1B ve 2B Taşkın Modellemesinin Karşılaştırılması: Fol Deresi Örneği

Öz

İnsan uygarlığının başlangıcından beri, taşkınlar insanlığın iç içe olduğu afetlerden biridir. Özellikle yerleşim alanları olarak seçilen su kenarları bunu kaçınılmaz hale getirmiştir. İnsanlık tarihinde büyüklü küçüklü çok sayıda taşkın olayı tarihi kayıtlarda yer almaktadır. Bununla birlikte değişen iklim koşulları, arazi örtüsündeki değişikliler, plansız kentleşme gibi nedenlerle taşkın afetlerinin şiddeti artmıştır. Literatürde birçok bilim insanının ifade ettiği gibi taşkınlardan kaçmak mümkün değildir ancak uyumlu planlama yaklaşımlarıyla birlikte yaşamaya uyumlu hale gelmek mümkündür. Bu nedenle, araştırmacılar taşkın afetini farklı yönleriyle ele almaktadır. Ancak planlama yaklaşımları açısından literatürde taşkın modelleme çalışmalarında bir boyutlu (1B) veya iki boyutlu (2B) modeller kullanılabilmektedir. Ancak birinin diğerinden üstünlüğü hususunda standartlaşmış bir kabul yoktur. Bu çalışmada, 1B ve 2B taşkın modelleme yöntemlerinin kıyası Fol Deresi, Vakfıkebir, Trabzon örneği üzerinden araştırmıştır. Çalışmada yüksek çözünürlüklü arazi modeli, uydu görüntüleri, Hec-RAS yazılımı, CBS platformu, tarihi taşkın kayıtları, topoğrafik haritalar, akım ve meteorolojik veriler kullanılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Afet
• Taşkın
• CBS
• Taşkın Modelleme
• Uzaktan Algılama

Comparison of 1D and 2D Flood Models Case Study: Fol River

Abstract

Since the beginning of human civilization, floods are one of the disasters in which humanity is intertwined. Especially the water coasts chosen as residential areas have made this situation inevitable. In the history of humanity, there are many large and small flood events in historical records. However, the severity of flood disasters has increased due to changing climatic conditions, changes in land use type, and unplanned urbanization. As many scientists have stated in the literature, it is not possible to escape from floods, but it is possible to adapt to living together with compatible planning approaches. Therefore, researchers deal with flood disaster from different aspects. However, in terms of planning approaches, one-dimensional (1D) or two-dimensional (2D) models can be used in flood modeling studies in the literature. However, there is no standardized acceptance of the superiority of one over the other. In this study, the comparison of 1D and 2D flood modeling methods was investigated on the example of Fol Deresi, Vakfikebir, Trabzon. High-Resolution Digital Elevation Model, satellite images, Hec-RAS software, GIS platform, historical flood records, topographic maps, flow and meteorological data were used in the study.

Keywords

• Disaster
• Flood
• GIS
• Flood Modeling
• Remote Sensing

Kaynakça

1. Balica, S. F., Wright, N. G., Van der Meulen, F. (2012). A flood vulnerability index for coastal cities and its use in assessing climate change impacts. Natural hazards, 64(1), 73-105.
2. Birkman, J. (2006). Measuring Vulnerability to Natural Hazards: Towards Disaster Resilient Societies. J. Birkman içinde, Indicators and criteria for measuring vulnerability theoretical bases and requirements (55-78).
3. Camps-Valls, G., Tuia, D., Bruzzone, L., Benediktsson, J. A. (2013). Advances in hyperspectral image classification: Earth monitoring with statistical learning methods. IEEE signal processing magazine, 31(1), 45-54.
4. Chandra, A., Gaganis, P. (2016). Deconstructing vulnerability and adaptation in a coastal river basin ecosystem: a participatory analysis of flood risk in Nadi, Fiji Islands. Climate and Development, 8(3), 256-269.
5. Cowan, W. L., 1956. Estimating Hydraulic Roughness Coefficients, Agricultural Engineering, 37, 7, 473-475.
6. Derin Cengiz, L. ve Ercanoğlu, M. (2022). A novel data-driven approach to pairwise comparisons in AHP using fuzzy relations and matrices for landslide susceptibility assessments. Environmental Earth Sciences, 81(7), 1-23.
7. Devlet Su İşleri 22. Bölge Müdürlüğü, (2015). Taşkın Raporları , Trabzon.
8. Efe, H., Önen, F. (2015). Batman Çayı’nın Taşkın Analizinin HEC-RAS Programıyla Yapılması, Mühendislik Dergisi, 6, 2, 83-92.

9. Foody, G. M., Campbell, N. A., Trodd, N. M., Wood, T. F. (1992). Derivation and applications of probabilistic measures of class membership from the maximum-likelihood classification. Photogrammetric engineering and remote sensing, 58(9), 1335-1341.
10. Gardiner, J. L., Dearsley, AF., Woolnough, J.R. (1987). The Appraisal of Environmentally Sensitive Options for Flood Alleviation Using Mathematical Modelling, Water and Environment Journal, 1, 2, 171-183.
11. HEC-RAS River Analysis System User's Manual, (2010). Version 4.1. U.S. Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center, Davis, California, USA, 143 s.
12. Kalyanapu, A. J., Shankar, S., Pardyjak, E. R., Judi, D. R., Burian, S. J. (2011). Assessment of GPU computational enhancement to a 2D flood model. Environmental Modelling & Software, 26(8), 1009-1016.
13. Kaushik, C. (2006). Urban flood modelling: a comparative study for 1D and 2D models.
14. Mark, O., Weesakul, S., Apirumanekul, C., Aroonnet, S. B., Djordjević, S. (2004). Potential and limitations of 1D modelling of urban flooding. Journal of Hydrology, 299(3-4), 284-299.
15. Muzik, I., (1996). Flood Modelling With Gis‐Derived Distributed Unit Hydrographs, Hydrological processes, 10, 10, 1401-1409.
16. Muthusamy, M., Casado, M. R., Butler, D., Leinster, P. (2021). Understanding the effects of Digital Elevation Model resolution in urban fluvial flood modelling. Journal of Hydrology, 596, 126088.
17. Quirogaa, V. M., Kurea, S., Udoa, K., Manoa, A. (2016). Application of 2D numerical simulation for the analysis of the February 2014 Bolivian Amazonia flood: Application of the new HEC-RAS version 5. Ribagua, 3(1), 25-33.
18. Shustikova, I., Domeneghetti, A., Neal, J. C., Bates, P., Castellarin, A. (2019). Comparing 2D capabilities of HEC-RAS and LISFLOOD-FP on complex topography. Hydrological Sciences Journal, 64(14), 1769-1782.
19. Tuna, C. (2008). “Mockus Metodu ile Trabzon Taşkınlarının İncelenmesi” Türkiye Bölgesel Hazırlık Toplantıları Taşkın, Heyelan ve Dere Yataklarının Korunması Konferansı, Bildiri Kitabı, pp. 81-88, Trabzon.
20. Tuncer, İ. (2011). Açık Kanallarda Su Yüzü Profilinin Belirlenmesi, Nakkaş Dere Örneğinde Bir HEC-RAS Uygulaması, YüksekLisansTezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, G.Ü, Ankara.
21. Todorovic, P., Rousselle, J. (1971). Some Problems of Flood Analysis, Water Resources Research, 7, 5, 1144-1150.
22. Üyüklüoğlu M., Ünal B., Turan B. (2015). HEC-RAS Paket Programı İle Manavgat İlçesi Ilıca Deresi, Taşkın Bölgesinin Modellenmesi Su Yapıları Sempozyumu, Kasım Antalya, Bildiri Kitabı: 428-438.