Yeterince akım ölçümü olmayan nehirlerde taşkın debisinin hesaplanması ve taşkın modellemesi (Samsun, Mert Irmağı örneği)

Yıl 2022, , 149 - 162, 15.08.2022

Vahdettin Demir , Aslı Ülke Keskin

https://doi.org/10.29128/geomatik.918502

Cited By: 18

Öz

Taşkınlar dünyada yaşanan en önemli afetlerden biri olup, Türkiye’de can ve mal kayıpları açısından depremlerden sonra ikinci, meteorolojik afetler arasında ilk sırada yer alır. Yaşamımızı, ekonomimizi etkileyen bu afetin yapısının araştırılması ve kayıpları en aza indirmek için önlemlerin alınması büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmanın amacı yeterince akım ölçümü olmayan Samsun, Mert Irmağı için birim hidrograf yöntemlerini kullanarak taşkın tekerrür debilerinin elde edilmesi ve belli tekerrürlerdeki taşkın hidrograflarının çalışma alanında oluşturduğu taşkın yayılımının modellenmesidir. Taşkın tekerrür hidrograflarının belirlenmesinde yağış-akış modellemesine dayalı Mockus, Synder ve DSİ Sentetik yöntemleri kullanılmıştır. Yöntemler uygulanırken Mert Irmağı havzasını temsilen, havzayı kapsayan 3 adet meteoroloji istasyonunun (Samsun, Çakıralan, Mazlumoğlu) yağış verileri kullanılmıştır. Belli tekerrürlerdeki maksimum yağış verilerine en iyi uyum gösteren dağılım istatistiksel dağılımlar kullanılarak belirlenmiştir. Kullanılan istatistiksel dağılımlar Normal dağılım, Log-Normal dağılım, Gumbel, Log-Pearson, Pearson dağılımlarıdır. En uygun dağılım ise Kolmogorov-Smirnov uygunluk testi ile belirlenmiştir. Ardından elde edilen maksimum yağış yükseklikleri kullanılarak akım değerleri ve taşkın hidrografları elde edilmiştir. Böylece çalışmanın taşkın modelleme aşamasında geçilmiş ve elde edilen taşkın debileri ve hidrografı FLO-2D programı kullanılarak modellenmiştir. Taşkın yayılım alanları ve su yükseklikleri farklı tekerrürlerde incelenerek, ırmak üzerinde yer alan köprüler ve yapılaşmanın olduğu bölgeler için önerilerde bulunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Taşkın tekerrür debisi, frekans analizi, taşkın modellemesi, CBS

Kaynakça

• Akgül M A (2018). Sentetik açıklıklı radar verilerinin taşkın çalışmalarında kullanılması : Berdan Ovası Taşkını. Geomatik Dergisi, 3, 154–162.
• Anlı S A (2006). Giresun Aksu Havzası maksimum akımlarının frekans analizi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(1), 99–106.
• Aslan B (1997). S.C.S. sentetik birim hidrograf yönteminin türkiye şartlarında uygulanabilirliğinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi. Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Aydın M & Bağatur T (2016). Nakayasu sentetik birim hidrograf metodunun Türkiye havzalarında kullanılabilirliğinin incelenmesi : Göksu Nehri Havzası örneği. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 7(3), 377–386.
• Bayazıt M & Önöz B (2008). Taşkın ve Kuraklık Hidrolojisi. Nobel Basımevi. 259 s.
• Bayazıt M (1981). Hidrolojide istatistik yöntemler. İstanbul Teknik Üniversitesi matbaası, 166 s.
• Bayazıt M & Yeğen Oğuz B (2013). Mühendisler için İstatistik. Birsen Yayın Dağıtım Ltd. Şti. 197 s.
• Beden N, Ülke A & Uslu A (2014). İklim değişikliği ve yeni tasarım esasları, IV. Ulusal Baraj Güvenliği Sempozyumu, 09-11 Ekim 2014, Elazığ, Türkiye.
• Beden N (2019). Cevizlidere Havzasının sayısal modelleme sistemlerine dayalı taşkın analizi ve taşkın zararlarının değerlendirilmesi. Doktora Tezi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Benson M A (1968). Uniform flood-frequency estimating methods for federal agencies. Water Resources Research, 4(5), 891–908.
• Bircan H, Karagöz Y & Kasapoğlu Y (2003). Ki-Kare ve Kolmogorov Smirnov uygunluk testlerinin simulasyon ile elde edilen veriler üzerinde karşılaştırılması. Cumhuriyet Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Dergisi, 4(1), 69–80.
• Brien K (2006). Pocket guide. FLO-2D Software, Inc. 50 s.
• Çavdar S K (1996). İstanbul dereleri için taşkın debilerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Chow V T (1964). Handbook of applied hydrology. McGraw-Hill. 1495 s.
• Demir V & Kisi O (2016). Flood hazard mapping by using geographic information system and hydraulic model: Mert River, Samsun, Turkey. Advances in Meteorology, 2016. 1-9
• Demir V & Keskin A Ü (2020). Obtaining the manning roughness with terrestrial-remote sensing technique and flood modeling using FLO-2D, a case study Samsun from Turkey, Geofizika, 37(2), 137-156.
• Demir V & Keskin A Ü (2019). Pürüzlülük katsayısının cowan yöntemi ve uzaktan algılama yardımıyla belirlenmesi. Gazi Journal of Engineering Sciences, 5(2), 167–177.
• Demir V (2020). Samsun Mert havzasında bir ve iki boyutlu modeller ile taşkın alanlarının belirlenmesi. Doktora Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.
• Denizolgun F S, Güçlü Y S & Şen Z (2018). Kuzey Marmara Otoyolunda dere köprüsü tasarımı ve uygulaması : Alemdağ dere köprüsü örneği. Journal of Balıkesir University Institute of Technology, 20(2), 72–88.
• Dikici M & Alhan C M (2018). Alibeyköy havzası için farklı hidrolojik modelleme yöntemleri ile taşkın debilerinin belirlenmesi. DÜMF Mühendislik Dergisi, 9(2), 919–928.
• DSİ (2012). Taşkınlar hidrolojisi tasarım rehberi, Orman ve Su İşleri Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü yayınları, 56s.
• DSİ (Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü) (2017). Taşkın Yönetimi. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü yayınları, 228s.
• Elçi Ş, Tayfur G, Haltas İ & Kocaman B (2017). Baraj yıkılması sonrası iki boyutlu taşkın yayılımının yerleşim bölgeleri için modellenmesi. Teknik Dergi, 28(3), 7955–7976.
• Gamgam H (1998). Parametrik olmayan istatistiksel teknikler. Gazi Üniversitesi Yayını, 289s.
• Hakan M (2008). Kızılırmak Havzasında taşkın frekans analizi. Yüksek Lisans Tezi. Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Haktanir T, Citakoglu H & Seckin N (2016). Regional frequency analyses of successive-duration annual maximum rainfalls by L-moments method. Hydrological Sciences Journal, 61(4), 647–668.
• Hsu S M, Chiou L B, Lin G F, Chao C H, Wen H Y & Ku C Y (2010). Applications of simulation technique on debris-flow hazard zone delineation: A case study in Hualien County, Taiwan. Natural Hazards and Earth System Science, 10(3), 535–545.
• İşler S, Oğuz E & Durmuş O (2016). Antalya kemer ilçesi için sentetik yöntemlerle taşkın analizi. 4. Ulusal Taşkın Sempozyumu, 21-24 Kasım 2016, Rize, Türkiye.
• Kaleyci H (2004). Değirmendere Havzası’nda taşkın frekans analizi ve taşkın sahalarının belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Karapınar (2017). Bingöl Solhan Arakonak beldesi proje hesap raporu. DSİ 94. Şube Müdürlüğü - Bingöl. 52s.
• Kartal M (1998). Hipotez testleri. Şafak Yayınevi, Erzurum. 247s.
• Keskin T E, Çetiner H İ, Başdağ S, Genç S & Kılıç H Y (2018). Akım gözlem istasyonları bulunmayan nehirlerin DSİ Sentetik yöntemi kullanılarak taşkın debilerinin tahmini : Eskipazar Çayı Örneği (Karabük , Türkiye) 2. International Symposium on Natural Hazards and Disaster Management, 04-06 May 2019, Sakarya, Türkiye.
• Keskiner A D & Cetin M (2016). Taşkın hesaplarında kullanılan sentetik yöntemlerin küçük ölçekli sulama göletleri alt havzalarına uyarlanması: yaylalık göleti örneği. 4. Ulusal Taşkın Sempozyumu, 23 - 25 Kasım 2016, Rize, Türkiye.
• Kolmogorov A N (1933). Sulla determinazione empirica di una legge di distribuzione. Giornale Dell’Istituto Italiano Degli Attuari, 4, 83–91.
• Kumanlıoğlu A A & Ersoy S B (2018). Akım gözlemi olmayan havzalarda taşkın akımlarının belirlenmesi : Kızıldere Havzası. Dokuz Eylül Üniversitesi-Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 20(60), 890–904.
• Maidment D (1992). Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill. 1424s.
• Onuşluel Gül G & Gül A (2010). İzmir Bostanlı Havzası için taşkın alanlarının HEC-HMS ve HEC-RAS modelleri ile belirlenmesi. 22-24 Mart 2010, Afyonkarahisar, Türkiye.
• Özdemir H (1978). Uygulamalı taşkın hidrolojisi. DSİ Matbaası. 221s.
• Öztürk M, Kaya N & Aşkan A H (2003). Menfezlerin projelendirmesinde kullanılan taşkın hesap metotlarının değerlendirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(2), 167–171.
• Şahin M A (2013). Ceyhan Havzası için bölgesel taşkın frekans analizi. Yüksek Lisans Tezi. Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Şahin Ö (2007). Van ili Gevaş-Gürpınar Havzasında çeşitli dağılımların karşılaştırılması ile taşkın frekans analizi. Yüksek Lisans Tezi. Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Seçkin N (2002). Ceyhan ve Seyhan Havzalarının bölgesel taşkın frekans analizi. Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Seçkin N (2009). L-Momentlere dayalı gösterge-sel metodu ile bölgesel taşkın frekans analizi. Doktora Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Şeker M (2015). Antalya Havzası’nın taşkın frekans analizi. Yüksek Lisans Tezi. Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Şen Z (2009). Taşkın afet ve modern hesaplama yöntemleri. Su Vakfı Yayınları. 252s.
• Singh K P (1980). Regional and sample skew values in flood-frequency analyses of streams in Illınoıs. Illinois State Water Survey. 159s.
• Smirnov N V (1939). Estimate of deviation between empirical distribution functions in two independent samples. Bull Moscow University, 2, 3–16.
• Sönmez O, Hırca T & Demir F (2017). Akım ölçümü olmayan nehirlerde farklı yağış akış modelleri ile tekerrürlü taşkın debisi hesabı : Mudurnu Çayı örneği. 5th International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science. 29-30 September 2017. Bakü, Azerbaijan.
• Sönmez O, Öztürk M & Doğan E (2012). İstanbul derelerinin taşkın debi̇leri̇ni̇n tahmini. Sakarya University Journal of Science, 16(2), 4–9.
• Şorman Ü (2004). Bölgesel frekans analizindeki son gelişmeler ve batı, İMO Teknik Dergi, 212, 3155–3169.
• Tayfur G (2017). Baraj yıkılma sonucu meydana gelen taşkın dalgası simülasyonu gerçekleştirme aşamaları, Su Vakfı, Su Külliyesi, 5, 1–15.
• Ulke A, Beden N, Demir V & Menek N (2017). Numerical modeling of Samsun Mert River floods. EWRA Publications, 57, 27–34.
• Ülke A, Uslu A & Beden N (2013). Samsun şehir taşkınlarının kronolojisi, 2012 yılı Samsun taşkını. 24-26 Ekim 2013, Mersin, Türkiye.
• Ying X, Jorgeson J & Wang S S Y (2009). Modeling dam-break flows using finite volume method on unstructured grid. engineering applications of computational fluid mechanics, 3(2), 184–194.
• Yıldırım N (2013). Normal dağılım için uyum iyiliği testleri ve bir simülasyon çalışması. Yüksek Lisans Tezi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Yılmaz M (2016). Taşkın Riski ön değerlendirmesinde uzaktan algılama sistemlerinin kullanılabilirliği: Meriç nehrinde uygulanması. Uzmanlık Tezi Orman ve Su İşleri Bakanlığı.