Samsun İli Alaçam İlçesi kıyı bölgesi çeltik alanlarının sulanmasında yeraltı suyu kullanımının toprak-su özellikleri ve deniz suyu girişimine etkilerinin farklı enterpolasyon yöntemleri ile değerlendirilmesi
Evaluation of effects of groundwater usage in irrigation of coastal region rice areas in Alaçam District, Samsun, on soil-water properties and seawater intrusion by different interpolation methods
Yazar: MEHMET TAŞAN
Danışman: PROF. DR. YUSUF DEMİR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, Alaçam ilçesi çeltik yetiştirilen alanlarda sulama amaçlı kullanılan yeraltı sularının sulama öncesi ve sonrası kimyasal özelliklerinin değişimi, yeraltı suyuna deniz suyundan girişim olup olmadığı ve bu yeraltı suları ile sulanan toprakların özelliklerinin nasıl etkilendiği araştırılmıştır. Çalışma 2014 ve 2015 yılları sulama öncesi ve sulama sonrası dönemlerde yürütülmüştür. Yeraltı sularının sulamaya uygunluklarını belirlemek amacı ile örnekleme yapılan sularda kimyasal analizler yapılmıştır. Ayrıca kimyasal analizler sonucu belirlenen parametrelerden yararlanarak suların sınıflandırılmasında kullanılan Sodyum Adsorbsiyon Oranı (SAR), Artık Sodyum Karbonat (RSC), % Na, Kelly İndeksi (KI), Magnezyum Oranı (MR), Permeabilite İndeksi (PI), Potansiyel Tuzluluk (PS) ve Toplam Çözünmemiş Katı (TDS) değerleri hesaplanmıştır. Yeraltı su seviyelerinin belirlenmesi için sulama yapılan kuyulardan derinlik ölçümleri alınmıştır. Topraklarda belirlenen bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerin tuzluluk ve sodyumluluk durumlarına olan etkileri incelenmiştir. Deniz suyundan yeraltı suyuna girişimlerini belirlemek amacı ile Piper diyagramları, suların molar oranları ve yeraltı su seviyelerinden yararlanılmıştır. Belirlenen tüm su ve toprak özellikleri için alansal dağılım haritaları hazırlanmıştır. Haritaların hazırlanmasında Radyal Tabanlı Fonksiyon (RBF), Ters Mesafe Ağırlıklı Enterpolasyon (IDW),  Ordinary Kriging (OK), Basit Kriging (SK), Universal Kriging (UK), Birleştirilmiş Kriging (COK) gibi altı farklı enterpolasyon yöntemi test edilmiştir. En uygun enterpolasyon yöntemini belirlemede ise Ortalama Hata Kareleri Karekökü (RMSE) değerleri kullanılmıştır. Su ve toprak özelliklerinin birbirleri ile olan ilişkilerini ve dönemsel değişimleri belirlemede korelasyon analizleri ve t testleri kullanılmıştır. Sonuç olarak her bir toprak ve su özelliği için en iyi enterpolasyon yönteminin verinin özelliklerine göre değiştiği ve alansal dağılım çalışmalarında en doğru haritanın hazırlanması için enterpolasyon yöntemlerinin her zaman test edilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca toprak ve su kaynaklarının kuraklık ve sıcaktan olumsuz etkilendiği belirlenmiştir. Çalışma alanında kıyıdan iç kesimlere doğru 3-7 km mesafeye kadar girişim riski olan alanlar bulunmuştur.

Abstract:
In this study, these were investigated that changes of chemical properties of groundwater used before and after irrigation in rice cultivated areas of Alaçam, whether or not intrusion occurred from seawater to groundwater and how soil properties were affected irrigated with this groundwater. The study was carried out before and after irrigation term at 2014 and 2015 years. Chemical analyzes were made at the groundwater samples to determine the suitabiliy for irrigation purposes. In addition, Sodium Adsorption Ratio (SAR), Residual Sodium Carbonate (RSC),% Na, Kelly Index (KI), Mangenese Ratio (MR), Permeability Index (PI), Potential Salinity (PS) and Total Dissolved Solid (TDS) values were calculated by using the results of the chemical analyzes. Depth measurements were taken from irrigation wells to determine groundwater levels. Effects of some physical and chemical properties were investigated onto the soil salinity and sodicity states. Piper diagrams, molar ratios of waters and groundwater levels had been used for determinetion of seawater intrusion to groundwater. Spatial distribution maps were prepared for all specified water and soil characteristics. Six different interpolation methods such as Radial Basis Function (RBF), Inverse Distance Weighted Interpolation (IDW), Ordinary Kriging (OK), Simple Kriging (SK), Universal Kriging (UK), Co-Kriging (COK) were tested for preparing maps. Root Mean Squared Error (RMSE) was used to determine the most appropriate interpolation method. Correlation analyzes and t tests were used to determine the relationships between soil-water characteristics and temporal changes.  As aresult, the best interpolation method for each soil and water features varied according to the specifications of the data and interpolation methods have always to be tested in order to prepare the most accurate map in the spatial distribution studies. Soil and water resources have been affected also negatively by drought and high temperature. Intrusion risky areas were found from coast to inland up to 3-7 km at field of study.