Heyelan tetikleyici faktörlerine bağlı mekânsal hassasiyet değerlendirmesi

Öz

Kelkit Çayı Vadisi heyelan yoğunluğu bakımından Türkiye ortalamasının üzerindedir. Bu vadi yamaçlarının üst kesimlerinde yapısal düzlüklerin bulunduğu alanlarda kış aylarında biriken kar ilkbahar aylarında aniden erimektedir. Eriyen kar, bu düzlüklerin önündeki eğimli yamaçlarda su çıkışlarına neden olmakta ve büyük katastrofik heyelanları tetiklemektedir. Gözlem ve literatür araştırmaları sonucunda bu tetiklenmenin kış aylarında vadideki bazı yamaçlarda karın uzun süre tutunması, ilkbaharda güneş radyasyonuna bağlı eridikten sonra sızması ve akışa geçmesiyle gerçekleştiği tespit edilmiştir. Bu etkinin yüksek olduğu yamaçlarda heyelan hassasiyetinin de yüksek olduğu bilinmektedir. Tetikleyici faktör bakımından yamaç hassasiyetini belirlemek çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Bu amaçla çalışma alanı 3600 fiziki yamaç ünitesine bölümlenmiştir. Bu ünitelerin tutunma, sızma ve akış hassasiyetini belirlemek için, uzman görüşütarafından etken faktörler ve etki derecelerinin belirlendiği M-AHP yöntemi kullanılmıştır. Tutunma modeli için çok çözünürlüklü vadi taban düzlüğü indeksi, yükselti ve bakı, sızma modeli için solar radyasyon, Topoğrafik Nemlilik İndeksi (TNİ) ve Hidrolojik Toprak Grubu (HTG), akış modeli için ise eğim, rölyef ve HTG parametreleri kullanılmıştır. Tutunma, sızma ve akış için en yüksek kararın alındığı yamaç üniteleri belirlenerek ana tetikleyici kar erimelerinin mekânsal hassasiyet üzerinde etkisi ortaya konulmuştur. Elde edilen sonuçlarda birden fazla modelin çıktısının en yüksek (örn. tutunma-sızma-akış) değerini taşıyan yamaçlarda mekânsal hassasiyetin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu yamaçların özellikle kuzey blokta heyelanların başlangıç bölgelerine karşılık geldiği ortaya çıkmıştır. Heyelana elverişli zemini hazırlayan “tutunma-sızma” yamaçlarının ise eski heyelan içlerine, “sızma-akış” yamaçlarının ise özellikle kuzey yamaçlar olmak üzere heyelanların transfer zonlarına karşılık geldiği tespit edilmiştir. Kuzey yamaçlarda sızmanın yüksek olmasından kaynaklı su içeriğinin fazla olması bu yamaçlarda heyelanın tektiklenmesine neden olmaktadır. Bunun dışında çalışma alanının güney bloğunda ise “tutunma-akış”ın etkin olduğu yamaçlar bulunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Heyelan,Mekânsal,Hassasiyet,Tetikleyici Faktör,M-AHP

Spatial sensitivity assessment based on landslide trigger factors

Öz

Kelkit Valley has landslide density higher than the Turkey average. Accumulated snow in winter rapidly melt at the spring months and it cause water outlets on high slopes in front of these plateau and this triggers large catastrophic landslides. As a result of observation and literature investigations, it has been determined snow stay on the ground for a long term, after melt in the spring due to solar radiation it being infiltration and finally it passing flow all of which triggers landslide. It is known that landslide sensitivity is high on slopes where this effect is high. The purpose of this study is determine slope sensitivity in terms of trigger factor. For this purpose, the study area is physically divided into 3600 slope units. The M-AHP method was used to for determine the snow adhesion, infiltration, and flow sensitivity of these units, including the factors and the impact levels on this sensitivity via the expert opinion. Multi Resolution Valley Bottom Flatness, altitude and aspect parameters were used for snow adhesion. Topographic Wetness Index (TWI), Hydrologic Soil Group (HSG) and solar radiation parameters were used for the infiltration. Altitude, slope and Hydrologic Soil Group (HSG) parameters were used for the flow. The slope units that the highest decision is determine was made for adhesion, infiltration and flow were determined the spatial sensitivity based on main triggering snowmelt. In the results obtained, it was found that the spatial sensitivity is higher in the slopes having the highest value of the output of more than one model (e.g., snow adhesion-infiltration-flow). It was determined these slopes especially correspond to the starting regions of the northern block landslides. It has been found that the adhesion-infiltration slopes, which prepare convenient ground, correspond to the old-landslide, and infiltration-flow slopes correspond to the transfer zones of the landslides especially the northern block. Due to the high infiltration on the northern slopes, the water content be high and the landslide is triggered on these slopes. Apart from this, the adhesion-flow slopes effect in the southern block of the study area more.

Anahtar Kelimeler

• Landslide,Spatial,Sensitivity,Trigger Factor,M-AHP

Kaynakça

1. Cihangir, M. E. (2013). Alaplı Çayı Sel ve Taşkın Analizi. İstanbul Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü,(Basılmamış yüksek lisans tezi), İstanbul.
2. Cihangir, M. E. ve Görüm, T. (2016). Kelkit vadisinin aşağı çığırında gelişmiş heyelanların dağılım deseni ve oluşumlarını kontrol eden faktörler. Türk Coğrafya Dergisi, (66), 19-28.
3. Crozier, M. J. (1997). The climate-landslide couple: a southern hemisphere perspective. Rapid mass movement as a source of climatic evidence for the Holocene. Gustav Fischer Verlag, 333-354. Dai, F. and Lee, C. (2001). Frequency–volume relation and prediction of rainfall-induced landslides. Engineering Geology, 59(3-4), 253-266. Dai, F., Xu, C., Yao, X., Xu, L., Tu, X. and Gong, Q. (2011). Spatial distribution of landslides triggered by the 2008 Ms 8.0 Wenchuan earthquake, China. Journal of Asian Earth Sciences, 40(4), 883-895.
4. Devlet Meteoroloji Genel Müdürlüğü. (2016). Koyulhisar ve Suşehri İstasyon Verileri.
5. Dikau, R. and Schrott, L. (1999). The temporal stability and activity of landslides in Europe with respect to climatic change (TESLEC): main objectives and results. Geomorphology, 30(1), 1-12.
6. Duman, T. Y., Can, T., Gokceoglu, C., Nefeslioglu, H. A., Sonmez, H., (2006). Application of logistic regression for landslide susceptibility zoning of Cekmece Area, Istanbul, Turkey. Environmental Geology, 51(2), 241-256.
7. Duman T.Y., Nefeslioğlu H., Gökçeoğlu C., ve Sönmez H. (2005). 17/03/2005 Kuzulu (Sivas-Koyulhisar) heyelanı. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Jeoloji Etütleri Dairesi, Hacettepe Üniversitesi.
8. Erdem, F. (1987). Kelkit Havzasında Sediment Erozyon İlişkileri. Jeomorfoloji Dergisi, 15, 65-73, Ankara.

9. Ergene, A. (1987). Toprak biliminin esasları. Atatürk Üniversitesi Yayınları, Erzurum.
10. Glade, T., Crozier, M., Smith, P. (2000). Applying probability determination to refine landslide-triggering rainfall thresholds using an empirical “Antecedent Daily Rainfall Model. Pure and Applied Geophysics, 157(6-8), 1059-1079.
11. Gürsoy, H., Tatar, O., Mesci, L., ve Koçbulut F. (2005). Kuzey Anadolu Fay Zonu üzerinde gelişen 17 Mart 2005 Kuzulu Mahallesi Heyelanının (Sugözü Köyü – Koyulhisar, Sivas) jeolojik, jeomorfolojik özellikleri ve mevcut risk durumu. ATAG-9: Aktif Tektonik Araştırma Grubu 9. Toplantısı, 22-24 Eylül.
12. Gürsoy, H., Tatar, O., Koçbulut, F., Mesci, B.L., Akpınar, Z., Tunçer D., ve Yaman, S. (2006). Kuzulu (Sugözü-Koyulhisar, Sivas) heyelan bölgesinin temel jeolojik özellikleri: heyelan sahasında gözlenen tektonik yapıların heyelanın gelişiminde rolü var mı?. ATAG10 - Aktif Tektonik Araştırma Grubu 10. Toplantısı, s. 44-45, Sivas.
13. Gökceoğlu, C., Sonmez, H., Nefeslioglu, H. A., Duman, T. Y., Can, T., (2005). The 17 March 2005 Kuzulu landslide (Sivas, Turkey) and landslide-susceptibility map of its near vicinity. Engineering Geology, 81(1), 65-83.
14. 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. Gorum, T., Gonencgil, B., Gokceoglu, C., Nefeslioglu, H. A. (2008). Implementation of reconstructed geomorphologic units in landslide susceptibility mapping: the Melen Gorge (NW Turkey). Natural Hazards, 46(3), 323-351.
15. Gökçe, O., Özden, Ş., ve Demir, A. (2008). Türkiye’de afetlerin mekânsal ve istatiksel dağılımı. T.C Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü Afet Etüt ve Hasar Tespit Daire Başkanlığı, Ankara.
16. Keçer, M. v. T., K. (1986). Kuzey Anadolu Fayına Bağlı Olarak Neotektonik Dönemde Oluşan Suşehri Havzası’nın Evrimi. Jeomorfoloji Dergisi, 14, 57-63, Ankara.
17. Larsen, M. C. and Simon, A. (1993). A rainfall intensity-duration threshold for landslides in a humid-tropical environment. Puerto Rico. Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography, 75(1-2), 13-23.
18. Mater, B. (1998). Toprak coğrafyası. Çantay Kitabevi, İstanbul.
19. Nefeslioglu, H. A., Sezer, E. A., Gokceoglu, C. and Ayas, Z., (2013). A modified analytical hierarchy process (M-AHP) approach for decision support systems in natural hazard assessments. Computers & Geosciences, 59, 1-8.
20. Okay, A. I. (2008). Geology of Turkey: a synopsis. Anschnitt, 21, 19-42.
21. Owen, L. A., Kamp, U., Khattak, G. A., Harp, E. L., Keefer, D. K. and Bauer, M. A. (2008). Landslides triggered by the 8 October 2005 Kashmir earthquake. Geomorphology, 94(1-2), 1-9.
22. Özer, Z. (1990). Su Yapılarının Projelendirilmesinde Hidrolojik ve Hidrolik Esaslar (Teknik Rehber). Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları (s 714).
23. Regmi, N. R., Giardino, J. R. and Vitek, J. D. (2014). Characteristics of landslides in western Colorado, USA. Landslides, 11(4), 589-603. Saaty, T. (1980). Analytical Hierarchy Process. McGraw Hill Company". New York.
24. Sassa, K., Fukuoka, H., Wang, G. and Ishikawa, N. (2004). Undrained dynamic-loading ring-shear apparatus and its application to landslide dynamics. Landslides, 1(1), 7-19.
25. Seymen, İ. (1975). Kelkit vadisi kesiminde Kuzey Anadolu fay zonunun tektonik özelliği. Doktora tezi, İTÜ Maden Fak.
26. Tatar, O., Poyraz, F., Gürsoy, H., Cakir, Z., Ergintav, S., Akpınar, Z., and Polat, A. (2012). Crustal deformation and kinematics of the Eastern Part of the North Anatolian Fault Zone (Turkey) from GPS measurements. Tectonophysics, 518, 55-62.
27. Takahashi, T. (1980). Debris flow on prismatic open channel. Journal of the Hydraulics Division, 106(3), 381-396.
28. Terzaghi, K. V. (1936). The shearing resistance of saturated soils and the angle between the planes of shear. In First international conference on soil Mechanics, 1936 (Vol. 1, pp. 54-59).
29. Toprak, V. (1989). Tectonic and stratigraphic characteristics of the Koyulhisar segment of the North Anatolian Fault Zone (Sivas, Turkey). PhD thesis, Middle East Technical University, Ankara.
30. Ulusay, R., Aydan, Ö. and Kılıc, R. (2007). Geotechnical assessment of the 2005 Kuzulu landslide (Turkey). Engineering geology, 89(1-2), 112-128.
31. Wu, C.-H., Chen, S.-C. and Chou, H.-T. (2011). Geomorphologic characteristics of catastrophic landslides during typhoon Morakot in the Kaoping Watershed, Taiwan. Engineering Geology, 123(1-2), 13-21.
32. Yıldırım, A. (2006). Koyulhisar-Kuzulu (Sivas) Heyelanının Jeomorfolojik Etüdü. Doğu Coğrafya Dergisi, 11(15).
33. Yılmaz, A., Oral, A., ve Bilgiç, T. (1985). Yukarı Kelkit çayı yöresi ve güneyinin temel jeoloji özellikleri ve sonuçları. MTA raporu 112s.
34. Yilmaz, I. (2009). A case study from Koyulhisar (Sivas-Turkey) for landslide susceptibility mapping by artificial neural networks. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 68(3), 297-306.