Relation of Erosion Status with Morphometric Measurement in Alaca Stream Basin

Abstract

Erosion is an important problem in the sustainable use of agriculture and pasture lands. The use of morphometric methods used in watershed studies has also become widespread with Geographic Information Systems programs. Morphometric calculations can be made easily with Geographical Information Systems and accurate results can be obtained.This study was carried out to reveal the relationship between morphometric properties and erosion. This study was carried out in Alaca Watershed. This watershed located at between Çorum and Yozgat provinces in Central Blacksea Region. Total area of the study area is 1656.4 km2. Alaca Stream basin is located in Yeşilırmak's water collection basin. The basin forms a border with the Kızılırmak basin. Alaca stream collects the water of the field and when this stream leaves the research area, it combines with Çorum Stream and Çekerek river. In the study, the circumference of the basin, basin area, basin length, maximum and minimum height, bifurcation rate, Hypsometric Curve Analysis, Drainage Density, Stream Frequency, Texture Rate, Basin Relief, Roughness Value, Basin Shape Analysis, Shape Index value, Gravelius Index, Length The ratio, Form Factor was examined. ArcGIS 10.3 program was used while making these calculations. The results obtained were confirmed by observations made during field studies. The drainage density value across the basin is 0.4. The fact that the area of the Alaca basin is large but the density is low revealed that the basin offers favorable conditions for infiltration.While erosive activities increase in places where elevation and slope values of the basin increase, the amount of erosion is low, especially where the slope values decrease depending on the basin shape. As a result of morphometric analysis in the river basin; According to the bifurcation rate, it has been observed that erosional shapes are common in the areas where the first knees are located. Depending on the round shape of the basin, after the occasional downpours, the river level suddenly rises and severe erosion is experienced. This study reveals the importance of morphometric indices for the examination of erosional processes.

Keywords

• Erosion
• Morphometry
• Alaca Stream

Alaca Çayı Havzası Erozyon Durumunun Morfometrik Ölçümler ile İlişkisi

Abstract

Erozyon tarım ve mera alanlarının sürdürülebilir kullanımı konusunda önemli bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Coğrafi Bilgi Sistemleri programları ile havza çalışmalarında kullanılan morfometrik yöntemlerin kullanımı da yaygınlaşmıştır. Coğrafi Bilgi Sistemleri ile morfometrik hesaplamalar kolaylıkla yapılabilmekte ve doğru sonuçlar elde edilebilmektedir. Bu çalışma morfometrik özellikler ile erozyon ilişkisini ortaya koymak amacılya gerçekleştirilmiştir. Çalışma alanı Alaca Havzası seçilmiştir. Havza Orta Karadeniz Bölümü’nde, Çorum ile Yozgat illeri içerisinde yer almaktadır. Havzanın toplam alanı 1656.4 km2’dir. Alaca Çayı havzası, Yeşilırmak’ın su toplama havzasında bulunur. Havza Kızılırmak havzası ile sınırında yer almaktadır. Saha Alaca Çayı tarafından drene edilmekte ve bu akarsu araştırma sahasından çıkınca Çorum Çayı ve Çekerek ırmağıyla birleşmektedir. Araştırmada havzanın çevre uzunluğu, havza alanı, havza uzunluğu, maksimum ve minimum yükseklik, çatallanma oranı, Hipsometrik Eğri Analizi, Drenaj Yoğunluğu, Akarsu Sıklığı, Tekstür Oranı, Havza Reliefi, Engebelilik Değeri, Havza Şekli Analizi, Şekil İndeks değeri, Gravelius İndeks, Uzunluk Oranı, Form Faktörü incelenmiştir. Bu hesaplamalar yapılırken ArcGIS 10.3 programından faydalanılmıştır. Elde edilen sonuçlar arazi çalışmaları sırasında yapılan gözlemler ile doğrulanmıştır. Havza genelinde drenaj yoğunluğu değeri 0.4’tür. Alaca havzasının alanının büyük fakat yoğunluğun düşük olması, havzanın infiltrasyona elverişli koşullar sunduğu sonucunu ortaya koymuştur. Havzanın yükselti ve eğim değerlerinin arttığı yerlerinde erozif faaliyetler artarken havza şekline bağlı olarak özellikle eğim değerlerinin düştüğü yerlerde erozyon miktarı düşüktür. Akarsu havzasında yapılan morfometrik analizler sonucunda; çatallanma oranına göre birinci dizinlerin bulunduğu sahalarda erozyonal şekillerin yaygın olduğu görülmüştür. Havzanın yuvarlak şekline bağlı olarak zaman zaman sağanak yağışlar sonrasında akarsu seviyesi aniden yükselmekte ve şiddetli erozyon yaşanmaktadır. Bu çalışma erozyonal süreçlerinin incelenmesi konusunda morfometrik indislerin önemini ortaya koymaktadır.

Keywords

• Erozyon
• Morfometri
• Alaca Çayı

References

1. Agarwal, C.S. (1998). Study of Drainage Pattern through aerial data in Navgarh area of Varanasi district, U.P. Journal Indian Society of Remote Sensing, 26: 169-175.
2. Altıparmak, S. ve Türkoğlu, N. (2018). Yakacık Çayı Havzasının (Hatay) Morfometrik Analizi. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Dergisi, 58(1), 353-374.
3. Atalay, İ. (1986). Uygulamalı hidroğrafya. Ege Üniversitesi, Edebiyat Fakültesi Yayınları, Yayın No: 38, İzmir.
4. Avcı , V. ve Sunkar, M. (2017). Jeomorfik İndislerle Varto Havzası'nda (Muş) Tektonik Aktivitenin Belirlenmesi. Türk Coğrafya Kurumu 75. Kuruluş Yılı Kongresi Tam Metin Bildiriler Kitabı (s. 730 - 742). Ankara: Türk Coğrafya Kurumu.
5. Avcı, V. ve Günek, H. (2015). Uludere Havzası'nın (Bingöl) Jeomorfolojik Özelliklerinin Belirlenmesinde Morfometrik Analizlerin Kullanımı. Adıyaman Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi(21), 745-766.
6. Aydın, A. (2008). Büyük Menderes nehri sağ sahil derelerindeki sel kontrol çalışmalarının irdelenmesi, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
7. Bahadır, M., Uzun, A., Zeybek, H.İ. ve Hatipoğlu, İ.K. (2017). Terme Çayı Havzası'nın Morfometrik Analizi, (Ed) Yılmaz, C., Terme Araştırmaları, Serander Yayınları, Trabzon.
8. Bahadir, M. ve Özdemir, M. A. (2011). Acıgöl Havzası'nın Sayısal Topoğrafik Analiz Yöntemleri İle Morfometrik Jeomorfolojisi. Journal of International Social Research, 4(18).

9. Baker, V.R. Kochel, R.C., Paton, P.C. (1988). Flood Geomorphology. John Wiley & Sons, USA.
10. Balcı, N., Özyuvacı, N. (1988). Havza Amenajmanı II. İ.Ü. Orman Fakültesi, Yüksek Lisans Ders Notları, İstanbul.
11. Bharadwaj A.K., Pradeep. C., Thirumalaivasan D., Shankar C.P., Madhavan N. (2014). Morphometric Analysis Of Adyar Watershed. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), 71-77.
12. Biswass, S., Sudhakar, S. and Desai V.R. (1999). Prioritisation Of Subwatersheds Based On Morphometric Analysis Of Drainage Basin: A Remote Sensing And GIS Approach. Journal of the İndian Society of Remote Sensing, Vol. 27, No:3, p. 155-166.
13. Cürebal, İ. (2004). Madra Çayı'nın Hidrografik Özelliklerine Sayısal Yaklaşım. Balıkesir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, Sayı:11, 11-24.
14. Elbaşı, E., Özdemir, H. (2018). Marmara Denizi Akarsu Havzalarının Morfometrik Analizi. Cografya Dergisi, 36, 63-84.
15. Eraslan, S., İmamoğlu, A., Çoşkun, A., Saygın, F. ve Dengiz, O. (2017). İnebolu Havzası Topraklarının Erozyon Duyarlılık Durumları ve Arazi Kullanımı/Arazi Örtüsü ile Olan İlişkisinin Belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 27(1), 95-108.
16. Erol Görür, A., Karadeniz, C. (2018). Morfometrik parametrelerin havza hidrolojisi bakımından değerlendirilmesi. Turkish Journal of Forestry, 19(4): 447-454.
17. Fural, Ş. (2018). Acısu Çayı'nın (Serik-Antalya) Drenaj Özelliklerinin Morfometrik Analizi, Jass Studies-The Journal of Academic Social Science Studies, Number: 72 Autumn III 2018, p. 541-556.
18. Ghany, M.K.A. (2015). Quantitative Morphometric Analysis Of Drainage Basins Between Qusseir and Abu Dabbab
19. Gravelius, H. (1914). Grundrifi Der Gesamten Gewcisserkunde. Band I: Flufikunde (Compendium of Hydrology, vol. I.
20. Hızal, A. (1984). Havza Fotoğrafları Yorumlamasının Havza Amenajmanı (Ova Deresi Havzası, Kocaeli) Çalışmalarında Uygulanma Olanaklarının Araştırılması. İstanbul Üniversitesi Yayın No: 3144, Orman Fakültesi Yayın No: 341, İstanbul, s. 190.
21. Horton, R.E. (1932). Drainage basin characteristics. Trans. American Geophysical Union 13: 350-361.
22. Horton, R.E. (1945). Erosional Development Of Stream And Their Drainage Basin. Hydrogeological Approach To Quantitative Morphology, Bulleting of Geological Society of America, 56: 275-361.
23. Hoşgören, M. Y. (2001). Hidroğrafyanın Ana Çizgileri I- Yeraltısuları- Kaynaklar- Akarsular. İstanbul, Çantay Kitabevi.
24. Hoşgören, M. Y. (2004). Hidrografyanın ana çizgileri II, Göller. Çantay Kitabevi, ISBN 975-7206-85-7. İstanbul.
25. İmamoğlu, A. (2016). Alaca Havzası'nın Eroz-yon Risk Değerlendirmesi ve Planlaması, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Yayınlan-mamış Doktora Tezi, Samsun.
26. İmamoğlu, A., Bahadır, M. ve Dengiz, O. (2016). Çorum Alaca Havzasında Toprak Erozyon Duyarlılık Faktörünün Farklı Enterpolasyon Modeller Kullanılarak Konumsal Dağılımlarının Belirlenmesi. Toprak Su Dergisi, 5(1).
27. İmamoğlu, A., Bahadır, M. ve Dengiz, O. (2017). Alaca Havzasında Uygulanan Rusle Erozyon Modelinde, C Faktörünün (Arazi Örtüsü /Arazi Kullanımı) Zamansal Değişimi ve Toprak Kaybına Etkisi, International Journal of Social Science, Number: 61 , p. 321-336.
28. Keller, E.A. vr Pinter, N. (2002). Active Tectonics Earthquakes, Uplift, and Landscape, Second Edition, Prentice Hall, New Jersey.
29. Köle, M. M. (2016). Devrez Çayı Vadisinin Tektonik Özelliklerinin Morfometrik İndisler İle Araştırılması. Coğrafya Dergisi, (33), 20-36.
30. Kumar, R., Lohani, A.K., Nema, R.K., Singh, R.D. (2000). Evaluation of Geomorphological characteristics of catchment using GIS. GIS India, 9 (3): 13-17.
31. Magesh, N.S., Chandrasekar, N. (2014). GIS model-based morphometric evaluation of Tamiraparani sub-basin, Tirunelveli district, Tamil Nadu, India. Arab J. Geosci, 7: 131-141.
32. Maidment, D.R. (2002). ArcHydro GIS for water resources. Esri Press, Califormia.
33. Martins, A. K., Gadiga, B. L. (2015). Hydrological and Morphometric Analysis Of Upper Yedzaram Catchment of Mubi in Adamawa State, Nigeria. Using Geographic Information System (GIS), World Environment 5(2): 63-69.
34. Morisawa, M. (1968). Streams: Their Dynamics And Morphology. New York: McGraw Hill.
35. Musy, A. (2001). Ecole Polytechnique Fédérale, Lausanne, Suisse.
36. Özdemir, H and Bird, D. (2009). Evalution of Morphometric Parameters Of Drainage Network Drived From Topographic Maps And DEM İn Point Of Flood. Environmental Geology 56, 1405-1415.
37. Özdemir, H. (2001). Havza Morfometrisi Ve Taşkınlar. Fiziki Coğrafya Araştırmaları: Sistematik ve Bölgesel Türk Coğrafya Kurumu Yayınları, Sayı: 6, s. 507-526.
38. Özdemir, H. (2007). Havran Çayı Havzasının (Balıkesir) CBS ve Uzaktan Algılama Yöntemleriyle Taşkın Ve Heyelan Risk Analizi, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Coğrafya Anabilim Dalı, İstanbul.
39. Özdemir, H. (2011). Havza morfometrisi ve taşkınlar, Fiziki Coğrafya Araştırmaları; Sistematik ve Bölgesel, Türk Coğrafya Kurumu Yayınları, 5, 507-526, İstanbul.
40. Özsahin, E. (2008). Keçidere (Gönen Çayı'nın bir kolu) Havzasının Hidrografik Özelliklerine Sayısal Yaklaşım. Mustafa Kemal Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 5 (10): 301-317.
41. Rai, P.K., Chandel, R.S., Mishra, V.N, Singh, P. (2018). Hydrological İnferences Through Morphometric Analysis Of Lower Kosi River Basin Of India For Water Resource Management Based On Remote Sensing Data. Applied Water Science, 8:15,
42. Reddy, G.P. O., Maji A.K., Gajbhiye K.S. (2002). GIS For Morphometric Analysis Of Drainage Basins. GIS India, 4: 9-14.
43. Ritter, D.F., Kochel, R.C., Miller, J.R. (2002). Process geomorphology. Fourth Edition, McGraw- Hill.
44. Sreedevi, P.D., Sreekanth, P.D., Khan, H.H., Ahmed, S. (2013). Drainage Morphometry And İts İnfluence On Hydrology İn A Semi-Arid Region: Using SRTM Data And GIS. Environmental Earth Sciences, 70(2):839-848.
45. Strahler, A.N. (1964). Quantitative Geomorphology Of Drainage Basins And Channel Networks. In: V. T. Chow (Ed.) New York: McGraw Hill, Handbook of Applied Hydrology, pp. 4-76
46. Tarboton, D.G., Bras, R.L. and Rodrıguez-Iturbe, I. (1991). On the extraction of channel networks from digital elevation data. Hydrological Processes. Volume: 5, 81-100.
47. Turoğlu, H. (1997). İyidere Havzasının Hidrografik Özelliklerine Sayısal Yaklaşım. Türk Coğrafya Dergisi, Sayı:32, İstanbul, s. 355-364.
48. Turoğlu, H. (2016) Coğrafi Bilgi Sistemlerinin Temel Esasları (Genişletilmiş 4. Baskı). ISBN 987-975-9060-51-0, Çantay Kitapevi, İstanbul.
49. Turoğlu, H. ve Aykut, T. (2019). Ergene Nehri Havzası için Hidromorfometrik Analizlerle Taşkın Duyarlılık Değerlendirmesi. Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, (2), 1-15.
50. Turoğlu, H. (2007). Flood And Flash Flood Analysis For Bartın River Basin Management, 22-24 Mart, Antalya-Türkiye, http://www2.dsi.gov.tr/english/congress2007/chapter_4/113.pdf
51. Utlu, M. ve Özdemir, H. (2018) Havza Morfometrik Özelliklerinin Taşkın Üretmedeki Rolü Biga Çayı Havzası Örneği, Coğrafya Dergisi - Journal of Geography, 36, pp. 49-62.
52. Uzun, M. (2014). Lale Dere (Yalova) Havzası'nın jeomorfolojik özelliklerinin jeomorfometrik analizlerle incelenmesi, Route Educational and Social Science Journal, 1(3), October.
53. Veeranna, J., Gouthami, K., Yadav, P. B.,Mallikarjuna, V.R. (2017). Calculating linear and areal and relief aspect parameters using Geo-Spatial Techniques (ArcGIS 10.2 and SWAT model) for Akkeru River Basin Warangal. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 6 (10): 1803-1809.
54. Verstappen, H. (1983). Applied Geomorphology: Geomorphological Surveys for Environmental Development. Elsevier, New York.
55. Withanage, N.S., Dayawansa, N.D.K., De Silva R.P. (2014). Morphometric Analysis Of The Gal Oya River Basin Using Spatial Data Derived From GIS. Tropical Agricultural Research, 26 (1), 175-188.