Köyceğiz – Dalyan Lagünü su kalitesi modellemesinde tuzluluk simülasyonları

Yıl 2008, Cilt: 18 Sayı: 1, 55 - 64, 31.12.2008

Alpaslan Ekdal Ayşegül Tanık

Öz

Bu çalışmada, ülkemizin oldukça önemli ve hassas ekosistemlerinden biri olan Köyceğiz – Dalyan Lagünü’nün sürdürülebilir yönetimi için, karar vericilere gerekli bilgilerin oluşturulması
aşamasında kullanılan karar destek sistemi araçlarından biri olan, su kalitesi modellemesi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Teşkilatı tarafından
geliştirilen ve 20 yılı aşkın bir süredir su kalitesi modelleme çalışmalarında kullanılan Water Quality Analysis Simulation Program (WASP) adlı program seçilmiştir. Su kalitesi modelleme
çalışmalarında su ortamında maddenin taşınımının sağlanabilmesi için bu modele akımların tanımlanması gerekmektedir. WASP modeline tanımlanan akımların analizi ve kontrolü için de
tuzluluk simülasyonları yapılmıştır. Tuzluluk simülasyonlarında elde edilen model sonuçları daha önce bölgede gerçekleştirilmiş olan izleme çalışmalarında ölçülen tuzluluk konsantrasyonları ile
karşılaştırılarak model kalibre edilmiştir. Model kalibrasyonu yatay ve düşey Eddy difüzyon katsayıları değiştirilerek sağlanmıştır. Model sonuçlarına göre sistemde iki tabakalı bir akımın
olduğu anlaşılmıştır. Akdeniz sınır koşulundan gelen suyun Köyceğiz Gölü sınır koşulunun olduğu bölgede etkisinin az olduğu sonuçlardan görülmüştür. Köyceğiz Gölü sınır koşulundan uzaklaştıkça
Akdeniz suyunun etkisinin özellikle de alt tabaka akımlarında yıl boyunca etkili olduğu sonucu ortaya çıkmıştır. Ancak, kış aylarında üst tabaka akımlarındaki tuzluluk konsantrasyonu model
tarafından 10 ppt’den daha düşük olarak tahmin edilmektedir. Çalışmada elde edilen sonuçlardan, kış döneminde Köyceğiz Gölü’nden sisteme giren suyun üst tabaka üzerinde etkili olduğu
anlaşılmaktadır. Tuzluluk simülasyonları modele tanımlanan akımların su kalitesi modelleme çalışmalarının gerçekleştirilmesi için yeterli doğrulukta olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Köyceğiz–Dalyan Lagünü, su kalitesi modelleme, Water Quality Analysis Simulation Program (WASP), tuzluluk simülasyonu

Kaynakça

• Adalı, İ. N., (2004). Modelling of nutrient emissions in Köyceğiz Lake-Dalyan Lagoon Watershed –Application of the MONERIS Model, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Carpenter, S. R., Caraco, N. F., Correll, D. L., Howarth, R. W., Sharpley, A. N. ve Smith, V. H., (1998). Nonpoint pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen, Ecological Applications, 8, 3, 559-568.
• de Jonge, V. N., Elliott, M. ve Orive, E., (2002). Causes, historical development, effects and future challenges of a common environmental problem: eutrophication, Hydrobiologia, 475/476, 1-19.
• EPA, (1996). Environmental indicators of water quality in the United States, EPA 841-R-96-002, U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water, (4503F), Washington, DC.
• Ekdal, A., Erturk, A., Gurel, M., Yuceil, K. Ve Tanik, A., (2003). Developing a computational framework for estimating inflows to a coastal lagoon from its basin, Proceedings, Sixth International Symposium & Exhibition on Environmental Contamination in Central & Eastern Europe and the Commonwealth of Independent States, Prague (on CD ROM).
• Ekdal, A., Gurel, M., Erturk A. ve Tanik, A., (2005). Hydrodynamic and water quality modeling approach for a dynamic lagoon system, Proceedings, Environmental Hydraulics and Sustainable Water Management, 621-627, Hong Kong.
• Ertürk, A., (2002). Köyceğiz – Dalyan Lagün Sistemi’nin hidrolik modellenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Erturk, A., Ekdal, A., Gurel, M., Yuceil, K. Ve Tanik, A., (2004). Use of mathematical models to estimate the effects of nutrient loadings on small streams, Fresenius Environmental Bulletin, 13, 11b, 1350-1359.
• Gertsev, V. I. ve Gertseva, V. V., (2004). Classification of mathematical models in ecology, Ecological Modelling, 178, 329 – 334.
• Gönenç, İ. E., Tanık, A., Şeker, D. Z., Gürel, M., Ertürk, A., Ekdal, A., Yüceil, K., Köse, C., Beyazgül, M. ve Bilir, Z. L., (2004). Lagünlerin sürdürülebilir yönetimi için ekosistem modellemesi, Final Raporu, TÜBİTAK, Ankara.
• Gürel, M., (2000). Nutrient dynamics in coastal lagoons: Dalyan Lagoon case study, Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Howarth, R. W., (1988). Nutrient limitation of net primary production in marine ecosystems, Annual Review of Ecology and Systematics, 19, 8, 98-110.
• Howarth, R. W., Billen, G., Swaney, D., Townsend, A., Jaworski, N., Lajtha, K., Downing, J. A., Elmgren, R., Caraco, N., Jordan, T., Berendse, F., Freney, J., Kudeyarov, V., Murdoch, P. ve Zhao- liang, Z., (1996). Regional nitrogen budgets and riverine inputs of N and P for the drainages to the North Atlantic Ocean: natural and human influences, Biogeochemistry, 35, 75-139.
• Mainstone, C. P. ve Parr, W., (2002). Phosphorus in rivers – ecology and management, Science of the Total Environment, 282/283, 25 – 47.
• Nijboer, R. C. ve Verdonschot, P. F. M., (2004). Variable selection for modelling effects of eutrophication on stream and river ecosystems, Ecological Modelling, 177, 17-39.
• Nixon, S. W., (1995). Coastal marine eutrophication: a definition, causes, and future concerns, Ophelia, 41, 119-219.
• Nixon, S. W., Ammerman, J. W., Atkinson, L. P., Berounsky, V. M., Bilen, G., Boicourt, W. C., Boynton, W. R., Church, T. M., Di Toro, D. M., Elmgren, R., Garber, J., Giblin, A. E., Jahnke, R. A., Owens, J. P., Pilson, M. E. Q. ve Seitzinger, S. P., (1996). The fate of nitrogen and phosphorus at the land-sea margin of the North Atlantic Ocean, Biogeochemistry, 35, 141-180.
• NRC (National Research Council), (1993). Managing Wastewater in Coastal Urban Areas, National Academy Press, Washington, DC, USA.
• Postel, S. L. ve Carpenter, S. R. (1997). Freshwater ecosystem services in Daily, G. C., ed, Nature’s Services, Island Press, 195-214, Washington, DC, USA.
• Vollenweider, R. A., (1968). Scientific Fundamentals of the eutrophication of lakes and flowing waters, with particular reference to nitrogen and phosphorus as factors in eutrophication, Teknik Rapor DAS/CSI/68.27, Environmental Directorate, Organization for Economic Cooperation and Development (OECD), Paris.
• Wool, T. A., Ambrose, R. B., Martin, J. L. Ve Comer, E. A. 2001. Water Quality Analysis Simulation Program (WASP), Version 6.0.0.12, User’s manual, United States Environmental Protection Agency, Athens, GA.