WEPP Hillslope modeli ile yüzey akış ve toprak kayıplarının belirlenmesi
Determination runnoff and soil ersion by using WEPP Hillslope model
Yazar: SANİYE DEMİR
Danışman: DOÇ. DR. İRFAN OĞUZ
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı / Toprak Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Tarıma bağlı olarak sürdüren toplumun, yoğun tarımsal faaliyetleri, bu problemi tetikleyen başlıca faktörlerdir. Özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde, çölleşme ve besin elementlerinin azalması sonucu ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, WEPP Hillslope model kullanmak suretiyle, farklı toprak işleme altındaki arazilerde meydana gelen toprak kayıpları ve yüzey akış tahmin edilmiştir. Eğime paralel ve dik sürüm ile tütün, buğday ve mercimek olmak üzere, farklı amenajman uygulamalarının yapıldığı homojen eğimli bir yamaç boyunca, daha önceden ölçülmüş sediment verimi ve akış verilerini kullanmak suretiyle, WEPP Hillslope modelin tahmin başarısı ölçülmüştür. Ölçülmüş gerçek veriler ile model tarafından tahmin edilen veriler bireysel olay, mevsimsel, yıllık ve uzun yıllar ortalama olmak üzere karşılaştırılmıştır. Çalışmada, ıslak-kuru yıllar ile farklı mevsimler için modelin performansı değerlendirilerek, ülkemizde şartlarına uygunluğu değerlendirilmiş, model parametrelerinin duyarlılık analizi yapılmıştır. WEPP Hillslope model ile yıllık ve aylık ortalama yağışlar değerlendirilmiş ve gerçek değerlere çok yakın değerler bulunmuştur. Mevsimlere bağlı tahminlerde ise; ıslak ortalama yağışlar ilkbahar aylarında, kuru ortalama yağışlar ise yaz mevsiminde tahminlerinde daha başarılı olduğu görülmüştür. K parselinde, olay esaslı toprak kayıp ve yüzey akış verileri gerçek ve tahmin edilen değerler 2.40 ve 4.98 mm ile 0.09 ve 0.28 kg/m2'dir. Yıllık ortalamalara göre ise, 15.25 ve 23.50 mm ile 0.63 ve 1.35 kg/m2'dir. K parselinde yıllık ortalamalara göre, model tahminlerde daha başarılı olduğu görülmüştür. P parselinde, olay esaslı toprak kayıp ve yüzey akış verileri gerçek ve tahmin edilen değerler 3.05 ve 7.26 mm ile 0.1 ve 0.26 kg/m2'dir. Yıllık ortalamalara göre ise, 7.62 ve 5.07 mm ile 0.32 ve 0.18 kg/m2'dir. P parselinde de yıllık ortalamalara göre modelin performansının yüksek olduğu görülmüştür. C parselinde, olay esaslı toprak kayıp ve yüzey akış verileri gerçek ve tahmin edilen değerler 1.67 ve 3.97 mm ile 0.06 ve 0.18 kg/m2'dir. Yıllık ortalamalara göre ise, 8.67 ve 16.08 mm ile 0.22 ve 0.12 kg/m2'dir. C parselinde yıllık ortalamalara göre, model tahminlerde daha başarılı olduğu görülmüştür.Islak, normal ve kuru yıllara göre modelin performansı değerlendirilmiş ve model normal yıllarda daha başarılı tahminlerde bulunduğu görülmüştür. 
USLE ile WEPP hillslope model karşılaştırılmış ve USLE toprak kayıplarını daha düşük tahmin ettiği çalışmanın sonusunda görülmüştür.

Abstract:
Soil erosion is an important form of lad degradation in Turkey. Soil erosion leads to desertification and nutrient depletion in arid and semi-arid regions. Modeling approach is valuable tool for predicting soil degradation and runoff under different agricultural practices. Therefore, soil degradation and runoff losses under different tillage practices were predicted in this study through using WEPP hillslope model. The already measured data relating to sediment yield and flow measured in different crops like wheat, lentil and tobacco, sown parallel and perpendicular to slope were used in model fitting and prediction success of WEPP model was assessed. The individual events, seasonal, annual and long term yearly averaged data predicted by model and those collected by actual measurements were compared. Model performance was evaluated in compliance with the conditions of Turkey for wet and dry years, and sensitivity analysis was also conducted for the model parameters. Monthly and yearly average rainfall values were evaluated with WEPP model and found close to the actually measured values. In the season related predictions; model was more successful in predicting highly rainy days in spring season while dry average precipitation was successfully predicted in summer. K parcel, event-based runoff and soil loss data from actual and estimated values were 2.40 and 4.98 mm, and 0.09 and 0.28 kg /m2 whereas, were 15.25 and 23.50 mm, and 0.63 and 1.35 kg/m2 according to annual average values. Model was found to be more successful according to the K parcel predicted by using annual average values. Similarly, P parcel, event-based runoff and soil loss data from actual and estimated values were 3.05 and 7.26 mm, and 0.1 and 0.26 kg/m2 whereas according to annual average data the values were 7.62 and 5.07 mm, and 0.32 and 0.18 kg/m2. The model was also found highly successful in predicting P parcel through using annual average values. In the same manner, C parcel, event-based runoff and soil loss data from actual and estimated values were 1.67 and 3.97 mm, and 0.06 and 0.18 kg/m2 whereas the values were 8.67 and 16.08 mm, and 0.22 and 0.12 kg/m2 according to annual averaged data. The model was also found successful in P parcel with the use of annual average values. The model performance was also tested for wet, dry and normal years and model was found more successful for normal years. USLE and WEPP were compared and it was found that USLE predicted less soil losses compared to WEPP in the current study.