Determination of Flood Inuandation Areas in the City of Bingöl (Turkey) Using Geographic Information Systems and HEC-RAS

Abstract

Flood is among the most common natural disasters in Turkey. For this reason, it is very important to determine the flood spreading areas in advance, to reduce the flood risk and to ensure the safety of life and property accordingly. In this study, it is aimed to determine the flood water depths and inundation areas of Çapakçur, Gayt and Göynük streams passing through Bingöl Province center with the help of Geographic Information Systems (GIS) and HEC-RAS. Thus, hydraulic models of these streams passing through the city center were developed by the use of HEC-RAS for the peak flows obtained from synthetic unit hydrographs with return periods of 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 and 1,000 years. The data obtained from the up-to-date maps of the study area with 1/1,000 scale were defined to the model by HEC-GeoRAS working on ArcGIS. According to the flood inundation maps, which were prepared in the GIS environment using the hydraulic model results obtained with the help of HEC-RAS, the maximum flood water depth varies between 8.12 and 9.62, and the maximum flood inundation area ranges from 635,402 to 1,561,982 m2 for the flood peaks considered in the study. The flood inundation maps obtained in this study can be used as an important data source for the future settlement and development plans of the region.

Keywords

• Flood,Flood Inundation Map,GIS,HEC-RAS,Bingöl

Bingöl İl Merkezinde Taşkın Risk Alanlarının Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Belirlenmesi

Abstract

Taşkın, ülkemizde en sık görülen doğal afetler arasında yer almaktadır. Bu nedenle, taşkın yayılım alanlarının önceden belirlenmesi, taşkın riskinin azaltılması ve buna bağlı olarak can ve mal güvenliğinin sağlanması açısından çok önemlidir. Bu çalışmada, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve HEC-RAS yardımıyla Bingöl İl merkezinden geçen Çapakçur, Gayt ve Göynük çaylarının kent içerisinde oluşturacağı taşkın su derinliklerinin ve yayılım alanlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunun için, sentetik birim hidrograflardan elde edilen 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 ve 1.000 yıllık tekerrür sürelerine ait taşkın pik debileri kullanılarak HEC-RAS ile bu derelerin il merkezinden geçen kısımlarının hidrolik modellemeleri yapılmıştır. İl merkezine ait 1/1.000 ölçekli hali hazır haritalardan elde edilen verilerin modele tanımlanması ArcGIS üzerinde çalışan HEC-GeoRAS ile gerçekleştirilmiştir. HEC-RAS yardımıyla elde edilen hidrolik model sonuçlarına göre CBS ortamında hazırlanan taşkın yayılım haritalarında, göz önüne alınan taşkın debilerinin sebep olduğu maksimum su derinliğinin 8,12–9,62 m, su yayılım alanının ise 635.402- 1.561.982 m2 arasında değiştiği görülmüştür. Elde edilen bu taşkın yayılım haritaları, bölgenin ileriye yönelik yerleşim ve kalkınma planları için önemli bir veri kaynağı niteliği taşımaktadır.

Keywords

• Taşkın,Taşkın Yayılım Haritası,CBS,HEC-RAS,Bingöl

References

1. Akkaya U., Saraylı S., Doğan E., Akçalı E., Akpınar A., Yıldırım M.S., (2013), Rize Taşlıdere’nin taşkın analizinin yapılması, Taşkın ve Heyelan Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 24-26 Ekim, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Trabzon Şubesi, Trabzon, ss.503-512.
2. Avcı V., (2017), Bingöl İli’nde nüfus ve yerleşmelerin yükselti basamaklarına göre dağılışı, Bingöl Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 7(13), 201-222.
3. Avcı V., Esen F., Kıranşan K., (2018), Bingöl İli’nin fiziki coğrafya özellikleri, Bingöl Araştırmalari Dergisi, 4(2), 9-40.
4. Bacanlı Ü., (2006), Taşkın zararlarını azaltma, önleme yöntemleri ve Denizli İli örneği, I. Ulusal Taşkın Sempozyumu Tebliğler Kitabı, 10-12 Mayıs, DSİ Genel Müdürlüğü, Ankara, ss.95-106.
5. Baga İ., Usul N., Sorman Ü., (1999), Application of MIKE 11 Model on Çayboğazı basin in Turkey, DHI Third User Conference, Denmark.
6. Bayazıt Y., Bakış R., Koç C., Kaya T., (2014), Porsuk Çayı’nın Eskişehir İli taşkın haritalarının Coğrafi Bilgi Sistemleri ile oluşturulması, Uluslararası Katılımlı IV. Ulusal Baraj Güvenliği Sempozyumu Bildiriler Kitabı (Editörler: Emiroğlu M.E., Tunç M.), 9-11 Ekim, Elazığ, ss.731-737.
7. Çeliker M., (2018), Bingöl Çapakçur Deresi taşkın alanlarının Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ile belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ. DMİ, (2017), Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü, http://www.mgm.gov.tr, [Erişim 15 Ekim 2019].
8. DSİ, (2017), Çapakçur Çayı Taşkını Teknik Raporu, DSİ Genel Müdürlüğü, Ankara.

9. Ertürk, E., Kaya, N., (2019), Taşkın tehlike alanlarının oluşturulması: Trabzon İli Vakfikebir İlçesi Kirazlı Deresi örneği, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 31(2), 337-344.
10. El-Naqa A., Jaber M., (2018), Floodplain analysis using ArcGIS, HEC-GeoRAS and HEC-RAS in Attarat Um Al-Ghudran oil shale concession area, Jordan, J. Civil Environ Eng., 8(5), 1-11.
11. FEMA, (2009), Risk Mapping, Assessment, and Planning (Risk MAP) Multi-Year Plan: Fiscal Years 2010-2014, Fiscal Report to Congress, Washington, D.C., USA.
12. Gülbaz S., (2019), Sayısal modeller ile taşkın yayılım harıtasının oluşturulması ve risk altında olan alanların belirlenmesi: Türkköse Deresi örneği, Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 5(2), 335-349.
13. Kaya Ç.M., (2012), Giresun Pazarsuyu örneğinde, Coğrafi Bilgi Sistemleri ve uzaktan algılama entegrasyonu ile taşkın risk haritalarının üretilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
14. Knebl M.R., Yang Z.L., Hutchison K., MaidmentD.R., (2004), Regional scale flood modeling using NEXRAD rainfall, GIS, and HEC-HMS/RAS: A case study for The San Antonio River Basin Summer 2002 storm event, Journal of Environmental Management, 75(4), 325-336.
15. Nas S., Nas E., (2013), Taşkın alanlarının Coğrafi Bilgi Sistemleri yardımıyla belirlenmesi ve risk analizi: Harşit Çayı (Gümüşhane) örneği., Taşkın ve Heyelan Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 24-26 Ekim, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Trabzon Şubesi, Trabzon, ss. 405-419.
16. Onuşluel G., (2005), Floodplain management based on the HEC-RAS modelling system, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
17. Özcan O., Musaoğlu N., Şeker D., (2009), Taşkın alanlarının CBS ve uzaktan algılama yardımıyla belirlenmesi ve risk yönetimi: Sakarya Havzası örneği, TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası 12. Türkiye Harita Bilimsel Teknik Kurultayı, 11-15 Mayıs, Ankara, ss.11-15.
18. Özdemir H., (2007), SCS CN Yağış-akış modelinin CBS ve uzaktan algılama yöntemleriyle uygulanması: Havran Çayı örneği (Balıkesir), Ankara Üniversitesi Coğrafi Bilimler Dergisi, 5(2), 1-12.
19. Maskong H., Jothityangkoon C., Hirunteeyakul C., (2019), Flood hazard mapping using on-site surveyed flood map, HEC-RAS V.5 and GIS Tool: A case study of nakhon ratchasima municipality, Thailand, International Journal of GEOMATE, 16(54), 1-8.
20. Plate E., (2002), Flood risk and flood management, Journal of Hydrology, 267(1-2), 2-11.
21. Sarıbacak Ü., (2002), Water surface profiles in nonstructural flood mitigation, Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
22. Shirzad M.R., (2017), Taşkın riskinin uzaktan algılama ve CBS teknolojileri ile değerlendirilmesi: Kocaeli Maden Deresi örneği, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli.
23. Tarhan N., (1997), 1/100.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları, Erzurum G 31 ve G 32 Paftaları, Maden Tetkik Arama Enstitüsü Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etütleri Dairesi, Ankara.
24. Tate E.C., Maidment D.R., Olivera F., Anderson D.J., (2002), Creating a terrain model for floodplain mapping, Journal of Hydrologic Engineering, 7(2), 100-108.
25. Turan B., (2002), Obtaining inundation maps by integration of GIS and hydrologic-hydraulic model, Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
26. Türkkan G.E., Korkmaz S., (2015), Kaplıkaya Deresi’nin sayısal model ile taşkın analizi., VIII. Ulusal Hidroloji Kongresi Bildiriler Kitabı (Editörler: Yenigün K., Gümüş V., Gerger R., Aydoğdu M.H., Sepetçioğlu M.Y.), 8-10 Ekim, Harran Üniversitesi, Şanlıurfa, ss.62-69.
27. Uçar İ., (2010), Trabzon Değirmendere havzası’nda coğrafi bilgi sistemleri ve bir hidrolik model yardımıyla taşkın analizi yapılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
28. URL-1, (2020), ArcGIS Online Basemap, https://www.arcgis.com/home/group.html?id=702026e41f6641fb85da88efe79dc166# overview, [Erişim 12 Nisan 2020].
29. Uslu G., Sesli F., Uzun B., (2018), Coğrafi bilgi sistemleri ile taşkın tehlike haritalarının belirlenmesi, Kent Akademisi, 11(4), 545-558.
30. Usul N., (2008), Çayboğazı Havzası’nda hidrolojik-hidrolik model ve CBS ile taşkın çalışması, Taşkın, Heyelan ve Dere Yataklarının Korunması Konferansı Bildiriler Kitabı, 7-8 Ağustos, Çevre ve Orman Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü XXII. Bölge Müdürlüğü, Trabzon, ss.147-159.
31. Yaylak M.M., (2016), Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) yardımıyla Bitlis Deresi taşkın risk analizi, Yüksek Lisans Tezi, Bitlis Eren Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitlis.