Taşkın Tespitinin Farklı Yöntemlerle Değerlendirilmesi: Ayamama Deresi Örneği

Abstract

Gelişmekte olan birçok ülkede hızlı kentleşme, afet riskleri ve etkilenebilirlikler büyük sorun teşkil etmektedir. Kontrolsüz gelişmeler, yoğun yerleşim yerleri ve yetersiz altyapı ile ilgili mevcut riskleri ortaya çıkarmaktadır. Tehlikeli alanların haritalanmasındaki gelişmeler, toplum etkilenebilirliklerinin değerlendirilmesi ve yıkıcı güçlere karşı dayanıklı tasarımların yapılması, kayıpların azaltılması için yeni fırsatlar yaratmıştır. Bu çalışmanın amacı, taşkın analizinde en çok kullanılan; i) Çok Kriterli Karar Verme, ii) Hidrolik Modelleme, iii) Bilgi Difüzyon Teorisi ve iv) Eğri Numarası (SCS-CN) yöntemlerinin değerlendirmesi ve karşılaştırmasıdır. Elde edilen sonuçlar ışığında; oluşturulan etkilenebilirlik haritasına göre toplamda 1995 binanın etkilenebilir alanlar içerisinde bulunduğu ve bunların 420’sinin çok yüksek etkilenebilir alanlarda olduğu belirlenmiştir. Ayamama Deresi için yapılan modelleme sonucuna göre 185 m³/s’lik kararlı akımın yaklaşık olarak 73 ha’lık bir alanı etkileyeceği sonucuna varılmış ve etkilenecek alanlar CBS ortamında belirlenmiştir. Yapılan obje-tabanlı en yakın komşuluk sınıflandırma sonucu temel alındığında olası taşkında etkilenebilir alanda; toplamda 1859 binanın etkileneceği belirlenmiştir. Havzaya ait eğri numaraları SCS-CN yöntemi ile belirlenerek Bilgi Difüzyon yönteminde kullanılmıştır. Bilgi Difüzyonu analiz sonuçlarına göre; Ayamama Deresi 180 m³/s’lik akıma ulaştığında taşkın olma olasılığının yaklaşık olarak % 97.2 olacağı ve taşkın sularının yaklaşık 50 ha gibi bir alanda etkili olacağı belirlenmiştir.

Keywords

• Hidrolojik Modelleme,Difüzyon Teorisi,Taşkın Analizi,Analitik Hiyerarşi Süreci,Eğri Numarası

Evaluation of flood determination with various methods: Case study of Ayamama Creek

Abstract

In many developing countries, rapid urbanization, disaster risks and affectability pose a great problem. Uncontrolled developments will bring out the inherent risks related with high-density environments and inadequate infrastructure. Advances in mapping hazardous areas have created new opportunities for assessing population vulnerabilities, doing designs to withstand against destructive forces and reducing losses. The aim of this study is to evaluate and compare the most used methods including i) Multi Criteria Decision Analysis, ii) Hydraulic Modeling, iii) Information Diffusion Theory and iv) SCS-CN (Soil Conservation Service Curve Number) in flood analysis. In the light of the results; 1995 buildings were found to be in vulnerable zones in total and 420 of them were found to be in a very high vulnerable zones according to the prepared affectability map. Hydrologic modeling results based on the defined discharge rate showed that 73 hectares of the urbanized area will be affected in the event of 185m³/s of steady flow in Ayamama Creek and these areas were determined in GIS. Based upon the nearest neighbour object-based classification, total of 1859 buildings were defined to be affected by a potential flood. Curve numbers of the catchment were determined by using SCS-CN method and used in Information Diffusion method. According to the results of this method, when the Ayamama Creek reaches 180m³/s of flow rate, the probability of flood occurrence is estimated to be %97.2 and it was determined that the flood waters will be effective in about 50 hectares of the area.

Keywords

• Flood Analysis,Analytic Hierarchy Process,Hydrologic Modeling,Diffusion Theory,Curve Number

References

1. Anlı, A., (2006). Giresun Aksu havzası maksimum akımlarının frekans analizi, Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(1), 99-106.
2. Apaydın, A., 2004a. Çakıloba-Karadoruk akifer sisteminin (Beypazarı Batısı-Ankara) beslenme koşullarının araştırılması. Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
3. Apaydın, A., 2004b. SCS-CN yöntemi ve arazi kapasitesi değerleri kullanılarak yağıştan süzülme ve yeraltı suyu besleniminin tahmini. DSİ Jeoteknik Hizmetler ve Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı, Yeraltısuları Semineri Ek Bildiriler Kitabı, DSİ, Ankara.
4. Beyazıt, M., (1998). Hidrolojik Modeller. İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul.
5. Boonstra, J., (1994). Estimating peak runoff rates in: H. P. Ritzema (Ed.) Drainage Principles and Applications. The Netherlands-International Institute for Land Reclamation and Improvement pub. no: 16, Wageningen. pp. 111-144.
6. Chang, Y., Chongfu, H., Yaozhong, P., (2007). Flood Disaster Risk Analysis for Songhua River Basin Based on Theory of İnformation Diffusion, ICCS 2007, Part III, LNCS 4489, pp. 1069–1076.
7. Chow, V.T., Maidment, D.R., and Mays, L.W., (1988), Applied Hydrology., McGraw Hill. Book Company, New York.
8. Committee on Earth Observation Satellites (CEOS), (2003), The Use of Earth Observing Satellites for Hazard Support: Assessments and Scenarios. Final Report of the CEOS Disaster Management Support Group (DMSG).

9. Demir, A., (2010), Şehir Taşkınları ve İstanbul, İSKİ Faaliyet Raporu, 2010.
10. Doorenbos J., W.O. Pruitt, (1977), Guidelines for predicting crop water requirements, FAO-ONU, Rome, Irrigation and Drainage Paper no. 24 (rev.), 144 pp.
11. Einfalt, T., Keskin, F., (2010), Analysis of the Istanbul Flood 2009, BALWOIS 2010 - Ohrid, Republic of Macedonia - 25, 29 May 2010.
12. Evren, R., Ülengin, F., (1992). Yönetimde Çok Amaçlı Karar Verme, İTÜ Yayınları, İstanbul.
13. Fleckkenstein, J., (1998). Using GIS to derive Velocity Fields and Travel Times to Route Excess Rainfall in a SmallScale Watershed, Univ. of California Davis.
14. Görcelioğlu, E., (2003), Sel ve Çığ Kontrolü, İ.Ü. Yayınları, İstanbul.
15. Hawkins, Ré.H., (1998), Local sources for runof curve numbers. 11th Proceedings of the Annual Symposium of the Arizona Hydrological Society, Tuscon, pp. 23-26.
16. Hızal, A., Şengönül, K., Çelik, H. E., Aşk, K., Küçükkaya, İ., (2009), İstanbul İlinde 8–9 Eylül 2009 Tarihlerinde Meydana Gelen Seller ve Nedenleri Hakkında Değerlendirme Raporu, Orman Mühendisleri Odası Yayın Kurulu, Eylül 2009.
17. Huang, C. F., (1997), Principle of information diffusion. Fuzzy Sets and Systems 91(1):69–90.
18. Huang, C.F., (2002), Information diffusion techniques and small-sample problem, Internat J Information Technol Decision Making 1(2):229–49.
19. İBB (İstanbul Büyük Şehir Belediyesi), (2009), , alındığı tarih 25.04.2010, 18:04.
20. Kadıoğlu, M., (2008). Sel, Heyelan ve Çığ için Risk Yönetimi; Kadıoğlu, M. ve Özdamar, E., (editörler), “Afet Zararlarını Azaltmanın Temel İlkeleri”; s. 251-276, JICA Türkiye Ofisi Yayınları No: 2, Ankara.
21. Kılıçer, Ü., (2000). Meteorolojik kaynaklı doğal afetler, Alt komisyon raporu, Ankara, Türkiye.
22. Kirmencioğlu, B., (2015), Türkiye’de Dere Yataklarına Müdahelelerin Taşkınlar Üzerindeki Etkilerinin Değerlendirilmesi, Uzmanlık Tezi, Orman ve Su İşleri Bakanlığı.
23. Lihua, F., Gaoyuan, L., (2008), Flood Risk Analysis On Information Diffusion Theory., Human and Ecological Risk Assessment, 14: 1330–1337.
24. Linsley, R. K., Kohler M. A., and Paulhus, J. L. H.: Hydrology for engineers, McGraw-Hill, London, UK, 1988.
25. Melesse, A. M., W. D. Graham and J. D. Jordan 2003 Spatially distributed watershed mapping and modeling: GIS–based storm runoff response and hydrograph analysis: part 2. Journal of Spatial Hydrology, 3(2): 1–27.
26. Mossberger K, Hale K., (2002), Polydiffusion in intergovernmental programs: Information diffusion in the school-to-work network, Am Rev Public Administration 32(4):398–422.
27. Nyarko, B. K., (2002), Application of a Rational Model in GIS For Flood Risk Assessment in Accra, Ghana, Journal of Spatial Hydrology, 2(1):1-14.
28. Onuşluel, G., Harmancıoğlu, N. B., (2002), TMH - Türkiye Mühendislik Haberleri, Sayı 420-421-422/2002/4-5-6.
29. Özcan, O., (2007). Sakarya Nehri Alt Havzası'nın Taşkın Risk Analizinin Uzaktan Algılama ve CBS ile Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Bilişim Enstitüsü, İstanbul.
30. Özcan, O., Musaoglu, N., Seker, D.Z. and Tanik, A. (2008). Determination of flood risk in Sakarya sub basin using remotely sensed data and GIS. Fresen. Environ. Bull. 17 (11b), 1964-1971.
31. Özcan, O., Musaoğlu, N., (2009). Taşkın Risk Analizinde Hidrolojik Modelleme ve Çok Kriterli Karar Verme Yöntemi, TUFUAB V. Teknik Sempozyumu, 4 - 6 Şubat 2009, Ankara.
32. Özcan, O., Saral, A., Musaoğlu, N., (2011). Hidrolojik Modellemenin Bilgi Difüzyon Teorisi Kullanılarak Uzaktan Algılama ve CBS ile Değerlendirilmesi, TUFUAB V. Teknik Sempozyumu, 23 - 26 Şubat 2009, Antalya.
33. Özdemir, H., (1978), Uygulamalı Taşkın Hidrolojisi, DSİ Genel Müdürlüğü Basım ve Foto-Film İşletme Müdürlüğü Matbaası, Ankara.
34. Özdemir, H., (2007). Havran Çayı Havzasının CBS ve Uzaktan Algılama Yöntemleriyle Taşkın ve Heyelan Risk Analizi, Doktora Tezi, İ.Ü. Sosyal Bilimler Enstitüsü, İstanbul.
35. Özer, Z., (2008), Tarımsal Altyapı Hizmetlerinde Drenaj ve Arazi Islahı Mühendisliği, Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Tarım Reformu Genel Müdürlüğü, Ankara.
36. Öztürk, D., (2009). Risk Analizi, Cbs Tabanlı Çok Ölçütlü Karar Analizi Yöntemleri İle Sel Ve Taşkın Duyarlılığının Belirlenmesi: Güney Marmara Havzası Örneği, Doktora Tezi, Y.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
37. Palm, R., (2007), Multiple-step-ahead prediction in control systems with Gaussian process models and TS-fuzzy models. Engineering Applications of Artificial Intelligence 20(8):1023–35.
38. Safi, M.,. (2009), Köprüler Yaptırdım Askaroz Deresi’ne ., alındığı tarih 25.04.2010, 19:04.
39. Saral, A., (2010). Çok Kriterli Karar Verme Ve Bilgi Difüzyonu Yöntemleri Yardımıyla, Taşkın Risk Analizi Yazılımının Gerçekleştirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, Bilişim Enstitüsü, İstanbul.
40. SCS (Soil Conservation Service), (1975). Urban hydrology for small watersheds, tech. Rel. No. 55, U. S. Dept. of Agriculture, Washington D.C.
41. Suzanne, B., (2004). Managing toxic chemicals in Australia: A regional analysis of the risk society, J Risk Res 7(4):399–412.
42. Ulugür, M. E., (1972), Su Mühendisliği, Çağlayan Kitabevi, İstanbul.
43. Yaralıoğlu, K., (2004).,Analitik Hiyerarşi Proses, Uygulamada Karar Destek Yöntemleri, İlkem Ofset, İzmir, 2004.
44. Yoon, K., Hwang, C., (1995). Multiple Attribute Decision Making: An Introduction, Sage Publications, Thousand Oaks, CA.
45. Bayazıt M.,Hidroloji,219,Birsen Yayınevi,İstanbul,2011
46. Kömüşçü A.Ü., Çelik S., Ceylan A.,8-12 Eylül 2009 tarihlerinde Marmara Bölgesi’nde meydana gelen sel olayının yağış analizi,209-220,2011,9(2)
47. Lolis C.J., Türkeş M.,Atmospheric circulation characteristics favouring extreme precipitation in Turkey,139-153,2016,71(2)
48. Özer Z.,Su yapılarının projelendirilmesinde hidrolojik esaslar,T.C.TARIM ORMAN VE KÖY İŞLERİ BAKANLIĞI, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü,Ankara,1990
49. Öztürk T., Türkeş M., Kurnaz M.L.,RegCM4.3.5 İklim modeli benzetimleri kullanılarak Türkiye'nin gelecek hava sıcaklığı ve yağış klimatolojilerindeki değişikliklerin çözümlenmesi,17-27,2014,Ege Coğrafya Dergisi
50. Tatlı H., Türkeş M.,Türkiye’nin Kurak ve Nemli Koşullarının Model Çıktı İstatistiği (MOS) ile İncelenmesi,219-229,2011,27-29 April,5th Atmospheric Science Symposium
51. Temuçin E.,Aylık değişme oranlarına göre Türkiye’de yağış rejimi tipleri,160-183,1990,5
52. Türkeş M.,Influence of geopotential heights, cyclone frequency and southern oscillation on rainfall variations in Turkey,649–680,1998,18(6)
53. Türkeş M.,Klimatoloji ve meteoroloji,650,Kriter Yayınevi,İstanbul,2010
54. Türkeş M.,Türkiye’de gözlenen ve öngörülen iklim değişikliği, kuraklık ve çölleşme,1-32,2012,4(2)
55. Türkeş M.,Genel klimatoloji: Atmosfer, hava ve iklimin temelleri,522,Kriter Yayınevi,İstanbul,2016
56. Yukarı havza sel kontrolü eylem planı (2013-2017),Ankara,2016,https://www.ogm.gov.tr/ekutuphane/Yayinlar/Yukar%C4%B1%20Havza%20Sel%20Kontrol%C3 %BC%20Eylem%20Plan%C4%B1.pdf,Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü
57. İl çevre durum raporu, İstanbul Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü,İstanbul,2014,http://www.csb.gov.tr/db/ced/editordosya/Istanbul_icdr2013.pdf,İstanbul Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü, Çevresel Etki Değerlendirmesi Şube Müdürlüğü
58. Usta A.,Türkiye’nin su potansiyelinin belirlenmesi üzerine bir araştırma,1-9,2016,3(2)