Arazi kullanım/arazi örtüsü değişikliğinin ve su kaynaklarına etkisinin belirlenmesi: Ergene havzası örneği
Determination of land use/land cover change and its effect on water resources: A case study of Ergene river basin
Yazar: BAHADIR ALTÜRK
Danışman: PROF. DR. FATİH KONUKCU ; PROF. DR. SELÇUK ALBUT
Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Coğrafya = Geography ; Ziraat = Agriculture ; Şehircilik ve Bölge Planlama = Urban and Regional Planning

Özet:
Arazi kullanım/arazi örtüsü değişikliği, iklim değişikliğine neden olurken; her ikisi birlikte su kaynaklarını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu çalışmanın amacı; Trakya Bölgesi'nde yer alan Saray, Çorlu, Çerkezköy, Muratlı ve Lüleburgaz ilçeleri arasındaki sıcak nokta (hot spot) bölgesinde i) 1990 ve 2014 yılları arasındaki arazi kullanım/arazi örtüsü değişimlerini ve farklı senaryolara göre 2023, 2030, 2050 yılları için arazi kullanım/arazi örtüsü değişikliğini belirlemek; ii) geleceğe yönelik arazi kullanım/arazi örtüsü değişikliği ile birlikte olası iklim değişikliğinin su kaynaklarına (kantitatif) etkisini ortaya koymak; iii) sektörler arası su tahsisinin mevcut (2015) ve gelecekteki durumunu (2023-2030) belirlemek; ve iv) taşkın riskine karşı duyarlı alanları belirlemektir. 1990 ve 2014 yılları arasındaki arazi kullanım/arazi örtüsü değişimleri, Sınıflandırma Sonrası Karşılaştırma Tekniği ile; geleceğe yönelik arazi kullanım/arazi örtüsü değişikliği ise CLUE-S modeli ile belirlenmiştir. 2016-2099, 2020-2039 ve 2040-2059 yılları arasındaki sıcaklık ve yağışta meydana gelebilecek değişikliklerin tahmininde RegCM3 Bölgesel İklim Modeli (A2 senaryosu) çıktılarından faydalanılmıştır. Arazi kullanım/arazi örtüsü değişikliği ve iklim değişikliğinin araştırma bölgesinin bir alt havzası olan Bakırca Havzası'nın su bütçesine etkisi SWAT modeli ile belirlenmiştir. Sektörel su tahsisinde WEAP modelinden faydalanılırken, taşkın ve sel riski duyarlılığının belirlenmesinde Çok Kriterli Karar Verme Analizi kullanılmıştır. 1990 ve 2014 yılları arasında en fazla artışın 4813,11 ha (%111,68) ile yerleşim alanlarında, en fazla azalışın ise 7409,25 ha (%5,73) ile tarım alanlarında olduğu belirlenmiş ve bu eğilimlerin gelecek için de devam edeceği sonucuna varılmıştır. Bakırca Havzasında, 2020-2039 yılları arasında, kış ve ilkbahar mevsimlerindeki ortalama akımlarda sırasıyla %96 ve %161 artış olacağı; yaz ve sonbahar mevsimlerinde ise, sırasıyla %5 ve %29 azalış olacağı hesaplanmıştır. 2040-2059 yılları arasında kış ve ilkbahar mevsimlerindeki ortalama akımlarda sırasıyla %35 ve %111 artış olacağı; yaz ve sonbahar mevsimlerinde ise, sırasıyla %68 ve %86 azalış olacağı hesaplanmıştır. Bununla birlikte, her iki dönemde de Haziran ve Ağustos ayları arasında gerçek evapotranspirasyonun yağıştan daha fazla olacağı ve bu durumun yaz aylarında havzada su stresine sebep olacağı tahmin edilmektedir. 2030 yılında evsel, endüstriyel ve tarımsal yıllık toplam su ihtiyacının sırasıyla 59,9-134,2 hm3, 230 hm3 ve 68,1 hm3 olacağı; karşılanamayan yıllık su taleplerinin ise yine sırasıyla 0-10,5 hm3, 5,5-27,7 hm3 ve 0 hm3 olacağı hesaplanmıştır. Çorlu Akiferi'nden talep edilen su miktarının azalacağı ve akiferdeki su miktarının tekrar artacağı belirlenmiştir. Çorlu Deresi'ne ait alt havzalarda özellikle Çerkezköy ve Çorlu ilçeleri arasındaki bölgenin taşkına son derece duyarlı olduğu ve gözlemlenen taşkın alanlarının yaklaşık %72'sinin çok yüksek, %6'sının ise yüksek sel ve taşkın duyarlılığı olan bölge içerisinde yer aldığı sonucuna varılmıştır.

Abstract:
While land use/land cover changes lead to climate change, both affect water resources
adversely. The objectives of this research are i) to investigate land use/land cover changes
between 1990 and 2014 and forecast for the years 2023, 2030 and 2050 under different
scenarios; ii) to assess the impact of forecasted land use/land cover and probable climate
changes on water resources in quantity; iii) to determine current (2015) and future (2023-
2030) sectorial water allocation; and iv) to evaluate sensitive areas to flood risks for the hot
spot area surrounded with Saray, Çorlu, Çerkezköy, Muratlı and Lüleburgaz towns located in
Thrace Region. Land use/land cover changes between 1990 and 2014 were detected by Post-
Classification Comparison Technique whereas CLUE-S model was used to simulate future
changes under different spatial demands and scenarios. Changes in temperature and
precipitation between the years 2016 and 2099, 2020 and 2039, 2040 and 2059 were
forecasted using RegCM3 Regional Climate Model (A2 scenario). To model the impact of
land use/land cover and climate changes on water budget of Bakırca watershed of the research
area, SWAT Model was employed while WEAP model was preferred to simulate sectorial
water allocation. Multi Criteria Decision Making Analysis was used to determine sensitive
areas to flood risks. Between 1990 and 2014, settlement areas enlarged most with 4813,11 ha
(111,68%) and agricultural areas decreased most with 7409,25 ha (5,73%) and this trend
seems to continue in the future. Average streamflow between 2020 and 2039 were computed
to increase by 96% and 161% for winter and spring seasons, respectively whereas to decrease
by 5% and 29% for summer and autumn seasons, respectively. Similarly, streamflow between
2040 and 2059 were computed to increase by 35% and 111% for winter and spring seasons,
respectively whereas to decrease by 68% and 86% for summer and autumn seasons,
respectively. This trend seems to continue in the future. However, the estimated
evapotranspiration, being higher than the precipitation, during June-August period of 2020-
2039 and 2040-2059 will cause water stress in the region. The amount of allocated domestic,
industrial and agricultural water demand were calculated as 59,9-134,2 hm3, 230 hm3and 68,1
hm3, respectively whereas unmet demand was computed as 0-10,5 hm3, 5,5-27,7 hm3 and 0
hm3, respectively in 2030. Planned dams in the future will decrease the soaked water from the
Çorlu aquifer and will help to recover its water level. Watersheds of Çorlu Creek, particilarly
the area between Çerkezköy and Çorlu, are highly sensitive to flood risk and 72% and 6 % of
observed are located in the extremely higly and highly flood risk area, respectively,