Yağış ve tuzlu sulama suyu döngülerinin toprak fiziksel ve hidrolik özelliklerine etkileri
Effects of rainfall and saline irrigation water cycles on soil physical and hydraulic properties
- Tez No: 942796
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLÜZAR DUYGU SEMİZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Elektriksel iletkenlik, Hidrolik iletkenlik, Electrical conductivity, Hydraulic conductivity
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sulama suyu kalitesi başta drenaj ve erezyon problemlerine neden olan toprak hidrolik özellikleri olmak üzere toprakta yapısal bozulmalara neden olabilmektedir. Özellikle sulama suyunun SAR ve tuzluluk düzeyleri arasındaki ilişki, toprak tekstürünün etkisi, toprak içeriğindeki kalsiyum ve sulamalardan sonra meydana gelecek yağışlar da eklendiğinde çok daha karmaşık ancak henüz tam olarak anlaşılmayan bir mekanızma olduğu ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, yukarıda sıralanan etmenlerin toprağın hidrolik özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, killi tın (CL) ve tın (L) tekstürlü bozulmamış toprak örnekleri materyal olarak alınmış ve elektriksel iletkenliği 4 ve 8 dS/m, SAR değeri 10 ve 20 olan dört farklı kalitede hazırlanmış düşük kaliteli su ve yağmur suyunu simüle etmek amacıyla saf su uygulanmıştır. Böylece killi tın (CL), tın (L) ve CaCl2 çözeltisiyle doygunluğa ulaştırılmış kalsiyuma doygun killi tın (Ca-Doy-CL) ve kalsiyuma doygun tın (Ca-Doy-L) toprak olacak şekilde dört farklı toprak kullanılmıştır. Toprak örnekleri hidrolik iletkenlik cihazında doygun akış koşulları oluşturularak her bir düşük kaliteli su 3 hafta süreyle uygulanmış ve takibinde 2 hafta süreyle saf su uygulanmıştır. Farklı kalitede suların oluşturulmasında NaHCO3, NaCl ve CaCl2 tuzları kullanılmıştır. Farklı kalitede hazırlanmış su uygulamalarının toprakların doygun hidrolik iletkenliği, agregat ortalama ağırlıklı çapları, toprak su karakteristik eğrileri, hacim ağırlıkları ve porozitelerinde yaptığı etkiler ile tuzlu sodyumlu su uygulamalarının ardından yağmur suyunun doygun hidrolik iletkenliğe yaptığı etkileri araştırılmıştır. Araştırmada tüm topraklarda, su kalitesi ve zamana bağlı olarak hidrolik iletkenlik değerlerinde meydana gelen azalma istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0.001). Hidrolik iletkenlik değerlerinde meydana gelen azalma su uygulamalarına göre karşılaştırıldığında T1S2>T2S2>T1S1>T2S1 şeklinde meydana geldiği bulunmuştur. Toprak tekstürleri karşılaştırıldığında, CL toprakta meydana gelen hidrolik iletkenlik azalması L toprağa göre daha fazla olmuştur. Kalsiyuma doyurulmuş topraklarda ise başlangıç durumunda, doyurulmamış topraklara oranla daha yüksek hidrolik iletkenlik gözlenirken, ilerleyen günlerde kalsiyuma doyurulmamış topraklarla benzer seviyelere düşmüştür. Düşük kaliteli su uygulamaları sonrası uygulanan yağmur suyu (saf su), tüm topraklarda hidrolik iletkenlik değerlerini daha da şiddetli bir düzeyde azaltmıştır. Hidrolik iletkenlik değerlerindeki azalmanın ana mekanizmasının toprakta meydana gelen şişme, dispersiyon ve kil hareketi olduğu görülmüştür. Düşük kaliteli suların uygulanması sonrası tüm topraklarda su tutulumu ve hacim ağırlıklarının arttığı buna karşılık agregat ortalama ağırlıklı çap ve porozite değerlerinin azaldığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Irrigation water quality can cause structural deterioration in soil, primarily soil hydraulic properties, drainage and erosion problems. When the relationships between SAR and irrigation water salinity levels are added to the effects of soil texture, calcium content in the soil and post-irrigation rainfall, a much more complex but not yet fully understood mechanism emerges. This study aims to determine the effects of the factors listed above on the hydraulic properties of soil. For this purpose, undisturbed soil samples with clay loam (CL) and loam (L) textures were taken as material, four different low-quality waters with electrical conductivity of 4 and 8 dS/m, SAR value of 10 and 20 were prepared, and pure water was applied to simulate rainwater. Thus, four different soils were used as clayey loam (CL), loam (L) and calcium saturated clayey loam (Ca-Saturated-CL) and calcium-saturated loam (Ca-Saturated-L). Saturated flow conditions were created in the hydraulic conductivity device for soil samples, each low-quality water was applied for 3 weeks, and then pure water was applied for 2 weeks. NaHCO3, NaCl and CaCl2 salts were used in the preparation of different quality waters. The effects of low-quality water applications on saturated hydraulic conductivity, average weighted aggregate diameters, soil water characteristic curves, bulk density and porosity of soils were determined. The effects of rainwater on saturated hydraulic conductivity after low quality water applications were investigated. In the study, the decrease in hydraulic conductivity values depending on water quality and time in all soils was found to be statistically significant (p<0.001). Comparing the water applications, it was determined that the decrease in hydraulic conductivity values occurred as T1S2>T2S2 >T1S1 >T2S1. Comparing the soil textures, the decrease in hydraulic conductivity in CL soil was greater than in L soil. In calcium-saturated soils, higher hydraulic conductivity was observed in the initial state compared to unsaturated soils, but in the following days it decreased to similar levels with calcium-unsaturated soils. Rainwater (pure water) applied after low-quality water applications reduced hydraulic conductivity values in all soils to an even greater extent. It was observed that the main mechanism of the decrease in hydraulic conductivity values was swelling, dispersion and clay migration in the soil. It was determined that water retention and bulk density increased in all soils after the application of low-quality water, while mean weight diameter of aggregates and porosity values decreased.
Benzer Tezler
- Nevşehir doyduk sulama alanı drenaj-tuzluluk sorunları ve çözüm yolları
Drainage-salinity problems and solution means in the Nevşehir doyduk irrigation area
CENGİZ KOÇ
- İklim değişimi sürecinde aşağı Seyhan ovasında sürdürülebilir arazi ve su yönetimi
The sustainability of land and water managemet of the lower Seyhan irrigation project area under progressing climate change
SEVGİ DONMA
- Taşkısığı ve Çaltıçak köyleri (Adapazarı) yeraltısularının kirlenme potansiyelinin değerlendirilmesi
Evaluation of pollution potential of undergrounwater at Taskisiği and Calticak village (Adapazari) region
CAN AKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜKSEL ÖRGÜN TUTAY
- Beyşehir Üzümlü çevresinin jeoloji ve hidrojeoloji incelemesi
Geological and hydrogeological investigations around Üzümlü Beyşehir
AHMET OĞUZHAN ÜLVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ RIZA SÖĞÜT