Denizli ili Serinhisar ilçe merkezinin taşkın yayılımının HEC-RAS yazılımı ve coğrafi bilgi sistemleri ile belirlenmesi

Abstract

Taşkınlar büyük can ve mal kaybına yol açan önemli doğal afetlerdir. Bu çalışmanın temel amacı, coğrafi bilgi sistemleri ve hidrolik modelleme kullanarak Serinhisar ilçe merkezinin taşkın riskini değerlendirmek ve bu riske karşı alınacak önlemleri belirlemektir. 25, 50, 100, 200 ve 500 yıl tekerrürlü taşkın debileri dikkate alınarak, hem Çaykesiği deresinin mansabında mevcut olan taşkın kanal boyutlarının tahkiki hem de Kavaklar ile Hamamcıçeşmesi derelerinden gelen taşkınların şehir içindeki yayılımı, 2 boyutlu HEC-RAS programı yardımıyla belirlenmıştir. Bu kapsamda öncelikle Denizli Büyükşehir Belediyesi Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğünün desteğiyle, sahanın 50 cm çözünürlüklü sayısal yükseklik modeli üretilmiştir. Yağış verileri Acıpayam Meteoroloji İstasyonu'ndan elde edilmiştir. McMath ve Mockus sentetik birim hidrograf yöntemleri kullanılarak farklı tekerrür süreli maksimum taşkın debileri hesaplanarak her bir senaryo için taşkın yayılım alanları ve taşkın risk haritaları oluşturulmuştur. Yapılan taşkın analizi sonucunda, Serinhisar ilçe merkezinde taşkın yayılım yüksekliklerinin 0.24 m'den başlayarak 4.5 m'ye kadar ulaştığı belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre, yüzlerce konut ve işyerinin su altında kalma riski ile karşı karşıya olduğu, Denizli-Antalya yolu ve tarım alanlarının da taşkınlardan önemli ölçüde etkilendiği belirlenmiştir. Mevcut kanal kesitlerinde iyileştirmelerin yapılması ve taşkın riski teşkil eden derelerin suyunu iletebilecek iletim kanallarının oluşturulması önerilmiştir.

Keywords

• Denizli
• Serinhisar
• HEC-RAS
• CBS
• Taşkın Yayılımı
• Taşkın Risk Haritası

Determination of flood inundation of Serinhisar district center of Denizli province with HEC-RAS software and geographic information systems

Abstract

Floods are important natural disasters that cause significant loss of life and property. The main purpose of this study is to assess the flood risk in the Serinhisar district center using geographic information systems and hydraulic modeling, and to determine the measures to be taken against this risk. Considering the flood discharges with return periods of 25, 50, 100, 200, and 500 years, the verification of the existing flood channel dimensions downstream of the Çaykesiği Stream and the spread of floods coming from the Kavaklar and Hamamcıçeşmesi streams within the city were determined using the 2-dimensional HEC-RAS program. In this context, firstly, with the support of the Denizli Metropolitan Municipality Water and Sewerage Administration General Directorate, a 50 cm resolution digital elevation model of the site was produced. Precipitation data were obtained from the Acıpayam Meteorology Station. Maximum flood discharges with different return periods were calculated using the McMath and Mockus synthetic unit hydrograph methods. Flood inundation areas and flood risk maps were created for each scenario. As a result of the flood analysis, it was determined that the flood spread heights in the Serinhisar district center range from 0.24 m to 4.5 m. According to these results, hundreds of residences and businesses are at risk of being submerged, and the Denizli-Antalya Road and agricultural areas are also significantly affected by the flood. Improvements to the existing channel sections and the creation of transmission channels that can convey the water of the streams that pose flood risk are recommended.

Keywords

• Denizli
• Serinhisar
• HEC-RAS
• GIS
• Flood Inundation
• Flood Risk Map

References

1. [1] Jeb D, Aggarwal S. “Flood inundation hazard modelling of the river Kaduna using remote sensing and geographic information systems”. Journal of Applied Sciences Research, 68(1), 2-2, 2008.
2. [2] Doğan S. “Türkiye’nin küresel iklim değişikliğinde rolü ve önleyici küresel çabaya katılım girişimleri”. Cumhuriyet Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Dergisi, 6(2), 58-58, 2005.
3. [3] Çalapkulu S. Sektörüm Akıllı İşler Dergisi. “BM’nin (Birleşmiş Milletler) Dünya Nüfus Tahminleri Raporu”. https://www.sektorumdergisi.com/dunyayi-ve-turkiyeyi2040-yilinda-neler-bekliyor/ (18.01.2024).
4. [4] Öztürk M. Independent Türkçe, “Dereli, dere yatağı içinde”. https://www.indyturk.com/node/242611/türkiyedensesler/dereli-dere-yatağı-içinde (10.06.2023).
5. [5] Bayazıt M, Önöz B. Taşkın ve kuraklık hidrolojisi. Birinci baskı. İstanbul, Türkiye, Nobel Akademik Yayıncılık, 2008.
6. [6] T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü. “2021 Yılı Meteorolojik Afetler.Değerlendirmesi”. https://www.mgm.gov.tr/FILES/genel/raporlar/afetlerr aporu2021.pdf (21.02.2023).
7. [7] Sönmez O. Nehirlerde 2 boyutlu taşkın modellemesi ve taşkın haritalarının oluşturulması. Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi, Sakarya, Türkiye, 2013.
8. [8] Amini J. “Method for Generating Floodplain Maps Using IKONOS Images and DEMS”. International Journal of Remote Sensing, 31(9), 2441- 2456, 2010.

9. [9] Aggett G, Wilson J. “Creating and coupling a highresolution DTM with a 1-D hydraulic model in a GIS for scenario-based assessment of avulsion hazard in a gravelbed river”. Geomorphology, 113(1-2), 21-34, 2009.
10. [10] Chuan T, Jing Z. “Torrent risk zonation in the Upstream Red River Basin based on GIS”. Journal of Geograpical Sciences, 16(4), 479-486, 2006.
11. [11] McLin SG, Springer EP, Lane LJ. “Predicting floodplain boundary changes following the Cerro Grande wildfire”. Journal of Hydrological Processes, 15(15), 2967–2980, 2001.
12. [12] Hung N, Delgado J, Merz B, Bárdossy A. “Floodplain hydrology of the Mekong delta, Vietnam”. Journal of Hydrological Processes, 26(5), 674-686, 2012.
13. [13] Sole A, Giosa L, Copertino V. “Risk flood areas, a study case Basilicata Region”. WIT Transactions on Ecology and the Environment, 104(4), 213-228, 2007.
14. [14] Sönmez O, Doğan E. “Determination of flood inundation area in Cedar River using calibrated and validated 1D and 1D/2D model”. Sakarya University Journal of Science, 20(2), 337-347, 2016.
15. [15] Kadıoğlu M, Özdamar E. “Sel ve heyelan risk yönetimi”. 5. Dünya Su Forumu Hazırlık Süreci Bölgesel Konferanslar, Samsun, Türkiye, 22-24 Eylül 2008.
16. [16] Küçükoğlu M. HEC-RAS ile bir ve iki boyutlu taşkın analizi Oltu çayı örneği. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum, Türkiye, 2023.
17. [17] Utkan K. Kırıkkale Yahşihan İlçesi Karadere’nin (Bağdat deresi) Taşkın Pik Debilerinin Hesaplanması ve HEC-RAS ile Bir Boyutlu Modellenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale, Türkiye, 2021.
18. [18] Çakan S. Bozkır-Çarşamba çayı ıslah çalışmalarının HECRAS programında incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, KTO Karatay Üniversitesi, Konya, Türkiye, 2021.
19. [19] Tektaş Y. Diyarbakır ili çınar ilçesi çakmak deresinin HECRAS ile taşkın modellemesi. Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi, Şanlıurfa, Türkiye, 2021.
20. [20] Oğraş S. “Dicle Nehri’nin taşkın analizinin HEC-RAS programı ile yapılması”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 10(3), 1087-1098, 2019.
21. [21] Hadi AMWM. Akarsu üzerindeki köprülerin neden olduğu kabarmanın deneysel ve HEC-RAS ile incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi, Kayseri, Türkiye, 2017.
22. [22] Büyükdinç M. Coğrafi bilgi sistemleri (CBS) ve HEC-RAS yazılımı ile Borkça ilçesindeki derelerde taşkın modellemesinin yapılması ve taşkın yayılım haritalarının üretilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Tokat, Türkiye, 2023.
23. [23] Kızmaz Y. Sakarya Kaynarca Havzası Taşkın YayılımTehlike-Risk Haritalarının Modellenmesi Seyren deresi. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Sakarya, Türkiye, 2020.
24. [24] Ertürk E, Kaya N. “Taşkın tehlike alanlarının oluşturulması Trabzon ili Vakfıkebir ilçesi Kirazlı deresi örneği”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 31(2), 337-344, 2019.
25. [25] Çeliker M, Koçer NN, Yıldız O. “Bingöl il merkezinde taşkın yayılım alanlarının coğrafi bilgi sistemleri ve HEC-RAS ile belirlenmesi”. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 6(2), 354-365, 2020.
26. [26] Yurdakul ME. Güney Sapanca Havzası taşkın yayılım haritalarının modellenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Sakarya, Türkiye, 2019.
27. [27] Ceribasi G, Ceyhunlu AI. “Generation of 1D and 2D flood maps of Sakarya river passing through Geyve district of Sakarya city in Turkey”. Natural Hazards, 105(1), 631-642, 2021.
28. [28] Yıldırım İ. Geyve Karaçay deresi taşkın yayılım haritalarının oluşturulması. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Sakarya, Türkiye, 2020.
29. [29] Ceribasi G, Ceyhunlu AI. “Investigation of Climate Change Impact on Meteorological Data and Floods: A Case of Karacam, Turkey”. Journal of Water Resources and Ocean Science, 9(6), 123-128, 2020.
30. [30] Madhuri R, Raja YS, Raju KS, Punith BS, Manoj K. “Urban flood risk analysis of buildings using HEC-RAS 2D in climate change framework”. H2Open Journal, 4(1), 262-275, 2021.
31. [31] Özben OM, Güngör M. “Denizli Serinhisar ilçesi havzasında yağmur suyu hasadına uygun bölgelerin belirlenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(5), 668-678, 2024.
32. [32] Töreyen G, Özdemir İ, Kurt T. ArcGIS 10 desktop uygulama dokümanı. Birinci baskı. Ankara, Türkiye, İşlem Coğrafi Bilgi Sistemleri Mühendislik ve Eğitim Ltd. Şti., 2010.
33. [33] United States Geological Survey. “USGS EarthExplorer”. https://earthexplorer.usgs.gov/ (10.01.2023).
34. [34] DSİ Genel Müdürlüğü. “T.C. DSİ. 21 Bölge Müdürlüğü Denizli Serinhisar ilçe Taşkın Raporu”. Denizli, Türkiye 2017.
35. [35] Rahimi R. Helmand Bölgesi akarsularının akım karakteristiklerinin havza fizyografik parametreleri ile belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2021.
36. [36] Altıparmak S, Türkoğlu N. “Yakacık Çayı Havzasının (Hatay) Morfometrik Analizi”, The Journal of the Faculty of Languages and History-Geography, 58(1), 353-374, 2018.
37. [37] Mousavi SM, Rostamzadeh H. “Estimation of flood land use/land cover mapping by regional modelling of flood hazard at sub-basin level case study: Marand basin”. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 10(1), 1155-1175, 2019.
38. [38] Doğmaz M. Batı Akdeniz bölgesi akarsularının akım karakteristiklerinin havza fizyografik parametreleri ile belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2018.
39. [39] Mishra SK, Singh VP. Soil Conservation Service Curve Number (SCS-CN) Methodology. Dordrecht, Netherlands, Kluwer Academic Publishers, 2003.
40. [40] Copernicus Land Monitoring Service. “CORINE Land Cover”. https://land.copernicus.eu/en/products/corine-land-cover (11.01.2023).
41. [41] Meteoroloji Genel Müdürlüğü. “Meteorolojik Parametreler”. https://mevbis.mgm.gov.tr/mevbis/ui/index.html#/Workspace (5.02.2023).
42. [42] Aydin MC, Ulu AE. “A Case Study on the Estimation of Flood Flows in Rivers with Different Methods”, Turkish Journal of Water Science & Management, 7(1), 46-70, 2023.
43. [43] Tülücü, K. Su Kaynaklarının Planlaması. Adana, Türkiye, Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, 2012.
44. [44] Sönmez O, Hırca T, Demir F. “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, Baku, Azerbaijan, 29-30 September 2017.
45. [45] Paşa, Y, Hacı, A. Su kaynakları mühendisliğinde bilgisayar uygulamaları (HEC-RAS). İstanbul, Türkiye, İstanbul Gelişim Üniversitesi Yayınevi, 2023.
46. [46] Turan, B. “Doğu Karadeniz Sahil Kesiminde Taşkın Etkisinin Taşkın Tehlike Haritaları ile Analizi”. 4. Ulusal Taşkın Sempozyumu, Rize, Türkiye, 23-25 Kasım 2016.