FARKLI ARAZİ KULLANIM DURUMLARINDA GEOTEKSTİL KULLANILARAK EROZYONLA KAYBOLAN TOPRAK MİKTARININ BELİRLENMESİ: KARAM DERE ALT HAVZASI ÖRNEĞİ

Year 2023, Volume: 7 Issue: 2, 138 - 154, 30.10.2023

İbrahim Dursun Ahmet Alper Babalık

https://doi.org/10.32328/turkjforsci.1298932

Abstract

Çalışmanın amacı, Karam dere alt havzasında yer alan farklı arazi kullanım durumlarındaki erozyon ile kaybolan toprak miktarının geotekstiller yardımıyla belirlenmesidir. Araştırma alanı Isparta ili Keçiborlu ilçesi sınırlarında yer almakta olup Isparta il merkezine yaklaşık olarak 60 km mesafede bulunmaktadır. Araştırma alanının belirlenmesi aşamasında Burdur Gölü Havzası ArcHydro yardımıyla alt havzalara ayrılmış ve anakaya, arazi kullanımı, eğim ve bakı faktörleri dikkate alınarak bu alt havzalardan birisi olan Karam Dere Alt Havzası seçilmiştir. Günümüzde erozyon ölçümlerinin hem maliyetli hem de zaman alıcı olması birçok erozyon ölçüm yönteminin gelişmesine neden olmuştur. Çalışmamızın temelini oluşturan erozyon ölçüm tekniklerinden biri, erozyon ölçümü için geotekstil denemelerinin kullanılmasını içermektedir. Bu araştırmada, Karam Dere Alt Havzasında farklı arazi kullanım durumları altında geotekstil deneme parselleri kurulmuş ve taşınan toprak miktarı 2019-2020 yılları olmak üzere 2 yıllık ölçümler yapılarak gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak Karam Dere Alt Havzasında arazi kullanım durumlarına göre tarım parselinde, ilk yıl 0.460 ton/ha/yıl, ikinci yıl 0.500 ton/ha/yıl, orman parselinde ilk yıl 0.110 ton/ha/yıl, ikinci yıl 0.102 ton/ha/yıl ve mera parselinde ilk yıl 0.345 ton/ha/yıl, ikinci yıl 0.416 ton/ha/yıl taşınan toprak miktarı hesaplanmıştır. Havza ölçeğinde ise taşınan toprak miktarı ilk yıl 8812.0 ton/yıl, ikinci yıl 8673.0 ton/yıl olarak hesaplanmıştır.

Keywords

Burdur, CBS, sediment verimi, silt fens, toprak kaybı

Thanks

Bu makale Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü’nde tamamlanan “Burdur Gölü Havzasında Meydana Gelen Toprak Erozyonunun Coğrafi Bilgi Sistemleri ve WEPP Erozyon Tahmin Modeli Kullanılarak Belirlenmesi” başlıklı Doktora Tezinden üretilmiştir. Emeği geçen kurum ve kişilere teşekkür ederiz.

DETERMINING THE AMOUNT OF SOIL LOST BY EROSION BY USING GEOTEXTILE IN DIFFERENT LAND USE TYPES: A CASE STUDY OF KARAM CREEK SUB-BASIN

Abstract

The aim of the study was to determine the amount of soil lost by erosion under different land use types in the Karam creek sub-basin with the help of geotextiles. The research area is located within the borders of Keçiborlu district of Isparta province and approximately 60 km from Isparta city centre. In the process of determining the research area, Burdur Lake Basin was divided into sub-basins using with ArcHydro tool and Karam creek sub-basin, which is one of these sub-basins, was selected considering the bedrock, land use, slope and aspect factors. Today, the fact that erosion measurements are both costly and time consuming has led to the development of many erosion measurement methods. One of the erosion measurement techniques, which forms the scale of our study, involves the use of geotextile trials for erosion measurement. In this study, geotextile trial plots were established under different land use types in the Karam creek sub-basin and the amount of soil transported was measured for 2 years, 2019-2020. As a result, according to the land use status in Karam creek sub-basin, the amount of soil transported was calculated as 0.460 tonnes/ha/year in the first year and 0.500 tonnes/ha/year in the second year in the agricultural parcel, 0.110 tonnes/ha/year in the first year and 0.102 tonnes/ha/year in the second year in the forest parcel, 0.345 tonnes/ha/year in the first year and 0.416 tonnes/ha/year in the second year in the pasture parcel. On the basin scale, the amount of soil transported was calculated as 8812.0 tons/year in the first year and 8673.0 tons/year in the second year.

Keywords

Burdur, GIS, sediment yield, silt fence, soil loss

References

• Atayeter, Y. (2000). Burdur’un iklim özellikleri. Süleyman Demirel Üniversitesi Burdur Eğitim Fakültesi Dergisi, 1 (1), 260-270.
• Artun, O., Dinç, A. O. & Şatır, O. (2017). Estimation of soil losses using various soil erosion models in a sample plot in Mediterranean part of Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 26 (5), 3385-3394.
• Aydın, M. (2009). Gümüşhane-Torul Barajı Yağış Havzasında arazi kullanımına göre WEPP (Water Erosion Prediction Project) modeli ile toprak kayıplarının belirlenmesi ve alınması gereken önlemler. Kastamonu Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 9(1), 54-65.
• Aydoğdu, S. (2019). YARDOP uygulama alanlarındaki yangın emniyet yol ve şeritlerinde meydana gelen erozyon miktarının geotekstil (Silt fence) kullanılarak belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Karadeniz Teknik Üniversitesi.
• Bhattacharyya, R., Smets, T., Fullen, M. A., Poesen, J. & Booth, C. A. (2010). Effectiveness of geotextiles in reducing runoff and soil loss: A synthesis. Catena, 81(3), 184-195.
• Bugg, R. A., Donald, W., Zech, W. & Perez, M. (2017). Performance evaluations of three silt fence practices using a full-scale testing apparatus. Water, 9(7), 502.
• Demir, S. & Başayiğit, L. (2021). Fizyografyadaki değişimin profil gelişimine ve toprak özellikleri üzerine etkisi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 8(3), 261-272.
• Dursun, İ. (2022). Burdur Gölü Havzasında meydana gelen toprak erozyonunun coğrafi bilgi sistemleri ve WEPP erozyon tahmin modeli kullanılarak belirlenmesi. Doktora Tezi. Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi.
• Dursun, İ. & Babalık, A.A. (2023). Burdur Gölü Havzasındaki morfometrik parametrelerin ve erozyon durumunun değerlendirilmesi. Turkish Journal of Forestry, 24(1), 25-38.
• Dissmeyer, G. E. (1982). How to use fabric dams to compare erosion from forestry practices. Forestry report SA-FR; 13.
• Dutal, H. (2022). Determination of the impact of forest fires on soil erosion risk by using the ICONA model: a case study of Ayvalı Dam Watershed. Turkish Journal of Forest Science, 6(2), 510-538.
• Ediş, S., Aytaş, İ. & Özcan, A.U. (2021). ICONA modeli kullanarak toprak erozyon riskinin değerlendirilmesi: Meşeli (Çubuk/Ankara) Havzası Örneği. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, 7(1), 15-22.
• Ediş, S., Timur, Ö. B., Tuttu, G., Aytaş, İ., Göl, C. & Özcan, A. U. (2023). Assessing the Impact of Engineering Measures and Vegetation Restoration on Soil Erosion: A Case Study in Osmancık, Türkiye. Sustainability, 15(15), 12001.
• Ergül, A. H. (2009). Kartalkaya Barajı yağış havzasında farklı arazi kullanım şekilleri altındaki arazilerden Geotekstil (Silt Fence) kullanılarak toprak kayıplarının belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi.
• Erpul, G., Şahin, S., İnce, K., Küçümen, A., Akdağ, M.A., Demirtaş, İ. & Çetin, E. (2018). Türkiye su erozyonu atlası. Tarım ve Orman Bakanlığı, Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü, Ankara. ESRI (Enviromental Systems Research Institute), 2004. Getting Started with ArcGIS. Redlands: Enviromental Systems Research Institute Inc.265.
• Giroud, J. P. (2010). Development of criteria for Geotextiles and Granular Filters. Proc 9th International Conference on Geosynthetics, 23-27 May, Guarujá, Brazil, (pp. 45-64).
• Kastridis, A., Stathis, D., Sapountzis, M. & Theodosiou, G. (2022a). Insect outbreak and long-term post-fire effects on soil erosion in mediterranean suburban forest. Land, 11(6), 911.
• Kastridis, A., Margiorou, S. & Sapountzis, M. (2022b). Check-Dams and Silt Fences: Cost-Effective Methods to Monitor Soil Erosion under Various Disturbances in Forest Ecosystems. Land, 11(12), 2129.
• Koerner, R. M. (2005). Designing with Geosynthetics. (5th ed.). Upper Saddle River, NJ, USA: Pearson Prentice Hall.
• Lamy, E., Lassabatere, L., Bechet, B. & Andrieu, H. (2013). Effect of a nonwoven geotextile on solute and colloid transport in porous media under both saturated and unsaturated conditions. Geotextiles and Geomembranes, 36, 55-65.
• Luo, S. L., Huang, D., Peng, J. B., Aierken, A., Li, Z., Kuang, X. B. & Tomás, R. (2023). Performance and application of a novel drainage anti-slide pile on accumulation landslide with a chair-like deposit-bedrock interface in the Three Gorges Reservoir area, China. Computers and Geotechnics, 155, 105199.
• Müller, M. & Andrade E.M. (2018). Construction methodology and dimensioning of silt fences: scientific, normative and laboratorial review. 11th International Conference on Geosynthetics, 16–21 September, Seoul, South Korea.
• Mitchell, D. J., Barton, A. P., Fullen, M. A., Hocking, T. J., Zhi, W. B. & Yi, Z. (2003). Field studies of the effects of jute geotextiles on runoff and erosion in Shropshire, UK. Soil Use And Management, 19(2), 182-184.
• Özalp, M., Erdoğan Yüksel, E. & Yıldırımer, S. (2017). Subdividing large mountainous watersheds into smaller hydrological units to predict soil loss and sediment yield using the GeoWEPP model. Polish Journal Of Environmental Studies, 26(5), 2135-2146.
• Özvan, H., Arık, B., Şatır, O. & Bostan, P. (2022). Bendimahi alt havzası potansiyel erozyon riskinin CORINE ve ICONA modelleri kullanılarak haritalanması. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 26(3), 389-404.
• Özhan, S. (2004). Havza Amenajmanı. İstanbul Üniversitesi Yayınları, İstanbul.
• Özcan, A. U. & Aytaş, İ. (2020). Effects of soil erosion on doline lake degradation within karst landscapes: Bakkal Lake, Turkey. Environmental monitoring and assessment, 192, 1-16.
• Öztürk, A. & Özcan, A.U. (2021). Uzaktan algılama teknikleri kullanarak RUSLE-C faktör haritalarının oluşturulması: Kırıkkale/Sarıkızlı Havzası. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, 7(2), 143-151.
• Reis M., Savacı G. & Baltacı E. (2012). “Kahramanmaraş İli Keklik Deresi Yağış Havzasında Geotekstil (Silt Fence) Kullanılarak Erozyon ile Kaybolan Toprak Miktarının Belirlenmesi. I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu, 26-28 Ekim, Kahramanmaraş. KSÜ Doğa Bil. Dergisi, Özel Sayı, 261-265.
• Robichaud, P.R. & Brown, R.E. (2002). Silt Fences: An Economical Technique for Measuring Hillslope Soil Erosion. United States Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research Station, General Technical Report, 94s.
• Robichaud, P. R., Lewis, S. A., Brown, R. E., Bone, E. D. & Brooks, E. S. (2020). Evaluating post‐wildfire logging‐slash cover treatment to reduce hillslope erosion after salvage logging using ground measurements and remote sensing. Hydrological Processes, 34(23), 4431-4445.
• Rollin, A. & Lombard, G. (1988). Mechanisms affecting long-term Filtration behavior of Geotextiles. Geotextiles and Geomembranes, 7(1), 119-145.
• Sabiri, N.E., Caylet, A. Montillet, A. & Laurence, L.C. (2017). Performance of Nonwoven Geotextiles on Soil Drainage and Filtration. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 21, 1-19.
• Strahler, A.N. (1964). Quantitative geomorphology of drainage basins and channel networks. In: Handbook of Applied Hydrology (Ed: Chow, V.), McGraw Hill, New York, pp. 9-76.
• SPSS Inc., (2011). IBM SPSS Statistics 20 Core System User’s Guide, Chicago, IL, USA. Valkanou, K., Karymbalis, E., Bathrellos, G., Skilodimou, H., Tsanakas, K., Papanastassiou, D. & Gaki-
• Papanastassiou, K. (2022). Soil Loss Potential Assessment for Natural and Post-Fire Conditions in Evia Island, Greece. Geoscience, 12, 367
• Veylon, G., Stoltz, G., Mériaux, P., Faure, Y. H. & Foltz, N. T. (2016). Performance of Geotextile Filters after 18 years' service in Drainage Trenches. Geotextiles and Geomembranes, 44(4), 515-533.
• Yüksel Erdoğan, E., Özalp, M. & Yıldırımer, S. (2019). Predicting Soil Erosion Status of the Düz Creek Watershed in Artvin. Kastamonu Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 19(3), 290-298.