Monitoring and assessing of total suspended solids transport in the Değirmendere, Yomra, and Galanima stream watersheds (Trabzon Province, NE Turkey)

Yıl 2022, Cilt: 12 Sayı: 3, 803 - 817, 15.07.2022

Betül Mete , Osman Tuğrul Baki , Adem Bayram

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.997032

Öz

In Turkish rivers and streams, the sediment monitoring studies were commenced in 1961 and have been conducted by the State Hydraulic Works (DSİ). It is known from the suspended sediment data published annually by DSİ that the sediment monitoring studies are limited to only three sediment gauging stations, on the Fol Stream (Vakfıkebir Town), the Değirmendere Stream (Maçka Town), and the Karadere Stream (Araklı Town) in Trabzon Province. This study aims to monitor and assess the total suspended sediment (TSS) transport in the Değirmendere Stream and the adjacent stream watersheds, namely Yomra and Galanima. The stream water sampling studies were conducted two times a month for six months from September 2019 to February 2020, on a sum of 12 TSS monitoring stations, four stations in each watershed. Water depth monitoring studies were also conducted at two gauging stations, Öğütlü and Şinik, operated in the Değirmendere and Galanima stream watersheds, respectively. TSS loads were computed with the help of the average daily flowrate values and TSS concentrations in the relevant sections. In the Değirmendere Stream watershed, the average monthly TSS values ranged from 10.80 to 124.50 mg/L upstream station and 62.30 to 541.20 mg/L downstream station. The average daily flowrate values and TSS loads were computed as 489.335 m3 and 32.73 tons in the autumn and 506.592 m3 and 12.25 tons in the winter, respectively, for the TSS monitoring and gauging station. In the Galanima Stream watershed, the average monthly TSS values ranged from 11.80 to 94.10 mg/L upstream station and 21.10 to 158.20 mg/L downstream station. The average daily flowrate values and TSS loads were computed as 148.867 m3 and 4.46 tons in the autumn and 259.632 m3 and 18.31 tons in the winter, respectively, for the TSS monitoring and gauging station. In the Yomra Stream watershed, where the last six field studies are available, the average monthly TSS values ranged from 33.60 to 1.209.00 mg/L upstream station and 145.60 to 435.90 mg/L downstream station. It has been determined that the Galanima Stream watershed has the least transport among the watersheds monitored TSS concentration. The TSS load transported to the Black Sea is higher in the Değirmendere Stream watershed, where the city of Maçka is situated upstream and the city of Ortahisar is situated downstream due to intensive anthropogenic activities in the watershed.

Anahtar Kelimeler

Total suspended solids, Flowrate, Değirmendere Stream, Eastern Black Sea Basin, Galanima Stream, Yomra Stream

Değirmendere, Yomra ve Galanima akarsu havzalarında (Trabzon) askıda katı madde taşınımının incelenmesi ve değerlendirilmesi

Öz

Ülkemiz akarsularında sediment gözlemleri 1961 yılında başlatılmış olup Devlet Su İşleri tarafından yürütülmektedir. Yayımlanan süspanse sediment yıllıklarından, Trabzon’un Fol Deresi, Değirmendere ve Karadere havzalarında ve her bir havzada bir istasyonda aylık olarak askıda katı madde (AKM) takibinin yapıldığı bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı, Değirmendere Havzası’nın yanı sıra AKM takibinin yapılmadığı komşu havzalarda (Yomra ve Galanima) da AKM taşınımını incelemek ve değerlendirmektir. Her bir havzada dört, toplam 12 AKM gözlem istasyonundan, Eylül (2019)-Şubat (2020) döneminde ayda iki kez olacak şekilde su örnekleri toplanmış ve AKM (mg/L) belirlenmiştir. Değirmendere ile Galanima havzalarında işletilen Öğütlü ve Şinik isimli akım gözlem istasyonlarında seviye okumaları yapılarak ilgili kesitlerden geçen debiler belirlenmiş ve AKM yükleri de hesaplanmıştır. Aylık ortalama AKM değerlerinin membada 10.80-124.50 mg/L mansapta ise 62.30-541.20 mg/L arasında değişim gösterdiği Değirmendere Havzası’nda, ortalama debi ve AKM yükünün sonbaharda sırasıyla 489.335 m3/gün ile 32.73 ton/gün ve kışın 506.592 m3/gün ile 12.25 ton/gün oldukları hesaplanmıştır. Aylık ortalama AKM değerlerinin membada 11.80-94.10 mg/L mansapta ise 21.10-158.20 mg/L arasında değişim gösterdiği Galanima Havzası’nda, ortalama debi ve AKM yükünün sonbaharda sırasıyla 148.867 m3/gün ile 4.46 ton/gün ve kışın 259.632 m3/gün ile 18.31 ton/gün oldukları hesaplanmıştır. Altı çalışmanın mevcut olduğu Yomra Deresi Havzası’nda, aylık ortalama AKM değerlerinin membada 33.60-1.209.00 mg/L mansapta ise 145.60-435.90 mg/L arasında değiştiği belirlenmiştir. Çalışma kapsamında AKM takibi yapılan havzalarda en az taşınımın Galanima Havzası’nda olduğu tespit edilmiştir. Membaında Maçka ile mansabında Ortahisar ilçelerinin yer aldığı ve insani faaliyetlerin kıyasla daha yoğun olduğu Değirmendere’nin diğer iki akarsuya kıyasla daha fazla AKM taşıdığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Askıda katı madde, Debi, Değirmendere, Doğu Karadeniz Havzası, Galanima Deresi, Yomra Deresi

Kaynakça

• APHA (1992). Standard methods for the examination of water and wastewater, 18th ed., American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA), Water Environment Federation (WEF), Washington (DC).
• Atmaca, M. (2005). Tarih içinde Tonya. Tonya Belediyesi Yayınları.
• Bayazıt, M. & Avcı, İ. (2010). Akarsularda akım ve sediment taşınımı. Birsen Yayınevi.
• Bayram, A. (2011). Harşit Çayı su kalitesinin mevsimsel değişiminin incelenmesi ve askı madde konsantrasyonunun yapay sinir ağları yöntemi ile tahmin edilmesi. [Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Boran, M., Karaçam, H. & Sayın, A. (2004). Değirmendere Havzasında (Trabzon, Türkiye) bulunan bazı işletmelere ait atık suların özelliklerinin incelenmesi ve dere suyundaki kirleticilerin düzey ve dağılımlarının belirlenmesi. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 21(1), 17-21.
• Celep, S. (2009). Trabzon İli yeraltı ve yerüstü sularının hidrojeolojik, hidrojeokimyasal incelemesi ve su kalitesinin izlenmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• DSİ, (2019). 2019 yılı haritalı istatistik bülteni. (2021, 15 Kasım). https://www.dsi.gov.tr/Sayfa/Detay/769
• Erdoğan, İ. (2019). Doğu Karadeniz Havzası akarsularında su kalitesinin incelenmesi ve askıda katı madde konsantrasyonunun tahmin edilmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Makul, O. (2015). Havza yönetimine yönelik coğrafi veritabanı tasarımı: Trabzon Yomra Özdil Havzası örneği. [Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Mete, B. (2020). Tersip bentlerinin askıda katı madde taşınımına etkilerinin incelenmesi: Sera Deresi Havzası (Trabzon) örneği. [Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Mutlu, T. & Verep, B. (2018). The water quality of streams flowing into South Eastern Black Sea Coasts in terms of physico-chemical properties. Fresenius Environmental Bulletin, 27(5A), 3752-3758.
• Satılmış, U. (2015). Değirmendere Havzası (Trabzon) yerüstü su kalitesinin mekâna ve zamana bağlı değişiminin incelenmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Sayın, A. (2000). Değirmendere Havzasında bazı kirleticilerin düzeyleri ve ortama etkileri. [Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Serdar, S. (2015). Doğu Karadeniz Havzası akarsularının fiziko-kimyasal su kalitesi mevsimsel değişimlerinin belirlenmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Sivakumar, B. (2006). Suspended Sediment load estimation and the problem of inadequate data sampling: a fractal view. Earth Surface Processes and Landforms, 31(4), 414-427. https://doi.org/10.1002/esp.1273
• Trabzon İÇDR (2020). Trabzon ili 2019 yılı çevre durum raporu. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Çevresel Etki Değerlendirmesi İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü.
• TSE (2007). Su kalitesi-askıdaki katı maddelerin tayini-cam elyaf süzgeçler kullanılarak süzme yöntemi (TS EN 872). Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
• TÜİK (2021). Türkiye İstatistik Kurumu, coğrafi istatistik portalı. (2021, 15 Kasım). https://cip.tuik.gov.tr/
• Ülke, A., Özkul, S. & Tayfur, G. (2011). Ampirik yöntemlerle Gediz Nehri için askıda katı madde yükü tahmini. İMO Teknik Dergi, 22(107), 5387-5407.
• Yang, C.T. (1996). Sediment transport theory and practice. McGraw-Hill.