Su kontrolü ve erozyon önleme

Su akışının ve kalitesinin kontrolünü sağlayan ve erozyon önleyen hizmetler için önemli göstergelerden birisi toprak derinliğidir. Sığ topraklarda su kontrolünü zordur ve erozyon riski artmaktadır (İBB 2006). Erozyon kontrolü için eğimli alanlardaki bitki örtüsünün varlığı, hidrolojik ve erozyon önleme fonksiyonu olan orman örtüsü son derece büyük önem taşımaktadır (Ahmed ve Osibanjo 2005).

Araştırma alanında su kontrolü, erozyon önlemeye ilişkin fonksiyonlar araştırılırken yüzey sularının kaynakları, akımları, orman alanları ve erozyon dereceleri önemli göstergeler olarak dikkate alınmıştır.

Bir bölgedeki akarsu akışını, kontrolünü sağlamak ve akarsudan faydalanmak için yapılması gerekli olan ilk çalışma, o akarsu üzerinde gözlem ve ölçümlere başlamaktadır. Bir akarsudan doğru ve verimli bir şekilde faydalanılabilmek için gerekli su bilgilerinin sağlıklı olması, uzun süreli akım donelerinin toplanması öne çıkmaktadır (EİE 2011).

Akarsular dinamik doğal kaynaklardır. Bu nedenle; nehir, ırmak, çay ve derelerin akım miktarları ve bunları doğuran ve besleyen yağışlar mevsimsel olarak yıldan yıla değişim göstermektedir. Dolayısıyla; bir akarsuyun uzun süreli ortalama akım miktarı, kısa bir zaman diliminde tayin edilmesi mümkün değildir. Özellikle enerji üretimi söz konusu olduğunda, su akım miktarının mümkün olduğu kadar uzun bir zaman periyodu içinde belirlenmesine ihtiyaç vardır (EİE 2011).

Su akımları gözlem ve ölçümleri, su kaynaklarının kullanılması ve geliştirilmesi için gerekli her türlü projede temel veriyi teşkil eder. Su kontrol yapılarının emniyetli ve verimli bir şekilde işletilebilmesi için de yine su akım verilerine ihtiyaç vardır. Akarsu akım verileri, nehirler üzerinde çalıştırılan Akarsu Gözlem İstasyonlarından elde edilir (EİE 2011).

Akarsu gözlem istasyonlarında akım ölçümlerinde öncelikle Eşel Seviyesi – Akım ilişkisini veren Seviye - Akım eğrisi (Akım Anahtar Eğrisi) oluşturulur. Her eşel seviyesine (cm) eşdeğer olan akım (m3/s) bulunur. Günlük ortalama eşel seviyelerini temsil eden akımların gerekli düzeltmeleri (şift ve diğer akım gözlem istasyonları ile olan membaa-mansap ilişkileri dikkate alınarak) yapıldıktan sonra belirlenen tarihler arasındaki günlük ortalama akımlar (m3_{/s), anlık (aylık ve yıllık) en çok ve en az} akımlar (m3_{/s) tespit edilir (EİE 2011).}

Türkiye'de 26 havza içerisinde yapılan incelemede Kızılırmak Havzas'ında çalıştırılan akarsu gözlem istasyonları Çizelge 4.28'de verilmiştir (EİE 2011).

100

Çizelge 4.28. Kızılırmak Havzası üzerindeki akarsu gözlem istasyonları (EİE 2011)

KIZILIRMAK HAVZASI

İST. NO SUYUN ADI İSTASYON ADI

1501 - Kızılırmak - Yamula -

1503 - Kızılırmak - Yahşihan -

1517 - Karanlık Dere - Şefaatli -

1535 - Kızılırmak - Söğütlühan -

1538 - Devrez Çayı - Çeltikçibaşı -

1539 - Kızılırmak - Bulakbaşı -

1541 - Delice Çayı - Çadırhöyük -

1543 - Kızılırmak - Karaözü -

1545 - Gökırmak - Purtulu -

1546 - Kızılırmak - Tuzköy -

1548 - Kızılırmak - Karaköy -

1549 - Çağşur Çayı - Esençay -

Araştırma kapsamında su kontrolü ve erozyon önleme fonksiyonu açısından halen aktif olan E15A038 Numaralı Devrez Çayı Çeltikçibaşı Akım Gözlem İstasyonu 6 Yıllık gözlem verileri incelenmiştir. Çeltikçibaşı Akım Gözlem İstasyonunun konumu 33°46' D-40°54' K koordinatları arasındadır ve Havzayı besleyen başta Devrez olmak üzere Gökçay, Kızıl Çayı, Sazak Çayı, Bucura Çayı, Yuvaçay, Karaman Deresi, Bozan Çayı akım verilerine sahiptir (Şekil 4.46).

Şekil 4.46. Ilgaz Bölgesi hidrolojik sisteminde ve bitki örtüsü dağılımında akım gözlem

istasyonunun konumu (Orijinal 2016)

Doğada su üretimi; orman, mera dağ ve yüksek dağ ekosistemlerinde gerçekleşmektedir. Bu ekosistemlere düşen yağış tipleri, yağmur ve kar şeklinde olmaktadır. Ormanlık bir havzanın su verimi; havza üzerine düşen yağış, intersepsiyon (Yağışların bir kısmının, bitkilerin toprak üstü kısımları tarafından tutularak tekrar buharlaştırılması süreci), gövdeden akış, infiltrasyon (yağmur veya sulama sularının toprak profili boyunca yer çekiminin etkisi ile yüzeyden aşağıya doğru inmesi), yüzeysel akış, transpirasyon (terleme, havanın emme kuvveti sayesinde bitkinin hava ile temasta organlarından dışarıya subuharı verilmesi olayı) ve evaporasyon (buharlaşma) gibi faktörlerin denge ve karşılıklı etkileşimleriyle şekillenmektedir (Uslu 1969, Çepel 1986).

101

Yağışın şiddeti akım olayının başlaması üzerinde önemli bir faktör olup, toprağın infiltrasyon hızını geçtiği andan itibaren yüzey akışı başlamaktadır. Yüzey akışının artmasıyla taşkınlar meydana gelmektedir. Uzun süre devam eden yağmurlarda havza sularnın infiltrasyon kapasitesi de giderek azaldığı için yağmurun şiddeti düşük bile olsa önemli miktarda yüzey akışı meydana getirmektedir. Havzada şiddetli bir yağışın belirli bir nokta üzerinde merkezleşmesi, o yörenin önemli miktarda yüzey akışının olmasına ve tehlikeli taşkınların meydana gelmesine neden olmaktadır. Eğer toprak nemi fazla ise infiltrasyon kapasitesi düşük olur ve bu durumda bir yağış kolayca yüzey akışı meydana getirebilmektedir. Toprak nem içeriğinin tarla kapasitesine ulaşması halinde infiltre olan sular taban suyuna ulaşır ve taban suyu seviyesinin yükselmesine sebep olmaktadır (Yılmaz 1991).

Orman örtüsü bir taraftan evaporasyonu azaltıp, infiltrasyon koşullarını geliştirmek suretiyle düzenli ve devamlı su verimini olumlu yönde etkilerken, intersepsiyon ve transpirasyon yoluyla su kaybına neden olmaktadır. Orman ekosistemlerinin bir havzadaki su verimi üzerindeki bu etkisi ağaç türüne, meşcere sıklığına, tepe boyutlarına ve yaprak miktarına göre değişmektedir (Asan ve Şengönül 1987).

Ormanların suyun kalitesi, miktarı ve rejimi üzerinde birçok etkileri vardır. Yapılan araştırmalarda, ormanlık alanların, çevresindeki alanlara oranla % 15 - % 50 daha fazla yağış aldığı saptanmıştır. Bu yağışın % 44' ünü kullanılabilir dere akışı haline getirirken, orman dışındaki alanlarda bu oran % 14 olarak belirlenmiştir. Bitki kökleri çıkardıkları CO2 ile toprak suyunun çözündürme gücünü artırarak ve ağaç köklerinin kayaların çatlakları arasına girerek kayaları parçalaması sonucu toprak derinliğini arttırmaktadır. Böylelikle toprakta tutulan su miktarı da artar (Çepel 1986).

Araştırma alanındaki bitki örtüsü incelendiğinde özellikle karaçam ve göknar ormanlarının hakim olduğu Gökçay Deresi ve Devrez Çayı'nın akım ölçümlerine etkisinin büyük olduğu tahmin edilmektedir. Bu ormanlar hidrolojik fonksiyonu gören ormanlar olarak gösterilebilir. Hidrolojik fonksiyon gören ormanlar, taban suyunun, akarsu, tatlı su gölü, gölet ve barajlardaki suların temiz tutulmasını, su kaynaklarının sürekli ve düzenli olmasını sağlayan ormanlardır ve peyzajdaki ekolojik faydalar açısından önemlidir. Bölgede akım gözlem istasyonunda yapılan ölçümler doğrultusunda 2010 yılında Ocak-Mart ayları arasında yoğun akım gözlenmiş ve sert debi değişimleri yaşanmıştır (Şekil 4.47).

102

Şekil 4.47. Devrez Çayı Çeltikçibaşı Akım Gözlem İstasyonu 6 yıllık debileri (DSİ

2015)

Bölgedeki iklim verileri incelendiğinde, 2013 yılı toplam gözlenen akım 149,7 m3/sn.dir. 2013 yılı yıllık ortalama yağış ise 23,3 mm.'dir. Ilgaz ve Tosya'ya ait 2013 yılı yağış verileri bulunmamakla birlikte, Çankırı geneli için 2013 yılında yağış ölçümlerinde en fazla yağışın 61,6 mm. ile Nisan ayında düştüğü gözlenmiştir. Akım gözlem istasyonundan alınan veriler doğrultusunda 2013 Nisan ayında 38,2 m3_{/sn olan} en fazla akım miktarıyla yağış miktarı paralellik göstermektedir (Çizelge 4.29).

Çizelge 4.29. Devrez Çayı Çeltikçibaşı Akım Gözlem İstasyonu (E15A038 numaralı) 6

yıllık gözlem verileri (DSİ 2015)

İSTASYON İSMİ E15A038 DEVRES ÇAYI ÇELTİKÇİBAŞI İŞLT. İDARE EIE

BÖLGE-HAVZA 15. KİZİLİRMAK HAVZASİ

YERİ KASTAMONU İLİ ILGAZ İLÇESİNDEN TOSYA YA GİDEN YOLUN 16. KMSİNDEKİ ÇELTİKÇİBAŞI _{KÖYÜNE 1 KM MESAFEDEDİR. (PAFTA: G31-B3) 33°46' D-40°54' K}

YAĞIŞ ALANI 1962 km2_{/196200ha YAKLAŞIK KOT 775 m.}

GÖZLEM SÜRESİ **/**/**** - **/**/**** GÖZLEM SÜR.ORT.AKIM ***** m3_/sn

YILLAR EKIM KASIM ARALIK OCAK ŞUBAT MART NİSAN MAYIS HAZİRAN TEMMUZ AĞUSTOS EYLÜL TOP

2008 0,753 4,31 9,89 5,02 5,49 32,4 27,1 4,44 2,15 1,29 1,02 1,87 95,7 2009 3,67 4,04 4,73 10,1 30 37,5 47,3 27 7,61 11,7 4,17 4,08 191,9 2010 5,77 9,04 15 17,5 61,9 45,7 25,4 14,1 12,9 8,47 2,45 3,05 221,3 2011 8,61 9,32 41,4 22,6 17,6 51,9 41 31,1 30,2 12,6 4,73 3,69 274,8 2012 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 2013 8,04 8,96 10,5 12,3 14,3 31,6 38,2 12,5 6,73 2,59 1,9 2,07 149,7

Araştırma alanında tarım ve hayvancılık faaliyetlerinin sürdürülebilmesi için sulama önemli bir ihtiyaçtır ancak özellikle Kurşunlu sınırına giren bölgeler başta olmak üzere yer yer Ilgaz merkeze yakın noktalarda sulama zorlukları yaşanmaktadır. Başta Ilgaz Bölgesi'nin sulama sorununu gidermek ve ardından bölgenin enerji ihtiyacını karşılamak üzere DSİ tarafından Kızlaryolu Havzası Projesi geliştirilmiştir. Bu kapsamda alanın en önemli akarsuyu olan Devrez Çayı'nın yıllık akış rejimi, yıllık yağış alanı ve miktarları, akım rasatları yapılarak proje tamamlanmıştır.

103

Kızlaryolu Havzası Proje alanı Çankırı ili Kurşunlu ilçesi 7 km. güney doğusunda ve Devrez Çayı üzerinde yapılması planlanan Kızlaryolu barajından, Ilgaz, Tosya ve Kargı ilçelerinin bir kısım arazilerini de içine alarak Kızılırmak nehrine kadar olan alanı kapsamaktadır (DSİ 2012) (Şekil 4.48).

Projeyle Kızlaryolu Barajı kapsamında yer alan yaklaşık 20.000 ha. arazinin sulanması amacıyla, depolama, regülatör, pompa istasyonu, isale hattı, sulama tesisleri ve içme suyu tesisleri ile ilgili çeşitli alternatiflerin teknik ve ekonomik imkanlarının hedeflenmiştir (DSİ 2012)

Bu proje ilk olarak 1987 yılında hazırlanmış olup, proje raporunda 11.894 ha. cazibe, 3.692 ha.'ı da pompaj olmak üzere toplam 15.586 ha. (brüt) arazinin sulanması düşünülmüştür. Kızlaryolu barajının kurulmasının temel amacı havza için gerekli sulama suyu ve enerji ihtiyacını sağlayabilmektir. Barajı etkileyen yağış alanı 888.2 km2, yıllık ortalama akım ise 103.34 hm3 olarak belirlenmiştir (DSİ 2012).

Orta ilçesi sınırları içerisinde doğan Devrez Çayı'nın kollarından Yazı Çayı üzerinde halen işletilmekte olan sulama ve içme suyuna yönelik Güldürcek Barajı yer almaktadır. Özellikle vadi içindeki cazibe ile sulanacak arazilerde çeltik tarımı oldukça önemlidir. Dikmen ve Çolaklı regülatörleri sulama alanlarının cazibeli bölümlerinde %60-70 arasında çeltik tarımı öngörülmüştür (DSİ 2012).

Proje alanı ve çevresinde yıllık toplam yağış 348-545 mm. arasında değişmektedir. Havzada yağışlar Türkiye ortalamasının altında olup yağışların büyük bölümü kış ve ilkbahar aylarında düşmektedir. Kızlaryolu Barajı'nın yerüstü su kaynağı ise Devrez Çayı'dır (DSİ 2012).

Proje alanında yeraltı suyu rezerv tespiti yapılmamış olmakla birlikte 2634 ha. arazi yeraltı suyu ile sulanmaktadır. Ancak bu miktarın 2334 ha.'ı Kızlaryolu Projesi devreye girdikten sonra cazibe ile sulanması planlanmaktadır (DSİ 2012).

Kızlaryolu Projesi öncelikli olarak bir sulama projesidir. Enerji üretimi ikinci planda düşünülmüş olup işletme çalışması sulama suyu dikkate alınarak yapılmıştır. Çankırı Devrez Kızlaryolu Projesi'nin uygulamaya koyulmasıyla birlikte ayrıca Ilgaz merkezde ve Yeşildumlupınar köyünde 2 adet atıksu arıtma tesisinin yapılması da planlanmaktadır. Proje ile alanın en önemli fayda kaynaklarından olan gıda ve tatlı su kaynaklarının geliştirilmesi mümkün olabilecektir.

104

105