Karar destek modeli ile fosfor kirliliğinin incelenmesi-Porsuk havzası örneği
Investigation of phosphorus pollution with a decision support model- a case study: Porsuk reservoir catchment
Yazar: MELTEM ÇELEN
Danışman: PROF. DR. MEHMET KARPUZCU ; PROF. DR. GÜLEDA ENGİN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Su havzalarının yönetimde veri temini en zor aşama olmakla birlikte veri yığınlarının değerlendirilmesi ve bunlara dayalı karar üretilmesi de zaman alan bir süreçtir. Son yıllarda karar destek sistemlerinin bu alandaki kullanımının hızlı sonuçlar elde etme açısından faydalı olduğu görülmüştür. 
Fosfor kirliliğinin, ötrofikasyona sebebiyet vermesi nedeniyle kontrol altında bulundurulması önemlidir. Bu amaçla Alamanya'da geliştirilen MEPhos (Model for the Estimation of Phosphorus inputs to rivers from diffuse and point sources) birçok uygulaması bulunan bir karar destek modeldir. Modelin Tükiye'de Porsuk baraj havzasında fosfor kirliliği kontrolüne yönelik uygulaması yapılmıştır. Bölgenin şartlarını daha iyi yansıtmasını sağlamak amacıyla, toprakta ve foseptiklerde toplam fosfor (TF) parametresi tespit çalışmalarıyla kullanılan katsayılar modifiye edilmiştir. Evsel ve endüstriyel kaynakların yanı sıra yeraltı suyu deşarjından kaynaklı TF yükleri ve tarım alanlarındaki toprak taşınımı ile meydana gelen TF kirliliği, 2007-2011 yılları arasındaki durum baz alınarak modellenmiştir. Tarım alanlarındaki TF yüklerinin modellenmesi CORINE arazi kullanım haritasındaki sınıflandırmalara göre sulamalı ve kuru tarım alanları için ayrı ayrı yapılmıştır. Buna göre havzadaki TF yüklerinin yaklaşık % 57'sine noktasal kaynaklar, % 40'ına tarım alanlarındaki toprak taşınımı ve % 3'lük orana ise yeraltı suyu deşarjı sebep olmaktadır. Tarım alanlarındaki TF yüklerinin birim yıllık ortalama değeri 0,1 t/ha.yıl'dır.
Mevcut durumun ortaya konulmasının ardından göldeki ötrofikasyonla mücadeleye yönelik olarak senaryo analizleri yapılmıştır. Gölün kritik fosfor yükü değeri 7,9 t/yıl olarak hesaplanmış ve bu değerin modelle belirlenen yükten  (yaklaşık 46 t/yıl) oldukça yüksek olduğu tespit edilmiştir. Senaryolar neticesinde noktasal kaynaklarda alınabilecek önlemlerle toplam TF yükünde önemli bir azalmasının sağlanamayacağı görülmüştür. Bununla birlikte tarım yapılan ve 15 t/ha.yıl' dan daha fazla toprak kaybına neden olan alanlarda alınacak önlemlerin baraj gölüne gelen TF yüklerinde yaklaşık % 40 azalmayı sağlayacağı tespit edilmiştir.

Abstract:
Although data acquisition is the most difficult stage, to evaluate data stacks and, based on these data, to produce decisions is also a time consuming process in watershed management. In recent years, the use of decision support systems in this area to achieve rapid results has been shown to be useful. 
It is important to keep phosphorus pollution causing eutrophication in surface waters under control. The MEPhos model (Model for the Estimation of Phosphorus inputs to rivers from diffuse and point sources), a decision support model developed in Germany for this purpose has found many application areas. This model has been applied in Porsuk reservoir catchment in Turkey for phosphorus pollution control. In order to better reflect the conditions of the region, the coefficients used in the modelling were modified by determining the total phosphorus (TP) in the soil and cesspits. The TP loads from domestic and industrial sources as well as from the groundwater discharge and from the soil loss occurred in agricultural land modelled on the basis of the situation between the years of 2007-2011. Modeling the TP loads arise from agricultural areas were carried out separately for irrigated and dry farming areas based on CORINE land use map. Accordingly almost 57 % of TP loads originate from point sources in the basin. The TP load from agricultural soil loss is about 40 %. Groundwater discharge has a proportion of 3 % in total TP loads. The mean annual unit value of TP loads for agricultural areas is 0.1 t / ha.a.
Following the introduction of the current situation, scenario analyses were performed to combat eutrophication in the reservoir. The critical phosphorus load value for the reservoir was calculated to be 7.9 t/a and it has been found to be quite high from the value (about 46 t/yıl) determined by modelling. However, it should be noted that measures that should be taken in the regions having a soil loss further than 15 t/ha.a in agricultural areas, would provide a 40% reduction in TP loads.