Çoruh Nehri havzasına bağlı olur mikrohavzasındaki sediment üretiminin erozyon çubuk yöntemi, askıda katı madde ölçümü ve GeoWEPP tahmin modeli ile belirlenmesi

Abstract

Çalışmada Çoruh Nehri Havzası Rehabilitasyon Projesi kapsamında belirlenen 37517 ha alana sahip Erzurum Olur Mikrohavzası'nda erozyonla meydana gelen toprak kaybı iki yıllık (2017 ve 2018) bir süre dahilinde üç farklı yöntem ve entegre bir yaklaşımla belirlenerek karşılaştırılmıştır. Uygulanan yöntemler; GeoWEPP erozyon tahmin modeli ile erozyon alanlarının ve miktarının tahmin edilmesi, sediment istasyonu ile havza mansabında sediment veriminin belirlenmesi ve son olarak `erozyon çubuk yöntemi` ile kanal (1.sınıf ve 2.sınıf dereler) ve oyuntularda kenar (şev) erozyonun ölçümüdür.Çalışmanın birinci (2017) ve ikinci (2018) yıllarında ölçülen kanal ve oyuntu erozyonu şev toprak kayıpları sırasıyla 24472, 159746 ton/yıl'dır. 2018 yılının özellikle son altı aylık döneminde gerçekleşen yağış miktarlarındaki ve sayısındaki artış bu yıl için ölçülen erozyon miktarını da önemli düzeyde yükseltmiştir. 1. sınıf ve 2. sınıf derelere oranla toplam kayıpların yaklaşık %90'ı oyuntu derelerinden gerçekleşmiştir. GeoWEPP modeli ile tahmin edilen kanal ve oyuntu erozyonu miktarları her iki yıl içinde (2017: 58 ton/yıl; 2018: 19989 ton/yıl) ölçülen değerlerden çok daha düşük çıkmıştır. Modelin havza geneli için belirlemiş olduğu toplam sediment verimi 2017 ve 2018 yılları için sırasıyla 87.6, 89124 ton/yıl'dır (0.002, 2.80 ton/ha/yıl). Sediment istasyon verilerine göre belirlenen askıda katı madde (AKM) miktarları 2017 yılı için 36312 ton/yıl (0.97 ton/ha/yıl), 2018 yılı için 26108 ton/yıl (0.70 ton/ha/yıl)'dır. Bu sonuçlara göre özellikle kurak dönemler için tahmin edilen sonuçların gözlenenden daha düşük olduğu kanısına varılmıştır. 2018 yılı için ölçülen AKM miktarlarının havzada yapılan ıslah faaliyetleri neticesinde azaldığı tespit edilen önemli sonuçlardan biridir. Diğer taraftan özellikle AKM miktarının tespitinde yatak yükünün ölçülememesi toplam sediment bütçesinin oluşturulmasını zorlaştırmıştır.

The objectives of the study were to determine and compare soil erosion losses from Olur sub-watershed (37517 ha) within Çoruh River Basin using three different measurement approaches including GeoWEPP erosion prediction model, sediment station for the assessment of suspended load, and erosion pin method for assessment of gully and stream bank (1st, and 2nd order) erosion within two year study period.The gully and streambank soil loss measured during the first (2017) and second year (2018) of the study period were 24472 and 159746 tons/yr, respectively. Significant soil loss was measured during the second year of the study period due to increase in the rainfall amount and its event number. Gully erosion accounted almost 90% of the total soil loss compared to 1st and 2nd order streams. The streambank and gully erosion loss (2017: 58 ton/yr; 2018: 19989 ton/yr) predicted by the GeoWEPP model were much lower than the measured ones. The total sediment yield predicted by the model was 87.6 ton/yr (0.002 ton/ha/yr) and 89124 ton/yr (2.80 ton/ha/yr) for the year 2017 and 2018, respectively. The suspended loads measured at the sediment station were 36312 ton/yr (0.97 ton/ha/yr), 26108 ton/yr (0.70 ton/ha/yr) for the year 2017 and 2018, respectively. According to results; the bank erosion values were underestimated by the model and this was pronounced even more during the dry period. Additionally, the measured suspended load for the second year of the study was lower than the first year, probably due to rehabilitation efforts undertaken across the watershed. Beside all these results, the shortcoming in the measurement of the bed load was the biggest obstacle to estimate the sediment budget for the whole watershed.