Kar örtüsü altındaki donmuş topraklardan yapay yağmurlama koşullarında meydana gelen toprak ve yüzey akış kayıplarının belirlenmesi
Assessment of surface runoff and soil losses over snow covered soils under artificial rainfall
Yazar: SULTAN GÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. TAŞKIN ÖZTAŞ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Erozyon = Erosion ; Toprak kaybı = Soil loss ; Yapay yağmurlama = Simulated rainfall ; Yüzey akışları = Runoffs

Özet:
Erken ilkbahar döneminde meydana gelen ani kar erimelerinin özelliklede kar örtüsü üzerine düşen bahar yağmurlarının önemli miktarlarda su ve toprak kayıplarına yol açtığı bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı, farklı yoğunluklarda uygulanan yapay yağmurların, karla kaplı topraklarda yol açtığı yüzey akış ve toprak kayıplarını belirlemektir. Üç farklı tekstüre sahip toprak örnekleri (tın, kumlu-tın, kil) donma çözülme süreçlerinin sıkça görüldüğü Erzurum Atatürk Üniversitesi Araştırma İstasyonundan alınmıştır. Alınan toprak örnekleri 4.76 mm'lik elekten geçirildikten sonra 30x30x10 cm'lik panlar içerisine konulmuş ve toprak örneklerinin üzerine 5 cm'lik kar tabakası ilave edildikten sonra -40C'de dondurulmuştur. Laboratuvar koşulları altında %9'luk eğim derecelerindeki toprak örnekleri üzerine farklı yoğunluklarda (1,0; 2,5 ve 5,0 cm/h) yağış simülatörleri ile 15 ve 30 dk'lık zaman dilimlerinde uygulanan yağışlarda oluşan yüzey akış ve sediment miktarı ölçülmüştür. Yüzey akış ve toprak kayıplarını toprak özellikleri, yağış yoğunluğu ve zamanının önemli derecede etkilediği tespit edilmiştir. Maksimum toprak kaybı 30 dk süre ile en yüksek yağış yoğunluğunda (5.0 cm/h) ve kumlu-tın tekstüre sahip topraklar üzerinde meydana gelmiştir. En yüksek yüzey akış miktarıda aynı yağış yoğunluğunda kil tekstürüne sahip topraklar üzerinde meydana gelmiştir.30 dk'lık sürede en yüksek yağış yoğunluğunda erozyon oranları kumlu tınlı tekstüre sahip toprakta 6.6 ton/da, tınlı toprakta 5.5 ton/da, killi toprakta ise 4.8 ton/da olarak tahmin edilmiştir. Diğer taraftan, yüzey akış miktarları killi toprakta 419 ton/da, tınlı toprakta 416 ton/da, kumlu tın toprakta 348 ton/da olarak gerçekleşmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, toprak ve yüzey akış kayıplarının toprak özellikleri, yağışın özellikleri ve yağış süresi ile doğrudan ilişkili olduğunu göstermiştir.

Abstract:
It is well known that sudden snow melting in early spring and especially spring-rainfalls on snow-cowered soils cause excessive soil and water losses. The objective of this study was to determine surface runoff and soil losses from snow covered soils under different rainfall intensity. Texturally different three soil samples (L, SL; C) were collected from the Experimental Research Station of Ataturk University in Erzurum in where freezing-thawing processes are commonly seen. Soil samples passed through 4.76 mm sieve were put into 30x30x10 cm trays and 5 cm snow layers were added on these samples and freezed at -40C. Artificial rainfalls with different intensities (1.0; 2.5 and 5.0 cm h-1) were applied with 15 and 30 minutes on samples located at 9% slope gradient using rainfall simulator under laboratory conditions. Surface runoff and sediment yield were collected and the results were compared. The results indicated that the amounts of runoff and soil losses were greatly affected by soil properties, rainfall intensity and time. The maximum amounts of soil losses were obtained from the highest rainfall intensity (5.0 cm h-1) with 30 minutes rainfall and soil with sandy-loam texture. The highest surface runoff at the same rainfall intensity was obtained from clay-textured soil samples. The erosion rates estimated for the highest rainfall intensity with 30 minutes period were 6.6 ton da-1 for sand-loam textured soil, 5.5 ton da-1 for loam-textured soil and 4.8 ton da-1 for clay-textured soil. On the other hand, the amounts of surface runoff were 419 ton/da for clay-textured soil, 416 ton/da for loam-textured soil and 348 ton/da for sand-loam textured soil. The results of this study clearly indicated that the amounts of surface runoff and soil losses were affected by soil properties, rainfall characteristics and rainfall period.