Yukarı Kızılırmak Havzası’nda ırmak sularının tarımda sulama amaçlı kullanım özelliklerinin belirlenmesi üzerine bir araştırma

Öz

Bu araştırmanın amacı; Yukarı Kızılırmak Havza sınırları içerisinde,  Kızılırmak’ın, tarımsal sulama amaçlı kullanım özelliklerini Wilcox ve ABD tuzluluk diyagramlarına göre belirlemek ve bu havza sınırları içerisindeki Kızılırmak’ın kimyasal özelliklerine etki eden coğrafi faktörleri tespit etmektir. Araştırma sahasından veriler birincil kaynaklardan (su numunesi, toprak numunesi ve kayaç numunesi) ve ikincil kaynaklardan (meteorolojik veriler, Devlet Su İşleri 19. Bölge Sivas Müdürlüğünden alınan su analiz raporları vb.) temin edilmiştir. Su numunelerin tarımda sulama amaçlı kullanılıp kullanılamayacağını belirlemek için Wilcox ve ABD tuzluluk diyagramlarından yararlanılmıştır. Toprak analiz sonuçları betimsel analiz yöntemine göre değerlendirilmiştir. Sivas Meteoroloji İl Müdürlüğünden alınan meteorolojik veriler, Thornthwaite iklim sınıflaması yöntemine göre değerlendirilmiş ve su bilançoları hesaplanmıştır. Araştırma sonucunda aşağıdaki bulgu ve sonuçlara ulaşılmıştır: 1. Alınan su numunelerinden Yukarı Kızılırmak Havza sınırlarındaki ırmak suyunun, Wilcox ve ABD tuzluluk diyagramlarına göre değerlendirmeleri sonucunda, Kızılırmak suları kaynağında yumuşak ve içilebilir durumda iken Zara ilçesinde başlayarak özellikle de Hafik ilçesinden sonra Kayseri il sınırına kadar sulama suyu olarak kullanılması şüpheli uygun değil veya kullanılmaması uygun olmayan sular sınıfına girmektedir. 2. Araştırma sahasından alınan kayaç numuneleri değerlendirildiğinde; Zara'dan Kayseri il sınırına kadar ise havzanın büyük bir kısmının jips serilerinden oluşması suların çok yüksek tuzlu ve acı olmasına neden olmuştur. Bu durum Kızılırmak sularının tarımda sulama amaçlı kullanımını olumsuz yönde etkilemiştir. 3. Kızılırmak ve onu besleyen kollara yağış yaz mevsimlerinde yeterince yağış girmediğinden dolayı Kızılırmak sularındaki tuzlar seyrelememekte ve bölgede yaşanan kuraklık Kızılırmak'ta ki tuz miktarını yaz aylarında artırmaktadır. Bu durum Kızılırmak suyunun yaz aylarında tarımsal sulama amaçlı yeterinde yararlanılamamasına sebep olmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Yukarı Kızılırmak Havzası,Kızılırmak suyunun kimyasal özellikleri,Coğrafi faktörler

An investigation into the characteristics of the water in the Kızılırmak Basin with respect to irrigation

Abstract

The purpose of this research is to identify the characteristics of the Upper Kızılırmak Basin with respect to agricultural irrigation based on Wilcox and the US salt diagrams and to find out the geographical factors that impact the chemical features of the Kızılırmak within this basin. The data were collected from primary sources (water, soil and rock samples) and secondary sources (meteorological data, reports of water analysis obtained from the 19th Regional Management of General Directorate of State Hydraulic Works). The water samples, soil samples and rock samples were analysed in the laboratory of the 19th Regional Management of General Directorate of State Hydraulic Works, Şarkışla Clinical Analysis Laboratory and the Petrography Laboratory of Geological Engineering Department at Cumhuriyet university, respectively. Wilcox and the US diagrams were utilised to test if the water samples could be used for irrigation. The results of soil analysis were evaluated using descriptive analysis method. The climatological data obtained from the directorate of metrology in Sivas were analysed using Thornthwaite climate classification method. The following results were obtained from these analyses. 1. As a result of an evaluation of water samples from the Kızılırmak based on Wilcox diagram and US salt diagrams, the water samples collected from the locales around the source springs of the Kızılırmak were found to be fresh and potable water, while those samples collected from the area beginning with the County of Zara and particularly from the County of Hafik until the provincial border of Kayseri were classified as of doubtful use or not recommendable for irrigation.  2. When the rock samples collected from the study area were evaluated, as most of the basin beginning with Zara until the provincial border of Kayseri is composed of gypsum series, the water in this area is highly salty and bitter. This negatively affects the characteristics of Kızılırmak water with respect to agricultural irrigation. 3. In all stations, excess water is at moderate levels, while water scarcity is felt at serious levels. This leads to lack of precipitation in summer months and therefore the salt is not diluted; drought in summer months in the area increases salt levels. This, in turn, makes the water inappropriate for irrigation during summer months at desired levels. 

Keywords

• The Upper Kızılırmak Basin,The chemical characteristics of the water,Geographical factors

References

1. Anonymous. (1982). Methods of Soil Analysis. (Ed. A.L. Page). Number :9, Part:2, Madison, Wisconsin, USA. 1159 pp.
2. Akpınar, E. ve Akbulut, G. (2007). Hafik Gölü ve Yakın Çevresinin Turizm Olanakları. Erzincan Eğitim Fakültesi Dergisi, cilt:9, sayı:1, s:1-24.
3. Alagöz, C. A. (1967). Sivas Çevresi ve Doğusunda Jips Karstı Olayları. Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih – Coğrafya Fakültesi Yayını, Ankara, 126 pp.
4. Arslan, O., Bilgil, A. ve Veske, O. (2016). Standart Yağış İndisi Yöntemi İle Kızılırmak Havzası'nın Meteorolojik Kuraklık Analizi. Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 5,. Sayı 2, 188-194.
5. Bouyoucos, G. J. (1951). A Recalibration of The Hydrometer Method for Making Mechanical Analysis of Soil. Agron. Jour. 43, 434-438.
6. Canikli, B. (1998). Hidrojeoloji (Yeraltı Sularının Aranması, İşletilmesi, Kimyası). Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Ankara.
7. Ceyhan, F. (1987). Sivas Güneydoğusundki Tuz ve Jips Yataklarının Jeolojisi, Oluşumu, Kökeni ve Ekonomik Özellikleri. Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayımlanmamış Yüksek Lisan Tezi.
8. Çağlar, K.Ö. (1949). Toprak Bilgisi. A.Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları no: 10. Ankara.

9. Çakmak, B., Kendirli, B. ve Ucar, Y. (2007). Evaluation of Agricultural Water Use: A Case Study for Kizilirmak Basin. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 4(2), 175-185.
10. Çirer, F. (1993). Sivas Kenti İçme Sularının Parametrelerinin İncelenmesi. Cumhuriyet Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi.
11. Değirmenci, M. (1985). Kızılırmak’ın Sivas Civarındaki Kesiminin Doğal Sular ve Kentsel Sularla Kirlenmesi. Cumhuriyet Üniversitesi Çevre Bölüm Dergisi, Sayı 8.
12. Doğan, U. ve Özel, S. (2005). Gypsum karst and its evolution east of Hafik (Sivas. Turkey). Geomorphology 71, 373-388.
13. Günay, G. (2002). Gypsum karst, Sivas. Turkey. Environmental Geology. 42, 387-398.
14. Kaçaroğlu, F., Değirmenci, M. ve Cerit, O. (1997). Karstification in Miocene gypsum: an example from Sivas, Turkey. Environmental Geology 30 (1/2).
15. Kaçaroğlu, F., Değirmenci, M. ve Cerit, O. (2001). Water quality problems of a gypsiferous watershed: upper Kızılırmak Basin Sivas. Turkey. Water. Air and Soil Pollution 12, 161-180.
16. Kafalı Yılmaz, F. ve Yılmaz, Ö. (2013). Rize and Ardahan Cases in Respect of Thornthwaite Climate Classification / Thornthwaite İklim Tasnifine Göre Rize ve Ardahan Örnekleri. 3rd International Geography Symposium – Geomed, 415-428.
17. Karacan, E. ve Yılmaz, I. (1996). Collapse dolines in the Miocene gypsum: An example from SW Sivas (Turkey). Environ Geol Water Sci 28(2).
18. Kavak, K.Ş. (2005). Receognition of gypsum geohorizons in the Sivas Basin (Turkey) usin ASTER and Landsat ETM+image. International Journal of Remote Sensing, 26(20), 4583-4596.
19. Keskin, İ ve Yılmaz, I. (2016). Morphometric and geological features of karstic depressions in gypsum (Sivas. Turkey). Environ Earth Sci. 75, 1040.
20. Kurtman, F. (1973). Sivas-Zara-Hafik ve İmranlı Bölgesi’nin Jeolojik ve Tektonik Yapısı. MTA Dergisi, Sayı:80, 1-32.
21. Jackson, M. L. (1958). Soil Chemical Analysis. 1–498. Englewood Cliffs. NJ: Prentice Hall.
22. Mutlu, E., Demir, T., Kutlu, B. ve Yanık, T. (2013). Sivas – Kurugöl Su Kalite Parametrelerinin Belirlenmesi. Türk Tarım – Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi, 1(1), 37-43.
23. Mutlu, E., Yanık, T., Akça, İ., Kutlu, B. ve Sönmez, A.Y. (2015). Determining the water quality of Lake Delice (İmranlı – Sivas). Marine Science and Technology Bulletin, 4(2), 11-19.
24. Nelson, D.W., Sommers, L.E. (1982). Total Carbon, Organic Carbon and Organic Matter. in Page, A. L., Miller, H.R.& Keeney, R.D. (Eds). Methods of Soil Analysis, Part 2. American Society of Agronomy and Soil Science of America, Madison, Wisconsin, USA, 539-577.
25. Oakes, H. (1958). Türkiye Toprakları. Yüksek Ziraat Mühendisi Birliği Neşriyatı. Ege Üniversitesi Yayınları, Sayı: 18.
26. Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S. and Dean, L.A. (1954). Estimation of Available Phosphorous in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. USDA Circular No:939, Washington.
27. Sağdıç, M. ve Koç, H. (2012). Yukarı Kızılırmak Havzası’nın İklimi. Türk Coğrafya Dergisi. (58).
28. Soil Survey Staff. (1999). Soil Taxonomy: A Basic System of Soil Classification for Making and İnterpreting Soil Survey. Agriculture Handbook, No. 436. U.S. Govt. Printing office. Washington. Dc.
29. Sönmez, H.Y. (1986). Kaynağından Sivas'a Kadar Kızılırmak'ta Sertlik ve Tuzluluk Yapan Etkiler ve Çözüm Yolları. Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi.
30. Türkeş, M. (2012). Türkiye’de Gözlenen ve Öngörülen İklim Değişikliği. Kuraklık ve Çölleşme. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 4(2), 1-32.
31. Wilhite, D.A. and Glantz, M.H. (1985). Understanding the drought phenomenon: The role of definitions. Water International 10(3), 111-120.
32. Wilding, L.P., Bouma, A.J. and Goss, D.W. (1994). Impact of Spatial variability on interpretative modelling. 65-75. In: Quantitve Modelling of Soil Forming Processes, R.B. Bryant and Arnold R.W. (eds) Soil Sci. Soc. Am. J Special Publication Number 39. Madison Wisconsin, USA.
33. Yıldırım, A., Şimşek, H. (2003). Sosyal Bilimlerde Nitel Araştırma Yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayınları.
34. Yıldız, E. (1995). Kızılırmağın (İmranlı- Kalın Arası)Su Kirliliğinin İncelenmesi. Yayımlanmamış Yüksek lisans Tezi. Cumhuriyet Üniversitesi Çevre Mühendisliği.