KAHRAMANMARAŞ İLİ GÖZ VE HAMAN DERESİ YAĞIŞ HAVZALARINDA CORINE METODOLOJİSİ İLE EROZYON RİSK HARİTALARININ OLUŞTURULMASI

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KAHRAMANMARAŞ İLİ GÖZ VE HAMAN DERESİ YAĞIŞ HAVZALARINDA CORINE METODOLOJİSİ İLE EROZYON RİSK HARİTALARININ OLUŞTURULMASI GAMZE SAVACI YÜKSEK LİSANS TEZİ ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI KAHRAMANMARAŞ 2012

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KAHRAMANMARAŞ İLİ GÖZ VE HAMAN DERESİ YAĞIŞ HAVZALARINDA CORINE METODOLOJİSİ İLE EROZYON RİSK HARİTALARININ OLUŞTURULMASI GAMZE SAVACI Bu tez, Orman Mühendisliği Anabilim Dalında YÜKSEK LİSANS derecesi için hazırlanmıştır. KAHRAMANMARAŞ 2012

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü öğrencisi Gamze SAVACI tarafından hazırlanan Kahramanmaraş İli Göz ve Haman Deresi Yağış Havzalarında CORINE Metodolojisi ile Erozyon Risk Haritalarının Oluşturulması adlı bu tez, jürimiz tarafından 06/01/2012 tarihinde oy birliği / oy çokluğu ile Orman Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir. Yrd. Doç. Dr. Mahmut REİS (DANIŞMAN) Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, KSÜ. Prof. Dr. Recep GÜNDOĞAN (ÜYE). Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı, KSÜ Yrd. Doç. Dr. Fatih TONGUÇ (ÜYE). Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, KSÜ Yukarıdaki imzaların adı geçen öğretim üyelerine ait olduğunu onaylarım. Prof. Dr. M. Hakkı ALMA. Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü

TEZ BİLDİRİMİ Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada orijinal olmayan her türlü kaynağa eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. Gamze SAVACI Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

KAHRAMANMARAŞ İLİ GÖZ VE HAMAN DERESİ YAĞIŞ HAVZALARINDA CORINE METODOLOJİSİ İLE EROZYON RİSK HARİTALARININ OLUŞTURULMASI ÖZET Bu çalışma ile Kahramanmaraş iline 40 ve 45 km uzaklıkta, eş-havza yöntemine göre seçilen Göz ve Haman Deresi Yağış havzalarında CORINE erozyon risk modeli kullanılarak potansiyel ve aktüel erozyon risk durumlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu modelin uygulanması amacıyla toprak bünyesi, derinliği, taşlılık, eğim, güncel arazi kullanımı ve arazi örtüsü haritaları oluşturarak birbirleriyle çakıştırılmıştır. Çakıştırma sonucunda elde edilen verilerin Göz deresi yağış havzasında potansiyel risk haritası sonuçlarına göre alanın %70.17 si düşük, %15.86 sı orta ve %13.97 si çok az kısmı ise yüksek erozyon riskine sahiptir. Aktüel erozyon risk haritası sonuçlarına göre alanın %73.87 sinin düşük ve %26.13 ünün orta derecede erozyona maruz kaldığı görülmüştür. Haman deresi yağış havzasında ise; potansiyel erozyon risk haritası sonuçlarına göre alanın %70.83 ü düşük ve %29.17 si yüksek erozyon riskine sahiptir. Aktüel erozyon risk haritası sonuçlarına göre, alanın %23.22 sinin orta ve %76.78 inin yüksek derecede erozyona maruz kaldığı görülmüştür. Sonuçlara göre, her iki çalışma alanında da eğim ve bitki örtüsünün erozyon riski bakımından en önemli faktörler olduğu görülmüştür. CORINE Metodolojisi ile potansiyel ve aktüel erozyon risk haritalarının oluşturulmasının çok ekonomik ve etkin bir yöntem olduğu belirlenmiştir. Ayrıca Ağustos 2009 yılına ait, 30 m x 30 m çözünülürlüklü Landsat7-TM uydu görüntüsü Uzaktan Algılama ve CBS programları yardımıyla çalışma alanlarının güncel arazi kullanım haritaları oluşturulmuştur. Anahtar Kelimeler: CORINE Metodolojisi, Toprak Özellikleri, Toprak Erozyonu, CBS i

DETERMINATION OF EROSION RISK MAPS ACCORDING TO CORINE METHODOLOGY OF GÖZ AND HAMAN WATERSHEDS IN KAHRAMANMARAŞ SUMMARY The aim of this study is to determine potantial and actuel erosion risk status Göz and Haman watersheds that are away from 40 km and 45 km from Kahramanmaraş selected according to co-basin method by using CORINE erosion risk model. The purpose of applying this model was to superpose soil texture, depth, stoniness, slope, actual land use and landcover maps with each other by creating them. %70.17 of area has low, %15.86 of area has medium and a little part as %13.97 has high erosion risk superposition as a result of the data obtained according to potential risk map in Göz Watershed. It is also reported that %73.87 of area has low and %26.13 of area has medium erosion as a result of actuel erosion risk map. %70.83 of area has low and %29.17 of area has high erosion risk as a result of potential erosion risk map in Haman Watershed. It is also reported that %23.22 of area has medium and %76.78 of area has high erosion risk as a result of actual erosion risk map. According to the results of both studies in the field showed that slope and landcover were the most important factors in terms of erosion risk. CORINE Methodology to the creation of potential and actuel erosion maps were determined to be a very economical and effective method. In addition, in August 2009 for the years, actual land use maps were created to help Remote Sensing which is 30 m x 30 m Resolution Landsat7 TM satellite image and GIS programs. Keywords: CORINE Methodology, Soil Properties, Soil Erosion, GIS ii

TEŞEKKÜR Kahramanmaraş İli Göz ve Haman Deresi Yağış Havzalarında CORINE Metodolojisi ile Erozyon Risk Haritalarının Oluşturulması adlı bu çalışma Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Mühendisliği Anabilim dalında yüksek lisans tezi olarak hazırlanmıştır. Öncelikle çalışmanın her aşamasında sağladığı maddi ve manevi katkılardan dolayı danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Mahmut REİS e teşekkür ederim. Ayrıca tez aşamasında yardımcı olan Sayın Doç. Dr. Abdullah Emin AKAY a ve Yrd. Doç. Dr. Murat ZENGİN e, tez jürisinde yer alan ve değerli katkılar sağlayan Sayın Prof. Dr. Recep GÜNDOĞAN ve Yrd. Doç. Dr. Fatih TONGUÇ hocalarıma ayrıca teşekkür ederim. Arazi çalışmaları sırasında ve laboratuar çalışmaların gerçekleştirilmesinde bana destek olan arkadaşlarım Arş. Gör. Nurşen ŞEN e ve Orman Mühendisi Enis BALTACI ya teşekkür ederim. İstatistik analizlerinin gerçekleştirilmesinde Sayın Öğr. Gör. Nuri BOZALİ, uydu fotoğraflarının temininde emeği geçen Sayın Yrd. Doç. Dr. Hakan OĞUZ a da ayrıca teşekkür ederim. Son olarak, bu günlere gelmemde her türlü maddi ve manevi desteklerini gördüğüm aileme sonsuz teşekkürlerimi sunarım. OCAK 2012 Gamze SAVACI KAHRAMANMARAŞ iii

İÇİNDEKİLER Sayfa No ÖZET... i SUMMARY... ii TEŞEKKÜR... iii İÇİNDEKİLER... iv SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ... x ŞEKİLLER DİZİNİ... xiii ÇİZELGELER DİZİNİ... xx 1. GİRİŞ... 1 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR... 5 3. MATERYAL VE METOD... 11 3.1. Materyal... 11 3.1.1. Araştırma alanlarının tanıtımı... 11 3.1.1.1. Coğrafik konum... 11 3.1.1.2. İklim... 13 3.1.1.2.1. Thornthwaite yöntemi... 13 3.1.1.2.2. Erinç yöntemi... 16 3.1.1.2.3. De Martonne yöntemi... 17 3.1.1.2.4. Kantarcı tarafından geliştirilmiş Erinç formülünün yeniden düzenlenmesi... 18 3.1.1.3. Jeolojik yapı... 19 3.1.1.4. Genel toprak ve özellikleri... 21 3.1.1.5. Bitki örtüsü... 23 3.1.1.6. Sosyal ve ekonomik durum... 25 3.2. Metod... 25 3.2.1. Arazide yapılan çalışmalar... 25 iv

Sayfa No 3.2.2. Laboratuarda yapılan çalışmalar... 26 3.2.2.1. Mekanik analiz (tekstür tayini)... 26 3.2.2.2. Dispersiyon oranı... 27 3.2.2.3. Hacim ağırlığı... 27 3.2.2.4. ph tayini... 27 3.2.2.5. Ateşte kayıp... 28 3.2.2.6.Permeabilite (geçirgenlik)... 28 3.2.2.7. Su tutma kapasitesi... 28 3.2.2.8. Tane yoğunluğu... 29 3.2.2.9. Gözenek hacmi... 29 3.2.2.10. Nem ekivalanı... 29 3.2.2.11. Kolloid/Nem ekivalanı oranları... 30 3.2.3. Havzadaki fizyografik faktörlerin saptanması... 30 3.2.3.1. Arazi kullanma şekli... 30 3.2.3.2. Havzanın alanı... 30 3.2.3.3. Havzanın şekli... 30 3.2.3.4. Havzanın ortalama yüksekliği... 32 3.2.3.5. Havzanın ortalama eğimi... 32 3.2.3.6. Havzanın bakı durumu... 33 3.3. Bilgisayar Yöntemleri... 33 3.3.1. Coğrafi bilgi sistemi yöntemleri... 33 3.3.2. Verilerin bilgisayara girilmesi... 33 3.3.3. Uzaktan algılama yöntemleri... 34 3.3.3.1. Kontrollü sınıflandırma ( supervised classification)... 37 3.3.4. Toprak erozyon risk değerlendirmesinde CORINE metodolojisi... 43 3.4. Değerlendirme Yöntemleri... 47 v

Sayfa No 4.BULGULAR VE TARTIŞMALAR... 48 4.1.Haman Deresi Yağış Havzası Topraklarının Bazı Fiziksel, Kimyasal ve Hidrolojik Özelliklerinin Anakaya Gruplarına Göre Değişimi... 48 4.1.1. Üst toprak katmanında (0-20 cm)... 48 4.1.1.1. Kum, toz ve kil oranları... 48 4.1.1.2. Dispersiyon oranı... 50 4.1.1.3. Ateşte kayıp ve ph... 51 4.1.1.4. Tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı... 52 4.1.1.5. Porozite (gözenek hacmi), su tutma kapasitesi, nem ekivalanı... 53 4.1.1.6. Permeabilite (geçirgenlik)... 53 4.1.1.7. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 54 4.1.2. Alt toprak katmanında (20-50 cm)... 54 4.1.2.1. Kum, toz ve kil oranları... 55 4.1.2.2. Dispersiyon oranı... 57 4.1.2.3. Ateşte kayıp ve ph... 57 4.1.2.4. Tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı... 58 4.1.2.5. Porozite (gözenek hacmi), su tutma kapasitesi, nem ekivalanı... 59 4.1.2.6. Permeabilite (geçirgenlik)... 60 4.1.2.7. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 61 4.2. Haman Deresi Yağış Havzası Topraklarının Bazı Fiziksel, Kimyasal ve Hidrolojik Özelliklerinin Arazi Kullanım Şekillerine Göre Değişimi... 61 4.2.1. Üst toprak katmanında (0-20 cm)... 61 4.2.1.1. Kum, toz ve kil oranları... 61 4.2.1.2. Dispersiyon oranı... 63 4.2.1.3. Ateşte kayıp ve ph... 64 4.2.1.4. Tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı... 65 4.2.1.5. Porozite (gözenek hacmi), su tutma kapasitesi, nem ekivalanı... 66 vi

Sayfa No 4.2.1.6. Permeabilite (geçirgenlik)... 67 4.2.1.7. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 68 4.2.2. Alt toprak katmanında (20-50 cm)... 69 4.2.2.1. Kum, toz ve kil oranları... 69 4.2.2.2. Dispersiyon oranı... 71 4.2.2.3. Ateşte kayıp ve ph... 72 4.2.2.4. Tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı... 73 4.2.2.5. Porozite (gözenek hacmi), su tutma kapasitesi, nem ekivalanı... 74 4.2.2.6. Permeabilite (geçirgenlik)... 75 4.2.2.7. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 76 4.3. Göz Deresi Yağış Havzası Topraklarının Bazı Fiziksel, Kimyasal ve Hidrolojik Özelliklerinin Anakaya Gruplarına Göre Değişimi... 76 4.3.1. Üst toprak katmanında (0-20 cm)... 76 4.3.1.1. Kum, toz ve kil oranları... 77 4.3.1.2. Dispersiyon oranı... 79 4.3.1.3. Ateşte kayıp ve ph... 79 4.3.1.4. Tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı... 80 4.3.1.5. Porozite (gözenek hacmi), su tutma kapasitesi, nem ekivalanı... 81 4.3.1.6. Permeabilite (geçirgenlik)... 82 4.3.1.7. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 82 4.3.2. Alt toprak katmanında (20-50 cm)... 83 4.3.2.1. Kum, toz ve kil oranları... 83 4.3.2.2. Dispersiyon oranı... 85 4.3.2.3. Ateşte kayıp ve ph... 85 4.3.2.4. Tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı... 86 4.3.2.5. Porozite (gözenek hacmi), su tutma kapasitesi, nem ekivalanı... 86 4.3.2.6. Permeabilite (geçirgenlik)... 87 vii

Sayfa No 4.3.2.7. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 88 4.4. Göz Deresi Yağış Havzası Topraklarının Bazı Fiziksel, Kimyasal ve Hidrolojik Özelliklerinin Arazi Kullanım Şekillerine Göre Değişimi... 88 4.4.1. Üst toprak katmanında (0-20 cm)... 88 4.4.1.1. Kum, toz ve kil oranları... 88 4.4.1.2. Dispersiyon oranı... 90 4.4.1.3. Ateşte kayıp ve ph... 91 4.4.1.4. Tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı... 92 4.4.1.5. Porozite (gözenek hacmi), su tutma kapasitesi, nem ekivalanı... 93 4.4.1.6. Permeabilite (geçirgenlik)... 94 4.4.1.7. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 94 4.4.2. Alt toprak katmanında (20-50 cm)... 95 4.4.2.1. Kum, toz ve kil oranları... 95 4.4.2.2. Dispersiyon oranı... 97 4.4.2.3. Ateşte kayıp ve ph... 98 4.4.2.4. Tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı... 99 4.4.2.5. Porozite (gözenek hacmi), su tutma kapasitesi, nem ekivalanı... 100 4.4.2.6. Permeabilite (geçirgenlik)... 100 4.4.2.7. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 101 4. 5. Havzanın Fizyografik Faktörleri... 102 4.5.1. Havzaların alanı... 102 4.5.2. Arazi kullanma şekli... 102 4.5.3. Havzanın şekli... 104 4.5.4. Havzanın ortalama yüksekliği... 106 4.5.5. Havzanın ortalama eğimi... 107 4.5.6. Havzanın bakı durumu... 109 4.6 Toprak Erozyon Risk Değerlendirmesinde CORINE Metodolojisi... 110 viii

Sayfa No 5.SONUÇ VE ÖNERİLER... 119 5.1. Sonuçlar... 119 5.2. Öneriler... 122 KAYNAKLAR...123 ÖZGEÇMİŞ...129 ix

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ C : Santigrat AB : Avrupa Birliği ABD : Amerika Birleşik Devleti AGNPS : Agricultural Non-point Source Pollution Model ANSWERS : Areal Nonpoint Source Watershed Environment Response Simulation CBS : Coğrafi Bilgi Sistemi cm : Santimetre CORINE : CooRdination of Information on the Environment CREAMS : The Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems d : Yıllık Su Açığı DEM Digital Elevation Model e : Orta-Üst Eosen EGEM : Ephemeral Gully Erosion Model EPIC : Erosion Productivity Impact Calculator EUROSEM : The European Soil Erosion Model FSK : Aylık Yağış Ve Toprakta Depo Edilmiş Su GeoWEPP : The Geospatial Interface For The Water Erosion Prediction Project GET : Gerçek Evapotranspirasyon GLEAMS : Groundwater Loading Effects of Agricultural Management ha Hektar I a : Kuraklık İndisi ICONA : Institute for Conservation of the Nature x

Ik : En Kurak Aya Ait Kuraklık İndisi I m : Yağış Etkenliği Iy : Yıllık Kuraklık İndisi K Toprak Erozyon Duyarlılığı KINEROS : Kinematic Runoff and Erosion Model km : Kilometre m : Metre m : Alt Miyosen mm : Milimetre n : Yıllık Evapotranspirasyonu OYO : Orman Yetişme Ortamı P Yıllık Ortalama Yağış p : En Kurak Ayın Yağış Miktarı PET : Potansiyel Evapotranspirasyon RGB : Red-Green-Blue RMSE : Root Mean Square Errors RR : Erozyon Oluşturma Riski RS : Remote State RUSLE : Revised Universal Soil Loss Equation S : Eğim Tehlikesi s : Yıllık Su Fazlası SAM : Sayısal Arazi Modeli SWAT : Soil and Water Assesment Tool t : En Kurak Ayın Ortalama Sıcaklığı TM : Tematic Mapper Tom : Yıllık Ortalama Sıcaklık xi

TOPAZ : Topographic Parametirization UA : Uzaktan Algılama WATEM/SEDEM : Water and Tillage Erosion Model/Sediment Delivery Model WEPP : The Water Erosion Prediction Project xii

ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa No Şekil 3.1. Araştırma alanlarının sayısal arazi modeli ve Türkiye haritasındaki konumu... 12 Şekil 3.2. Araştırma alanlarının thornthwaite yöntemine göre su bilançosu grafiği... 14 Şekil 3.3. Araştırma alanlarının jeoloji haritası... 20 Şekil 3.4. Araştırma alanlarının toprak haritası... 22 Şekil 3.5. Araştırma alanlarındaki kızılçam meşceresi... 23 Şekil 3.6. Araştırma alanlarındaki bozuk meşe ormanı... 24 Şekil 3.7. Araştırma alanlarındaki bozuk meşe ve ardıç meşceresi... 24 Şekil 3.8. Araştırma alanlarındaki buğday ekili tarım arazisi... 24 Şekil 3.9. Araştırma alanlarındaki mera alanından bir görünüm... 25 Şekil 3.10. Araştırma alanlarının uydu görüntüsü... 35 Şekil 3.11. Erdas IMAGINE 8.4 programın ara yüzü... 37 Şekil 3.12a. havza_21.img görüntüsü... 38 Şekil 3.12b. Çizim araçlarından poligon ikonu... 38 Şekil 3.12c. İmza menüsü penceresi... 38 Şekil 3.13. havza_21.img görüntüsünde google earth yardımıyla imza toplama... 39 Şekil 3.14. Poligonal imza... 39 Şekil 3.15. İmza menü penceresinde yakın olan imzaların birleştirilmesi ve histogram... 40 Şekil 3.16. İmza penceresinde toplanan imzalar... 40 Şekil 3.17. IMAGINE ikon paneli... 40 Şekil 3.18. Supervised classification penceresi... 41 xiii

Sayfa No Şekil 3.19. Isodata havza_21.img to haman_supervised.img penceresi... 41 Şekil 3.20. haman_supervised.img görüntüsü... 42 Şekil 3.21. Araştırma alanının doğruluk testi (accuracy assessment)... 43 Şekil 3.22. CORINE metodolojisi akış diyagramı... 43 Şekil 4.1. Haman deresi yağış havzasının üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama kum, toz ve kil oranlarının değişimi... 49 Şekil 4.2. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 51 Şekil 4.3. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama ateşte kayıp, ph değerlerinin değişimi... 52 Şekil 4.4. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı oranları değişimi... 52 Şekil 4.5. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama gözenek hacmi, su tutma kapasitesi, nem ekivalanı değerlerinin değişimi... 53 Şekil 4.6. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama permeabilite değerlerinin değişimi... 54 Şekil 4.7. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama kolloid/nem ekivalanı oranları değişimi... 54 Şekil 4.8. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama kum, toz ve kil oranlarının değişimi... 55 Şekil 4.9. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 57 Şekil 4.10. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 58 xiv

Sayfa No Şekil 4.11. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı oranları değişimi... 59 Şekil 4.12. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama gözenek hacmi, su tutma kapasitesi ve nem ekivalanı oranları değişimi... 60 Şekil 4.13. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama permeabilite değerlerinin değişimi... 60 Şekil 4.14. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama kolloid/nem ekivalanı oranları değişimi... 61 Şekil 4.15. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama kum, tozve kil oranlarının değişimi... 62 Şekil 4.16. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 64 Şekil 4.17. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama ateşte kayıp, ph değerlerinin değişimi... 65 Şekil 4.18. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı oranları değişimi... 66 Şekil 4.19. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama gözenek hacmi, su tutma kapasitesi, nem ekivalanı değerlerinin değişimi... 67 Şekil 4.20. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama permeabilite değerlerinin değişimi... 68 Şekil 4.21. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama kolloid/nem ekivalanı oranları değişimi... 68 Şekil 4.22. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama kum, toz ve kil oranlarının değişimi... 70 xv

Sayfa No Şekil 4.23. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 72 Şekil 4.24. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama ateşte kayıp, ph değerlerinin değişimi... 73 Şekil 4.25. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı oranları değişimi... 74 Şekil 4.26. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama gözenek hacmi, su tutma kapasitesi, nem ekivalanı değerlerinin değişimi... 75 Şekil 4.27. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama permeabilite değerlerinin değişimi... 75 Şekil 4.28. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama kolloid/nem ekivalanı oranları değişimi... 76 Şekil 4.29. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama kum, toz ve kil oranlarının değişimi... 77 Şekil 4.30. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 79 Şekil 4.31. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama ateşte kayıp, ph değerlerinin değişimi... 80 Şekil 4.32. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı oranları değişimi... 81 Şekil 4.33. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama gözenek hacmi, su tutma kapasitesi, nem ekivalanı değerlerinin değişimi... 81 Şekil 4.34. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama permeabilite değerlerinin değişimi... 82 xvi

Sayfa No Şekil 4.35. Araştırma alanı üst topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama kolloid/nem ekivalanı oranları değişimi... 82 Şekil 4.36. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama kum, toz ve kil oranlarının değişimi... 83 Şekil 4.37. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 85 Şekil 4.38. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama ateşte kayıp, ph değerlerinin değişimi... 86 Şekil 4.39. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı oranları değişimi... 86 Şekil 4.40. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama gözenek hacmi, su tutma kapasitesi, nem ekivalanı değerlerinin değişimi... 87 Şekil 4.41. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama permeabilite değerlerinin değişimi.... 87 Şekil 4.42. Araştırma alanı alt topraklarında farklı anakaya gruplarına göre ortalama kolloid/nem ekivalanı oranları değişimi... 88 Şekil 4.43. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama kum, toz ve kil oranlarının değişimi... 89 Şekil 4.44. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 91 Şekil 4.45. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama ateşte kayıp, ph değerlerinin değişimi... 91 Şekil 4.46. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı oranları değişimi... 92 xvii

Sayfa No Şekil 4.47. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama gözenek hacmi, su tutma kapasitesi, nem ekivalanı değerlerinin değişimi... 93 Şekil 4.48. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama permeabilite değerlerinin değişimi... 94 Şekil 4.49. Araştırma alanı üst topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama kolloid/nem ekivalanı oranları değişimi... 95 Şekil 4.50. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama kum, toz ve kil oranlarının değişimi... 96 Şekil 4.51. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama dispersiyon oranlarının değişimi... 98 Şekil 4.52. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama ateşte kayıp, ph değerlerinin değişimi... 99 Şekil 4.53. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama tane yoğunluğu ve hacim ağırlığı oranları değişimi... 99 Şekil 4.54. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama gözenek hacmi, su tutma kapasitesi, nem ekivalanı değerlerinin değişimi... 100 Şekil 4.55. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama permeabilite değerlerinin değişimi... 101 Şekil 4.56. Araştırma alanı alt topraklarında farklı arazi kullanım şekillerine göre ortalama kolloid/nem ekivalanı oranları değişimi... 101 Şekil 4.57. Haman ve göz deresi yağış havzalarının arazi kullanım şekli haritası... 103 Şekil 4.58. Araştırma alanlarının dere sınıfları haritası... 105 Şekil 4.59. Araştırma alanlarının sayısal yükseklik haritası... 107 Şekil 4.60. Araştırma alanlarının eğim sınıfları haritası... 108 xviii

Sayfa No Şekil 4.61. Araştırma alanlarının yağış havzası bakı grubu haritası... 109 Şekil 4.62. Araştırma alanlarının toprak bünye haritası... 112 Şekil 4.63. Araştırma alanlarının toprak derinliği haritası... 113 Şekil 4.64. Araştırma alanlarının toprak taşlılığı haritası... 114 Şekil 4.65. Araştırma alanlarının toprağın aşınabilirlik haritası... 115 Şekil 4.66. Araştırma alanlarının potansiyel erozyon risk haritası... 116 Şekil 4.67. Araştırma alanlarının aktüel erozyon risk haritası... 117 Şekil 4.68. Araştırma alanın potansiyel ve aktüel erozyon risk değerlerinin grafiği... 118 Şekil 4.69. Araştırma alanın potansiyel ve aktüel erozyon risk değerlerinin grafiği... 118 xix

ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa No Çizelge 3.1. Araştırma alanının 1975-2010 yılları arasında Kahramanmaraş Meteoroloji İstasyonuna ait bazı iklim verileri... 13 Çizelge 3.2. Thornthwaite yöntemine göre Araştırma alanlarının su bilançosu... 14 Çizelge 3.3. Erinç in yağış etkenlik indisi ve belirlenen iklim tipleri... 17 Çizelge 3.4. De Martonne kuraklık indis değerleri... 18 Çizelge 3.5. Göz deresi yağış havzasının jeolojik birimlerin alan ve oranları... 20 Çizelge 3.6. Haman deresi yağış havzasının jeolojik birimlerin alan ve oranları... 21 Çizelge 3.7. Göz deresi yağış havzasının büyük toprak grupları... 22 Çizelge 3.8. Haman deresi yağış havzasının büyük toprak grupları... 22 Çizelge 3.9. Middleton tarafından ortaya konulan dispersiyon oranı... 27 Çizelge 3.10. Kolloid/Nem ekivalanı oranı... 30 Çizelge 3.11. Geliştirilmiş Fournier indeksi sınıflaması... 45 Çizelge 3.12. Bagnouls -Gaussen kuraklık indeksi tablosu... 46 Çizelge 4.1. Haman deresi yağış havzasına ait toprakların üst katmanlarının bazı fiziksel, hidrolojik ve kimyasal özelliklerinin anakaya gruplarına göre değişimi... 49 Çizelge 4.2. Haman deresi yağış havzasına ait toprakların alt katmanlarının bazı fiziksel, hidrolojik ve kimyasal özelliklerinin anakaya gruplarına göre değişimi... 55 Çizelge 4.3. Haman deresi yağış havzasına ait toprakların üst katmanlarının bazı fiziksel, hidrolojik ve kimyasal özelliklerinin arazi kullanım şekillerine göre değişimi... 62 Çizelge 4.4. Haman deresi yağış havzasına ait toprakların alt katmanlarının bazı fiziksel, hidrolojik ve kimyasal özelliklerinin arazi kullanım şekillerine göre değişimi... 70 xx

Sayfa No Çizelge 4.5. Göz deresi yağış havzasına ait toprakların üst katmanlarının bazı fiziksel, hidrolojik ve kimyasal özelliklerinin anakaya gruplarına göre değişimi... 77 Çizelge 4.6. Göz deresi yağış havzasına ait toprakların alt katmanlarının bazı fiziksel, hidrolojik ve kimyasal özelliklerinin anakaya gruplarına göre değişimi... 83 Çizelge 4.7. Göz deresi yağış havzasına ait toprakların üst katmanlarının bazı fiziksel, hidrolojik ve kimyasal özelliklerinin arazi kullanım şekillerine göre değişimi... 89 Çizelge 4.8. Göz deresi yağış havzasına ait toprakların alt katmanlarının bazı fiziksel, hidrolojik ve kimyasal özelliklerinin arazi kullanım şekillerine göre değişimi.... 96 Çizelge 4.9. Göz ve Haman deresi yağış havzalarının arazi kullanım şekilleri, alanları ve oranları... 103 Çizelge 4.10. Göz ve Haman yağış havzalarının derelerinin sınıfları değerleri... 105 Çizelge 4.11. Göz deresi yağış havzası eğim sınıfları... 108 Çizelge 4.12. Haman deresi yağış havzası eğim sınıfları... 109 Çizelge 4.13. Göz ve Haman deresi yağış havzalarının bakı durumu ve alan dağılımı... 110 Çizelge 4.14. Üst topraklardan (0-20 cm) alınan örneklerin bünye değerleri... 111 Çizelge 4.15. Araştırma alanların toprak bünye sınıfları, alanları ve oranları... 112 Çizelge 4.16. Araştırma alanların toprak derinlik sınıfları, alanları ve oranları... 113 Çizelge 4.17. Araştırma alanların toprak taşlılığı sınıfları, alanları ve oranları... 114 Çizelge 4.18. Araştırma alanların toprak aşınabilirlik sınıfları, alanları ve oranları... 115 Çizelge 4.19. Araştırma alanlarının potansiyel ve aktüel erozyon risk değerleri... 118 xxi

1. GİRİŞ Erozyon rüzgar, su gibi kuvvetlerle ana kaya üzerinde oluşan toprağın aşınması, taşınması ve birikmesi olayıdır. Jeolojik erozyon doğanın normal süreci içinde meydana gelmektedir. Hızlandırılmış erozyon ise; insanın doğadaki toprak-su-bitki arasındaki doğal dengeyi bozucu nitelikteki müdahaleleri sonucu meydana gelmektedir. Erozyonun başlıca nedeni, toprağı koruyan bitki örtüsünün tahrip edilmesidir. Arazi eğimi, toprak yapısı, iklim faktörleri, bitki örtüsü ve insanın müdahalesi erozyonun derecesini belirleyen öğelerdir. Türkiye de bozkır alanlarda rüzgarla, diğer alanlarda ise suyun yüzeysel akışa geçmesinden dolayı üst toprakların %20 si orta, %36 sı şiddetli ve %22 si çok şiddetli toprak erozyonuna maruz kalmaktadır (GDREC, 2008). Erozyon sonucunda; toprak ve arazi kaybı, sedimentasyon, su kalitesinin bozulması, toprakların verimsizleşmesi gibi zararlar meydana gelmektedir. Toprak erozyonu, su kalitesi ve sucul habitat üzerine ciddi olumsuz etki yapmaktadır (Akay, 2005; Akay ve ark., 2008). Bu nedenle, Türkiye havzalarında hızlı ve güvenilir sediment verimi ve yüzeysel akış tahmini, toprak koruma tekniklerinin planlanması ve uygulanması açısından çok önemlidir (Yüksel ve ark., 2007a). Erozyonla toprak kaybı miktarı, sediment verimi ve yüzeysel akış tahmini için geliştirilmiş olan RUSLE, EPIC, ANSWERS, CORINE, ICONA, WEPP, GeoWEPP, CREAMS, MOSES, GLEAMS, WATEM/SEDEM, AGNPS, EGEM, EUROSEM, SWAT, KINEROS gibi farklı yöntemler vardır. Bu yöntemlerden RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation); iklim, toprak türü, arazi kullanım şekli, topoğrafya gibi erozyona neden olan faktörleri de dikkate alarak birim alana düşen yıllık toprak kaybını tahmin eden ampirik bir yöntemdir (Renard ve ark., 1997; Covert, 2003; Yüksel ve ark., 2007b). EPIC (Erosion Productivity Impact Calculator) yöntemi, toprak ve su kaynaklarının yönetiminin toprak verimliliği ve toprak erozyonu üzerinde etkisini belirler. EPIC modeli simulasyon yaparken hava durumu, besin döngüsü, bitki gelişimi, toprak sıcaklığı, bitkinin ortam kontrolü gibi faktörleri kullanır (Yüksel ve ark., 2007b). ANSWERS (Areal Nonpoint Source Watershed Environment Response Simulation) modeli, yüzeysel akış ve sediment veriminin minimize edilmesinde tarım arazilerinde 1

uygulanacak yöntemin seçimini belirleyen hidrolojik bir modeldir (Beasley ve ark., 1980). CORINE (COoRdination of INformation on the Environment) modeli USLE (Universal Soil Loss Equation) (Wischmeier, 1976) tabanlı olup, AB (Avrupa Birliği) tarafından geliştirilen ve toprak erozyonu çalışmalarında kullanılan bir yöntemdir (CORINE, 1992). CORINE modelinin avantajı; araştırma alanın tamamı için erozyon tahmininin sağlanabilmesidir. CORINE metodolojisi ile toprak erozyon risk haritalarının yapılması, Avrupa Birliği ile Türkiye arasında gelecekteki bilimsel çalışmaların entegrasyonu için çok önemlidir (CORINE, 1992; Bayramin ve ark., 2003). Aktüel toprak erozyon risk modeli, potansiyel toprak erozyon riski ve bitki örtüsü verisi olmak üzere 2 parametreden oluşmaktadır. Potansiyel toprak erozyon riskinde toprak aşınabilirliği (erodobilite), aşındırıcı güç (erozivite) ve topografya fonksiyonları hesap edilmektedir. Bitki örtüsü erozyon oranına önemli derecede etki ettiğinden, bitki örtüsü verisi erozyon modelleri içerisinde çok önemli bir parametredir (Lal, 1994; Kılıç ve ark., 2006; Evrendilek ve ark., 2007). CORINE modelinin devamı olan ve çalışmalarda pek çok jeolojik veriyi de esas alan ICONA (Institute for COnservation of the NAture) modeli geliştirilmiştir (Bayramin ve ark., 2003). ICONA modeli, geniş alanlar için toprak kaybı tahmini yapabilmesine rağmen, iklim verilerini dikkate almamaktadır (Yüksel ve ark., 2007b). WEPP (The Water Erosion Prediction Project); toprak türü, iklim koşulları, topografik durum, toprak örtü yüzdesi dahil olmak üzere belirli erozyon faktörlerini kullanarak sediment verimi ve yüzeysel akış tahmini için geliştirilmiştir. WEPP modeli ile aylık ya da yıllık olarak sediment verimi, yüzeysel akış, infiltrasyon, erozyon miktarı ve depolama oranları hesap edilebilmektedir. WEPP işlem tabanlı model olduğundan, erozyon değerlendirmesine ve sediment veriminin belirlenebilmesi için önemli miktarda veri girişi olmalıdır (Flanagan ve Livingston, 1995). WEPP in CBS (Coğrafi Bilgi Sistemi) ile entegre edilmesi ile GeoWEPP (The Geospatial Interface For The Water Erosion Prediction Project) programı geliştirilmiştir. GeoWEPP programı GIS, WEPP ve TOPAZ (TOpographic PArametiriZation) programlarını entegre eden ve özellikle büyük yağış havzaları için uygulama imkanları sunan en son WEPP teknolojisidir (Yüksel ve ark.; 2007b). GeoWEPP, DEM (Digital Elevation Model), ortofotolar, toprak haritaları, arazi kullanım haritaları ve doğruluk analiz verileri gibi sayısal veri işlemleri kullanma imkanı 2

sağlamaktadır. CREAMS (The Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems) modeli 1980 yılında Knisel tarafından geliştirilmiş özellikle tarım arazilerindeki taşınan ve biriken materyalin miktarını belirlemektedir (Özsoy, 2007). GLEAMS (Groundwater Loading Effects of Agricultural Management) alanı baz alan bir simülasyondur. GLEAMS bir alanda arazi kullanımı, toprak ve yağışın homojen olduğunu farzeder. Hidroloji, erozyon/sediment verimi, pestisitlerin taşınması ve besinler diye dört ana bileşenden oluşmaktadır (Leonard ve ark., 2000). WATEM/SEDEM (The WAter and Tillage Erosion Model/SEdiment DElivery Model) sınırlı verilerin karşılanmasıyla havzadaki sediment verimi tahmini için geliştirilmiştir. Belli bir grid hücresine dayalı olan bu model havza ölçeğinde sediment verimi tahmininde kullanılmaktadır (Van Oost ve ark., 2000; Van Rompaey ve ark., 2001; Alatorre ve ark., 2010). AGNPS (Agricultural Non-point Source Pollution Model) modeli ilk olarak ABD Tarım Bakanlığı -Tarımsal Araştırma Merkezi (USDA-ARS) tarafından 1989 yılında R.A. Young, C. A. Onstad, D. D. Bosch ve W. P. Anderson'un çalışmaları ile geliştirilen, tek bir olaydaki yüzey akış, sediment ve kimyasal madde taşınımını simüle ederek tahmine çalışan bir bilgisayar programıdır. Büyüklüğü 0.4-16 ha arasında değişen hücrelerde, en fazla 20.000 ha alana sahip havzalarda simülasyon yapabilen model zamanla geliştirilerek, 1995 yılında 5.0 versiyonuna ulaşmıştır (Öztürk ve ark. 2003). SWAT (Soil and Water Assessment Tool), ABD nde kırsal havzalarda noktasal olmayan kirlenmenin uzun dönemli etkilerini belirlemek ve su kaynaklarının gelişimi ve yönetimi, nehir ölçekli havzalarda temel hidrolojik işlemlerin anlaşılmasını sağlamak için geliştirilmiş bir havza modelidir (Arnold ve ark. 1998). SWAT, ABD de 1970 li yılların ortalarında, su kaynaklarının korunmasına yönelik olarak çıkarılan Clean Water Act adlı kanuna bir karşılık olarak ABD Tarım Bakanlığı bünyesindeki tarımsal araştırma enstitülerince başlatılan bir çalışmanın ürünüdür (Karaş, 2005). CORINE metodolojisi ile havzadaki erozyon riski ve arazi kalitelerinin belirlenmesi en önemli avantajıdır. Kahramanmaraş ili Haman ve Göz Deresi yağış havzalarında yapılan bu araştırmanın amacı, CORINE metodolojisi ile arazideki toprak erozyon riskinin belirlenmesidir. Yöntem gereği toprağın erozyona duyarlılığı, iklimin erozyona etkisi, eğim ve bitki örtüsü 3

faktörleri ayrı ayrı incelenip, alanın potansiyel ve aktüel erozyon tehlikesi belirlenmeye çalışılmıştır. Uzaktan Algılama (UA) ve CBS yöntemiyle Kahramanmaraş ili Haman ve Göz deresi yağış havzalarının güncel arazi kullanım haritaları belirlenmiştir. Ayrıca havza topraklarının bazı fiziksel, kimyasal ve hidrolojik özellikleri ile erozyon eğilimlerini belirlemek için, farklı anakayalar (kireçtaşı-çamurtaşı-killi kireçtaşı-kumtaşı) ve farklı arazi kullanım şekilleri (orman, tarım, mera) göz önüne alınmıştır. 4

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Avrupa Komisyonu, Akdeniz Avrupa ülkelerinde doğal kaynakların ve toprak erozyon risk haritalarını daha ayrıntılı üretmek için ilk girişimlere başladığını belirtmiştir (CORINE, 1992). CORINE yöntemi adı verilen bu erozyon tehlikesini belirleme yönteminde; toprak aşınabilirliği, erozivite ve eğim açısı değerleri kullanılmak suretiyle potansiyel erozyon riski ve arazinin bitki ile kaplanma durumu değerlendirilerek aktüel erozyon tehlikesi elde edilmektedir. Yöntem ABD de Wischmeier ve ark. nın 1978 yılında geliştirilen USLE eşitliği ile belirlenen parametre ve ilkeler temel alınarak hazırlanmıştır. Verilerin 1x1 km lik grid kareleri için hesaplanması ve coğrafik bilgi sistemleri kullanılması suretiyle 1:1 000 000 ölçekte potansiyel ve aktüel erozyon risk haritaları hazırlamışlardır. Jayawardhana ve ark. (1991), Avustralya'da oyuntu erozyonu ve heyelanların tahmini için CBS'nin uzaktan algılama ile birlikte kullanılması üzerine çalışmışlardır. Çalışma kapsamında; erozyon problemleri ile bölgesel arazi kaynaklarının belirlenmesine yönelik çalışmalara ait 1974, 1979 ve 1989 yıllarına ait veriler kaydedilmiştir. Toprak erozyonu, heyelanlar ve tuzluluk arazi bozulmasının temel sebepleri olarak tanımlanmış ve CBS nin yardımıyla erozyon haritaları çizilmiştir. Doğan ve ark. (2000), Akdeniz Bölgesinin batısında yer alan Dalaman Havzasının toprak erozyon riskini CORINE metoduyla belirlemişlerdir. Sonuçlara göre havza topraklarının %27 sinin düşük, %40 ının orta ve % 29 unun yüksek şiddetli erozyona maruz kaldığı belirlenmiştir. Doğan ve ark. (1999), Avrupa Birliği ve bazı Akdeniz ülkeleri tarafından uygulanan CORINE modeli (Coordination of Information on the Environment) toprak erozyon riskinin belirlenmesinde ve haritalanmasında kullanılmaktadır. Erol ve Çanga (2004), Eskişehir İlinin Mihalıççık ilçesinde toprakların potansiyel ve aktüel erozyon risk alanlarını CORINE metoduyla belirlemiştir. Potansiyel erozyon risk haritası sonucuna göre alanın %44 ünün düşük, %52 sinin orta, %4 ünün ise yüksek erozyon riski taşıdığı gözlenmiştir. Gerçek erozyon risk haritası sonucuna göre ise %31 i düşük, %20 si orta, %49 unun yüksek erozyon tehlikesine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bayramin ve ark. (2005), Beypazarı-Ankara ilindeki toprakların gerçek toprak erozyon riskini CORINE metoduyla belirlemiştir. Sonuçlara göre ise toprakların %60 ı çok 5

yüksek erozyon riskine sahip olduğu ve yalnız toprakların problemi olmadığı gözlemlenmiştir. %20 sinde ciddi erozyon Yüksel ve ark. (2008a), UA ve CBS yöntemiyle Kahramanmaraş İli Kartalkaya Baraj Havzasının erozyon risk haritalarını belirlemişlerdir. Sonuçlara göre çalışma alanın %33.82 si düşük, %35.44 ü orta ve %30.74 ü yüksek aktüel erozyon riskine sahiptir. UA ve CBS teknolojilerin entegre edilmesiyle oluşturulan CORINE modeli ile, doğru ve güvenilir potansiyel erozyon risk haritası oluşturulmuştur. Yüksel ve ark. (2008b), Kahramanmaraş İli Orcan Yağış Havzasındaki sediment verimi ve yüzeysel akışı bulmak için GeoWEPP modelini kullanmışlardır. RMSE (Root Mean Square Errors) göz önünde bulundurularak ortalama yıllık sediment verimini 2.96 ton/yıl ve yüzeysel akış değerini 8.43 m³/sn bulmuşlardır. Akay ve Şakar (2009), yarı kurak özellik gösteren Kahramanmaraş ili Pazarcık yöresinde erozyon riski taşıyan çıplak toprak alanların uydu görüntüsü ve Sayısal Arazi Modeli (SAM) kullanılarak sınıflandırma yapmışlardır. Çıplak toprak alanları ERDAS Imagine 9.0 yazılımında Kontrollü Sınıflandırma (Supervised Classification) yöntemi kullanarak ve SAM ile eğim sınıfları haritası geliştirerek çıplak alanların potansiyel erozyon risklerine göre sınıflandırma yapmışlardır. Sonuçlara göre çıplak toprak alanların yaklaşık %40.6 sı çok düşük, %38.2 si düşük, %16 sı orta, %4.9 u yüksek ve %0.3 ü çok yüksek erozyon riskine sahip olduğunu belirtmişlerdir. Karaş ve ark. (2009), Sakarya Porsuk Çayı Sarısu Havzasında CBS yardımıyla CORINE, LEAM ve USLE olmak üzere 3 farklı erozyon haritalama metodundan yararlanarak erozyon risk haritalarını belirlemişlerdir. Sonuçlara göre CORINE metoduna göre havza topraklarının %97.12 lik kısmında gerçek erozyon riski görülmediği, erozyon riski az ve orta olan kısım havzada %2.88 lik bir orana sahip olduğu gözlemlenmiştir. LEAM metoduna göre ise havza topraklarının % 64.33'lük kısmının düşük, %29.29'unun orta, % 5.42'sinin orta-yüksek ve %0.96 lık kısmının ise yüksek derecede erozyon riski belirlenmiştir. Erozyonu niceliksel olarak belirleyen USLE metodu ile havzadaki ortalama potansiyel toprak kaybı miktarı 1.88 t/ha/yıl olarak tahmin edilmiştir. Ngatunga ve ark. (1984), erozyona karşı çok hassas olan topraklarda, erozyon duyarlılığı (K) faktörü ile erozyon arasındaki ilişkiyi araştırmışlar ve toprakların erozyona uğrama eğilimlerini, kil oranı, dispersiyon oranı ve erozyon oranı gibi ölçütler yardımıyla değerlendirmişlerdir. Araştırmacılar dispersiyon oranı ile aşınım faktörü arasında önemli 6

ilişkiler elde etmişlerdir. Bozali (2003), Kahramanmaraş Sır Barajı Derindere yağış havzasında yaptığı yükseklisans çalışmasında farklı arazi kullanım şekilleri, farklı anakaya grupları, farklı yükseklik kademeleri ve farklı bakı gruplara göre toprağın erozyon eğilimini belirlemiştir. Yapılan çalışmada toprakların dispersiyon oranları 15 ten büyük bulunurak,toprakların erozyona duyarsız olduğunu belirtmiştir. Ngatunga ve ark. (1984); Lal (1988), dispersiyon oranı değeri yağışın etkisi ile toprak strüktüründe meydana gelen değişimin değerlendirilmesinde kullanılan bir parametre olup, oran değeri %15'ten küçük olan toprakların erozyona karşı dayanıklı olduğunu belirtmiştir. Miller ve Baharuddin (1986), yüzey toprağın dispersiyonunun erozyon üzerine yapacağı etkiyi incelemek amacıyla yürütmüş oldukları bir çalışmada, dispersiyon oranı ile aşınım değeri arasında önemli bir ilişki elde etmişlerdir. Reis (2002), Trabzon Yöresi Alpin meralarında yaptığı bir araştırmada, dispersiyon oranlarının araştırma alanındaki bütün toprak gruplarında 15'ten büyük olduğu dolayısıyla toprakların erozyona duyarlı olduğu belirlenmiştir. Araştırma alanının vejetasyon yapısının bozulmuş olması nedeniyle yörede aktif bir yüzey erozyonunun hüküm sürdüğünü belirtmiştir. Karagül (1994), Trabzon Söğütlüdere Yağış Havzasında yapılan araştırmada, farklı arazi kullanım şekilleri altındaki toprakların erozyon eğilimleri incelemiş ve genel olarak toprakların erozyona karşı duyarlı olduklarını belirlemiştir. Buna göre tarım toprakları dispersiyon oranı değerleri bakımından daha yüksek değer alarak erozyona karşı nispeten daha duyarlı olduğunu belirlemiştir. Akalan ve ark. (1991), Orta Anadolu Bölgesi topraklarının bazı fiziksel özellikleri ile aşınıma duyarlılık arasındaki ilişkileri belirlemek üzere, söz konusu bölgede yer alan beş büyük toprak grubundan alınan toprak örnekleri üzerinde yürüttükleri bir çalışmada; toprakların organik madde, bünye analizi, su geçirgenliği gibi bazı fiziksel özelliklerini incelemişlerdir. Araştırıcılar, elde ettikleri bu temel toprak özelliklerinden yararlanarak, bölgede yaygın olarak bulunan toprak gruplarına ilişkin toprak aşınım faktörü değerlerini Wischmeier ve Smith tarafından geliştirilen abak yardımıyla belirlemişler ve toprakları aşınabilirlik yönünden sınıflandırmışlardır. Sönmez (1994); Aksoy (1968), toprakta değişebilir kalsiyum ve magnezyum toplamları ile agregasyon arasında önemli pozitif ilişkiler elde etmişlerdir. Kil, organik 7

madde, kalsiyum ve magnezyumun, toprakların strüktürel dayanıklılığını artırarak, erozyona uğrama eğilimlerini azalttığını ifade etmişlerdir. Shepherd ve ark. (2002), toprak organik maddesi ile agregat stabilitesi arasında yakın bir ilişki olduğunu, ancak toplam organik maddeden çok ilave olunan tam olarak ayrışmamış organik madde ile agregat stabilitesi daha yakın ilişkisi olduğunu ileri sürmüşlerdir. Aşkın (1997), Ordu ili topraklarının erozyona uğrama eğilimlerini ortaya koymak amacıyla laboratuvar analizlerine dayalı olarak gerçekleştirdiği bir çalışmada, strüktür, stabilite indeksi, agregat stabilitesi, kil oranı, geçirgenlik oranı, dispersiyon oranı, erozyon oranı ve toprak erozyon duyarlılık faktörü (K) gibi ölçütleri esas almış ve bu kriterlere göre çalışmada söz konusu toprakların tamamına yakınını erozyona karşı dayanıksız şeklinde nitelendirmiştir. Bouyoucos (1935), toprakların erozyona uğrama eğilimlerini oransal olarak belirtmek üzere kum ve silt miktarları toplamının kil miktarına oranını esas almış ve bu değerler küçükse, toprağın erozyona dayanıklı, yüksekse erozyona yatkın olduğunu ifade etmiştir. Çelebi (1971), toprağın erozyona uğrama eğiliminin belirlenmesinde agregat stabilitesi ile organik madde arasında pozitif bir ilişkinin bulunduğunu, kirecin ise stabilite üzerinde organik madde ile birlikte etkili olabileceğini kaydetmiştir. Oğuz ve Noyan (2000), eğimli bir arazide topografyaya bağlı olarak toprakların fiziksel ve kimyasal özellikleri ile erozyona uğramaya eğilimlerindeki değişimleri incelemek amacıyla bir çalışma yapmışlardır. Toprak örneklerini iki farklı derinlikten (0 20 ve 20-40 cm) alan araştırıcılar, deneme sonucunda arazinin tepe kısmına olan mesafenin artmasıyla toprakta tuz, kil, P2O5 içeriği ile solma noktasının yükseldiğini, ph değeri, CaCO3 ve kum içeriğinin ise azaldığını belirtmişlerdir. Araştırıcıların açıkladığı bir diğer nokta da çalışma alanına ait toprağın erozyona uğrama eğiliminin, meyilli arazinin tepe kısmından etek kısmına doğru gidildikçe azaldığını belirlemişlerdir. Özden (1992), Doğu Anadolu Bölgesi nde yer alan bazı büyük toprak gruplarının aşınıma duyarlılığını ortaya koymak üzere yürüttüğü bir çalışmada, kil oranı, dispersiyon oranı, erozyon oranı ve geçirgenlik oranı gibi ölçütleri esas almış ve araştırma sonunda söz konusu ölçütler arasında saptadığı ilişkilerin istatistiksel açıdan önemli olduğunu bildirmiştir. 8

Shiralipour ve ark. (1992), yaptıkları bir çalışmada, topraklara kompost uygulamasının, toprak fiziksel özelliklerini geliştiren stabil organik madde sağladığını, aynı zamanda toplam gözeneklilik, agregat stabilitesi ve su tutma kapasitesi gibi özellikleri de iyileştirdiğini belirtmişlerdir. Özbek (1993), Doğu Anadolu Bölgesi topraklarının erozyona uğrama eğilimlerini ortaya koymak üzere gerçekleştirdiği bir araştırmada; kil oranı, strüktür stabilite indeksi, agregat stabilitesi, geçirgenlik oranı, dispersiyon oranı, erozyon oranı, Boekel oranı ve toprak aşınım faktörü gibi ölçütleri belirlemiş ve bu ölçüt değerlerine göre çalışmasına konu olan topraklarının tümünün, erozyona karşı dayanıksız olduğunu ifade etmiştir. Wallis ve Stevan (1971), Kaliforniya'da 6 anakaya üzerinde gelişmiş olan doğal vejetasyonla kaplı topraklar üzerinde yapılan çalışmada; toprakların dispersiyon oranları 15 ten büyük bulunarak, toprakların erozyona dayanıksız olduklarını ortaya koymuşlardır. Balcı (1973), İç Anadolu'da anamateryal ve bakı faktörlerine göre toprakların erodobilitelerini araştırmıştır. Dispersiyon oranı ortalama değerlerini sınır değer olan 15 ten büyük bulmuş ve güney bakılardaki toprakları, kuzey bakılara göre erozyona daha çok hassas olduğunu belirlemiştir. Ayrıca dört farklı anamateryalden gelişmiş bulunan bu toprakların erodobilite indeksleri arasındaki nisbi farkları; Neojen Tozu>Kumtaşı>Andezit >Konglomera şeklinde sıralamıştır. Özyuvacı (1976), Arnavutköy deresi yağış havzasında yaptığı araştırmada dispersiyon oranlarını bütün toprak gruplarında 15'ten büyük bularak havza topraklarının genel olarak erozyona duyarlı olduğunu belirtmiş ve bu duyarlılığın fazladan aza doğru kristalin şist, killi şist, arkoz, granit, kuvarsit ve neojen formasyonuna ait topraklar şeklinde olduğunu bulmuştur. Dispersiyon oranında görülen farklılık anamateryal için 0.05, toprak derinliği için ise 0.01 seviyesinde önemli olduğunu varyans analizi ile belirlemiştir. Özyuvacı (1975), Kocaeli yarımadası topraklarında erozyon eğiliminin hidrolojik toprak özelliklerine bağlı olarak değişimi incelemiştir. Yapılan araştırmaya göre en etkili faktörün anamateryal olduğu belirtilmiştir. Varyans analizi sonuçlarına göre, dispersiyon oranı; anamateryal, arazi kullanım şekli ve örnekleme derinliğine bağlı olarak istatistiki anlamda önemli farklılıklar göstermiştir. Aydın (2009), Gümüşhane Torul Barajı Yağış Havzasında WEPP modeli kullanarak arazi kullanım durumuna göre toprak kayıplarını belirlemiştir. Sonuçlara göre, tahmini toprak kayıpları havzanın % 69.70 ini oluşturan ormanlık alanlarda 10494.04 ton/yıl iken; 9

bu değer toplam havza alanının % 20.17 sini oluşturan mera alanlarında 12630.18 ton/yıl ve % 10.77 sini oluşturan tarım alanlarında 10108.18 ton/yıl olarak tespit edilmiştir. Okatan (1986), Trabzon-Meryemana deresi yağış havzası Alpin meralarında yaptığı araştırmada, dispersiyon oranlarının araştırma alanındaki bütün toprak gruplarında 15'den büyük olduğunu dolayısıyla havza topraklarının erozyona duyarlı olduğunu belirlemiştir. Örnekleme derinliği ile doğru orantılı olarak değişen dispersiyon oranındaki bu farklılıkların derinlik kademelerindeki kil, toz ve organik madde içerikleri ile ilişkili olduğunu belirtmiştir. Jha ve ark. (1981), Hindistan'da yapılan bir çalışmada; toprak işlemeli alanlar ve sürekli orman vejetasyon örtüsü altında bulunan sahaların üst ve alt toprak katmanlarının erodobiliteleri incelenmiştir. Alınan toprak örnekleri üzerinde laboratuvarda çeşitli fiziksel özellikler belirlenerek erodobilite tahmini yapılmıştır. Buna göre, bütün erozyon oranları (dispersiyon oranı ve kolloid/nem ekivalanı oranı) toprak işlemeli sahalarda 0-15 cm derinlikte olan üst katmanda daha büyük bulunmuştur. Ayrıca diğer erodobilite değerlerinin de (dispersiyon oranı ve erozyon oranı) daha büyük sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Laflen ve ark. (1991), Coğrafi Bilgi Sistemlerinin havza amenajmanında kullanımı her geçen gün arttığını belirterek, havzadaki erozyonun tahmin edilmesi, toprak koruma ve planlama çalışmalarında çok geniş ve etkili bir yöntem olduğunu, CBS teknolojisi kullanılarak daha etkin ve doğru veriler elde edildiğini ifade etmiştir. Yılmaz (2006), Ankara-Çamlıdere Barajı havzasında yaptıkları araştırmada baraj havzasının erozyon duyarlılık indeks haritasını çıkarmak için, uzaktan algılama ile arazi ve laboratuvar çalışmaları CBS ortamında incelenerek erozyon indeks haritasını ortaya koymuştur. 10

3.MATERYAL VE METOD 3.1.Materyal 3.1.1.Araştırma alanlarının tanıtımı 3.1.1.1.Coğrafik konum Bu araştırmada, Göz Deresi Yağış Havzası ve Haman Deresi Yağış Havzası olmak üzere 2 eş- havza seçilmiştir. Bu eş-havzalarının seçilme esası; benzer olan koşullara sahip (topoğrafya, bakı, iklim, anakaya gibi) iki havzadan birinin koşullarını sabit tutup, meydana gelen değişiklikleri diğerinde gözlemleyerek iki havzanın karakteristik özellikleri birbirleriyle karşılaştırılmıştır (Özhan, 2004). Kahramanmaraş İli Göz Deresi Yağış Havzası 36 54' 28'' -36 57' 59'' doğu boylamları ile 37 39' 58''- 36 40' 54'' kuzey enlemleri arasında ve Kahramanmaraş şehir merkezine 45 km uzaklıkta olup, 1336.6 ha alanı kapsamaktadır. Araştırma alanın sayısal arazi modeli Şekil 3.1 de gösterilmiştir. Kahramanmaraş İli Haman Deresi Yağış Havzası 36 53' 56'' -36 56' 46'' doğu boylamları ile 37 40' 50'' - 37 39' 15'' kuzey enlemleri arasında ve Kahramanmaraş şehir merkezine 40 km uzaklıkta olup, 1216.2 ha alanı kapsamaktadır. Araştırma alanın sayısal arazi modeli Şekil 3.1 de gösterilmiştir. 11