Arhavi kapisre deresi havzası'nda gerçekleşen yüzey, kanal ve oyuntu erozyonu miktarlarının tespiti ve bazı su kalitesi parametrelerinin ölçümü

Artvin ili sınırları içerisinde yer alan Arhavi Kapisre Deresi Havzası (AKDH), bu çalışmanın ana araştırma sahasını oluşturmaktadır. Yılda 2000 mm üzeri yağış alan havzada gerçekleşen farklı erozyon çeşitleri 3 yıl boyunca (2021-2023) 3 farklı ölçüm yöntemi ile belirlenmeye çalışılmıştır. İlk yöntem "erozyon çubuk yöntemi" olarak adlandırılan demir çubuklarla kanal (1-3.sınıflardaki dereler) ve oyuntu dere şevlerinde erozyon ölçümüdür. İkinci yöntem, farklı arazi kullanımlarında (çay, fındık, orman ve mera) erozyon parselleri kullanılarak yüzeysel akışa geçen su hacmi, sediment ve beraberindeki bazı su kalitesi parametreleri (TN, TP, pH, EC) ölçümüdür. Üçüncü yöntemde ise Kapisre ana deresi ve yan kollarında debi ve askıda katı madde ölçümleri gerçekleştirilerek havza çıkışına ulaşan toplam sediment, TN ve TP miktarları tahmin edilmeye çalışılmıştır. Çalışmada ayrıca 2021 yılında gerçekleşen sel felaketinin kanal ve oyuntu erozyonu üzerindeki etkisi tespit edilmeye çalışılmıştır. Uygulanan erozyon çubuk yöntemine göre kanal ve oyuntu şevlerinden 2021, 2022 ve 2023 yıllarında sırasıyla 106341 ton (408,27 ton/km/yıl), 22898 ton (87,89 ton/km/yıl) ve 15531 ton (59,46 ton/km/yıl) olmak üzere toplamda üç yıl boyunca 144770 ton toprak kaybı hesaplanmıştır. Dere sınıflarına göre ve 3 yılın ortalaması değerlendirildiğinde; 3. Sınıf derelerde 5,46 cm/yıl ve 298,6 ton/km/yıl, 2. Sınıf derelerde 7,5 cm/yıl ve 258,3 ton/km/yıl, 1. Sınıf derelerde 6,94 cm/yıl ve 194 ton/km/yıl, oyuntu derelerinde ise 6,81 cm/yıl erozyon ve 158,9 ton/km/yıl toprak kaybı hesaplanmıştır. Meydana gelen toplam erozyonun %61,6'sı oyuntu deresi şevlerinde, %14,4'ü 1. Sınıf, %15,8'i 2. Sınıf, %8,2'si ise 3. Sınıf derelerde gerçekleşmiştir. 2021 yılında sel felaketi meydana gelmemiş olsaydı; hesaplanan toprak kaybı 12545 ton/yıl (49,12 ton/km/yıl) olarak bulunmuş olunacaktı. 2021 yılı sel felaketinde yaşanan toprak kaybı 93796 ton (359,15 ton/km 13,96 cm aşınma) bulunmuş olup yıl içerisindeki erozyonu yaklaşık 7,5 kat arttırmıştır. Üç yılda ortalama 48256 ton/yıl (179,7 ton/km/yıl) toprak kaybı hesaplanmıştır. Yüzeysel akış erozyon parsellerinde ölçülen en yüksek değer 11,9 L/gün (%60,9) ile fındık arazilerinde kaydedilmiştir. Mera alanları, 4,7 L/gün (%23,8) ile ikinci sırada yer almaktadır. Üst orman alanları 1,4 L/gün (%7,1), çay arazileri 1,1 L/gün (%5,8) ve alt orman alanları ise 0,5 L/gün (%2,4) ile daha düşük yüzeysel akış değerlerine sahiptir. Çaylık alanların, orman alanları gibi düşük yüzeysel akışa sahip olduğu tespit edilmiştir. Çay topraklarında %12,1 ile en yüksek higroskopik nem tespit edilmiştir. Yüzeysel akışlar ile tüm alanlarda iki yılda ölçülen toplam toprak kaybı 288 ton/2yıl olup yıllık ortalama toprak kaybı 144 ton/yıl, hektar başına ise 0,0049 ton/ha/yıl olarak hesaplanmıştır. Fındık arazileri, 89,8 ton/yıl (0,0637 ton/ha/yıl) ile en yüksek toprak kaybına sahiptir. Alt orman alanları 33,2 ton/yıl (0,0022 ton/ha/yıl) ile ikinci sırada yer alırken, mera alanları 17,8 ton/yıl (0,0019 ton/ha/yıl) ile üçüncü sırada yer almaktadır. Çay arazileri ve üst orman alanları ise sırasıyla 1,8 ton/yıl (0,0008 ton/ha/yıl) ve 1,3 ton/yıl (0,0006 ton/ha/yıl) ile daha düşük yüzey toprak kaybı değerlerine sahiptir. Toplam fosfor konsantrasyonu açısından en yüksek değer 0,99 mg/L ile alt orman alanlarında kaydedilmiştir. Bu değer, üst orman alanlarında 0,46 mg/L, fındık arazilerinde 0,29 mg/L olup 3. Sınıf su kategorisindedir. Çay arazilerinde 0,09 mg/L ve mera alanlarında ise 0,06 mg/L olarak ölçülmüş olup 2. Sınıf su kategorisindedir. Toplam azot konsantrasyonları ise alt orman alanlarında 8,39 mg/L ile en yüksek değere sahip olup, bunu üst orman alanları (4,68 mg/L) izlemekte olup 2. Sınıf su kalitesine sahiptirler. Fındık arazileri (2,10 mg/L), mera alanları (1,27 mg/L) ve çay arazileri (1,14 mg/L) ise 1. Sınıf su kategorisine girmektedirler. Arhavi Kapisre deresi çıkışında 3 yılda ölçülen toplam askıda katı madde miktarı/sediment 124193 ton'dur. Diğer ölçüm verileri/yöntemleri ile karşılaştırıldığında, kanal ve oyuntuşevlerinden 3 yılda 144770 ton, yüzeysel akışlardan ise 2 yılda 288 ton toprak kaybı hesaplanmıştır. Bu durumda kanal ve oyuntu şevleri ve yüzeysel akışlardan 3 yılda yaklaşık 145058 ton toprak kaybı yaşandığı tespit edilmiş olunur. Diğer taraftan havza çıkışında ölçülen sediment değerinin 124193 ton olduğu göz önüne alınırsa; yaklaşık 20865 ton sedimentin dere yatağında depolandığı çıkışa ulaşamadığı ortaya konmuş olur, nitekim bu miktar havzadaki sediment iletim oranının %85,6'lara çıktığını göstermektedir. Derelerdeki su örneklerinde, Yolgeçen (orman) 0,003 g/L ve Güvercinli (tarım) 0,043 g/L ortalama sediment miktarlarıyla ormanlık havzanın daha düşük sediment ürettiği görülmüştür. Mençuna'nın da (mera) 0,024 g/L değeriyle orta derecede sediment ürettiği görülmektedir. Derelerde ki debi miktarları incelendiğinde Yolgeçen 12315 m³/ha/yıl, Mençuna 11874 m³/ha/yıl, Güvercinli 11021 m³/ha/yıl şeklinde sıralanmaktadır. Ormanlık alanların yoğun olduğu Yolgeçen alt havzasında en yüksek su üretimi bulunmuştur. Derelerde su kalitesi verileri YSKY'ye göre, toplam fosfor değerleri tüm dere örneklerinde I. sınıf (çok iyi) kategorisindedir. Toplam azot değerleri ise Mençuna (0,99 mg/L) ve Yolgeçen (1,70 mg/L) derelerinde I. sınıf, Güvercinli (2,29 mg/L) ve Arhavi Giriş (1,60 mg/L) derelerinde yine I. sınıf su kategorisinde yer almıştır. Tarım alanlarının yoğun olduğu Güvercinli alt havzasında en düşük su kalite değerleri bulunmuştur.