Ankara Zir Vadisi Kaya Düşmelerinin Üç Boyutlu Analizlerle Değerlendirilmesi

Yıl 2023, Cilt: 44 Sayı: 2, 179 - 201, 24.08.2023

Nurgül Gültekin

https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.1332884

Öz

Kaya düşmeleri büyük oranda yapısal hasara ve can kayıplarına neden olabilecek doğal tehlikelerdir. Zir Vadisi yamaçları Ankara ili Sincan (Yenikent) -Temelli karayolunun yamaçlarını oluşturmakta olup, özellikle çok sayıda ağır yük, tıbbi atık aracı ile binek aracın yoğun olarak kullandığı bir güzergahtır. Zir Vadisi lav önü çökme ürünleri bölgede yüksek şevler oluşturan peri bacası görünümlü jeolojik oluşumlar meydana getirmiş olup, bu oluşumlarda kaya düşmeleri meydana gelmektedir. Zir Vadisi Doğal Sit-Sürdürülebilir Koruma ve Kontrollü Kullanım Alanı olarak tescil edilmiş olup; eski bir yerleşime de ev sahipliği yapmaktadır. Bölgenin korunması sadece kaya düşmeleri açısından değil aynı zamanda jeolojik miras anlamında da önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında öncelikle arazi çalışmaları ile bölgede kaya düşmesi kaynak alanları belirlenmiş, düşmüş bloklar ve lokasyonları değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında İnsansız Hava Aracı (İHA) ile uçuş yapılarak bölgenin ve yakın çevresinin sayısal yükseklik modeli (SYM) elde edilmiştir. Çalışma kapsamında belirlenmiş kaya düşmesi kaynak alanlarından düşme potansiyeli olan kaya bloklarının ilerleme yönü, mesafeleri, sıçrama yükseklikleri, blokların sahip oldukları hızlar ve enerjiler çok sayıda modelleme çalışması ile değerlendirilmiş ve bu değerlerin tahminine yönelik üç boyutlu analizler yapılmış ve haritalanmıştır. Bu değerlendirmelere göre bloklar yüksek hız ve enerjiye ulaşmakta olup, bu durum dikkate alındığında; kaya düşmesi kaynak alanı, risk altındaki eleman olan karayoluna, prefabrik yapılara, su deposu, çeşme, bahçe, ekili tarla gibi alanda bulunan yapılara çok yakındır. Çalışma, yoğun bir araç trafiğinin bulunduğu bir karayolunun ve bölgedeki diğer risk altındaki elemanların kaya düşmelerinden korunması için gereken çalışmaların yapılabilmesi için literatüre önemli katkı sağlayacak niteliktedir.

Anahtar Kelimeler

Kaya düşmesi, İnsansız Hava Aracı (İHA), 3B modelleme, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), HY-STONE, Zir Vadisi

Destekleyen Kurum

Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Proje Numarası

FHD-2022-20045

Teşekkür

Bu çalışma Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi FHD-2022-20045 numaralı proje ile desteklenmiştir. Yazar, HY-STONE yazılımının kullanımı için, Prof. Dr. Giovanni Battista Crosta’ya, Prof. Dr. Paolo Frattini’ye ve Doç.Dr. Federico Agliardi’ye, arazi çalışmalarındaki desteklerden dolayı Jeoloji Mühendisi H. Serkan Tezer’e, laboratuvar çalışmalarındaki desteklerinden dolayı Jeoloji Mühendisi Zeynel Gök ve Jeoloji Mühendisi Serkan Pişmiş’e teşekkürlerini sunar.

Kaynakça

• Agliardi, F., Crosta, G., 2003. High resolution three-dimensional numerical modelling of rockfalls. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 40, 455–471.
• Agliardi, F., Crosta, G. B. and P. Frattini, P., 2009. Integrating rockfall risk assessment and countermeasure design by 3D modelling techniques. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 9, 1059–1073.
• Ağca, M., Yeşiloğlu-Gültekin, N., Efdal Kaya, E., 2020. İnsansız hava aracından elde edilen veriler ile kaya düşme potansiyelinin değerlendirilmesi: Adam Kayalar örneği, Mersin. Geomatik Dergisi, 5(2); 134-145.
• Akın, M., Dinçer, İ., Orhan, A., Ok, A.Ö., Akın, M.K., Topal, T., 2019. Kaya Tutma HendekPerformansının 3-Boyutlu Kaya Düşme Analizleriyle Değerlendirilmesi: Akköy (Ürgüp) Örneği. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 43, 211-232.
• Akyürek, B., Duru, M., Sütçü, Y.F., Papak, İ., Şaroğlu, F., Pehlivan, N., Gönenç, O., Granit, S., Yaşar, T., 1997. 1:100000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Ankara- F15 Paftası, MTA Jeoloji Etütleri Dairesi, Ankara.
• Albarelli, D. S. N. A., Mavrouli, O. C. Nyktas, P., 2021. Identification of potential rockfall sources using UAV-derived point cloud. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 80:6539–6561.
• Alptekin, A., Çelik, M.Ö., Doğan, Y., Yakar, M., 2019. Mapping of a rockfall site with an unmanned aerial vehicle, Mersin Photogrammetry Journal, 1(1); 12-16 Mersin Photogrammetry Journal https://dergipark.org.tr/tr/pub/mephoj
• Assali, P., Grussenmeyer P., Villemin T., Pollet N., Viguier, F. 2014. Surveying and modeling of rock discontinuities by terrestrial laser scanning and photogrammetry: Semi-automatic approaches for linear outcrop inspection. Journal of Structural Geology, 66, 102-114.
• Bilgin, A.Z., 2014. 1:100000 Ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Ankara İ28 Paftası, MTA Jeoloji Etütleri Dairesi, Ankara.
• Bilgin, H.A., Düzgün, Ş., Aras, C., Kemeç, S., Gündoğan, Ü., Çakmak, B.B., 2012. Mardin Kalesi Kaya Düşmeleri Analizi ve Alınabilecek Önlemler Raporu, Kuzgun Bilişim Danışmanlık Madencilik İnşaat Enerji Mimarlık Eğitim ve Ticaret Ltd. Şti., Teknokent Projesi.
• Chiabrando, F., Lingua, A., Piras, M., 2013. Direct Photogrammetry using UAV: Tests and First Results. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XL-1/W2, 2013 UAV-g2013, 4 – 6 September 2013, Rostock, Germany
• Crosta, G.B. and F. Agliardi, F., 2003. A methodology for physically based rockfall hazard assessment. Natural Hazards and Earth System Sciences, 3: 407–422
• Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Tabiat Varlıklarını Koruma Genel Müdürlüğü. 2018. https://tvk.csb.gov.tr/ankara-ili-sincan-ilcesi-zir-vadisi-dogal-sit-alani-dogal-sit-surdurulebilir-koruma-ve-kontrollu-kullanim-alani-olarak-tescil-edilmistir.-duyuru-366770 (Erişim Tarihi: 01.05.2023)
• Dadashzadeh, N., C. Aras, C., N. Yesiloglu, N., Bilgin, A., Duzgun, H.S.B, 2014. Analysis of Potential Rockfalls and Protection Measures for the Mardin Castle, Turkey. Eurock 2014 conference proceeding.
• Dinçer İ., Akın M., Orhan A., 2022. Kaya Düşmelerinin 3-Boyutlu Analizi: Kapadokya Bölgesinden Bir Örnek. Yer Mühendisliği Dergisi, 46-59.
• Dönmez, M., Akçay, A.E., Türkecan, A., Evcimen, Ö., Atakay, E. ve Görmüş, T., 2009. Ankara ve Yakın Çevresinin Tersiyer Volkanitleri. MTA Rapor No: 11164, Ankara.
• Ersoy, O., 2003. Soğumakta Olan Lav Akıntısının Patlamalı Çökmesi İle Oluşan Blok ve Kül Akışının ve Patlama Zonu Özelliklerinin İncelenmesi. Zir Çayı Lav Akışı Örneği, KB Ankara, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 141s., Ankara.
• Frattini, P., Crosta, G., Carrara, A., Agliardi, F., 2008. Assessment of rockfall susceptibility by integrating statistical and physically-based approaches. Geomorphology, 94, 419-437.
• Giordan, D., Manconi, A., Facello, A., Baldo, M., dell’Anese, F., Allasia, P., Dutto, F., 2015. Brief Communication: The use of an unmanned aerial vehicle in a rockfall emergency scenario Natural Hazards Earth Syst. Sci., 15, 163–169.
• Gonçalves, J.A., Henriques, R., 2015. UAV photogrammetry for topographic monitoring of coastal areas. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 104, 101–111.
• Guzzetti, F., Crosta, G., Detti, R., Agliardi, F., 2002. STONE: a computer program for the three dimensional simulation of rock-falls. Computers & Geosciences, 28, 1079–1093.
• Keskin, I., 2013. Evaluation of rock falls in an urban area: the case of Boğaziçi (Erzincan/Turkey). Environ Earth Sci, DOI 10.1007/s12665-013-2247-9.
• Öztürk, M.Z., Utlu, M., Şimşek, M., 2022. Kaya düşmesi tehlikesinin belirlenmesi ve önlenmesinde İHA tabanlı 3B modelleme çalışmaları: Murtaza Köyü örneği (Niğde), Yerbilimleri, 43 (2), 182-196.
• Polat, A., 2020. CBS Tabanlı 3B Kaya Düşmesi Analizi ve Veri Hzırlama Süreçleri: Kavak Köyü (Sivas-Türkie) Örneği. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt 25, Sayı 3.
• Sadagah, B., 2010. Rockfalls risk reduction and redesign of rock slopes using rocfall program. ISRM International Symposium 6th Asian Rock Mechanics Symposium - Advances in Rock Engineering, New Delhi, India.
• Sarro, R., Riquelm, A., García-Davalillo, J.C., Mateos, R.M., Tomás, R., Pastor, J.L., Cano, M., Herrera, G., 2018. Rockfall Simulation Based on UAV Photogrammetry Data Obtained during an Emergency Declaration. Application at a Cultural Heritage Site, Remote Sens., 10, 1923; doi:10.3390/rs10121923
• Saroglou, C., Asteriou, P., Zekkos, D., Tsiambaos, G., Clark, M. and Manousakis, J., 2018. UAV-based mapping, back analysis and trajectory modeling of a coseismic rockfall in Lefkada island, Greece. Natural Hazards and Earth System Sciences, 18, 321-333.
• Şasi, A. and Yakar, M., 2018. Photogrammetric modelling of Hasbey Dar'ülhuffaz (masjid) using an unmanned aerial vehicle. International Journal of Engineering and Geosciences, 3 (1), 6- 11.
• Şener, E., 2019. İnsansız Hava Araçları Kullanılarak Olası Kaya Düşmelerinin Coğrafi Bilgi Sistemleri Tabanlı 3D Modellenmesi: Kasımlar Köyü (Isparta-Türkiye) Örneği, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23 (2), 419-426.
• Tagliavini, F., Reichenbach, P., Maragna, D., Guzzetti, F. and Pasuto, A., 2009. Comparison of 2-D and 3-D computer models for the M. Salta rock fall, Vajont Valley, northern Italy. Geoinformatica, 13, 323–337.
• Topal, T., Akin, M., Ozden, U.A., 2007. Assessment of rockfall hazard around Afyon Castle, Turkey. Environ Geol, 53, 191–200.
• Topal, T., Akin, M. K., Akin, M., 2012. Rockfall hazard analysis for an historical Castle in Kastamonu (Turkey). Nat Hazards, 62, 255–274.
• Tunusluoglu, M. C., Zorlu K., 2009. Rockfall hazard assessment in a cultural and natural heritage (Ortahisar Castle, Cappadocia, Turkey). Environmental Geology, 56, 963–972.
• Uğur, H., Akpınar, N., 2003. Yenikent Zir Vadisinde Yer Alan Kum Ocaklarının Neden Olduğu Çevre Sorunları ve Bu Alanların Geri Kazanım Olanakları, Tarım Bilimleri Dergisi, 9 (1) 35- 39.
• Ulusay, R., Gokceoglu, C., Topal, T., Sonmez, H., Tuncay, E., Erguler, Z.A., and Kasmer, Ö., 2006. Assessment of environmental and engineering eeological Problems for the possible re-use of an abandoned rock-hewn settlement in Urgüp (Cappadocia), Turkey. Environmental Geology, 50, 473-494.
• Ulvi, A. and Toprak, A.S., 2016. Investigation of three-dimensional modelling availability taken photograph of the unmanned aerial vehicle; sample of kanlidivane church. International Journal of Engineering and Geosciences, 1(1), 1- 7.
• Utlu, M., Öztürk, M.Z., Şimşek, M., 2020. Rockfall analysis based on UAV technology in Kazıklıali Gorge, Aladağlar (Taurus Mountains, Turkey). International Journal of Environment and Geoinformatics 7(3): 239-251.
• Varol O.O., Mutluhan, A., Orhan A, Dinçer İ., 2023. Kaya Düşmelerinin 3-Boyutlu Olasılıksal Analizlerle ve Ampirik Yöntemlerle Değerlendirilmesi: Kayseri–Soğanlı Yerleşim Yeri Örneği. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 47:1–28.
• Vasuki Y., Holden, E., Kovesi, P., Micklethwaite, S. 2014. Semi-automatic mapping of geological Structures using UAV-based photogrammetric data: An image analysis approach. Computers & Geosciences, 69, 22–32.
• Wang, X., Zhang, L., Wang, S., Agliardi, F., Frattini, P., and Crosta, G.B., 2012. Field investigation and rockfall hazard zonation at the Shijing Mountains Sutra caves cultural heritage (China). Environmental Earth Sciences, 66, 1897-1908.
• Yesiloglu-Gultekin, N.,Gokceoglu, C.,Sonmez, H., 2012. Geohazard reconnaissance mapping for a settlement area. Environmental Earth Sciences, 66, 6, 1653-1666.