), and lower forest areas with 0,5 L/day (2,4%). Tea fields were found to have low surface runoff, similar to forest areas. The highest hygroscopic moisture in soil was measured in tea fields at 12,1%. The total soil loss from surface runoff over two years was 288 tons/2 years, with an average soil loss of 144 tons/year and 0,0049 tons/ha/year. Hazelnut fields had the highest soil loss at 89,8 tons/year (0,0637 tons/ha/year). Lower forest areas ranked second with 33,2 tons/year (0,0022 tons/ha/year), while pasture areas ranked third with 17,8 tons/year (0,0019 tons/ha/year). Tea fields and upper forest areas had lower soil loss values at 1,8 tons/year (0,0008 tons/ha/year) and 1,3 tons/year (0,0006 tons/ha/year), respectively. In terms of total phosphorus (TP) concentration, the highest value was recorded in lower forest areas at 0,99 mg/L. This value was measured as 0,46 mg/L in upper forest areas and 0,29 mg/L in hazelnut fields, falling into the 3rd-class water category. Tea fields and pasture areas had lower TP concentrations at 0,09 mg/L and 0,06 mg/L, respectively, falling into the 2nd-class water category. For total nitrogen (TN) concentration, lower forest areas had the highest value at 8,39 mg/L, followed by upper forest areas (4,68 mg/L), both falling into the 2nd-class water category. Hazelnut fields (2,10 mg/L), pasture areas (1,27 mg/L), and tea fields (1,14 mg/L) fell into the 1st-class water category. At the Arhavi Kapisre stream outlet, the total suspended sediment measured over three years was 124193 tons. When compared with other measurement methods, 144770 tons of soil loss occurred from channels and gullies over three years, while 288 tons of soil loss occurred from surface runoff over two years. Thus, approximately 145058 tons of soil loss occurred from channels, gullies, and surface runoff over three years. Considering that the measured sediment at the basin outlet was 124193 tons, it is estimated that approximately 20865 tons of sediment were deposited in the stream bed and did not reach the outlet, indicating a sediment delivery ratio of approximately 85,6%. In stream water samples, Yolgeçen (forest) and Güvercinli (agriculture) had average sediment concentrations of 0,003 g/L and 0,043 g/L, respectively, indicating that forested basins produce lower sediment. Mençuna (pasture) also produced moderate sediment at 0,024 g/L. In terms of discharge, Yolgeçen (12315 m³/ha/year), Mençuna (11874 m³/ha/year), and Güvercinli (11021 m³/ha/year) were ranked in descending order. The highest water yield was found in the Yolgeçen sub-basin, which is densely forested. According to water quality data based on the (YSKY), total phosphorus (TP) values in all stream samples fell into the 1st-class (excellent) category. Total nitrogen (TN) values were also in the 1st-class category for Mençuna (0,99 mg/L) and Yolgeçen (1,70 mg/L) streams, while Güvercinli (2,29 mg/L) and Arhavi Inlet (1,60 mg/L) streams were at the 1st-class threshold. The lowest water quality values were found in the Güvercinli sub-basin, where agricultural activities are intensive.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    853713

    Arhavi Kapisre Deresi Havzasında WEPP erozyon tahmin modeli ile erozyon tespiti

    Assessment of erosion in Arhavi Kapisre Watershed using the wepp erosion prediction model

    OLGUN YAĞCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiArtvin Çoruh Üniversitesi

    Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA TÜFEKÇİOĞLU

  2. Tez No

    57842

    Artvin-Rize yöresi kızılağaç orman ekosistemlerinin gelişimi ile bazı toprak özellikleri ve fizyğrafik etmenler arasındaki ilişkiler

    Başlık çevirisi yok

    MURAT YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEKİ KALAY

  3. Tez No

    168906

    Arhavi ve Fındıklı yörelerinde CCA (bakır, krom, arsenik) uygulanmış tel direklerin toprak ve bitkide oluşturdukları kirlenme üzerine araştırmalar

    Başlık çevirisi yok

    TÜLAY TÜFEKÇİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiKafkas Üniversitesi

    Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. TEMEL SARIYILDIZ

  4. Tez No

    505224

    Arhavi Kazası'nda iskân ve nüfus (1486-1583)

    Settlement and population in Arhavi Town (1486-1583)

    KENAN AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    TarihHacettepe Üniversitesi

    Tarih Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMİNE ERDOĞAN ÖZÜNLÜ

  5. Tez No

    650089

    Arhavi-Hopa (Artvin) civarında oluşan doğal afetlerin gayrimenkul sektöründeki yansımaları

    Reflections of natural disasters occurred around Arhavi-Hopa (Artvin) on the real estate sector

    MUHAMMET UZUNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    İşletmeİstanbul Ticaret Üniversitesi

    Gayrimenkul Geliştirme ve Yönetimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAMİT HALUK SELİM

Geri Dön