WEPP modeli parmak erozyon duyarlılığı değişkeninin akışkan yatak yaklaşımı ile tahmin edilebilirliğinin araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, WEPP model (Water Erosion Prediction Project/Su Erozyonu Tahmin Projesi) değişkenlerinden parmak erozyon duyarlılığı (Kr, s m-1) ve kritik akış kesme gerilimi (τcr) d değerlerinin yeni bir yaklaşım olarak ortaya çıkan akışkan yatak yaklaşımına uygun olarak elde edilen kohezyon ölçümleriyle ilişkilendirilmesi ile bu değişkenlerin daha kolay ve hızlı bir şekilde parametrik olarak ölçülebilme yeteneği araştırılmıştır. Bu bağlamda, parmak erozyonu süreçleri ve bu süreçleri yönlendiren fiziksel koşulların simule edilebilmesi amacıyla `Parmak Erozyonu Ölçüm Düzeneği` kullanılmış olup, denemeler 8 farklı toprakta, kuru ve doygun koşullar altında ilgili model değişkenleri ölçülmüştür. Erozif kuvvetler üzerine bütüncül bir etkiye sahip olduğu düşünülen kohezyon (Co) ile Kr & τcr arasındaki ilişkiler, yeni bir yaklaşım olarak ortaya çıkan akışkan yatak yöntemine uygun olarak modern sensör teknolojileri ile hazırlanan `Mekaniksel Kohezyon Ölçüm Düzeneği`nde değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular kapsamında, farklı yapısal özelliklere sahip olan toprakların kohezyon gelişimleri ve parmak erozyon duyarlılıkları arasında gözlemlenen ilişkiler çeşitli istatistiksel yaklaşımlar ile değerlendirilmiştir. Kuru koşullar altında ölçülen Kr değerleriyle Co arasındaki ilişkiler istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0.01**). Bunun yanı sıra, yine kuru koşullar altında ölçülen Kr değerleri ile diğer toprak özellikleri (SDA, porozite, partikül boyut dağılımı vd.) arasında; istatistik olarak önemli ilişkiler elde edilmiştir (p<0.01**). Bulgular, toprakların parmak erozyon duyarlılıklarının kohezyon ile tahmin edilebilirliğinin mümkün olduğunu su erozyonunun parmak erozyonu sürecinin kohezyon ölçüm düzeneği yardımıyla kolay, basit ve pratik bir şekilde başarılı bir şekilde simule edilebilme potansiyelinin olduğunu göstermiştir.

In this thesis study, the ability to measure these variables more easily and quickly parametrically was investigated by associating Rill erodibility (Kr, s m-1) and critical flow interruption voltage (τcr) d values from WEPP model (Water Erosion Prediction Project) variables with cohesion measurements obtained in accordance with the fluidized bed approach that proposed as a new approach. In this context, ` Rill Erosion Measurement Setup` was used to simulate rill erodibility processes and the physical conditions that direct these processes, and the relevant model variables were measured under dry and saturated conditions for 8 different soil types. The relationships between cohesion (Co) and Kr & τcr, which are thought to have a holistic effect on erosive forces, have been evaluated in the `Mechanical Cohesion Measurement Setup` prepared with modern sensor technologies in accordance with the fluidized bed method. The findings were evaluated by various statistical approaches in terms of the relationships between the cohesion development and rill erodibility of soils. The relationships between Kr values measured under dry conditions and Co were found to be statistically significant (p<0.01**). In addition, Kr values measured under dry conditions had significant relationships with the other soil properties (SDA, porosity, particle size distribution, etc.) (p<0.01**). The overall findings indicates that it is possible to predict the rill erodibility of soils by cohesion and that the rill erodibility process of water erosion has the potential to be successfully simulated in an easy, simple and practical way with the help of a cohesion measurement setup.