SİNOP DEMİRCİKÖY HAVZASININ HİDROLOJİK KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ VE AYLIK DOYGUNLUK DERECESİ HARİTALARININ ÜRETİLMESİ

Çalışmanın amacı, nüfusu hızla artan Sinop ilinde Demirciköy Havzasının hidrolojikkarakteristiklerinin belirlenmesi ve doygunluk derecesi değişimlerinin zamana bağlı olarakizlenmesidir. Havza planlamasına yönelik gerçekleştirilen bu çalışma ayrıca taşkın, heyelan gibi doğalafetlerin de önüne geçilebilmesi ve zararlarının minimuma indirilmesi açısından önem taşımaktadır.Çalışma, saha, ofi s ve laboratuvar aşamalarından oluşmuştur. Saha çalışmaları kapsamında, incelemealanından temsil edici örnekler alınmıştır. Laboratuvar çalışmaları kapsamında, çalışma alanındanalınan örneklerin toprak tekstürü belirlenerek toprağın hidrolojik özellikleri karakterize edilmiştir.Laboratuvar çalışmalarından elde edilen veriler ile büro çalışmaları kapsamında yağış, sıcaklık veevapotranspirasyon, gibi temel meteorolojik veriler göz önüne alınarak “Coğrafi Bilgi Sistemleri’ni(CBS) temel alan “Soil Moisture Distribution and Routing” (Zemin Nem Dağılım ve Güzergâhı)(SMDR) modeli Demirciköy Havzası için uygulanmıştır. SMDR modeli ile Demirciköy Havzasındakidoygunluk derecesinin alansal ve zamansal dağılımı belirlenmiştir. Elde edilen aylık doygunlukderecesi haritaları toprağın nem içeriğinin yıl içerisindeki değişimlerini göstermiş, yüzeysel akışüretebilme potansiyeli olan alanların belirlenmesine olanak sağlamıştır. Çalışmadan elde edilensonuçlara göre havzanın Güney yakasındaki nem içeriği Kuzey yakasına göre daha düşüktür.

DETERMINATION OF HYDROLOGIC CHARACTERISTICS OF SİNOP DEMİRCİKÖY WATERSHED AND PRODUCTION OF MONTHLY SATURATION DEGREE MAPS

The aim of this study is to determine the hydrologic characteristics and to analyze the temporal saturation degree variations of Demirciköy Watershed which is located in Sinop City and subjected to rapidly increasing population. This study is important in terms of preventing the natural disasters such as fl ood, storm water, landslide and mitigation of damages within the frame of watershed planning concept. This study consists of fi eld, offi ce and laboratory stages. In context of fi eld studies, representative soil samples are taken from study area. Within the scope of laboratory studies, soil hydrologic properties are characterized with the determination of soil texture of the soil samples handled from study area. The results of the laboratory tests are utilized as part of offi ce studies with the use of the Soil Moisture Distribution and Routing (SMDR) model in Geographic Information Systems (GIS) environment considering the meteorological data such as precipitation, temperature and evapotranspiration. Spatial and temporal variation of saturation degree in Demirciköy Watershed is determined with SMDR model. The obtained monthly saturation degree maps show the variation of soil moisture in a year and allow determining the potential runoff generation zones. The results of the study show that soil moisture in South part of watershed is lower than in North part.

PDF

___

De Alwis, D. A., Easton, Z. M., Dahlke, H. E., Philpot, W. D., Steenhuis, T. S. 2007. Hydrology and Earth System Sciences Unsupervised classifi cation of saturated areas using a time series of remotely sensed images. Hydrology and Earth System Science, 11,1609–1620.
Atalay, İ., 1997. Türkiye Coğrafyası, Ege Üniversitesi Basımevi, ISBN 975-95527-5-2, Bornova, İzmir.
Boll, J., Brooks, E.S., Campbell, C.R., Stockle, C.O., Young, S.K., Hammel, J.E., McDaniel, P.A. 1998. Progress toward development of a GIS based water quality management tool for small rural watersheds: modifi cation and application of a distributed model. U.S. Army Corps of Engineers, 1960, Engineering and Design: Runoff from Snowmelt. EM 1110-2-1406.
Bresler, E., Russo, D., and Miller, R. D. 1978. Rapid estimate of unsaturated hydraulic conductivity function, Soil Science Society of America Journal, 42, 170–177.
Campos, I., Coterillo, I., Marco, J. 2008. Modelling of a watershed: A distributed parallel application in a Grid Framework, Computing and Informatics, 27, 285–296.
Canoğlu, M.C. 2015. An Investigation On The Surface Water Effect In Landslide Susceptibility Mapping: An Example From Yenice (Karabük) Basin. PhD thesis, Hacettepe University
Canoğlu, M.C. 2017. Deterministic landslide susceptibility assessment with the use of a new index (Factor of Safety Index) under dynamic soil saturation: an example from Demirciköy Watershed, Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 12 (2), 423-436
Çellek, S. 2007. Gerze (Sinop) yöresindeki aktif heyelan alanlarının mühendislik jeolojisi açısından incelenmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 114s.
Çellek, S. 2013. Sinop-Gerze yöresinin heyelan duyarlılık analizi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 309s.
Easton, Z. M., Gérard-Marchant, P., Walter, M. T., Petrovic, A. M., Steenhuis, T. S. 2007. Hydrologic assessment of an urban variable source watershed in the northeast United States, Water Resources Research, 43.
Ertek, T. A., Turoğlu, H., Mater, B. 1993. Çiftlik Heyelanı (Sinop). Türk Coğrafya Kurumu Dergisi, 181- 188.
ESRI, Environmental Systems Research Institute, ArcGIS 10.0 software. 2010.
Frankenberger, J., Brooks, E., Walter, M., Steenhuis, T. 1999. A GIS-based variable source area hydrology model, Hydrological Processes, 13, 805–822.
Frey, M. P., Schneider, M. K., Dietzel, A., Reichert, P., Stamm, C. 2009. Predicting critical source areas for diffuse herbicide losses to surface waters: Role of connectivity and boundary conditions, Journal of Hydrology, 365, 23–26.
Gedik, A., Korkmaz, S. 1984. Sinop Havzasının Jeolojisi ve Petrol Olanakları, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları, MTA Derleme No. 7575, Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 19, 53-79.
Gedik A., Ercan T., Korkmaz S. 1984. Orta Karadeniz (Samsun-Sinop) Havzasının Jeolojisi ve Volkanik Kayaçların Petrolojisi, MTA Dergisi, 99, 34-50.
Gerard-Marchant, P., Hively, W. D., Steenhuis, T. S. 2006. Distributed hydrological modeling of total dissolved phosphorus transport in an agricultural landscape, part I: distributed runoff generation, Hydrology and Earth System Science, 10, 245– 261.
Harita Genel Komutanlığı. 1993. Sinop - E34-a1 pafta numaralı 1/25.000 ölçekli topoğrafi k haritası.
Işık, N. S., Doyuran, V., Ulusay, R. 2004. Assessment of coastal landslide subjected to building loads at Sinop, Black Sea region, Turkey, and stabilization measures. Engineering Geology, 75, 69-88.
Kuo, W. L., Steenhuis, T., McCulloch, C., Mohler, C., Weinstein, D., DeGloria, S., Swaney, D. 1999. Effect of grid size on runoff and soil moisture for a variable-source-area hydrology model, Water Resources Research, 35, 3419–3428.
Kurtuluş, B. 2012. High Resolution Numerical Modelling of SO2 Emission: A Power Plant Case Study. Building Simulation, 5, 135-146.
Kurtuluş, B., Razack, M. 2010. Modeling daily discharge of a large karstic aquifer using soft computing methods: Artifi cial neural network and neurofuzzy. Journal of Hydrology, 381, 1-2, 101-111.
Kurtuluş, B., Flipo, N. 2012. Hydraulic head interpolation using ANFIS—model selection and sensitivity analysis. Computers and Geosciences, 38, 43–51.
MGM. 2010. Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü 1975- 2010 yılları arası Sinop ili aylık meteoroloji verileri.
Özdemir, N. 2005. Sinop ilinde etkili bir doğal afet türü heyelan. D.Ü. Ziya Gökalp Eğitim Fakültesi Dergisi, 5, 67-106.
Rawls, W. J., Brakensiek, D. L., Saxton, K.E. 1982. Estimation of soil water properties. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, 25, 1316-1328.
Rawls, W., Brakensiek, D. 1985. Prediction of soil water properties for hydrologic modeling. Watershed Management in the Eighties, 293–299.
Rao, N.S., Easton, Z.M., Schneiderman, E. M., Zion, M.S., Lee, D. R., Steenhuis, T. S. 2009. Modeling watershed-scale effectiveness of agricultural best management practices to reduce phosphorus loading, Journal of Environmental Management, 90, 1385–1395.
Soil and Water Laboratory. 2003. SMDR – The Soil Moisture Distribution and Routing model, version 2.0 – documentation, Department of Biological and Environmental Engineering, Cornell University, Ithaca, New York.
Steenhuis, T., W. Van der Molen. 1986. The ThornthwaiteMather method procedure as a simple engineering method to predict recharge, Journal of Hydrology, 84, 221–229.
Tarboton, D. 1997. A new method for the determination of fl ow directions and upslope areas in grid digitale elevation models, Water Resources Research, 33, 309–319.
Thorntwaite, C.W., Mather, J.R. 1957. Instructions and tables for computing potential evapotranspiration and the water balance. Publication in Climatology, 10, 185-311.
U.S. Army Corps of Engineers. 1960. Engineering and design: Runoff from snowmelt, Tech. Rep. EM 1110-2-1406, U.S. Army Corps of Engineers, Goverment. Printing Offi ce,Washington, D.C.
USDA Soil Survey Staff. 1999. Natural Resources Conservation Services, A Basic System of Soil Classifi cation for Making and Interpreting Soil Surveys, United States Department of Agriculture, second edition.