Assessment of Erosion Risk in the Altınapa Dam Watershed Using a CRITIC-WASPAS Based Multi Criteria Decision Making Approach

Year 2025, Volume: 10 Issue: 5, 740 - 747, 30.09.2025

İbrahim Dursun

https://doi.org/10.35229/jaes.1755203

Abstract

This study aims to prioritize 13 sub-watersheds within the Altınapa Dam Basin, located in the Konya Closed Basin, based on their erosion risk levels. In the research, morphometric parameters derived from Digital Elevation Model (DEM) data were analysed and evaluated as decision-making criteria. The relative importance of each parameter was determined using the CRITIC approach, a statistically based objective weighting method. Subsequently, the erosion risk levels of the sub-watersheds were calculated using the WASPAS method, incorporating the weights obtained from the CRITIC analysis. The erosion assessment was conducted under three different lambda (λ) scenarios (0, 0.5, and 1), and Qi scores were computed for each sub-watershed to establish a risk-based ranking. According to the results, sub-watersheds AH-8, AH-11, and AH-13 consistently ranked in the “very high” risk class across all scenarios. These sub-watersheds exhibited prominent values in terms of slope, drainage density, and topographic complexity. In contrast, AH-2 and AH-6 were classified in the “very low” risk group. Although the WASPAS model demonstrated sensitivity to the λ parameter, the consistent ranking of high-risk sub-watersheds supported the method’s reliability. In conclusion, the integrated CRITIC-WASPAS approach provides an effective and applicable decision-support tool for erosion risk assessment based on morphometric data. The findings offer a scientific foundation for the development of sustainable watershed management practices and erosion control strategies.

Keywords

Prioritization , morphometry , multi-criteria decision-making , erosion risk

Altınapa Barajı Havzasında Erozyon Riski Değerlendirmesi: CRITIC-WASPAS Tabanlı Çok Kriterli Karar Verme Yaklaşımı

Abstract

Bu çalışma, Konya kapalı havzası içerisinde yer alan Altınapa Barajı Havzası’na ait 13 alt havzanın erozyon riski bakımından önceliklendirilmesini amaçlamaktadır. Araştırmada, Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) verilerinden elde edilen morfometrik parametreler analiz edilmiş ve bu parametreler karar kriteri olarak değerlendirilmiştir. Her bir parametrenin göreli önemi, istatistiksel temelli nesnel bir ağırlıklandırma yöntemi olan CRITIC yaklaşımı ile belirlenmiştir. Daha sonra, alt havzaların erozyon riski düzeyleri, CRITIC yöntemiyle elde edilen ağırlıklar kullanılarak WASPAS yöntemi ile hesaplanmıştır. Erozyon riski değerlendirmesi, üç farklı senaryo altında (λ = 0, 0.5 ve 1) gerçekleştirilmiş ve her bir alt havza için Qi skorları hesaplanarak sıralama yapılmıştır. Bulgulara göre, AH-8, AH-11 ve AH-13 alt havzaları tüm senaryolarda “Çok Yüksek” risk sınıfında yer almış; bu alt havzaların eğim, drenaj yoğunluğu ve topoğrafik karmaşıklık gibi faktörler açısından dikkat çekici değerlere sahip olduğu belirlenmiştir. Buna karşılık, AH-2 ve AH-6 alt havzaları “Çok Düşük” risk grubuna dâhil edilmiştir. WASPAS modelinin λ parametresine duyarlılık gösterdiği gözlenmiş ancak yüksek riskli havzaların sıralamasındaki istikrar, yöntemin güvenilirliğini desteklemiştir. Sonuç olarak, CRITIC-WASPAS yaklaşımı, morfometrik verilere dayalı erozyon risk analizinde etkili ve uygulanabilir bir karar destek aracı sunmaktadır. Bu bulgular, sürdürülebilir havza yönetimi ve erozyon kontrol stratejileri için bilimsel zemin oluşturmaktadır.

Keywords

Önceliklendirme , morfometri , çok kriterli karar verme , erozyon riski

References

• Abdeta, G.C., Tesemma, A.B., Tura, A.L., & Atlabachew, G.H. (2020). Morphometric analysis for prioritizing sub-watersheds and management planning and practices in Gidabo Basin, Southern Rift Valley of Ethiopia. Applied Water Science, 10(7), 1-15. DOI: 10.1007/s13201-020-01239-7
• Berkoff, J., & Haughton, D. (2002). Water management in river basins: experiences and lessons. Routledge. Bozyiğit, R., & Kaya, B. (2017). Altınapa Barajı Havzasında (Konya) erozyon ve önlemler. Marmara Coğrafya Dergisi, 36, 285-303.
• Bozyigit, R. & Kaya, B. (2019). Altınapa Barajı Havzası’nda (Konya) arazi kullanımı. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 16, 688-700. DOI: 10.31590/ejosat.590727
• Diakoulaki, D., Mavrotas, G., & Papayannakis, L. (1995). Determining objective weights in multiple criteria problems: The CRITIC method. Computers & Operations Research, 22(7), 763-770. DOI: 10.1016/0305-0548(94)00059-H
• Dursun, İ., & Babalık, A.A. (2021). De Martonne-Gottman ve Standart Yağış İndeksi yöntemleri kullanılarak kuraklığın belirlenmesi: Isparta ili örneği. Turkish Journal of Forestry, 22(3), 192-201. DOI: 10.18182/tjf.944195
• Dursun, İ., & Babalık, A.A. (2023). Burdur Gölü Havzasındaki morfometrik parametrelerin ve erozyon durumunun değerlendirilmesi. Türkiye Ormancılık Dergisi, 24(1), 25-38. DOI: 10.18182/tjf.1205157
• Dursun, İ. (2025). An integrated analytical approach to sub-watershed prioritization and erosion risk assessment in the salda lake basin, Türkiye. Environmental Earth Sciences, 84(15), 428. DOI: 10.1007/s12665-025-12434-7
• Dutal, H., & Reis, M. (2020). Identification of priority areas for sediment yield reduction by using a GeoWEPP-based prioritization approach. Arab J Geosci., 13, 1024. DOI: 10.1007/s12517-020-06039-6
• Dutal, H. (2023). Using morphometric analysis for assessment of flash flood susceptibility in the Mediterranean region of Turkey. Environ Monit Assess, 195, 582. DOI: 10.1007/s10661-023-11201-0
• Dutta, A., Banerjee, M., & Ray, R. (2025). Socio-economic backwardness assessment modelling in different gram panchayats of Sali watershed using multi-criteria based weighting and ranking methods. Geo Journal, 90(1), 1-15. DOI: 10.1007/s10708-024-11276-3
• Ediş, S., Timur, Ö.B., Tuttu, G., Aytaş, I., Göl, C., & Özcan, A.U. (2023). Assessing the impact of engineering measures and vegetation restoration on soil erosion: a case study in Osmancık, Türkiye. Sustainability, 15(15), 12001. DOI: 10.3390/su151512001
• Ekizoğlu, İ. (2011). CBS yardımıyla batimetrik haritaların oluşturulması ve değerlendirilmesi üzerine bir çalışma: Altınapa Barajı (Konya) örneği. Yüksek Lisans, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Konya, Türkiye, 96s.
• Erdoğan Yüksel, E., Karan, Ö.F., & Akay, A.E. (2024). Spatio-Temporal analysis of Erosion risk assessment using GIS-Based AHP method: A case study of Doğancı dam watershed in Bursa (Türkiye). Forests, 15(7), 1135. DOI: 10.3390/f15071135
• ESRI (Enviromental Systems Research Institute). (2004). Getting Started with ArcGIS. Redlands: Enviromental Systems Research Institute Inc.265.
• Jaman, M.H., Das, S., Chatterjee, J., Roy, S., & Sengupta, S. (2024). Sub-basin prioritisation from morphometry for erosion management in an undulating rocky terrain: Validating different MCDM techniques with respect to RUSLE in the Chaka River Basin, Eastern India. Journal of Earth System Science, 133(3), 119. DOI: 10.1007/s12040-024-02295-2
• Khan, A.A., Mashat, D.S., & Dong, K. (2024). Evaluating sustainable urban development strategies through spherical CRITIC-WASPAS analysis. Journal of Urban Development and Management, 3(1), 1-17. DOI: 10.565 78/judm030101
• Özçelik, A.E., Yüksek, T., Yüksek, F., & Verep, B. (2021). Havza ve Arazi Karakteristiklerinin Coğrafi Bilgi Sitemleri (CBS) Yardımıyla Değerlendirilmesi: Pazar Hemşin Deresi Havzası Örneği. Journal of Anatolian Environmental and Animal Sciences, 6(2), 252-260. DOI: 10.35229/jaes.913362
• Pamukoğlu, M.Y., & Babalık, A.A. (2023). Sürdürülebilir havza yönetimi: Çok disiplinli yaklaşımlar ve geleceğe yönelik çözüm önerileri. 4th International Conference on Frontiers in Academic Research (ICFAR), 13–14 Aralık 2023, Konya, Türkiye, 230-235.
• Pastor, I., Tanislav, D., Nedelea, A., Dunea, D., Serban, G., Haghighi, A.T., ..., & Bretcan, P. (2024). Morphometric analysis and prioritization of sub-watersheds located in heterogeneous geographical units Case study: The Buzău River Basin. Sustainability, 16(17), 7567. DOI: 10.3390/su16177567
• Pourghasemi, H.R., Honarmandnejad, F., Rezaei, M., Tarazkar, M.H., & Sadhasivam, N. (2021). Prioritization of water erosion–prone sub-watersheds using three ensemble methods in Qareaghaj catchment, southern Iran. Environmental Science and Pollution Research, 28, 37894-37917. DOI: 10.1007/s11356-021-13300-2
• Radwan, F., Alazba, A.A., & Mossad, A. (2017). Watershed morphometric analysis of Wadi Baish Dam catchment area using integrated GIS-based approach. Arabian Journal of Geosciences, 10, 1-11. https://doi.org/10.1007/s12517-017-3046-5
• Sampath, V.K. & Radhakrishnan, N. (2024). Prioritization of sub-watersheds susceptible to soil erosion using different combinations of objective weighting and MCDM techniques in an ungauged river basin. Water Resources Management, 38(9), 3447-3469. DOI: 10.1007/s11269-024-03825-9
• Sarkar, P., & Gayen, S.K. (2024). Application of Entropy-AHP and WASPAS methods for prioritizing the sub watersheds of Teesta River Basin in terms of soil erosion susceptibility. Discover Environment, 2(1), 135. DOI: 10.1007/s44274-024-00163-w