Monitoring and Assessing the Transport of Total Suspended Solids in The Sera Stream Watershed (Trabzon, Turkey)

Abstract

This study aims to monitor the total suspended solids (TSS) transport in the Sera Stream Watershed, where there has been intense sediment transport as well as bedload motion, and assess the effect of sediment storage dams (SSDs) on the transports. The stream water sampling studies were conducted four times a month during a period of six months from June to November 2019 on ten TSS monitoring stations and was determined TSS (mg/L). It was revealed that a part of 16.5% of the TSS concentration could be trapped by SSD1. A major part of 69.4% of the TSS concentration was trapped in the Sera Lake, and the rest part could reach the Black Sea. In a gauging station, namely Derecik, operated in the watershed, the stream water depth monitoring studies were also conducted, and the daily discharge (Q, m3/day) and daily TSS loads (ton/day) were computed. The average daily discharges and TSS loads were computed as 99,000 m3 and 24.6 tons/day in the summer and 83,945 m3 and 2.5 tons/day in the autumn, respectively, for the TSS monitoring and gauging station, located between SSD2 and SSD3. In the watershed, where the fact that the untreated municipal wastewaters have been discharged to the streams, and the rubbles and excavated soils have been illegally dumped on the stream beds cause the TSS to increase artificially, it is a fact that the available SSDs have been inadequate in number as much as they succeed to trap the TSS. It has been concluded that additional SSDs, as well as open check dams, have also been needed on the tributaries located in the upstream part of the watershed having forest lands with a very steep slope.

Keywords

• Total suspended solids
• Stream discharge
• Erosion
• Sera Stream Watershed
• Sediment-storage dam

SERA DERESİ HAVZASINDA (TRABZON) ASKIDA KATI MADDE HAREKETİNİN İNCELENMESİ VE DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

Bu çalışmanın amacı, sürüntü hareketinin yanı sıra yoğun bir askı hareketinin olduğu Sera Deresi Havzası’nda askıda katı madde (AKM) taşınımını gözlemlemek ve ana kol üzerinde inşa edilen tersip bentlerinin (TB) taşınıma olan etkilerini değerlendirmektir. Havzada seçilen 10 AKM gözlem istasyonundan, Haziran-Kasım 2019 döneminde ayda dört kez olacak şekilde su örnekleri toplanmış ve AKM (mg/L) belirlenmiştir. Havzadaki ilk gözlem istasyonunun mansabında yer alan TB1’in taşınan AKM’nin %16,5’ini tutarak mansaba geçişini engellediği ve Sera Gölü’nde havzadan taşınan AKM’nin %69,4 gibi büyük bir kısmının tutulduğu tespit edilmiştir. Havzada işletilmekte olan Derecik isimli akım gözlem istasyonundan (AGİ) seviye okumaları yapılarak ilgili kesitten geçen debiler (Q, m3) belirlenmiş ve AKM yükleri (ton) hesap edilmiştir. TB2 ile TB3 arasında ve Derecik AGİ’nin hemen mansabında yer alan istasyonda ortalama günlük debiler ve AKM yükleri yazın 99.000 m3/gün ile 24,6 ton/gün ve sonbaharda 83.945 m3/gün ile 2,5 ton/gün olarak hesap edilmiştir. Akarsu yataklarına moloz ve hafriyat dökümünün yanı sıra yerleşim birimlerinden yapılan evsel atık su deşarjlarının da AKM miktarının artışında etken olduğu havzada tersip bentleri sayısal olarak yetersiz kalmaktadır. Çok dik ve sarp eğimli orman arazilerine sahip Sera Deresi Havzası’nın membaındaki yan kollar üzerinde de geçirimsiz tersip bentlerinin yanı sıra geçirimli tersip bentlerine de ihtiyaç duyulduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Keywords

• Askıda katı madde
• Debi
• Erozyon
• Sera Deresi Havzası
• Tersip bendi

References

1. 1. APHA. (1992). Standard methods for the examination of water and wastewater, 18th edn. American Public Health Association, Washington, DC.
2. 2. Atay, R., Akyürek, H. ve Karaşahin, B. (2002). Eber ve Karamık göllerinin organik kirliliğinin araştırılması projesi. Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü, Ankara.
3. 3. Bayram, A. (2011). Harşit Çayı su kalitesinin mevsimsel değişiminin incelenmesi ve askı madde konsantrasyonunun yapay sinir ağları yöntemi ile tahmin edilmesi, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
4. 4. Bayram, A., Onsoy, H., Komurcu, M.I. ve Bulut, V.N. (2012). Effects of Torul dam on water quality in the stream Harşit, NE Turkey. Environmental Earth Sciences, 65(3), 713- 723. doi:10.1007/s12665-011-1118-5
5. 5. Bayram, A., Onsoy, H., Kankal, M. ve Komurcu, M.I. (2014). Spatial and temporal variation of total suspended solids versus turbidity in the stream Harsit Watershed, NE Turkey, Arabian Journal of Geosciences, 7(11), 4987-4996. doi:10.1007/s12517-013-1122- z
6. 6. Bayram, A. ve Kenanoglu, M. (2016). Variation of total suspended solids versus turbidity and Secchi disk depth in the Borçka Dam reservoir, Çoruh River Basin, Turkey, Lake and Reservoir Management, 32(3), 209-224. doi:10.1080/10402381.2016.1160168
7. 7. Beret, B. (1955). Sera Heyelanı, Türk Coğrafya Dergisi, 13-14, 155-160.
8. 8. Berkun, M., Aras, E. ve Ozel Akdemir, U. (2015). Water runoff, sediment transport and related impacts in the Southeastern Black Sea rivers, Environmental Engineering and Management Journal, 14(4), 781-791. doi:10.30638/eemj.2015.087

9. 9. Beyazıt, M. ve Avcı, İ. (2010). Akarsularda Akım ve Sediment Taşınımı, Birsen Yayınevi.
10. 10. Celep, S. (2009). Trabzon ili yeraltı ve yerüstü sularının hidrojeolojik, hidrojeokimyasal incelemesi ve su kalitesinin izlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
11. 11. Çavuş, A. (2014). Trabzon’da doğa turizmi açısından değerlendirilmesi gereken turistik bir alan: Sera Gölü, Türk Coğrafya Dergisi, 63, 43-50.
12. 12. ÇŞB, (2015). Atıksu arıtımı eylem planı 2015-2023, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü, Su ve Toprak Yönetimi Daire Başkanlığı. https://webdosya.csb.gov.tr/db/cygm/dokumanlar/atiksu-aritimi--8230-9458- 20180410150458.pdf, Erişim Tarihi: 25.10.2021.
13. 13. Dinçsoy, Y. (2013). Yan derelerde erozyon ve rüsubat kontrolü, DSİ Genel Müdürlüğü Yayınları.https://cdniys.tarimorman.gov.tr/api/File/GetFile/425/KonuIcerik/767/1115/Dosya Galeri/yan-derelerde-erozyon-ve-rusubat-kontrolu.pdf, Erişim Tarihi: 25.10.2021.
14. 14. DSİ, (2019). Havzalara göre yıllık ortalama yüzeysuyu su potansiyeli, 2013-2019. https://www.dsi.gov.tr/Sayfa/Detay/1344, Erişim Tarihi: 25.10.2021.
15. 15. Duzgunes, E., Bayramoglu, E. ve Duran, M. (2017). Evaluation of Sera Lake Nature Park (Trabzon/Turkey) in respect to ecological and socio-economic structure. Journal of Environmental Protection and Ecology, 18(1), 225-234.
16. 16. Erdoğan, İ. (2019). Doğu Karadeniz Havzası akarsularında su kalitesinin incelenmesi ve askıda katı madde konsantrasyonunun tahmin edilmesi, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
17. 17. Gupta, H. ve Chakrapani, G.J. (2005). Temporal and spatial variations in water flow and sediment load in Narmada River Basin, India: natural and man-made factors, Environmental Geology, 48(4), 579-589. doi:10.1007/s00254-005-1314-2
18. 18. Güngör, B. (2017). Afyonkarahisar Çay Eber Gölü’nün su kalite değerlerinin ve kirlilik etmenlerinin araştırılarak online veritabanı oluşturulması, Yüksek Lisans Tezi, A.K.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar.
19. 19. Hacısalihoğlu, S. (1995). Trabzon Sera Deresi yağış havzasında farklı arazi kullanımı altındaki toprakların bazı fiziksel kimyasal ve hidrolojik özellikleri üzerine araştırmalar, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
20. 20. Khanchoul, K., Altschul, R. ve Assassi, F. (2009). Estimating suspended sediment yield, sedimentation controls and impacts in the Mellah Catchment of Northern Algeria, Arabian Journal of Geosciences, 2(3), 257-271. doi:10.1007/s12517-009-0040-6
21. 21. Mekonnen, M., Keesstra, S.D., Baartman, J.E., Ritsema, C.J. ve Melesse, A.M. (2015). Evaluating sediment storage dams: structural off-site sediment trapping measures in Northwest Ethiopia, Cuadernos de Investigacion Geografica, 41(1), 7-22. doi:10.18172/cig.2643
22. 22. MGM, (2020a). Erişim adresi: https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceleristatistik.aspx?k=A&m=ORDU (Erişim Tarihi: 25.10.2021)
23. 23. MGM, (2020b). Erişim adresi: https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceleristatistik.aspx?k=A&m=GIRESUN (Erişim Tarihi: 25.10.2021)
24. 24. MGM, (2020c). Erişim adresi: https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceleristatistik.aspx?k=A&m=TRABZON (Erişim Tarihi: 25.10.2021)
25. 25. MGM, (2020d). Erişim adresi: https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceleristatistik.aspx?k=A&m=RIZE (Erişim Tarihi: 25.10.2021)
26. 26. MGM, (2020e). Erişim adresi: https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceleristatistik.aspx?k=A&m=GUMUSHANE(Erişim Tarihi: 25.10.2021)
27. 27. Mete, B. (2020). Tersip bentlerinin askıda katı madde hareketine etkilerinin incelenmesi: Sera Deresi Havzası örneği, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
28. 28. Reis, A. ve Dindaroğlu, T. (2018). Havza ölçeğinde bazı ekohidrolojik karakteristikler ile arazi kullanım ilişkilerinin araştırılması (Bertiz Çayı yağış havzası örneği), Turkish Journal of Forest Science, 2(1), 68-82. doi:10.32328/turkjforsci.413309
29. 29. Satılmış, U. (2015). Değirmendere Havzası (Trabzon) yerüstü su kalitesinin mekana ve zamana bağlı değişiminin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
30. 30. Temiz, T. (2015). Sapanca Gölü Havzasını besleyen derelerde taşınan askıda katı madde miktarının tahmin edilmesi, Doktora Tezi, K.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli.
31. 31. TSE, (2007). Su kalitesi-Askıdaki katı maddelerin tayini - Cam Elyaf süzgeçler kullanılarak süzme yöntemi, TS EN 872, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
32. 32. TÜİK, (2021). Türkiye İstatistik Kurumu, Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi Veri Tabanı. Erişim adresi: https://cip.tuik.gov.tr/# (Erişim Tarihi: 25.10.2021)
33. 33. URL-1, (2021). Türkiye Akarsularında Süspanse Sediment Gözlemleri 2006-2012. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Erişim adresi: https://cdniys.tarimorman.gov.tr/api/File/GetFile/425/KonuIcerik/767/1115/DosyaGaleri/t%C3%BCrkiye-akarsular%C4%B1nda-s%C3%BCspanse-sediment-g%C3%B6zlemleri2006-2012.pdf (Erişim Tarihi: 25.10.2021)
34. 34. Verep, B., Çelikkale, M.S. ve Düzgüneş, E. (2002). Uzungöl’ün bazı limnolojik ve hidrografik özellikleri. Su Ürünleri Dergisi, 19(1), 233-240.