Toprak ve stabilize kaplamalı orman yollarından kaynaklanan sedimentasyonun zamansal değişimi
Temporal variation of sedimentation on paved and unpaved forest roads
Yazar: MERVE KARTALOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ENDER MAKİNECİ ; DOÇ. DR. MURAT DEMİR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Orman İnşaatı ve Transportu Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Orman transport planı = Forest transport plan ; Orman yolları = Forest roads ; Ormancılık = Forestry ; Toprak = Soil ; Toprak erozyonu = Soil erosion ; Toprak kaybı = Soil loss ; Çökeltme = Sedimentation

Özet:
Orman yollarının çevresel etkilerine verilen önem her gün biraz daha artmakta, orman yollarının yetişme ortamı, heyelanlar, erozyon ve akarsu hidrolojisi üzerindeki olumsuz etkilerine ilişkin araştırmalar öncelik kazanmaktadır. Orman yollarının inşaatı ile koruyucu bitki örtüsü ve organik madde tabakaları ortadan kaldırılan geniş alanlar yüzeysel erozyona açık duruma gelmekte, orman yollarının kazı şevleri hem yüzeysel akışı, hem de sığ yeraltı akışını kesintiye uğratarak kenar hendeklerinde toplamakta, büyük miktarlarda toprak ve kaya kazılıp alınmakta ve çoğunlukla kitle hareketlerine maruz kalan dengesi bozuk şevler oluşturulmaktadır. Bunun sonucunda, yol yapımının ardından derelerdeki sediment taşınımı, yol yapımından öncekine oranla yüzlerce kat artmaktadır. Doğrudan doğruya yol yüzeyine düşen yağış, toprağa sızamadan yüzeysel akışla kenar hendeklerinden yolun aşağısındaki yamaçlara gitmektedir. Ayrıca, derelerde pik akımlar artmakta, dere suyunun sıcaklığı yükselmekte, yol yüzeylerindeki ve kenar hendeklerindeki erozyondan ve kazı şevlerindeki göçmelerden kaynaklanan materyal, dere yataklarına ulaşan sediment miktarını arttırmaktadır.Bu çalışmada, orman yollarından kaynaklanan sedimentasyonun zamansal değişim miktarının arazide kurulacak sediment tuzakları aracılığı ile belirlenmesi amaçlanmıştır.Toprak orman yolunda meydana gelen aylık sedimentasyon değerleri, stabilize orman yolundan ve meşçere içinde oluşan sedimentasyon değerlerinden önemli derecede yüksek bulunmuştur. Yapılan hesaplamada aylık ortalama sedimentasyon değerleri toprak orman yolunda 109,11 g/ay, stabilize orman yolunda 55,63 g/ay ve meşçere içinde 23,39 g/ay olarak tespit edilmiştir. Bir yıl boyunca yapılan gözlemlere göre, toplam sedimentasyon değerleri toprak orman yolunda 13093,04 g/yıl, stabilize orman yolunda 6675,67 g/yıl ve meşçere içinde 1122,9 g/yıl olarak gerçekleşmiştir. Bir yıllık gözlem periyodunda toprak, stabilize ve meşçere içinde meydana gelen aylık sedimentasyon değerleri arasında önemli derecede farklar olduğu tespit edilmiştir. Toprak orman yolunda meydana gelen sedimentasyon değerinin stabilize orman yoluna göre 1,96 kat ve meşçere içine göre 11,66 kat daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Araştırma alanımızda yıllık ortalama sedimentasyon değerleri toprak orman yolunda 436 kg/ha/yıl, stabilize orman yolunda 223 kg/ha/yıl ve meşçere içinde 52,52 kg/ha/yıl olarak hesap edilmiştir. Bu araştırmada elde edilen sedimentasyon değerleri yağışın artmasına paralel olarak yükselme eğilimi göstermektedir. Elde edilen verilerin orman yollarının üstyapı tabakası ile kaplanması için kullanılacak yöntemlerin sedimentasyonu azaltmada daha etkin bir biçimde uygulanmasına yardımcı olacaktır.

Abstract:
Environmental effects of forest roads have an increasing importance, and researches related to negative impacts of forest roads on site, landslides, erosion and river hydrology gain priority. Large areas losed their protective vegetation cover and organic matter layers because of forest road construction open to erosion, soil and rocks are excavated in a large amounts, and slopes which are unbalanced and mostly effected by mass movements emerge. Thus, sediment transport in streams after road construction increase in hundreds of times higher than those of prior situation without road. Forest road cut slopes both surface flows and shallow groundwater flows collect them on the ditch edges. Rainfall falled directly on road surface goes from cut slopes without intercept into soil to down parts of slopes via runoff. Also, peak flows in streams increase, river water temperature rises, material sourced from erosion on road surface and edge of the ditches and collapses due to slope excavations increase the sediment amounts arrived to stream beds.In this study, it was aimed to determine the sediment production sourced from forest roads by the way of sediment fences set on experiment site. Collected total sediment amounts were 13093,04 g/yr on unpaved forest road, 6675,67 g/yr on paved forest road and 1122,90 g/yr on undisturbed area. Significantly differences on monthly sediment production were determined among experiment sites in all observation period. Total sediment production of unpaved forest road was 1,96 times higher than to paved forest road and 11,66 times higher than undisturbed area. Mean sediment production values were 109,11 g/month on unpaved forest road, 55,63 g/month on paved forest road and 23,39 g/month on undisturbed area. Annual mean sediment production was 436 kg/ha/yr on unpaved forest road, 223 kg/ha/yr on paved forest road and 52,52 kg/ha/yıl on undisturbed area. Sediment production on experiment sites showed a parallel relationship with monthly precipitation. Temporal changes of sediment production on all observed experiment sites have similar tendency with precipitation distiribution. Determined values on forest roads in this study to hopely be used for forest road stabilization methods with more helpful opportunities in effective implementation.