�
SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
6 Cilt, 3.Sayı
Yağış Erezyon İndeksinin ve Toprak Koruma Yöntem��rin
�
Belirlenmesinde Adapazan Ornegı
(Eylül 2002)
E.Açıkgöz, M.Gümrükçüoğlu
EROZYON İNDEKSİNİN_ VE TOPRAK KO�_(JMA
YÖNTEMLERİNİN BELİRLENMESlNDE ADAPAZARI ORNEGI
yAGIŞ
�
AÇIKGÖZ, Mahnaz GÜMRÜKÇÜOGLU
Ezgi
Özet
.
I. GİRİŞ
-
6u
çalışmada
olarak tanımlanan
taşınması
i·üzgarla
toprak materyalinin
su
ve
Kayalaiın ve organjk maddelerin çeşitli derecelerdeki
erozyonun,
fıziksel
özellikle yağışların etkisiyle Adapazarı topraklarına
zararlar
"erdiği
üzerinde
durulınuş,
bunun
açılımı
gelen
to!Jrak
çalışılmı�..ır.
adı
kaybı
Sakarya
Adapazarı'na
değerler
yapılarak Adapazarı'nda
ait
Meteoroloji
yağı�
geçen
miktarları
değerleri
için
matematiksel
etkin olarak kullanılmadığı ve kontrol altına alınmadığı
zaman
bu
üzerinde
problem
:�k
tahrip
Universal
Topografik
tarımsal üretimde uygulanan
yanlış
oluşmasına neden
olan
başlıca
faktörler
veya
bir
açıdan en
h avzada
meydana
getirdiği
toprak
��
ka b
uygun olan önlemler saptanmakta ve bu
sayede toprak kayıplan minimuma indirilmektedir. Su
study, it is
erozyonu ile herhangj bir alandan kaybedilecek toprak
cxplained that potential of erosion and solutions are
miktarının tespit edilmesinde kullanılan ve gerçeğe en
developed to prevent from this.
yakın
Soil
toprak muhafaza
hesaplanan toprak kayıplannın miktanna göre ekonomik
mathematical method that is mentioned before. After
U ni versal
ge rekli
formüller geliştirilmiştir. Bu formüllerden yararlanılarak
Station are used and this values are applied to the
basic
alınması
miktarının belirlenmesi amacıyla birçok ülkede çeşıtlı
that are that are taken from Sakarya Meteorology
loss which is
için
tedbirlerinin yanısua, hidrolik erozyonun bir tarlada
Adapazarı,s daily highest rain values
Erosion,
edilınesi,
sağlann1ası
n1ade. Due to this, to determine amount of soiJ loss in
Soil,
(1]
verimliliğinin arttınlması ve üretkenliğjnin devamının
the effect of rains and also definition of USLE is
-
çıkmaktadır.
tarımsal p otansiyel günden güne azalmaktadır. Toprağın
materials by water and �vind, to Adapazarı's soils by
Key\vords
ortaya
Erozyon sonucunda, topraklar giderek fakirleşmekte ve
the erosion, which is defined as transportation of soil
soil
aşınıp
olarak sıralanabilir.
Abstract -In this study, it is dwelled on the harms of
determining
olarak
erozyonun
Toprak Kayıp Denklemi
Adapazarı,
etkisiyle
teknikler, hızlı nüfus artış1 gibi etmenler genel olarak
gereken tedbirler belirtilmiştir.
Erozyon,
aşındıncı
özellikler, iklim faktörleri, ormanların çeşitli şekillerde
erozyon potansiyeli ve bunun önlenmesi için alınması
Toprak,
olaylannın
yaramaz duruma gelmektedir. Bu dunımda erozyon olayı
kayıp miktarları belirlendikten sonra Adapazan ıçın
-
iklim
taşınmakta ve başka yerlerde birikmekte, sonuçta işe
uygulanmıştır. Çalışmanın esasını oluşturan top
Anahtar Keli1neler
biyolojik ayrışma
eden varlık olarak tanımlanabilecek toprak, bilinçli ve
belirlenmeye
_
Istasyonunun
model
ve
topluluğu barındıran ve belirli oranda su ve hava ihtiva
meydana
kullanılmış,
kiınyasal
ürünlerinden ıneydana gelen, içinde geniş bir canlılar
Jniversal Toprak Kayıp Denklemi (USLE)'nin genel
olarak
parçalanma,
sonuçlar
veren
formüllerden
birisi
Unıversal
Toprak Kaybı (USLE) denklemidir.
Loss
Equation
Çalışmamız kapsamında, öncelikle çalışma alanırnızı
oluşturan
Universal
Adapazanyla
Toprak
ilgili
Kaybı
meteorolojik
(USLE)
veriler
denklenı.ine
uygulanmış ve bu doğrultuda öncelikle mevcut toprak
kaybını belirlemek amac1yla, gerekli parametreler ayrı
ayrı hesaplanmıştır. Elde edilen son uçlar baz alınarak
Adapazarı 'nda erozyon neticesinde ortaya çıkan toprak
kayıplannın miktarı belirlenmeye
bağlı olarak da toprak
E
Açıkgöz
,
M
Gümrükçlioğlu SAÜ Müh.
Fak.
Çevre
çalışılmıştır.
koruma ve tarım yöntemleri
belirtilmiş ve çözüm öneriler] üretilıniştir.
Mtih. Bölümü
55
Buna
Yağış rrri)<Ht İn<kksinin
Fen B11:mler: Enstıtüsü Dergisi
6.Cilt, 3.Sayı (Eylül 2002)
SAU
V('
�
Toprak Koruma Yönl mlcrini
Ht'lil'l('omc inde
ı:.
,
II. ADAPAZARI
çıl�göz.,
dapaz
n
Örn
�I.Günırükç
o
lu
A: Yrllık o la rak aşınıp ta�ır1an top ıak nıiktarı, ıon 1 ha
R: Y a ğ ış faktöıii
K: 'T'oprak a ş ınını faktörü
oluş tura n ve Sakarya N ehri
Sakarya İlinin orta kesinüni
ı�ş
uı
ur
ld
do
la
ar
nl
yo
üv
al
ığı
şıd
ta
n:
n
nu
yu
Su
u
urn
ve Mud
ılın
olan .A.dapazarı Ovası, önemli bir �rım �l an ı ve
nı n do gu su nda ye r
ı
e
s
l
g
Bö
ara
arm
M
[2]
.
dır
esi
ilç
z
rke
me
e,
alan Adapazarı, doğudan Hendek, g ün �yden Gey�
batıdan Lse
k.ll.Zeyden Söğ ütlü ve Kaynarca il çele rı
Kocaeli ile çevrilmiştir. [2]
L: Eğü11 u z u n luğ u faktörü
S: Eğin1 derecesi {�ıktöıii
C: B itk i yönettmi faktöıii
P: Toprak konın1a önlenıJeri fa ktörü
.
,
(R)
prağı n erozyona karşı
du ya r h l ı ğ ı (1() gibi ctrnt:nler, topoğrafya (L ) bitki
Denklemdeki
iklinı
ve
to
.
lviarmara ve :r<aradeniz Böl� e si
İlçe genelinde,
ıkli mle rinin öz ellikleri görülmekte dır. K1 şlar bol yagışlı
ya zlar ise sıca k olur. Oıta1ama yağ ış
ve az soğuk,
783nun [4], ortalama sıcaklık 14,1 C 'dir. Yıllık en
yüksek sıc aklık derecesi ise 41,8 C'dir. [2]
yönetinıi (C) 'e toprdk korunıa ön�enıl�rinc (P) b�ğlı
e
o la ra k a rt ı n a ve az a l rn a göstcnnektedır. Bır başka deyışl
i klinı (R), erozyonu ıne yda n a g 'tinncktc böylece toprak
topoğrafya {L )
toprak
erozvona uğranıa k ta (K),
.
örtüsü (C) \'t! insanlar (P) da bunun yönii nii ve derecesını
°
,
�
o
.
belirtnıcktc ve huna katkıda bulunnıaktadır. [4)
Adapazan �ndaki arazilerin toplam alanı 85 928 ha'dır.
Bunun % 60,4 'ünü kaplayan 51 900 ha lı k alan kuru
:.:-ın1 amaçlı kullanılırken, % 5 'lık dilimi oluşturan 4296
ha 'lık kısımda sulu tarım yapılmaktadır. Toplam alanın
15 553 ha'ı orman ve fundalık, 3 437 ha'ı da fındıklık
olarak dPr;crlcndirilmektedir. Bu ara ziler toplam alanın
ve
%4 'ünü
sırasıyla
%18,1
oluştunnaktadır.
Adapazarı·nda %8,�'luk bölümü kaplayan 7 304 ha'lık
alan ise yerleşim amaçlı kullanıhnaktadır. [2]
Toprak e ro z yo nu (A), 3slında ya ğ ı şın erozyon oluşturına
oücünün (R) \c toprağın e r ozyo na ka rşı duyarlılığının
R.K
or ta k bir �onucudur. nuııa göre ana de nkle m : A
s ek li n d e d i r.
'
(K)
=
�
topoğrafya, toprak
bağlı olarak değiş ım
Erozyon bu iki tenıci etnıenin d ı şında
örtüsü
ve
i nsa n
faa 1 ı ye t leri n c
gösterir. Buna bağl ı ol arak �
Erozyon=- f( i k li ın).( toprak).( topoğrafya).(toprak örtüsü).(insan )
şeklinde jfade edilmektedir. Buna göre Universal Toprak
Kaybı Dcnklen1indcki ( A= R. K. L. S. C. P)
Adapazarı İlçesinde iklim, topoğrafya, ana kaya
farklılıkları nedeniyle çeşitli büyük toprak gruplan
oluşmuştur. Bunlar alüvyal top raklar , kolüvyal topraklar�
k ahv erengi orman toprakları, kireçsiz kahverengi onnan
top rakları, redzinalar ve vertisollerdir. [2]
paraınetrelerin hcsaplann1ası \e eld e edilen sonuçlara
göre gerekli değerlcndinne Icı in yap ı l mas ı biiyük önem
tas ı n1ak t ad ı r .
•
Son derece verimh olan Adapazarı toprakların':la bitki
yetişmesini ve tarımsal üretimi kısıtlayan er oz yon,
toprak sığlığ1, taşl ık kayalık, drenaj bozukluğu gibi
olan
bazı
sorunlar
çeşitlı derecelerde
etk ili
bulunmaktadır. Toplam 85 928 ha'lık alanın 5952 h a' lık
bölümünde erozyon s orunu ya hiç yoktur veya hafif
derecede mevcuttur. 8 506 ha'ında orta derecede, 36 433
,
ha lık k ıs ımda ise şiddetl i derecede erozyon etkisi
görülmektedir. Aynı şek ilde, toplam alanın 48 893
ha, ında topraklar sığ, 15 467 ha' ında ise çok sığ
özelliktedir. İlçe topraklarının 5 757 ha'hk bölümünde
taşlık-kayalık probleıni söz konusuyken, topraklann
33 344 ha ı nda drenaj sorunu bulunmaktadır. Arazilerin
226 ha lık kısmında ise tuzluluk problemi göriilmektedir.
[2] Bu kayıplar ın belirlenmesi ve gerekli önlemlerin
alınması zorunluluk haline gelmiştir.
IV.
USLE'NİN
AllAPı\Z ARI
ŞARTLARIİÇİN
,
lJYGUI_�ANJ\iiASI VE BULGlJLAR
Universal Toprak Kaybı Denkleınindeki yağış erozyon
in dek si nin (R) bul u nab il mes i için Ada pazart 'nda 24 saat
içinde aylara göre kaydedilen en yüksek yağış
Bu
değerietin
değerlerinden
yararlanılrruştır.
kullanıl nı.ası sırasında böl geye d üş en günlük yağışın
homojen olduğu va r s ayıl mı ş ve buna göre ilgili veriler
forn1ü l e uygulanınıştır. İ lk olarak, aylara göre 24 saatte
bö lg e ye düşen ve nun cinsinden kaydedilmiş olan yağış
n1iktarları, cn1 c insinde n 1fade edilıniş, bu değerler yine
yılın 12 ayı için farklı olan yağı ş yoğunluklanmn(I)
hesaplanmasında kullanılmıştır. Bu aşamada, elimizde
cnı cinsinden me v cut olan yağış kalı nlıklan 24 saatlik bir
zaman dilinıini kapsayan yağış süresine bölünmüştür.
Elde edilen yağış y oğun l u ğ u değerleri (I) "Birim Kinetik
Ene rjini n (BKE)'� hesap1aıımasJnda kul lan ılmıştır. Her
2 ı O .3 + 89 (log I) formülü nde I
aY için B I<.E
değerl erin 1 n yerlerjne konu l nıas ıy1 a bulunan BKE
değerleri daha sonra bölgeye 24 saat içinde düşen en
yük s ek yağış değerleriyle çarp ılm ış ve "Toplam Kineti k
Enerji ( :LKE ) değerlerine ulaşılınıştır.
'
'
•
lll. UNIVERSAL TOPRAK KAYlP
DENKLEMi
(USLE)
Universal Toprak Kayıp
ac ıklanab ılir:
A R.K.L.S.C.P
J
Denklemi (USLE) şöy le
=
=
•
'
56
SAV Fen
Bilimleri Enstitüsü Dergisi
•
Yağış Erezyon Indeksinin ve Topral{ Koı·uma Yöntemlerinin
6.Cilt, J.Sayı (Eylül 2002)
Belirlenmesinde Adapazarı Örneği
r' A ,..,ı, ... ;; ....
M.Gümrükçüoğlu
lJSLE'deki Toprak Aşınım Faktörü (K), uzun yıllar
süren araştırmalar ve deneyler sonucunda bulunabildiği
1
ve bugüne kadar Adapazarı şartları için böyle bir çalışma
1,&
yapılnıamış
olduğu
K değeri
için,
olarak
's-rl
çalışma
1A-
alanının özelliklerine benzer özellikler taşıyan alanlarda
yaptlmış çalışmalardan en uygun
•
)
olanının sonuçlan
kullanılmıştır ki, bu değer 0,25 değeridir.
Yine aynı maten1atiksel n1odelde yer alan L, S, C
faktörleri de, standart parsel koşulları (22, 1
ve
·�
P
m eğim
�
)�
"
�o,,o
göre sonuca
(),4L-
ilgili
çalışn1a,
Sakarya
·-
o,2-i.-
meteoroloji
ı....
Istasyonu'ndan alınan ve 1954-1980 yıllan arasındaki 27
.
,
.,
1t ,-ı
1=-
"
�
�
•
ı�
1•
•
.
ı
ı·
(
-T
1
ı
,c;,Jl
'
�
'
_.,..
'
1
tt-
1
�
�
;
�
�
.
ı
�
:ı.
--
ı
r
_,-
.
�
\
<
USLE"nin Adapazarı kapsamında teorik olarak ifade
ile
l
)
1-
� o,�8-
ulaştırılmıştır.
�dilrne�i
'
':!
:
CıJ'
uzunluğu ve o/o9 eğirrı derecesi) kabul edilerek 1 alınmış
ve yapılan hesaplamalar bu yaklaşıma
p
��-
ı
•
.
ı
t':--
lt.
ı
ı-.
�
'
,c:
·ı-
T
t
ı
ı�
'"""
ı
.
•
...__ ·ı,_
..
'
lJ
ı
1
•b>
ı
yıllık dönemde kaydedilmiş olan günlük maksimum
vağış değerlerj esas alınarak yapılmıştır. 12 ay için ayrı
ayrı
hesaplanmış
olan
BKE,
130,
IKE,
değerlerinin nasıl bulunduğu, Ocak ayı
R ve
A
A'dAR
için yapılan
Şekil 1. K=0.25 İçin Toprak Kaybı (A) Değerleri
hesaplan"': üzerinde örneklenebilir:
Yağış kalınlığı (h)
Yağ1ş süresi
(t)
=
Yağış yoğunluğu
--=
48 n1m = 4,8 cm
V. SOI'.uÇ VE ÖNERiLER
24 sa= 1440 dk
(I)
= Yağış kalınlığı (h) 1 Yağış süresi
(t) = 4 ,8 /24 =0,2 cm/sa
Adapazarı, yaklaşık 800
Bırinı Kinetik Enerji ( BKE)
=
yöredir. Ülkeınjzin önemli tarım alanlanndan biri olan
I3K.E = 210.3 +89log ( 0,2) =148 ton.m 1 hek.cm
Bu yağ ış ı ıı 1 cm'si 1 ha'hk alandan 148 ton toprağı l m
bu yörede, özellikle eğimli alanlarda gerekli tedbirler
alınmadan tanm faaliyetlerinin yüıütülmesi, erozyonu
havaya sıçratacak enerjiye sahiptir.
tetikleyici ve arttırıcı bir faktör olmaktadır. Bilhassa,
yağışların
Toplam Kinetik Enerji (IKE)= 148. 4.8
yardımc1 olacaktır.
I30
Erozyonun ve
teraslama,
ise
Nisan
ve
kaybını
için en yüksek
Mayıs
uygun ve minimum
gerekmektedir.
özellik
toprak kaybı değeri (A), Haziran ayında 1 . 72 ton/ha, en
değeri
en düşük seviyeye
toprak işlenıe,
ekinı
gibi çeşitli toprak koıuma önlemlerinin uygulannıası
aşıntp taşınan toprak faktörleri buluıunuştur.
A
etkilerinin
nöbeti, bitki artıklı tarım ve tesviye (düzeç) eğrili tarım
I(= 0.25 için A = 1.42. 0.25 = 0.35 ton/ha yıllık olarak
düşük
zararlı
indirilebi l mesi için öncelikle kontur tarım, şeritsel tarım,
1.42
:....
Şekil 1 'den de görüldüğü gibi K=0.25
olduğu
kaybını azaltacağı gibj tarımsal verimin artmasına da
değeri 0,2 cmJ sa olarak bulunur.
=
yüksek
Bu önlenıler, ekonomisi tarıma dayalı bir yörede, toprak
(30/60 saat) bölünerek
=
potansiyelinin
farklı tarım yönteınleri ile önlem alınması zonmludur.
1440 dakikada 4.8 cn1 yağış düşüyorsa, 30 dakikada 0.1
cn1 /sa cinsinden I 30 değeri elde edilir. Buna göre
erosiv
devrelerde, kaybedilecek toprak ıniktarının bilinmesi ve
=71 O ton.n1/hektar.cm
R =Cl: KE. 130) /100 (7 10. 0.2) /100
A R. K gene 1 formülünden,
olan yılhk yağış miktarı ve
verimli toprakları ile tarıın için son derece uygun bir
210.3 + 89log( I)
cm yağış düşer. Bu değer 0,5 'e
mm
Bu
önlemler
önleyici, üretkenliğini
de
taşımaktadır.
aynı
zamanda
toprak
ve verimini koruyucu
Arazilerin tesviye eğrilerine
paralel olarak işlenmesi yani sürüm, ekin1 ve dikim
aylarında
işlenılerinin arazi eğimine dik olarak yapılması (kontur
bufunnıuştur k i bu değer O. 19 ton/ha 'dır.
tarım), Adapazan'nda toprak kayb1nın azaltılması ve
suyun toprakta muhafaza edilmesi amacıyla uygulanması
zorunlu olan kültürel tedbirlerin başında gelınektedir. Bu
nedenle
hen1 kuru� hem de sulu tarımda araziler daima
eğime dik olarak işlenmelidir. Bu sayede yağışlann
büyük bir bölümü yüzeysel akışa geçn1cden, süıiinı
�.onucunda o lu ş turulan kankçıklarda tutulmuş olur.
OzeJlikle yağışın ınaksimuın düzeyde erosiv potansiycle
57
Yağış Erezyon İndeksinin
SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
6.Cilt, 3.Sayı (Eylül 2002)
aynı
tohumun
zamanda ekilen
ve
ve Toprak Koruma
Belirlenmesinde Adapazarı
rneğ a
E.Açıkgöz:, M.Güınrükçüoğlu
KAYNAKLAR
sahip olduğu Haziran ayında, toprak işlemenin büinçli
şekilde yapılması önemli oranlardaki toprak kayıplarını
azaltacak,
.
Yö n te nıöler• nr�
..
atılan
[1] ÇEPEL, N. "Toprak Kirliliği
gübrenin de eğim yönünde taşınması önlenmiş olacaktır.
Verdiği Zararlar'' TEMA
Erozyon Ve Çevreye
Yayınları İstanbul, 1997
[2] "Sakarya İli Çevre Duruın Raporu"
Sakarya Valiliği
Çevre İl Müdürlüğü Yayını, 1997
(3] "Ortalama, Ekstrem Sıcaklık ve
Toprak ve su muhafazasım sağlayan etkin yöntemlerden
birisi de şeritsel tarımdır. Bu uygulamada aynı tarlada
şeritler halinde değişik bitkiler yetiştirilir. Bu durumda
Bülteni"
T.C Başhakanlık Devlet
bir şerıtte oluşabilecek yüzey akışı ile taşınan toprak,
Genel Müdürlüğü
diğer bir şeritte tutulmuş olur. Sonuçta, arazi sürekli
olarak erozyona karşı koruma altında olacaktır.
Mayıs
Yaymlan,
Yağış Değerleri
Meteoroloji işleri
Ankara 1984
[4] ÖZDEMİR, N. "Toprak ve Su Koruma" Ondokuz
Üniversitesi
Ziraat
Fakültesi
Ders
:0lotu:22
Samsun, 1997
Toprak kayıplannın en az düzeye indirilebilmesi ıçın
alınması gereken önlemlerden birısi de ekiın nöbetidir.
Aynı arc:zide tek bir bitki türünün sürekli yetiştirilmesine
nazaran,
farklı
bitkilerin
erozyona
karşı
koruyucu
üretime
bir
dahil
etkisi
edilmesinin
bulunn1aktadır.
!-)zellikle sık bir örtü oluşturarak toprağı koruyan bitkiler
ıle nadas sisteminin uygun bir sıra halinde yenilenerek
uygulanması
gerekmektedir.
Ancak
bu
aşamada,
özellikle "ağış seviyesinin yüksek olduğu dönemlerde
nadas
uygulamasından
verimlerinin
vazgeçmek,
toprakların
azalm:- sın ı n engellenn1esi açısından büyük
önem taşımaktadır. Buna göre Adapazarı ,nda, yağışın
maksimum seviyede olduğu Haziran ayı başta olmak
üzere Temmuz ve Ağustos aylarında arazilerin nadasa
bırakılması toprak kaybını arttırma riski taşıdığından son
derece sakıncalı görülmektedir. Ayrıca hasattan sonra
tarlada kalan bitkisel artıkiann toprak üzerinde veya
içerisine
karıştınlarak
toplanarak
değerlendiiilmesi
yakı lınasına
göre
de
toprağın
anızın
korunması
açısından önemli yararlar sağlayacaktır.
Adı geçen toprak koruma yöntemlerinin, daha önce de
belirtildiği gibi Adapazarı ,nda mevcut tarım arazilerinde
uygulanması zorunludur. Erozyon zararlarının en aza
indirilmesi için, bilhassa maksimum erosiv potansiyele
sah1p yağışlann düştüğü dönemlerde,
toprakların
yüzeysel akışa karşı koruma altına alınması ve en uygun
bitki kompozisyonunun üretim alanına dahil edilmesi
gerekmektedir.
Bu
sayede,
hem
mevcut
tanmsal
potansiyel en iyi şekilde değerlendirilmiş, hem de her
geçen gün artan oranda kaybolan topraklarırnız
korunarak bize geri kazandırılına yolunda önemli bir
adım atılmış olacaktır. Tanınsal faaliyetler sonucu ortaya
çıkan
üıiinler olmadan yaşamamız mümkün olmadığına
'
göre, gelişen teknolojileri de kullanarak topraklaranız ile
ilgili mevcut problemleri ortaya koymak ve çözümler
üretmek
özellikle
üzerinde
durulması
gereken
konulardır. Buna göre, bu çalışmada ortaya çıkan
sonuçlar
ve
sunulan
önerilerin
çalışma
alanı
A dapazarı nda bundan sonraki tarım faaliyetlerinin
'
gelişmesi
açısından
bir
yol
gösterici
olacağı
kanaatindeyiz.
58
Download

yağış erozyon indeksinin ve toprak koruma yöntemlerinin