TARIMSAL FAALĠYETLERDEN KAYNAKLANAN YAYILI KĠRLĠLĠĞĠN MOGAN GÖLÜ NE ETKĠLERĠ

Transkript

1

2 TARIMSAL FAALĠYETLERDEN KAYNAKLANAN YAYILI KĠRLĠLĠĞĠN MOGAN GÖLÜ NE ETKĠLERĠ DR. EMRE ALP ODTÜ ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ 10 ġubat 2014 Türkiye de Tarımsal Su Yönetimi Üzerine Pilot Bir Proje: GölbaĢı Özel

3 Ankara ilinin 20 km güneyinde 200 ün üzerinde kuģ türü 1990 yılından beri Özel Çevre Koruma Alanı Tolam 970 km 2 'lik alan Havzasının %67'ni kuru tarım arazisi Özellikle Mogan Gölü'nün çevresi hızla ĢehirleĢmektedir Mogan Gölü ne su taģıyan derelerin en önemlileri batıda; Gölcük, Tatlım Dereleri, kuzeybatıda; Barsak Deresi, güneybatıda; Çolakpınar ve Çayır Dereleri, güneyde; Gölova Deresi, doğuda; Sukesen, Kepir, Ġğdeli, BaĢpınar ve Yağlıpınar dereleridir

4 TÜBĠTAK Projesi Mogan Gölü Havzasında Tarımsal Faaliyetlerden Kaynaklanan Yayılı Kirliliğin ve Kontrol Yöntemlerinin SWAT Modeli ile Değerlendirilmesi,PROJE NO : 111Y284 Türkiye'nin önemli sulak alanlarından biri olan Mogan Gölü'nün korunması için yayılı kirliliği önleme/azaltmaya yönelik yönetim seçeneklerinin oluģturulması ve bu seçeneklerin verimliliğinin SWAT modeli ile araģtırılmasıdır.

5 Proje Ekibi Proje Yöneticisi : Doç.Dr. Emre Alp (ODTÜ-Çevre Müh.) AraĢtırmacı: Doç.Dr. Elçin Kentel DanıĢmanlar: (ODTÜ-İnşaat Müh.) Aynur Hatipoğlu (Tabiat Varlıklarını Koruma Genel Müdürlüğü) Prof.Dr. ġebnem Düzgün (ODTÜ-Maden Müh.) Doç.Dr. Oğuz BaĢkan (Toprak, Gübre ve Su Kaynakları Merkez Araştırma Enstitüsü)

6 Mogan Gölü

7 Mogan ve Eymir Gölleri Su Kalitesi İzleme Çalışması Tabiat Varlıklarını Koruma Genel Müdürlüğü Yavrucak Deresi Başpınar Deresi Başpınar Deresi Oğulbey Mevkii Çölova Deresi-1 Çölova Deresi-2 Gölcük Deresi Haymana Yolu Çeşme Yanı Sukesen Deresinin Mogan Gölüne Dökülmeden önceki noktası Sukesen Deresi Örencik Mevkii Ölçümü Yapılan Parametreler ph Çözünmüş Oksijen (mg/l) Askıda Katı Madde (mg/l) Toplam Azot (mg/l) Toplam Fosfor (mg/l) Toplam Koliform (CFU/ 100 ml) Kimyasal Oksijen İhtiyacı (mg/l) İletkenlik (µs/cm) Tuzluluk (%o) Nitrit Azotu (mg/l) Amonyum Azotu (mg/l) Klorofil-a (µg/l) Sechi Disk (m) Sıcaklık ( C) Yüzde Çözünmüş Oksijen (%O Türkiye de Tarımsal Su Yönetimi Üzerine Pilot 2 ) Bir Proje: GölbaĢı Özel Göl Alanları Mogan Gölü Kuzey Ucu Mogan Gölü Güney Ucu Mogan Gölü Ortası Eymir Gölü Kuzey Ucu Eymir Gölü Güney Ucu Eymir Gölü ortası

8 Mogan ve Eymir Gölleri Su Kalitesi İzleme Çalışması ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü

9 Mogan ve Eymir Gölleri Su Kalitesi İzleme Çalışması ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü

10 Mogan Gölü Su Kalitesi İzleme Çalışması Göller, Göletler, Bataklıklar Ve Baraj Haznelerinin Ötrofikasyon Kontrolü Sınır Değerleri Kullanım alanı İstenen Özellikler ÇeĢitli kullanımlar için Doğal koruma alanı ve rekreasyon (doğal olarak tuzlu, acı ve sodalı göller dahil) ph 6,5-8,5 6,0-10,5 KOİ (mg/l) 3 8 ÇO (mg/l) AKM (mg/l) 5 15 Toplam Koliform (EMS/100ml) Toplam Azot (mg/l) Toplam Fosfor (mg/l) Klorofil-a (mg/l) Trofik seviye belirlemede kullanılan sınır değerler (USEPA, 1974; NAS, NAE, 1972) Parametre Oligotrofik Mezotrofik Ötrofik Toplam Fosfor (µg P/L) < >20 Klorofil-a (µg Klo-a/L) < >10 Sechi Disk Derinliği (m) >4 2-4 <2 Çözünmüş Oksijen (%) > <10

11 Mogan Gölü Su Kalitesi Toplam Fosfor

12 Mogan Gölü Su Kalitesi Chll-a

13 Mogan Gölü Su Kalitesi Sechi Disk

14 Mogan Gölü Su Kalitesi- Topam Azot

15 Ocak 08 Nisan 08 Temmuz 08 Ekim 08 ġubat 09 Mayıs 09 Ağustos 09 Aralık 09 Mart 10 Haziran 10 Eylül 10 Ocak 11 Nisan 11 Temmuz 11 Kasım 11 ġubat 12 Mayıs 12 Toplam Askıda Katı Madde (mg/l) Mogan Gölü Su Kalitesi Toplam Askıda Katı Madde Mogan Gölü ( ) Tarih

16 Mogan Gölü Su Kalitesi Toplam Askıda Katı Madde

17 GölbaĢı Meteoroloji Ölçüm Ġstasyonu

18 Mart 2012, Mogal Gölü Taşkını MOGAN VE EYMĠR GÖLLERĠ SU KONTROL YAPILARI ĠLE ĠNCESU SEL KAPANININ TAġKIN PERFORMANSI DEĞERLENDĠRMESĠ,OKAN ÇAĞRI BOZKURT, DR. NURĠ MERZĠ, DR. ZUHAL AKYÜREK, 2013) Hürriyet Ankara Eki, 24 Mart 2012

19 Mogan Gölü Su Kalitesi Toplam Forfor

20 Mogan Gölü Su Kalitesi Toplam Forfor

21 TÜBĠTAK Projesi Mogan Gölü Havzasında Tarımsal Faaliyetlerden Kaynaklanan Yayılı Kirliliğin ve Kontrol Yöntemlerinin SWAT Modeli ile Değerlendirilmesi,PROJE NO : 111Y284 Türkiye'nin önemli sulak alanlarından biri olan Mogan Gölü'nün korunması için yayılı kirliliği önleme/azaltmaya yönelik yönetim seçeneklerinin oluģturulması ve bu seçeneklerin verimliliğinin SWAT modeli ile araģtırılmasıdır.

22 SWAT Modeli Farklı arazi kullanımlarını ve yönetim seçeneklerini göz önüne alan modelleme araçları ekolojik standartların sağlanabilmesi için geliģtirilen yöntemlerin ölçülebilmesine olanak verdiğinden karar vericiler için önemli bir araçtır Toprak ve su yönetimi değerlendirme aracı olarak USDA-ARS için geliģtirilmiģ olan SWAT arazi kullanımının uzun bir zaman diliminde su kalitesi, sediman, ve besin yükleri üzerine etkilerini belirlemek için kullanılır SWAT modeli tüm dünyada iklim değiģikliği gibi sorunların tespiti, kirleticilerden gelen yüklerin hesaplanması ve en iyi yönetim uygulamalarının değerlendirmelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır

23 ĠĢ Paketleri ĠĢ Paketi 1 (ĠP-1): Yayılı kirliliği kapsayan geçmiģ çalıģmalarla ilgili literatür çalıģmasının yapılması ĠĢ Paketi 2 (ĠP-2): SWAT modeli ilgili literatür çalıģmasının yapılması: ĠĢ Paketi 3 (ĠP-3): Mogan Gölü ve gölü besleyen derelerin su kalitesi durumunun tespiti ĠĢ Paketi 4 (ĠP-4) SWAT modeli için gerekli verilerin derlenmesi

24 Veri Açıklama Kaynak Topoğrafya Alt havzalar oluģturmak -Harita Genel Komutanlığından temin edildi. -Proje kapsamında toplanılan GPS verilerinden elde edilen SYM haritası Toprak özellikleri SWAT modeli yüzey akıģ suyu miktarı ve içeriğinin hesaplanması için toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri Proje kapsamında, havzada 49 farklı noktadan toprak numunesi toplanmıģ ve Toprak Gübre ve Su Kaynakları Merkez laboratuvarında analizler tamamlanmıģtır Tarım faaliyetleri Gübre uygulama miktarları ve zamanları, hayvancılık faliyetleri, ekim ve hasat zamanları, vb bilgiler GölbaĢı Ġlçe Gıda Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü Meteoroloji Noktasal Kirletici kaynakları Arazi kullanımı Günlük yağıģ, sıcaklık, rüzgar, nemlilik değerleri modelin hidrolojik kalibrasyonda gereklidir GölbaĢı bölgesinde oluģan kirli sular kollektörle ile Tatlar Arıtma Tesisine ulaģmaktadır. Bu yüzeden sisteme noktasal kirletici kaynağı girilmeyecektir. Tarım alanı, mera, orman, sulak alan, yerleģim yeri vb bilgiler, HRU (hydrologic response unit) sınıflandırması aģamasında gerekmektedir. SWAT Modeli- Veriler 2007 yılından bu yana iģler durumda bulunan GölbaĢı istasyonu verileri Meteoroloji Genel Müdürlüğünden elde edilmiģtir Arazi kullanımının belirlenmesi iģi halen devam etmekte olup uydu görüntülerinden (World View II ve RapidEye) elde edilecek görüntülerin uzaktan algılama algortimaları ile sınıflandırılması sonucunda oluģturulmaktadır.

25 SWAT Modeli- Veriler İş Paketi 4 (İP-4) SWAT modeli için gerekli verilerin derlenmesi: Arazi Kullanımının belirlenmesi Uydu görüntüleri nin önce geometrik ve radyometrik ön iģleme yöntemleri ile düzeltildi Hem SWAT modelinin girdisi için gerekli sınıflar hem de USGS/CORINE gibi standardlaģmıģ arazi örtüsü/kullanımı hiyerarģileri kullanılarak sınıflar ve hiyerarģisi belirlendi. Daha sonra eğitmenli bir arazi sınıflandırma algoritması kullanılarak arazi örtüsü/kullanımı haritası oluģturulacak yine araziden toplanan yer kontrol noktaları kullanılarak sınıflandırmanın doğruluğu test edildi. Bu amaçla Kappa katsayısı ve geri çağırma (recall), kesinlik (precision) ölçütleri kullanılacak ve bu değerlerin istenilen mertebeye ulaģması sağlandı.

26 SWAT Modeli- Veriler İş Paketi 4: Arazi Kullanımı haritalarının üretilmesi

27 SWAT Modeli- Veriler İş Paketi 4: Arazi Kullanımı haritalarının üretilmesi

28 SWAT Modeli- Veriler İş Paketi 4: Arazi Kullanımı haritalarının üretilmesi

29 SWAT Modeli- Veriler İş Paketi 4: Arazi Kullanımı haritalarının üretilmesi

30 SWAT Modeli- Veriler İş Paketi 4: Toprak Haritası

31 SWAT Modeli- Veriler

32 ĠĢ Paketleri İş Paketi 5 (İP-5) SWAT modelinin kalibrasyonu ve doğrulaması: Mogan Gölü Havzasınında bulunan GölbaĢı Meteoroloji istasyonu 2007 yılından bu yana iģler durumda olduğu için kalibrasyon ve doğrulama 2007 ve sonrası veriler için yapılacaktır. Mogan Özel Çevre Koruma Bölgesinde su kalitesi izleme çalıģmasında 2007 yılından itibaren Çölova Deresi, Yavrucak Deresi, Sukesen Deresi için elde edilen veriler SWAT modelinin su kalitesi bileģeninin (azot bileģenleri, toplam fosfor ve askıda katı madde) kalibrasyon ve doğrulamasında kullanılacaktır.

33 ĠĢ Paketleri İş Paketi 7 (İP-7) Senaryoların SWAT modeli ile değerlendirilmesi: Önerilen projenin ana amacı geliģtirilen tarımsal yönetim seçeneklerinin yayılı kirliliğe olan etkilerinin değerlendirilmesi olacaktır. Farklı yönetim seçenekleri geliģtirilerek SWAT programına tanıtılacak ve bu seçeneklerin yayılı kirliliğe olan etkileri değerlendirilecektir. Tarımsal yönetim seçenekleri, toprağın fiziksel özellikleri, gübrenin kimyasal özellikleri, kanal özellikleri (manning n sayısı, havza eğri sayısı) gibi modelin içindeki farklı parametreler için kalibrasyonda kullanılan değerlerinden farklı sayılar kullanılması suretiyle modele tanıtılacaktır.

34 TARIMSAL FAALĠYETLERDEN KAYNAKLANAN YAYILI KĠRLĠLĠĞĠN MOGAN GÖLÜ NE ETKĠLERĠ DR. EMRE ALP ODTÜ ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ 10 ġubat 2014 ANKARA ÜNĠVERSĠTESĠ SU YÖNETĠMĠ ENSTĠTÜSÜ