Harran Ovası'nda yüzey altı drenaj sistemlerinde toprağın bazı özelliklerinden yararlanılarak zarf malzemesi gereksiniminin belirlenmesi / Determination of envelope material requirements of the subsurface drainage system for Harran Plain using certain properties

Abstract

Harran Ovasında kurulan/kurulacak yüzey altı drenaj sistemlerinde zarf gereksiniminin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışma, Harran Ovasının güney kısmını oluşturan, Harran ve Akçakale ilçelerinin yer aldığı bölgede yürütülmüştür. Çalışmada, drenaj sistemi döşenmiş ve döşenmesi düşünülen alanlardan 40 nokta seçilmiştir. Bu amaçla, belirlenen alanlarda 120-150 cm ve 150-180 cm temel toprağı derinliklerinden bozulmuş örnekler alınmıştır. Bu örnekler laboratuarda analize hazırlanmış ve gerekli analizler yapılmıştır. Temel topraklarında Plastisite indeksi (PI), Uniformite katsayısı (Cu), tekstür, EC, pH, SAR ve kireç tayinleri verilen yöntemlere göre yapılmıştır. Temel topraklarının kil içerikleri Vlotman (1998)'e göre, tekstür durumları FAO (1990)'a göre, Uniformite katsayıları Olbertz ve Press (1965)'e göre, Plastisite indeksi değerleri FAO (1976)'ya göre, kireç, pH, SAR ve EC değerleri ise Tüzüner (1990)'a göre belirlenmiştir. Harran Ovası yüksek oranda kil içeriği yüksek topraklara sahiptir. Yüksek kil içeriğine sahip topraklarda (% 30-40) yüzey altı drenaj sistemleri projelenirken zarf malzemesine gereksinim olmayacağı Vlotman (1998), tarafından belirtilmiştir. Ancak, sadece kil içeriğine bakılarak değerlendirme yapmak zarf malzemesinin belirlenmesi açısından yeterli olmayacaktır. Onun için kil içeriklerinin yanı sıra diğer analizler de yapılarak ve verilen değerlendirmelerle karşılaştırılarak elde edilen sonuçlara göre örneklerin alındığı 40 nokta için zarf malzemesi gerekli veya gerekli değil yorumlaması yapılmıştır. Çalışmada yapılan analiz sonuçlarına göre, araştırma alanı topraklarının % 90'ının tekstür değerleri kil bünyeye sahip iken, % 5'i killi-tın, % 2.5'i siltli kil ve % 2.5'i kumlu killi tın bünyeye sahiptir. Kil bünyeye sahip topraklar ise % 40'ın üzerinde kil içermektedirler. Bu bakımdan, bu topraklara ağır killi bünyeli topraklar diyebiliriz. Araştırma alanı topraklarının tuz içerikleri, % 72 oranında tuzlu sodyumlu ve % 28 oranında da sodyumlu topraklar sınıfına girdikleri belirlenmiştir. FAO 2 (1976)'ya göre, plastisite indeksi değerlerine bakılarak % 10'unda siltasyona yüksek eğilim var, % 15'inde siltasyona az eğilim var ve % 75'inde ise siltasyona eğilimin olmadığı ortaya çıkmıştır. Olbertz ve Press (1965)'e göre, toprakların Uniformite katsayıları değerlerine bakılarak % 100'ünde de erozyon tehlikesinin olmadığı söylenilmektedir. Toprakların SAR ve kil içeriklerine bakılarak % 1'inde çoğunlukla filtre malzemesinin gerekmediği, % 7'sinde toprakların kil içeriklerinin yanı sıra SAR değerlerine de bakılmasının gerektiğini SAR değeri yüksek çıkarsa ( >8-12) filtre gerekeceğini ve % 92'sinde ise filtre malzemesine gereksinim olmadığı sonucu ortaya çıkmıştır. Vlotman (1998)'e göre, kil, SAR, Uniformite katsayısı ve plastisite indeksi değerleri birlikte incelendiğinde temel topraklarının % 30'unda filtre gerekli ve % 70'inde ise filtre malzemesinin gerekli olmadığı görülmektedir. Kil içeriğinin bu kadar yüksek olduğu noktalarda filtre malzemesi kullanmayarak drenaj sistemlerinin döşenmesi durumunda % 35-40 oranında drenaj projesinden tasarruf edilecektir. Kazanılan bu para ile de daha fazla bir alan drenaj sistemine kavuşacaktır. Böylelikle, kurak bir iklime sahip olan bölgemizde toprak içerisinde suda çözünmüş olan tuzlar buharlaşma ile toprak yüzeyine çıkamayacak ve topraklarımız tuzlu bir hale gelmeyecektir. Harran Ovası için tuzlanma sorunu kalmayacaktır. Drenaj sistemi kurulacak alanlarda zarf malzemesi gereksinimi olduğu durumlarda ise zarf malzemesi yakın ocaklardan getirtilmeli ve bu ocaklardaki kum-çakıl malzemenin iyi bir gradasyonu yapıldıktan sonra o bölge için uygunluğu tartışılmalıdır. This study was conducted in Harran plain at 40 fields with subsurface drainage systems established or will be established in the future to determine envelope material need. Disturbed soil samples were harvested form 120-150 cm and 150-180 cm soil depths. Those soil sampled were prepared for laboratory test and Plasticity index (Pl), Uniformity coefficient (Cu), texture, EC, pH, SAR and lime tests were done on those samples. Then evaluations were made using Vlotman (1998) test for clay content, FAO (1990) for texture. Olbertz ve Press (1965) method was utilized for Uniformity coefficient (Cu), FAO (1976) model for Plasticity index and SAR. Harran soils contain high clay content (30-40%), therefore based on Vlotman, 1998 claim, envelop material might not be used at subsurface drainage systems at Harran plain. However, it might lead to mistakes with only considering clay content. Therefore, necessary soil test should be done before making decision about use of envelope material. If the results meet Vlotman, 1998 criterian then envelope material might not be used. Results showed that 90% of evaluated fields? soils had high clay content (above 40% clay) and were classified as fine textured soils on the other hand reaming soils were classified as course-textured soils. Test field salinity contents were high and 72% of the tested fields were saline sodic and 28% of the soils were only sodic. Based on FAO (1976), 75% soils had tendency to siltation and 25% had either high or low tendency to siltation as well. On the other hand based on Olbertz ve Press (1965), it could be claimed that all of the fields had no erosion problem. Based on SAR and clay content of the tested field 92% of total field needs no envelope material, however, 8% of the tested field may need envelope material based on SAR value (needs if SAR > 8-12). On the other hand based on Vlotman (1998) 70% fields need no envelope material but not the remaining. With no envelope material about 35% of total drainage system could be saved allowing more area coverage. This cost saving would allow more subsurface drainage system establishment at especially fields to be open irrigation practices soon. This will mostly prevent salt problem in those areas. If envelope material is to be used then the source of the material should carefully be examine is the material is proper or not. Additionally, location of the source would make a difference as well since closeness would reduce the cost of the material as well. If any other envelope material other than gravel is to be use then the proper procedures must be followed.