Assessment of soil erosion by RUSLE (3D) model: A case study of Havran basin

RUSLE (3D) MODELİ KULLANILARAK TOPRAK EROZYONU TAHMİNİ: HAVRAN ÇAYI ÖRNEĞİ

Abstract

The topic of this research, Havran Creek Basin, which has a surface area of 537 km2, is situated at the northwest of Turkey, at the north of the coastal part of the Aegean Region. This study aimed to identify erosion risk and distribution in Havran Creek Basin in addition to determining annual average soil loss. GIS based Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) model was used for the purposes of this study. Various basin parameters such as topography, geology, soil, precipitation and land use were assessed in the framework of this method. Topography sheets at 1/25.000 scale were used as the base. These map sheets were coordinated in UTM-ED50 format and bases were generated in digital environment. RUSLE equation was applied by using Raster Calculator which is included in Data Management Tools of the ArcMap software. As a result of these analysis, erosion risk categories of the study area and the amount of annual soil loss were obtained. Five separate erosion risk categories (low, moderate, high, severe and very severe) were identified based on these analyses. 27 % of the study are was found to be under moderate erosion risk with 10 – 50 ton/ha/year annual soil loss while 24 % and 7 % of the study areas were under low and high erosion risk respectively. The areas with high gradients, sparse vegetation, easily erodible soil and narrow and deep valleys were found to correspond to the areas under high erosion risk. On the other hand, the areas under low erosion risk were observed to be areas including forests with dense vegetation and valley floors. The current study presents the areas with high and low erosion risks as well as the reasons underlying the findings. Accurate assessment of the results obtained in this study will reduce the negative impact caused by erosion on human activities.

Özet

İncelemeye konu olan Havran Çayı Havzası, Türkiye’nin kuzeybatısında, Ege Bölgesi’nin AsılEge Bölümü’nün kuzeyinde yer almakta olup 537 km2 yüzölçümüne sahiptir. Bu çalışmadaHavran Çayı Havzası’nda erozyon duyarlılık ve dağılışının belirlenmesi, ayrıca yıllık ortalamatoprak kaybı miktarının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaca ulaşmak için CBS tabanlı biryöntem olan Düzenlenmiş Evrensel Toprak Kaybı Denklemi (RUSLE) tercih edilmiştir. Buyöntem çerçevesinde havzanın topografya, jeoloji, toprak, yağış, arazi kullanımı gibiparametreleri değerlendirilmiştir. Çalışmada altlık olarak 1/25.000 ölçeğinde topoğrafyapaftaları kullanılmıştır. Bu harita paftaları UTM - ED50 formatında koordinatlandırılmış vebilgisayar ortamında altlık veriler üretilmiştir. Bu veriler kullanılarak toprak erozyonunubelirlemeye yönelik analizler yapılmıştır. Böylece erozyon duyarlılık sınıfları ve yıllık toprakkaybı miktarı elde edilmiştir. Sonuç olarak havzada hafif, orta, güçlü, şiddetli ve çok şiddetliolmak üzere beş farklı erozyon duyarlılık sınıfı belirlenmiştir. Sahanın % 27’sinin yıllık toprakkaybının 10 – 50 ton/ha/yıl arasında olduğu orta şiddetli erozyon tehditi altında olduğubelirlenmiştir. İnceleme alanında eğim değerlerinin yüksek, bitki örtüsünün seyrek, toprağınkolay taşınabilir olduğu, dar ve derin vadilerin yer aldığı kesimler erozyon duyarlılığının fazlaolduğu alanlara karşılık gelmektedir. Buna karşılık erozyon duyarlılığının daha düşük olduğualanlar bitki örtüsünün sık olduğu ormanlık sahalar ile ova tabanlarına karşılık gelmektedir.Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, erozyonun insan ve faaliyetleri üzerindeki olumsuzetkilerini azaltma amacıyla kullanılabilir veriler içermektedir.