Determination of Landslide Distribution and Characteristics in the Upper Ceyhan Basin

Öz

The Upper Ceyhan Basin is an area where topographic and lithological transitions are frequent. The aim of the study is to examine in detail the factors that affect the distribution and fundamental characteristics of landslides in the defined area where settlement, tectonic activity, and surface shaping are intensive. This purpose has been defined through high-resolution satellite images for landslide inventory. The accuracy of the inventory has been ensured through field studies. It has been determined that 441 different types of landslides cover 3.6% of the basin in the study area. The majority of landslides are identified as sliding type (70%), in addition to falling and flowing type landslides. It has been revealed that the size distribution of landslides ranges widely from 0.0005 km² to 10.1 km². It has been determined that various geological and geomorphological processes are effective in this, and different mechanisms contribute to it. In this regard, topographic factors associated with landslides in the literature and geological factors have been evaluated specifically for the study area by an expert. Accordingly, slope, elevation, relief, and topographic wetness index control landslides at different levels depending on the type of landslide. The paleo-landslides occurred at the sharp relief transition between the mountain and plain. Landslides are concentrated in sandstone-mudstone-limestone units. Despite the presence of small landslides in the fault-proximal zone, the earthquakes on February 6, 2023 caused minor collapses in these boundaries. Landslides exhibit distribution based according to on the characteristics of topographic and geological factors. Finally, we can say that landslides occur as a result of the complex interaction of geological, topographic, and environmental factors. Therefore, the analyses conducted in this study are important in terms of considering landslide susceptibility, hazard, and risk studies for the region.

Anahtar Kelimeler

• Landslide distribution
• Geomorphological processes
• Ceyhan Basin
• Kahramanmaras

Yukarı Ceyhan Havzasındaki Heyelanların Dağılımının ve Karakteristiğinin Belirlenmesi

Öz

Yukarı Ceyhan Havzası topoğrafik ve litolojik geçişlerin sık olduğu bir bölgedir. Çalışmanın amacı yerleşmenin, tektonik aktivitenin ve yüzey şekillenmesinin yoğun olduğu sınırları belirlenen alanda heyelanların dağılımı ve temel karakteristiklerini etkileyen faktörleri detaylı bir şekilde incelemektir. Bu amaçla yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinden heyelan envanteri tanımlanmıştır. Envanterin doğruluğu arazi çalışmaları ile sağlanmıştır. Çalışma alanında 441 farklı tip heyelanın havzanın %3,6'sını kapladığı tespit edilmiştir. Heyelanların çoğunun ana tip olarak kayma tipinde olduğu (%70), bunun yanı sıra düşme ve akmalarda belirlenmiştir. Heyelanların büyüklük dağılımının 0,0005 km2-10,1 km2 arasında oldukça geniş olduğu ortaya çıkmıştır. Buna çeşitli jeolojik ve jeomorfolojik süreçlerin etkili olduğu ve farklı mekanizmaların rol oynadığı belirlenmiştir. Bu doğrultuda literatürdeki heyelan ile ilişkilendirilen topoğrafik faktörler ve jeolojik faktörler uzman tarafından çalışma sahasına özgü olarak değerlendirilmiştir. Buna göre eğim, yükselti, rölyef ve topoğrafik nemlilik indeksi topoğrafik faktörlerin heyelan tipine göre farklı seviyelerde heyelanı kontrol etmektedir. Paleo heyelanların dağ-ova arasındaki keskin rölyef geçişinde gelişmektedir. Havzada heyelanlar kumtaşı-çamurtaşı-kireçtaşı birimlerinde yoğunlaşmaktadır. Faya yakın zonda küçük heyelanlar bulunmasına rağmen 06 Şubat 2023 depremleri bu sınırlarda küçük düşmelere neden olmuştur. Heyelanlar dağılım topoğrafik ve jeolojik faktörlerin özelliğine göre değişiklik göstermektedir. Sonuç olarak heyelanların jeolojik, topoğrafik ve çevresel karmaşık etkileşimi sonucunda meydana geldiğini söyleyebiliriz. Bu nedenle çalışmaya ait analizler bölge için heyelan duyarlılık, tehlike ve risk çalışmalarında dikkate alınması açısından önemlidir.

Anahtar Kelimeler

• Heyelan dağılımı
• Jeomorfolojik süreç
• Ceyhan havzası
• Kahramanmaraş

Kaynakça

1. 1. Fidan, S., Görüm, T., 2020. Türkiye’de Ölümcül Heyelanların Dağılım Karakteristikleri ve Ulusal Ölçekte Öncelikli Alanların Belirlenmesi, Türk Coğrafya Dergisi, (74), 123-134.
2. 2. Malamud, B., Turcotte, D., Guzzetti, F., Reichenbach, P., 2004. Landslide Inventories and Their Statistical Properties. Earth Surface Processes and Landforms, 29(6), 687-711.
3. 3. Henriques, C., Zêzere, J.L., Marques, F., 2015. The Role of the Lithological Setting on the Landslide Pattern and Distribution. Engineering Geology, 189, 17-31.
4. 4. Tsai T.-L., 2008. The Influence of Rainstorm Pattern on Shallow Landslide. Environmental Geology, 53, 1563-1569.
5. 5. Mărgărint, M.C., Niculiţă, M., 2017. Landslide Type and Pattern in Moldavian Plateau, NE Romania. Landform Dynamics and Evolution in Romania, 271-304.
6. 6. Rib, H.T., Liang, T., 1978. Recognition and Identification. Transportation Research Board Special Report, 176.
7. 7. Varnes, D.J., 1978. Slope Movement Types and Processes. Special Report, 176, 11-33.
8. 8. Dikau, R., 1999. The Recognition of Landslides. Floods and Landslides: Integrated Risk Assessment, Springer.

9. 9. Hansen, A., 1984. Landslide Hazard Analysis. Slope Instability.
10. 10. Pang, D., Liu, G., He, J., Li, W., Fu, R., 2022. Automatic Remote Sensing Identification of Co-Seismic Landslides Using Deep Learning Methods. Forests, 13(8), 1213.
11. 11. Wang, T., Liu, M., Zhang, H., Jiang, X., Huang, Y., Jiang, X., 2021. Landslide Detection Based on Improved Yolov5 and Satellite Images. 2021 4th International Conference on Pattern Recognition and Artificial Intelligence (PRAI), 367-371.
12. 12. Mondini, A., Guzzetti, F., Reichenbach, P., Rossi, M., Cardinali, M., Ardizzone, F., 2011. Semi-Automatic Recognition and Mapping of Rainfall Induced Shallow Landslides Using Optical Satellite Images. Remote Sensing of Environment, 115(7), 1743-1757.
13. 13. Görüm, T., 2019. Landslide Recognition and Mapping in a Mixed Forest Environment From Airborne Lidar Data. Engineering Geology, 258, 105155.
14. 14. Guzzetti, F., Carrara, A., Cardinali, M., Reichenbach, P., 1999. Landslide Hazard Evaluation: A Review of Current Techniques and Their Application in A Multi-Scale Study. Central Italy, Geomorphology, 31(3-4), 181-216.
15. 15. Dikau, R., Brunsden, D., Schrott, L., Ibsen, M. L., 1997. Landslide Recognition: Identification, Movement, and Causes, Edition. International Association of Geomorphologists.
16. 16. Dai, F., Lee, C., 2001. Frequency-Volume Relation and Prediction of Rainfall-Induced Landslides. Engineering Geology, 59(3-4), 253-266.
17. 17. Regmi, N.R., Giardino J.R., Vitek, J.D., 2014. Characteristics of Landslides in Western Colorado. USA, Landslides, 11(4), 589-603.
18. 18. Wu, C.H., Chen, S.C., Chou, H.T., 2011. Geomorphologic Characteristics of Catastrophic Landslides During Typhoon Morakot in the Kaoping Watershed. Taiwan, Engineering Geology, 123(1-2), 13-21.
19. 19. Hungr, O., Leroueil, S., Picarelli, L., 2014. The Varnes Classification of Landslide Types, an Update. Landslides, 11(2), 167-194.
20. 20. Varnes, D.J., 1958. Landslide Types and Processes. Landslides and Engineering Practice, 24, 20-47.
21. 21. Cihangir, M.E., Görüm, T., 2016. Kelkit Vadisinin Aşağı Çığrında Gelişmiş Heyelanların Dağılım Deseni ve Oluşumlarını Kontrol Eden Faktörler. Türk Coğrafya Dergisi, 66.
22. 22. Huggett, R., Shuttleworth, E., 2022. Fundamentals of Geomorphology. Edition, Taylor & Francis.
23. 23. Jeandet, L., Steer, P., Lague, D., Davy, P., 2019. Coulomb Mechanics and Relief Constraints Explain Landslide Size Distribution. Geophysical Research Letters, 46(8), 4258-4266.
24. 24. Vasu, N.N., Lee, S.-R., Pradhan, A.M.S., Kim Y.-T., Kang, S.-H., Lee, D.-H., 2016. A New Approach to Temporal Modelling for Landslide Hazard Assessment Using an Extreme Rainfall Induced-Landslide Index. Engineering Geology, 215, 36-49.
25. 25. Zêzere, J., Vaz, T., Pereira, S., Oliveira, S., Marques, R., Garcia, R.A., 2015. Rainfall Thresholds for Landslide Activity in Portugal: A State of The Art. Environmental Earth Sciences, 73, 2917-2936.
26. 26. Gorum, T., Fan, X., Van, Westen, C.J., Huang, R.Q., Xu, Q., Tang, C., Wang, G., 2011. Distribution Pattern of Earthquake-Induced Landslides Triggered by the 12 May 2008 Wenchuan Earthquake. Geomorphology, 133 (3-4), 152-167.
27. 27. Keefer D.K., 2002. Investigating Landslides Caused by Earthquakes-A Historical Review. Surveys in Geophysics, 23, 473-510.
28. 28. Cihangir, M.E., Görüm, T., Nefeslioğlu, H.A., 2018. Heyelan Tetikleyici Faktörlerine Bağlı Mekânsal Hassasiyet Değerlendirmesi. Türk Coğrafya Dergisi, (70), 133-142.
29. 29. Micu, M., 2017. Landslide Types and Spatial Pattern in the Subcarpathian Area. Landform Dynamics and Evolution in Romania, 305-325.
30. 30. Basu, T., Pal, S., 2018. Identification of Landslide Susceptibility Zones in Gish River Basin. West Bengal, India, Georisk: Assessment and Management of Risk For Engineered Systems and Geohazards, 12(1), 14-28.
31. 31. Dewey, J., Hempton, M., Kidd, W., Saroglu, F., Şengör, A., 1986. Shortening of Continental Lithosphere: The Neotectonics of Eastern Anatolia A Young Collision Zone. Geological Society, London, Special Publications, 19(1), 1-36.
32. 32. Mckenzie, D., 1972. Active Tectonics of the Mediterranean Region. Geophysical Journal International, 30(2), 109-185.
33. 33. Şengör, A.C., Yilmaz, Y., 1981. Tethyan Evolution of Turkey: A Plate Tectonic Approach, Tectonophysics, 75(3-4), 181-241.
34. 34. Şengör, A., 1980. Türkiye’nin Neotektoniğinin Esasları-Fundamentals of The Neotectonics of Turkey, Geological Society of Turkey, Conference Series.
35. 35. Kürçer, A., Elmaci, H., Özdemir, E., Güven, C., Selim, Ö., 2023. 06 Şubat 2023 Kahramanmaraş Depremleri Genişletilmiş Bilgi Notu, Technical Report, Jeoloji Etütleri Dairesi Başkanlığı, Ankara.
36. 36. Usta, D., 2018, 1:100.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi Gaziantep-N37 Paftası No: 266, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
37. 37. Sümengen, M., 2014. 1:100.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi Gaziantep- M 37 Paftası No: 215, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü.
38. 38. Sümengen, M., 2014. 1:100.000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi Gaziantep- M 37 Paftası No: 216, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü.
39. 39. Pérez-Peña, J.V., Al-Awabdeh, M., Azañón, J.M., Galve, J.P., Booth-Rea, G., Notti, D., 2017. Swath Profiler and N Profiler: Two New Arcgis Add-Ins for the Automatic Extraction of Swath and Normalized River Profiles. Computers & Geosciences, 104, 135-150.
40. 40. Gökçeoğlu, C., Ercanoğlu, M., 2001. Heyelan Duyarlılık Haritalarının Hazırlanmasında Kullanılan Parametrelere İlişkin Belirsizlikler. Yerbilimleri, 22(23), 189-206.
41. 41. Guzzetti, F., Malamud, B.D., Turcotte, D.L., Reichenbach, P., 2002. Power-Law Correlations of Landslide Areas in Central Italy. Earth and Planetary Science Letters, 195(3-4), 169-183.
42. 42. Malamud, B.D., Turcotte, D.L., Guzzetti, F., Reichenbach, P., 2004. Landslide Inventories and Their Statistical Properties. Earth Surface Processes and Landforms, 29(6), 687-711.
43. 43. Moore, I.D., Grayson, R.B., 1991. Terrain‐Based Catchment Partitioning and Runoff Prediction Using Vector Elevation Data. Water Resources Research, 27(6), 1177-1191.
44. 44. Ergün, A., 1989. Doğu Toroslar'da Çarpışma Sonrası Kratonik Havzaların Evrimi. Mta Dergisi, 109, 77-88.
45. 45. Akinci, A.C., Ünlügenç, U.C., 2023. 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş Depremleri: Sahadan Jeolojik Veriler, Değerlendirme ve Adana için Etkileri. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 38(2), 553-569.
46. 46. Aksoy, E., Akgün, E., Softa, M., Koçbulut, F., Sözbilir, H., Tatar, O., Çolak Erol S., 2023. 6 Şubat 2023 Pazarcık (Kahramanmaraş) Depreminin Doğu Anadolu Fay Zonu Erkenek ve Pazarcık Segmentleri Üzerindeki Etkisi: Çelikhan-Gölbaşı (Adıyaman) Arasından Gözlemler. Türk Deprem Araştırma Dergisi, 5(1), 85-104.
47. 47. Gokceoglu, C., 2023. 6 February 2023 Kahramanmaraş-Türkiye Earthquakes:A General Overview, The International Archives of The Photogrammetry. Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 48, 417-424.
48. 48. Meng, J., Kusky, T., Mooney, W.D., Bozkurt, E., Bodur, M.N., Wang, L., 2024. Surface Deformations of the 6 February 2023 Earthquake Sequence. Eastern Türkiye, Science, 383(6680), 298-305.