Teraslar ve Gradoni Teras Üzerine Araştırmalar

... konulu sunumlar: "Teraslar ve Gradoni Teras Üzerine Araştırmalar"— Sunum transkripti:

1 Teraslar ve Gradoni Teras Üzerine Araştırmalar
Prof. Dr. Orhan Doğan ÇEM Genel Müdürlüğü 12-15 Mart 2012

2 TERASLAR, meyilli alanları tesviye (düzeç) eğrileri boyunca belirli aralıklarla kateden, yüzeysel akış sularını en az erozyon oluşturacak (tolerans düzeyinde) şekilde doğal veya oluşturulan boşaltım (deşarj) yollarına sevkeden ve/veya bu suları emen toprak sırt ve kanalların oluşturduğu yapılardır.

3 Terasların ana görevleri ;
Arazi eğimini değiştirmek (özellikle eğim uzunluğu) Yüzeysel akışları kontrol altına almak ve Dik eğimlerde bile tarımsal işlemlerin yapılmasına imkan sağlamak .

4 Terasların Sınıflandırılması
Eğim derecelerine, Kullanım biçimlerine, Araziye yerleşim şekline ve Kesit alanlarına göre yapılır.

5 Arazi Eğimine Göre Uygulanacak Teras Tipleri
% Meyil Teras Tipi 1 – 15 Tarımsal teraslar 1 – 20 Kademeli tesviye, toprak ve taş seki 20 – 40 Toprak veya taş seki 40 – 60 Kademeli toprak veya taş seki 60 – 80 Kademeli seki ve hendek 80 – 100 Hendek ve çanak teraslar > 100 Tesviye ve silt tekneleri, çanak teraslar

6 AMAÇ. TERAS TİPİ. Toprak Amenajmanı
AMAÇ TERAS TİPİ Toprak Amenajmanı 1- Sulama amaçlı yatay (düz) teraslar Gradoni tipi teraslar Eğimin giderek azaltıldığı teraslar Su Amenajmanı 4- Yağışların tamamını tutan teraslar Yağışların bir bölümünü tutan, bir bölümünü ise emniyetli biçimde tahliye eden teraslar (Tesviye eğrilerine paralel seddeler) Yüzey akışları kontrol eden/saptırmalı teraslar Yüzey akışları azaltan ve kontrol altında tutan teraslar Sırt teraslar Bölünmüş sırt teraslar

7 AMAÇ. TERAS TİPİ. Bitki Amenajmanı. 8- Yatay, kesikli teraslar
AMAÇ TERAS TİPİ Bitki Amenajmanı Yatay, kesikli teraslar Meyve tesisi için teraslar Tepe yamacında çukurlar Yamaçta drenli teraslar

8 Şekil 1 : Aralıklı Basamak (Gradoni) Teraslar a) Çanak Teraslar b) Hendek Teraslar c) Boşaltım Teraslar

9 Şekil 2 : Kanal Eğimi ve Kontur Hatlarına Göre Değişik Teras Tipleri a) Düz Teraslar d) Basamak Teraslar b) Dış Eğimli Teraslar e) Sulama Amaçlı Teraslar c) Geriye Eğimli Teraslar

10 Sürekli tip (derin topraklarda ve 7˚ – 25˚ eğimlerde )
ARAZİ KULLANIMI KESİT GÖRÜNÜMÜ TERAS TİPİ Sürekli tip (derin topraklarda ve 7˚ – 25˚ eğimlerde ) 1. Çeltik, taşkın veya sulama için Sulama veya düz seki tipi teraslar 2. Kurak mevsimlerde sulanan veya doğal koşullarda yetiştirilen ürünler için Seki tipi teraslar: Geriye eğimli Dışa eğimli Sürekli olmayan tip (sığ derin topraklarda ve 7˚–30˚ ’lik eğimli arazilerde) 3. Yukarı havzalardaki ürünler için Hendek teraslar

11 ARAZİ KULLNIMI KESİT GÖRÜNÜMÜ TERAS TİPİ 4. Dik eğimlerde meyveli yada meyvesiz ağaçlar Çanak Teraslar 5. Her “cep”e ağaç ya da bitki dikimi Cep Teraslar Bağlantılı tip (derin topraklarda ve 7˚–25˚ ’lik eğimlerde) 6. Karışık tarım (yıllık bitkilerle ağaç dikimi) Değişebilir teraslar 7. Bir zaman dilimi içerisinde seki teras tesisi Aralıklı teraslar

12 60 S 60 S 60 S 30 S Meyilli Teraslarda DİKEY ARALIK (m)
YATAY ARALIK (m) 10 yıl tekerrürlü 1 saat süreli yağışları 65 mm/sa’ten az olan “normal yağış koşullarında” 10 yıl tekerrürlü 1 saat süreli yağışları 65 mm/saattan fazla olan “aşırı yağış koşullarında” H= (0.15xS)+0.6 H= (0.08 x S) + 0.6 L= L= Meyilsiz teraslarda Dikey Aralık (m) Yatay Aralık (m) Toprağı erozyona dayanıklı ve oldukça iyi bir bitki örtüsünün var olduğu “normal erozyon koşullarında” Aşınabilme özelliği yüksek ve oldukça çıplak bir örtünün var olduğu “erozyon koşullarında” H= (2.244 x S) + 0.6 H= (0.244 x S) + 0.3 L= L= 60 S 60 S 60 S 30 S

13 Üniversal Toprak Kaybı Eşitliği Uygulaması
A (t/ha/yıl) = R K LS C P R= Yağış erozyon indisi K= Toprak erodibilite faktörü L= Arazi eğim uzunluğu faktörü S= Arazi eğim derecesi faktörü C= Bitki amenajman faktörü P= Toprak koruma tedbirleri faktörü

14 Yağış Erozyon İndisi (R)
Eg= Eu x h Eg= Toplam kinetik enerji (ton/metre/ha) H= yağış miktarı (cm) Eu= Birim kinetik enerji (t-m/ha/cm) Eg . Im 100 R = Yağış erozyon indisi (metrik ton-metre/hektar) Eg = Toplam kinetik enerji (metrik ton-m/ha) Im = Yağışın 30 dk. maksimum intensitesi (cm/saat) Eu= log I I= cm/saat (yağış intensitesi) h= yağış miktarı (cm) t= yağış süresi (dakika) hx60 t R= I=

15

16 Toprak Erodibilite Faktörü (K)
Bünye Yapı ve yapısal stabilite Organik madde Geçirgenlik Yüzeydeki çakıl miktarı Nem içeriği Profil derinliği

17

18 Toprak Erodibilite Faktörü (K)
K Faktörü Sınıflaması 0,00<K≤ 0,05 Çok az aşınabilir topraklar 0,05<K≤ 0,10 Az aşınabilir topraklar 0,011<K≤ 0,20 Orta derecede aşınabilir topraklar 0,21<K≤ 0,40 Kuvvetli derecede aşınabilir topraklar 0,41<K≤ 0,60 Çok kuvvetli derecede aşınabilir topraklar

19 Toprak Erodibilite Faktörü (K)
Meyil Uzunluğu (L) faktörü L= Meyil uzunluğu faktörü l= Meyil uzunluğu (metre) Meyil Derecesi (S) faktörü 0,43+(0,30 x s)+0,043 x s2) S= Meyil derecesi faktörü 6, s= eğim %’si I 0,5 L= 22,1 S=

20 Topoğrafik (LS) Faktörü
1,36 + (0,97 x s) + (0,138 x s2 ) 100 LS= Topografik faktör l= Meyil uzunluğu (m) s= Arazi eğimi (%)

21

22 Toprak Muhafaza Tedbirleri (P) Faktörü
Arazi Eğimi (%) Kontur İşlemler Şeritsel Tarım Teraslama 1,1 – 2,0 0,60 0,30 2,1 – 7,0 0,50 0,25 7,1 – 12,0 12,1 – 18,0 0,80 0,40 18,1 – 24,0 0,90 0,45

23 Toprak Kaybı Toleransı (At)
Toprak Tipleri At (ton/hektar/yıl) Rendzina 2,5 Marn, aşınma kalkerli kahverengi topraklar Aş aşınmış, kolluvion üzerinde oluşmuş kalkerli kahverengi topraklar 5,0 Az derin kolluviyal topraklar Derin kalkerli kahverengi topraklar 10,0 Hidromorfik topraklar (derin) Aküviyal çok derin topraklar 12,0 (Toprak oluşumu, iklim ve toprak derinliğinin bir fonksiyonu)

24 Türkiye Topraklarının (K) Değerleri
Büyük Toprak Grupları Aşınım Değerleri Kestane rengi topraklar 0,22 Kireçsiz kahverengi topraklar 0,17 Vertisoller 0,15 Kahverengi topraklar 0,13 Rendzinalar 0,12 Kolluviyal topraklar 0,18 Kırmızı – sarı podzolik topraklar 0,05 Kırmızımsı kestane rengi topraklar 0,14 Kırmızı kahverengi Akdeniz topraklar Kırmızımsı kahverengi topraklar 0,04 Kireçsiz kahverengi orman topraklar 0,29

25 Bazı Bitkiler İçin ( C ) Faktörü
C (Yıllık) Çıplak toprak – kara nadas 1,0 Meyve ağaçları 0,9 Kışlık buğday 0,7 Tahılgil münavebesi 0,4 Yem bitkileri 0,2 Yem bitkileri + buğdaygil 0,03 Mera 0,01 Pamuk – tütün Mısır – sorgunu 0,4 – 0,9 Yoğun orman 0,001 Hububat-Baklagil-Çapa 0,09

26 Toprak Özellikleri Organik Madde : % 2 Silt + İnce kum : % 60 Kum : % 10 Kil : % 30 Orta geçirgen İnce granüler yapı K= 0,30 Arazi eğimi : % 14 Eğim uzunluğu : 120 metre LS = 4,8 Örnek Çözüm A=R (KLSCP) Hatay da bir tarım arazisi R= 268,5 K= 0,30 LS= 4,8 At= 4,0 t/ha/yıl

27 A= 268,5 (0,3 X 4,8) = 386,6 t/ha/yıl Nadas 2. A= 268,5 (0,3 X 4,8 X 0,4) = 154,6 t/ha/yıl Buğday 3. A= 268,5 (0,3 X 4,8 X 0,4 X 0,8) = 123,7 t/ha/yıl Kontur 4. A= 268,5 (0,3 X 4,8X 0,8 X 0,09) = 27,8 t/ha/yıl Münavebe 5. A= 268,5 (0,3 X 4,8 X 0,4 X 0,09) = 13,9 t/ha/yıl Şeritsel LS' = LS X At 4,8 X 4,0 = 1,38 Teras için = A 13,9

28 l = = = = = = = H Teras dikey aralığı : 1,6 metre
100 x LS' 138 l = = = 3,3 l = 11 metre 1,36 + (0,97 x 14) +( 0,138 x 196) 42 11 X 14 H = = 1,6 metre 100 Teras dikey aralığı : 1,6 metre Teras yatay aralığı : 11,0 metre 1000 Dekara teras uzunluğu (m) = Yatay uzunluk (m) 1000 = 91 metre / dekar 11

29 TERASLAMA VE YAPIM KURALLARI

30 Teraslar; Eğimli tarım arazilerinde yağış sonrası oluşan yüzeysel akışları erozyon yapıcı hıza ulaşmadan önce önleyen , toprağa emdiren veya bitkilerle korunmuş bir boşaltma alanına yönelten sedde ve kanaldan ibaret yapılardır. Teras yapımına karar vermeden önce bazı teknik incelemenin yapılması zorunludur. Çünkü teraslama oldukça pahalı bir toprak koruma yöntemidir.

31 Teraslama Yapılmayacak Durumlar
1. Kayalık alanlar 2. Kumul alanlar 3. Toprak derinliğinin çok sığ ve sığ olduğu araziler Marn diye tanımlanan kireç ve kil oranı fazla topraklar Münavebe, tesviye eğrilerine paralel tarımsal işlemler, şeritsel tarım, yeşil gübreleme v.b. önlemlerle kontrol altına alınabilecek, erozyondan korunabilecek arazilerde teras yapılmamalıdır.

32 Neden Teraslama Yapılır?
• Toprak erozyonunu azaltmak • Suyun azami şekilde toprakta tutulmasını sağlamak • Yüzeysel akış suyunun hızını, erozyon oluşturmayacak düzeyde tutmak, • Arazi yüzeyini yeniden şekillendirmek • Arazide bilinçli ve toprak korumalı tarım uygulamasını sağlamak • Yüzeysel akış sularındaki sediment yükünü azaltmak • Yüzeysel akışları ve erozyonu azaltarak aşağı havzaları taşkından korumak

33 Teraslamanın erozyona karşı etkinliklerinin arttırılması için
• Su yollarını Toprak altı çıkışlarını Çevirme kanal ve yapılarını Tesviye eğrilerine paralel tarım Şeritsel ekim Münavebe Minimum toprak işleme veya toprak işlemesiz İyi bir toprak yönetimini içeren boşaltım sistemleri Sınır çitleri Tarla yolları Diğer işlemler de birlikte düşünülmelidir.

34 Teras planlaması; Terasların Planlanması ve Yerleştirilmesi Teraslar:
Toprak ve suyun korunması ile ilgili tarımsal faaliyetleri en az düzeyde etkileyecek, toprak ve su korumadan en yüksek yararı sağlayacak biçimde planlanmalıdır

35 Teras Planlaması Topografik Harita Üzerinde ve Arazide Planlama
• Öncelikle teras çıkış ağızları, otlu su yolları ve karayolları şevleri seçilmelidir. En yukarıdaki ve en aşağıdaki teras yerleri harita üzerinde belirlenmelidir. En üstteki ve en alttaki teras hattı arasındaki eğim uzunluğu ve ortalama arazi eğimi belirlenmeli; böylece teras yatay aralıkları ve teras dikey aralıkları hesaplanmalıdır. Bir veya iki teras hattı arasındaki mesafe belirlenerek “anahtar teras” yeri seçilmelidir.

36 Terasların Planlanması
Anahtar terasın yeri; teras çıkış ağızları ve eğimin yeknesaklığı gibi fiziksel özelliklere göre belirlenmelidir. • Terasların yerleştirilmesine yukarıdan başlanarak aşağıya doğru devam edilmelidir. Teras hatlarının kavisleri, tarımsal işlemlerin yapılmasına engel olmayacak şekilde 30 m’ den daha fazla yarıçapa sahip olmalıdır. Keskin kavislerden olabildiğince kaçınılmalıdır. Keskin kavislerin kaçınılmaz olması halinde, tarımsal alet ve makinelerin dönüşüne uygun otlandırılmış alanlar oluşturmalıdır. Mukayese yapabilmek için birkaç teras sistemi topografik haritaya işlenmeli, en iyi plan seçilmeli ve araziye kazıklarla işlenmelidir.

37 Teras Yapımı Teras yapımında; İş makinelerinin seçiminde;
toprağı kazıcı ve kaldırıcı makineler,(Böcek gibi) çarklı teras yapım makineleri, greyderler çekilebilir skreyperler, greyder, buldozer v.b. aletler kullanılabilir. İş makinelerinin seçiminde; taşıma mesafesi ve taşınacak toprağın miktarı dikkate alınmalıdır. Tarla tipi teras yapımında döner kulaklı pullukların da kullanılması mümkündür.

38 Terasların Bakımı ve Korunması
Teras yapımı bir mühendislik hizmetidir. Yapılan terasların bakımı ve korunması çok önemlidir: Terasların kesinlikle bitki örtüsü tesisi ile korunması gerekir. Teras kanallarına, otlu boşaltım ayaklarına, teras kanal sonlarına yığılan sedimentlerin temizlenmesi gerekir. Dolan çıkış ağızları, bozulan teras kanalları onarılmalıdır. Yağışlardan sonra teras kanal ve teras çıkış ağızlarına biriken bitki artıkları toplanmalı, teras akıntı yolları temizlenmelidir. Teras üzerinde çalışılırken emniyet için dikkatli davranmalıdır. Eğimi 4:1’ den daha dik olan şevlerin üzerinde tarım işlemlerinin uygulanmasında, özel hafif ekipman kullanılmalıdır.

39 Bazı Teras Araştırmaları
Gradoni Teraslar Deneme yeri : Ankara Köy Hizmetleri Araştırma Enst. Süresi : 25 yıl Havza alanları ve eğimleri (%10,13,17,17,19,21,24,27) Uygulanan araştırma metodu Yüzey akış parselleri oluşturulması ve ölçümler Teras kanal sonlarında yüzey akış ve toprak kaybı ölçümleri Teras havzalarında yüzey akış ve toprak kaybı ölçümleri

40 Havza ve teras kanallarında tarımsal faaliyetler
Ölçümler :Arazide yapılan ölçümler(toprak,su,örtü vb) ,laboratuvarda yapılan analiz ve değelendirmeler Sonuçların irdelenmesi Teknik öneriler

41 ARAZİ ÖZELLİKLERİ Yarı-kurak (25 yıllık ortalama yağış 377 mm)
Yıllık ortalama sıcaklık °C Nisbi nem % 60 Ortalama rüzgar hızı 2.8 metre Kahverengi toprak , şist ana materyal 30-50 cm derinlikte,kumlu killi tın bünyeli,granüler yapıda Ortalama arazi eğimi %22 Orta derecede geçirgen Önceleri mera olarak kullanılmaktaydı, Erozyon aktif.

42 GRADONİ TERAS ÖZELLİKLERİ
Teras Eğim Teras havzası Kanal uzunluğu Dikey aralık kullanılan katsayı (No) (%) ( m² ) ( m) ( m) 260 ± 10 yerine

43 TERAS YAPIMINDA KULLANILAN EŞİTLİKLER
Dikey Aralık = H³ = 260 ±10 ×S (metre) S (%) Yatay Aralık = L = ( H/S) × (metre) Teras kanal kapasitesi (100 yıl frekanslı yağışlar, Akış debisi 1.05 m/sn ) Maksimum yüzey akış = Q = A×h ×Tp 4.8 Q = yüzey akış (Iitre/saniye) A = teras havzası (dekar) h = yüzey akış yüksekliği (mm) Tp = Yüzey akışın pik değere ulaşma zamanı (saat)

44 A = Q/ V A = Kanal kesit alanı (m² ) Q = (m³/saniye) V = Teras kanalında su akış hızı (1.05 m/s)

45 Akış : Limnigraf ve H Flum Örnek alımı : Koşaktın (2 grad yarıklı)
ÖLÇÜMLER Yağış : Pluviograf Akış : Limnigraf ve H Flum Örnek alımı : Koşaktın (2 grad yarıklı) Kanalda sediment ölçümü:30 m aralıkla Röliyefmetre Teras havzası : Yüzey akış parselleri, toplama kapları Her yağış sonrası örnek alımları Laboratuvarda toprak,su,bitki besin madde ölçümü Nem ölçümü :Gravimetrik(0-15,15-30,30-45,45-60, 60-75 cm)

46

47

48

49 ÖNERİLER Toprak muhafazada en son çare teraslamadır. Yarıkurak ve kurak alanlardagradoni teras tesisi için Havza işlenecekse H³ = 535 ×S ; Havza işlenmeyecek ise H³ =1260 × S eşitliği ile teras dikey aralığı hesaplanmalıdır. Böylece yapılacak teras uzunluğunda büyük tasarruf sağlanacaktır.

50 ÖRNEK Havza eğimi : % 30 Standart (Succardy) eşitliğine göre;
H³ = 260 × 0.3 = 4.3 metre L = 4.3/30 ×100 = 14 metre Dekara teras uzunluğu : 1000/14 = 76 metre Önerilen : H³ = 535× 0.3 = 5.5 metre L = 5.4/30 ×100 =18 metre Dekara teras uzunluğu = 1000/ 18 = 55 metre FARK = 76 – 55 = 21

51 Havza işlemesiz ise : H³ = 1260 × 0.30 = 7.2 metre L = 7.2/30 × 100 = 24 metre Teras uzunluğu = 1000/24 = 42 metre / dekar Standart eşitliğe göre : 76 – 42 = 24 metre