Erosion risk analysis in Sapanca Lake Basin

Abstract

The aim of this study is to determine the erosion susceptibility areas in the Sapanca Lake Basin. Sapanca Lake basin is located in the east of the Marmara Region. Due to its natural beauty, transportation opportunities and proximity to metropolitan areas, it is a preferred area for permanent and temporary living. Increasing population and growing settlement areas have created significant changes in the land cover, and depending on this situation, the erosion sensitivity of the research area has increased. In this study, Landsat 8 OLI satellite image dated 24.07.2022 was used to determine the land use status. RUSLE evaluates Precipitation Erosive (R), Soil Erosion Susceptibility (K), Slope Length and Slope Slope (LS), Ground Cover (C) and Erosion Control (P) Factors in Geographic Information Systems to determine the amount of soil loss. The Equation (Revised Universal Soil Loss Equation) method was applied. According to the RUSLE method, erosion susceptibility map of Sapanca Lake Basin was obtained and susceptibility classes were determined. These susceptibility classes are six categories: very light, mild, moderate, strong, severe and very severe. According to the map obtained, very light in 46.3% (13607.8 ha), mild in 7.5% (2211.5 ha), moderate in 15.3% (4493.8 ha), strong in 7.9% (2317.9 ha), Severe erosion susceptibility was detected in 9.8% (2864.1 ha) and very severe erosion sensitivity in 13.2% (3872.4 ha).The average annual soil loss is less than 5 tons/ha/year.The most sensitive areas in terms of the severity of erosion are the steep slopes of the Samanlı Mountains in the southand moderately sloping slopes in the north. The shores of Sapanca Lake and its surroundings are areas with slight erosion sensitivity. In addition to the effect of precipitation and soil characteristics on the land cover, the sloping areas opened to settlement due to human activities due to incorrect land use have increased the sensitivity of erosion. It is recommended to plan for a sustainable land use in the adaptation process to climate change, taking into account the areas susceptible to erosion. Extended English summary is in the end of Full Text PDF (TURKISH) file. Özet Bu çalışmanın amacı Sapanca Gölü Havzası’nda erozyon duyarlılık alanlarının belirlenmesidir. Sapanca Gölü Havzası, Marmara Bölgesi’nin doğusunda yer alır. Doğal güzelliği, ulaşım imkanları ve metropolitan alanlara yakınlığı nedeniyle devamlı ve geçici bir süre yaşam için tercih edilen bir alandır. Artan nüfus ve büyüyen yerleşim alanları arazi örtüsünde önemli değişimler oluşturmuş bu duruma bağlı olarak araştırma alanının erozyon duyarlılığı artmıştır. Bu çalışmada arazi kullanım durumunu belirlemek için 24.07.2022 tarihli Landsat 8 OLI uydu görüntüsü kullanılmıştır. Toprak kaybı miktarını belirleyebilmek için Coğrafi Bilgi Sistemlerinde, Yağış Erozif (R), Toprak Erozyon Duyarlılığı (K), Eğim Uzunluğu ve Eğim Dikliği (LS), Zemin Örtüsü (C) ve Erozyon Kontrol (P) faktörlerini değerlendiren RUSLE (Düzenlenmiş Evrensel Toprak Kaybı) metodu (Revised Universal Soil Loss Equation) metodu uygulanmıştır. RUSLE yöntemine göre; Sapanca Gölü Havzası’nın erozyon duyarlılığı haritası elde edilerek, duyarlılık sınıfları belirlenmiştir. Bu duyarlılık sınıfları; çok hafif, hafif, orta, güçlü, şiddetli ve çok şiddetli olmak üzere altı sınıftan oluşur. Elde edilen haritaya göre inceleme alanının %46,3’ünde (13607.8 ha) çok hafif, %7,5’inde (2211.5 ha) hafif, %15,3’ünde (4493.8 ha) orta, %7,9’unda (2317.9 ha) güçlü, %9,8’inde (2864.1 ha) şiddetli ve %13,2’sinde (3872.4 ha) çok şiddetli erozyon duyarlılığı tespit edilmiştir. Yıllık ortalama toprak kaybı 5 ton/ha/yıldan azdır. Erozyonun şiddeti bakımından en duyarlı bölgeler güneyde Samanlı Dağları’nın dik yamaçları ile kuzeyde hafif ve orta eğimli yamaçlardır. Sapanca Gölü kıyıları ve çevresi hafif derecede erozyon duyarlılığı taşıyan alanlardır. Arazi örtüsünde yağış ve toprak özelliklerinin etkisi yanında yanlış arazi kullanımı sebebiyle insan faaliyetleri sonucu özellikle turizm ile yerleşmeye açılan eğimli alanlar erozyon duyarlılığını arttırmıştır. İklim değişikliğine uyum sürecinde sürdürülebilir bir arazi kullanımı için erozyona duyarlı alanlar dikkate alınarak planlama yapılması önerilmektedir.

Erosion Risk Analysis in Unlendi Dam Basin

“…The events in which natural erosion increases as a result of disasters or misuse of people and exceeds tolerance values are called accelerated or harmful or soil erosion or simply erosion [1]. As a result of harmful erosion, the effects of natural and climatic events that normally cause erosion, and as a result, the severity of the erosion event increases, causing loss of life and property [2].…”

“…Since experimental forecasting models can be applied more quickly and easily on a river basin basis [11,12], they are used to predict water erosion and soil losses or sediment load. Universal Soil Loss Equations (USLE) [10,11,13], which is the basis of Universal Soil Loss Equations, and its modified form MUSLE [11,14,15,16,17] and its revised version RUSLE [2,3,5,11,[14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25] are models that are widely used in the world and in Türkiye. Among these models, RUSLE and MUSLE are more preferred because they use less data in the calculations [26].…”

Trend Analysis of Climatic Parameters Using Geographical Information Systems: A Case Study of Sivas Province (1982-2021)

“…The Theil-Sen estimator calculates the median of all possible pairwise slopes between data points, providing a robust estimate of the trend that is less sensitive to outliers compared to other methods. It is commonly used to assess the direction and magnitude of trends in climate variables, providing insights into the long-term changes in these variables (Ikiel, 2022). Overall, the Theil-Sen graph is a valuable tool for trend analysis in climate change research and other related fields.…”