Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 617-1 ve 2 Boyutlu Takn Yaylm Alanlarnn Belirlenmesi; Cedar Nehri, ABD Örnei Ar.Gör.Osman Sönmez 1, Doç.Dr.Emrah Doan 1, Prof.Lütfi Saltaba 1, Ar.Gör.Gökmen Çeriba 2 1 Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, naat Mühendislii Bölümü, Sakarya osonmez@sakarya.edu.tr Tel: 0 264 295 5713, emrahd@sakarya.edu.tr Tel: 0 264 295 5749, saltabas@sakarya.edu.tr Tel: 0 264 295 5717 2 Sakarya Üniversitesi, Teknik Eitim Fakültesi, naat Mühendislii Bölümü, Sakarya gceribasi@sakarya.edu.tr Tel: 0 264 295 6510 Özet 2008 ylnda Iowa eyaletinin büyük bir bölümünde meydana gelen takn birçok konut ve iyerinin hasar görmesine ve birçok can kaybna yol açmtr. 2008 de yaanan taknda eyalet içerisinde yer alan 99 bölgeden 85 i afet bölgesi olarak ilan edilmi ve bu eyalet için tarihinde meydana gelen en büyük doal felaket olarak ilan edilmitir. Eyalet çapnda meydana gelen toplam hasar $10 milyar olarak tahmin edilmektedir. Yaklak olarak toplam hasar maliyetinin 3 te 1 i tarm arazilerinden kaynaklanmtr. Bu tarm arazileri de mevcut takn yaylm alannn yüzde 16 lk bir ksmn oluturmaktadr. Meydana gelen takn ile birçok kasaba tamamen sular altnda kalm ve 40 000 Iowalnn yerleim yerlerini tahliye etmesine yol açmtr. Takndan etkilen ehirlerden biriside Cedar Nehrinin tam ortasndan akt Waverly dir. Kn meydana gelen ar kar yalar ve baharn gelmesi ile artan iddetli yalar takn tetikleyen temel etkenler olmutur. 500 yl tekerrürlü bir takn debisinden daha büyük bir takn debisi ile Waverly ve Iowa Eyaleti takna maruz kalmtr. Waverly için, yüksek çözünürlüklü 1 boyutlu ve 2 boyutlu modelin birlikte çaltrlmas ile elde edilmi hidrodinamik model gelitirilmitir. Modelin gelitirilmesi amacyla kanal geometrisi, batimetrik arazi çalmas ve Iowa Üniversitesi bünyesindeki IIHR Hydroscience & Engineering in yapm olduu Lidar (Light Detection and Ranging) yüzey topografisi temini çalmalar ile oluturulmutur. Akm verileri USGS (United States Geological Survey) in 05458300 nolu akm ölçüm istasyonundan temin edilmitir. Pürüzlülük katsaylar ise National Land Cover Dataset arazi kullanm haritalar ve hava fotoraflarndan yararlanlarak tahmin edilmitir. Takn analizleri 1 boyutlu, 1 ve 2 boyutlu modellerin birlikte ele alnmas eklinde ayr ayr modellenmitir. 1 boyutlu modelleme için HecRas hidrolik program kullanlmtr. 1 ve 2 boyutlu modellerin birlikte ele alnd MikeFlood hidrodinamik program ile de 2 boyutlu takn simulasyonu yaplmtr. Hidrodinamik takn modeli, 2008 takn ile kalibre edilmitir. Çalmann iki ana amac bulunmaktadr. lki kararl aklar için takn yaylm haritalarnn elde edilmesidir. Elde edilen haritalar Iowa Flood Centerin Statewide Flooding Map projesi kapsamnda internetten vatandalarla paylalmtr. Takn haritalar 2, 5, 10, 25, 50, 100, 200 ve 500 yl tekerrürlü takn debileri için hazrlanmtr. Bu haritalar sayesinde su seviyesi ile takn riski arasndaki ilikinin kullanclar tarafndan rahatça tespit edilmesi salanmtr. Bu haritalar ile Waverly ehir planclarnn ve sakinlerinin potansiyel takn riskini bilerek buna göre kararlar almalar konusunda yardmc olaca düünülmektedir.
- 618 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon Çalmann ikinci amac ise, tasarlanm olan modelin farkl çözünürlük kalitesine sahip saysal yükseklik modelleri kullanlarak koturulmasdr. Bu sayede elde edilen takn yaylm haritalar kyaslanarak çözünürlüün, takn yaylm haritalar sonuçlarn nasl etkiledii tespit edilmitir. Determination of 1D and 2D Flood Inundation Area: Cedar River, USA Abstract In 2008 flooding occurred over a majority of Iowa, damaging homes, displacing residents, and taking lives. This disaster is the worst natural disaster in the state s history, after 85 of the 99 counties were federally declared disaster areas. Estimated damages to the state totaled $10 billion. Nearly one third of the total damage was to the agricultural community, including the inundation of 16 percent of all inundation area. Whole towns were underwater causing the evacuation of 40,000 Iowans. One of the city affected by the flood was Waverly City which is the Cedar River flow in side of it. Heavy winter snows and spring rainfall were caused flooding. State of Iowa and Waverly City lived this flood with discharge which is bigger than 500 years possibility. A high-resolution coupled one-dimensional/ two-dimensional (1D/2D) hydrodynamic model of Waverly City was developed. To develop the model, channel geometry was obtained from bathymetric surveys performed by IIHR Hydroscience & Engineering and combined with surface topography obtained from Light Detection and Ranging (LiDAR) surveys. Discharges datas were obtained from United States Geological Survey (USGS) stream gage 05458300.Roughness parameters were estimated using land use data from the National Land Cover Dataset and aerial photos. MikeFlood coupled 1D/2D hydrodynamic modeling software and 1D model were used flood analyses. The model was calibrated with 2008 flood. This study has two major objectives. The first objective of this study was to create steady flow inundation maps. Maps were also created corresponding to 10, 25, 50, 100, and 500 year return period floods. The maps help users to identify areas at risk of inundation from the associated stage or recurrence level. These maps can be used by residents and planners in Waverly City to help make informed decisions about potential risk from floods. The second objective of this study was to run the model with different resolution digital elevation models. Resolution effect was detected on flood inundation maps by this way. 1. Giri Doal afet olarak nitelendirilen doa olaylar, genelde doann iç dengelerini yeniden düzenlemesine yönelik döngünün doal sonuçlar olup, insan topluluklarnn bu döngüden zarar görmesi durumunda doal afet olarak adlandrlmaktadrlar (Klçer, 2000). Takn felaketi de bunlardan biri olup, büyüklüü, skl, oluumu, can ve mal kayb ile sosyoekonomik aktivitelere verdii zararlarla dünyann en büyük küresel tehlikesi olarak kabul edilmektedir (Jeb ve Aggarwal, 2008). Doal bir afet olan takn; bir akarsuyun, saanak yalar, kar örtüsünün erimesi, mevcut barajlardan kontrolsüz su dearj edilmesi sonucu sularn hzla yükselmesi ile akarsu yatan çevreleyen düz araziye tamas olaydr. Akarsuyun tad sedimentlerin topland bu araziye de takn yata denir. Sanayileme ve sektör çeitliliinin beraberinde getirdii kentleme aktivitesi, akarsu havzalarnn muhtelif kesimlerindeki insan faaliyetinin çeitliliini ve younluunu da büyük ölçüde arttrmaktadr. Bu durum ise havza bütünündeki hidrolojik dengeyi bozmakta ve sonuçta büyük miktarda can ve mal kaybna yol açan takn afetleri yaanmaktadr. Akarsu havzalar içinde büyüyen yerleimler, açlan yeni yollar ve kurulan yeni tesisler ile arazi yaps deimekte, elverisiz tarm yöntemleri ile topraklar daha youn bir ekilde kullanlmakta,
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 619 - ormanlar ve meralar tahrip edilmekte, tüm bu koullarda takn afetleri giderek daha büyük ve sk olarak görülmektedir (Özcan, 2007). Ayrca akarsular üzerinde yaplan mühendislik yaplar, bazen daha önce risk tamayan özelliklerin, risk olarak deerlendirilmesine yol açmaktadr. Bu da akarsu yata kenarndaki arazi kullanmlar için yaplacak risk yönetimi çalmalarnda baz yeni planlarn dikkate alnmasna neden olmaktadr. Bu planlarnda salkl bir ekilde yaplabilmesi ise çeitli senaryolarn düünülerek elde edilmi takn yaylm haritalarnn elde edilmesini gerektirmektedir. Bu sayede takn alann, taknn rotasn ve su tutmas muhtemel bölgeler belirlenerek bu dorultuda planlar yaplmas ve gerekli önlemlerin alnmasna faydas olabilecei düünülmektedir. Bu nedenle ABD, Iowa eyaleti içerisinde yer alan Waverly ehri ve ehrin tam ortasndan akan Cider Nehri çalma sahas olarak seçilmitir. 2008 ylnda büyük bir takn yaam ehir için farkl tekerrür aralklarna sahip takn debileri için, 1 ve 2 boyutlu takn yaylm haritalar hazrlanm ve elde edilen sonuçlar kyaslanmtr. Yine ayn bölge için 5m, 10m ve 30m çözünürlüklere sahip saysal yükseklik modelleri kullanlarak, çözünürlük kalitesinin model sonuçlarna etkisi aratrlmtr. 2. Çalma Sahas Waverly, Iowa eyaletinin kuzeydou ksmnda, Cedar Nehri boyunca uzanan bir ekilde konumlanmaktadr. Waverly City çalma sahas olarak seçilmi ve ekil 1 de gösterilmitir. Nehrin çalmaya konu olan ksm, havzann kuzeybatsndan güneydousu dorultusuna uzanan 23 km lik bir ksm kapsamaktadr. Tüm çalma alan 145.5 km 2 lik bir alan kapsamaktadr. Çalmaya konu olan Waverly ise 29.81 km 2 lik bir yüzölçümü sahiptir. Cedar Nehri nin çalma sahas içinde kalan ksmnda 5 adet köprü 1 adet baraj bulunmaktadr. USGS(United States Geological Survey) e ait 05458300 nolu akm gözlem istasyonu da bu 5 köprü içerisinde Horton Rd. köprüsü üzerinde kurulu bulunmaktadr. Bu gözlem istasyonu 1547 km 2 lik bir drenaj alanna sahiptir. 2001 tarihinden itibaren akm kaytlarna sahiptir. ekil 1.Waverly ve Janesville sehirlerine ait lokasyonlar Bu tarihler arasnda 12 tane pik akm gözlem deeri ölçülmütür. Bunlar içerisinde en büyüü 2008 ylnda 1489.46 m 3 /s (52600 cfs) olarak ölçülmütür. 05458300 nolu akm gözlem istasyonunda çok fazla akm kayd bulunmadndan yine ayn nehir üzerinde waverly
- 620 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon nin mansabnda bulunan Janesville ehrinde kurulu olan 05458500 nolu USGS akm gözlem istasyonuna ait akm deerleri istatistiksel yöntemlerle Waverly akm gözlem istasyonuna ötelenmi ve bu veriler modelin hidrolojik altyapsn hazrlamak için kullanlmtr. Janesville akm gözlem istasyonundan elde edilen pik akm verileri 1905 yl itibariyle balam ve toplamda 93 adet veri toplanmtr. Bu veriler içerisinde ölçülmü en büyük deer ise 1512 m 3 /s (53400 cfs) dir. Bu istasyon verileri kullanlarak Waverly için yaplacak hidrolojik modellere altyap oluturacak debi veri bankas oluturulmutur. 3. Model Datalarnn Hazrlanmas 3.1. Tarihsel Pik Debilerin Hesaplanmas 05458300 nolu akm gözlem istasyonunda çok fazla akm kayd bulunmadndan yine ayni nehir üzerinde Waverly nin 19.5 km mansabnda bulunan Janesville ehrinde kurulu olan 05458500 nolu USGS akm gözlem istasyonuna ait akm deerleri istatistiksel yöntemlerle Waverly akm gözlem istasyonuna ötelenmi ve bu veriler modelin hidrolojik altyapsn hazrlamak için kullanlmtr. Öteleme için seçilen yöntem USGS in 2001 ylnda hazrlam olduu TECHNIQUES FOR ESTIMATING FLOOD-FREQUENCY DISCHARGES FOR STREAMS IN IOWA raporundan faydalanlarak yaplmtr. Bu çalmaya göre Iowa eyaleti çeitli hidrolojik bölgelere ayrlm ve bu bölgeler için regresyon katsaylar üretilmitir. lgili çalmann, akm gözlem istasyonu bulunan nehirlerin akm gözlem istasyonu bulunmayan ksmlar için gelitirilmi denklemler kullanlarak Waverly için tarihsel takn pik deer kaytlar elde edilmitir. Elde edilen hidrolojik datalara ait saçlm diyagram ekil 2 de verilmitir. ekil X. Yllk pik akmlar saçlm diyagram 3.2. Tekerrürlü Takn Debilerin Hesaplanmas Yaplan çalmaya ait sonuçlar FEMA (Federal Emergency Management Agency) tarafndan yürütülen projeler kapsamnda da kullanlacandan FEMA nn takn debisi hesaplarnda Tekerrür Aral Tablo 1. Tekerrürlü Takn Debileri Takn Debisi 0.05 lik Güven Aral 0.95 lik Güven Aral 500 1631.4 2447 1439 200 1401.8 2040 1241 100 1232.5 1746 1093 50 1064.4 1465 947 25 899.8 1113 754 10 681.5 863 609 5 513.8 627 462 2 282.6 332 255
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 621 - kullanlmasn tavsiye ettii Log-Pearson Tip III hesaplama yöntemini temel alan Bulletin 17 B yöntemi kullanlmtr. Takn debisi hesabnda HEC-SSP paket program kullanlarak 2, 5, 10, 25, 50, 100, 200, 500 yl tekerrürlere sahip takn debileri hesaplanmtr. Elde edilen sonuçlar Tablo 1 ve ekil 3 de verilmitir. ekil 3. Tekerrürlü takn debileri saçlm diyagram 3.3. Arazi Modelinin Elde Edilmesi Saysal yükseklik modelleri (DEM) 1 boyutlu model için kesitlerin, 2 boyutlu modeller için ise mesh lerin tanmlanmasnda kullanlmaktadr. DEM ler ise kanal boyunca yaplan arazi taramalar sonucu elde edilen kanal batmetrisi ve LIDAR taramalar sonucu elde edilen arazi topogrofisinin birletirilmesi ile elde edilmitir. Bu birletirme ilemi ArcGIS program kullanlarak nehir boyunca ölçülen kesitlerin TIN yapsna dönütürülüp LIDAR verilerinden üretilmi 1 m hassasiyetli DEM lere kanal boyunca ilenmesiyle yaplmtr. Bu ilemin yaplmasndaki temel neden havza çapnda yaplan LIDAR ölçümlerinin nehir üzerinde su yüzeyini alglamas ve nehir batmetrisi hakknda bilgi vermemesidir. LIDAR olcumu nehir seviyesinin çok az olduu bir zamanda yaplm olmasna ramen çalmann hassas olmas ve daha doru sonuçlar elde edilmek istendiinden yaplan arazi çalmalaryla elde edilen batmetri ile nehir geometrisi revize edilmitir. Elde edilen yeni arazi modeline ait bir kesit ile revize edilmemi arazi modeline ait ayni konumu gösteren bir kesit ekil 4 de gösterilmitir. ekilden de anlalabilecei gibi model içerisinde nehir araziden daha belirgin bir ekilde ayrlm ve daha doru bir arazi modeli elde edilmitir. ekil 4. Revize öncesi ve sonrasna ait arazi modeli görüntü kesitleri.
- 622 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon 4. Hidrodinamik Modeller 4.1. 1 Boyutlu Model 1 boyutlu model analizinde Hec-RAS hidrodinamik paket program kullanlmtr. Bu amaçla ArcGIS program kullanlarak saysallatrlm nehir boyunca topografya ve batmetrinin gerektirdii aralklarla nehir boyunca kesitler oluturulmu, sahil çizgileri belirlenmitir, yine köprü giri ve çklarna Hec-RAS programna uygun ekilde etkisiz ak alanlar (ineffective flow area) konumlandrlmtr (ekil 5). Pürüzlülük katsaylar ise National Land Cover Dataset arazi kullanm haritalar ve hava fotoraflarndan yararlanlarak hazrlanm arazi kullanm modelleri kullanlarak kesitlere ilgili pürüzlülük deerleri atanmtr. ArcGIS program ile Hec-RAS arasnda ara yüz oluturarak veri geçiini salayan HEC-GeoRAS program kullanlarak, hazrlanm saysal model Hec-RAS a aktarlmtr. ekil 5. ArcGIS Ortamnda Saysallatrlarak Hec-RAS a Aktarlm Model Görünümü 4.2. 1 ve 2 Boyutlu (Coupled) Model Bu çalmada iki boyutlu hidrodinamik modelleme için Mike 21 program, 1 boyutlu modelleme için ise Mike 11 program kullanlmtr. Bu modeller MikeFlood program altnda birbirlerine balanarak birlikte çalmalar salanmtr (ekil 6). Modelde nehir yata kesitlerle 1 boyutlu olarak takn yata ise oluturulan batimetri dosyas ile 2 boyutlu olarak temsil edilmitir. ekil 6. Yanal ba ematik yaps
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 623-4.3. Model Kalibrasyonu 1 ve 2 boyutlu modellerin, hidrolik ve hidrolojik altyaplar tamamlandktan sonra çalma sahasn doru bir ekilde temsil etmesi için 2008 ylnda meydana gelen takn ile kalibre edilmilerdir. Bu amaçla 2008 ylnda meydana gelen takn esnasnda köprülerde ölçülmü su seviyeleri ile model sonucu elde edilen su yüzü profili kyaslanarak hassas bir model elde edilmeye çallmtr (ekil 7-8). ekil 7. Model kalibrasyonu ve 2008 takn esnasndaki maksimum su seviyeleri ekil 8. Kalibre edilmi model sonuçlar (Srasyla HecRAS ve MikeFlood) Kalibre edilmi HecRas ve Mike Modelleri ile 2008 takn yaylm alanlar elde edilmitir. Elde edilen sonuçlar kyaslandnda Mike Modelinin gerçee daha yakn sonuçlar verdii gözlenmitir (ekil 9-11).
- 624 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon ekil 9. 2008 Yl Takn yaylm ve model sonucu kyas-1 ekil 10. 2008 Yl Takn yaylm ve model sonucu kyas-2 ekil 11. 2008 Yl Takn yaylm ve model sonucu kyas-3 ekil 9 ve 11 arasn dada takn esnasnda havadan çekilen fotoraflar ile Mike model sonuçlar kyaslanm ve gerçee çok yakn sonuçlar verdii tespit edilmitir. ki model ait farkl tekerrür aralklarna ait takn yaylm alanlar belirlenmi ve toplam takn altnda kalan alanlar Tablo 2 de kyaslanmtr. Tablo 2. Farkl tekerrür aralklarna ait takn yaylm alanlar Takn Tekerrür Aral (Yl) 2 5 10 25 50 100 200 500 Su Altnda Kalan Alanlar (km 2 )- Mike 8.40 8.50 11.30 12.70 13.70 15.00 16.10 17.20 Su altnda Kalan Alanlar (km2)- HecRas 8.39 10.74 11.94 13.04 13.84 14.67 15.37 16.11
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 625 - Elde edilen sonuçlar nda taknn ehir merkezine ulat 100 yl ve üzerindeki takn tekerrürlerinin gerçeklemesi durumunda takn yaylmlar için 1 boyutlu HecRas modelinin takn yaylm alann iyi temsil edememesinden ötürü gerçekçi sonuçlar elde edilememitir. 2 boyutlu Mike modelinin ehir merkezi bata olmak üzere tüm takn yatan çok iyi temsil ederek gerçekçi sonuçlar elde edilmesini salad tespit edilmitir. Buna göre 2 boyutlu model kullanlarak elde edilen takn yaylm haritalar ekil 12 de verilmitir.
- 626 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon ekil 12. Farkl tekerrür aralklarna ait takn yaylm haritalar Elde edilen sonuçlar nda 500 yl tekerrüre sahip takn olmas durumunda krsal ve ehir merkezinde olmak üzere toplamda 1047 binann takndan etkilendii tespit edilmitir (ekil 13). BinaSays 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 TakndanEtkilenenBinalarnKullanmAmacDalm 35 59 2 422 Tarmsal Ticari Eitim Umumi Hükümetve Askeri 5 2 4 BinaKullanm Amac 43 475 Salk Endüstriyel Sos.veKült. Konut ekil 13. 500 yllk tekerrürlü takn yaylm risk dalm Bu binalarn büyük bir ksmn konut ve halkn sk kulland umumi olarak snflandrlan binalar oluturmaktadr. Yine ehir merkezinde bulunan 2 adet hastane ve 2 adet eitim merkezi de takna maruz kalan alanlar arasnda yer almaktadr. 4 adet endüstriyel amaçl kullanlan binada ise minumum su seyiyesi 60 cm civarnda olup meydana getirecei zarar konutlara kyasla büyük olacandan riski arttrmaktadr (ekil 14).
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 627 - TakndanEtkilenenBinalarnDerinlikDalm BinaSays 400 350 300 250 200 150 100 50 0 70 347 267 190 92 58 24 20 7 7 4 3 1 1 8 2 1 2 >.25.25.50.50.75.751.00 1.001.25 1.251.50 1.501.75 1.752.00 2.002.25 2.252.50 2.502.75 2.753.00 3.003.25 2.253.50 3.503.75 3.754.00 4.004.25 4.254.50 SuDerinlii (m) ekil 14. 500 yllk tekerrürlü takn yaylm risk derecesi Hükümet ve askeriyeye ait baz binalarda risk altnda olduu elde edilen sonuçlardan tespit edilmitir. ehir merkezinde bulunan ve otoyol balants olan köprülerin açk olmas trafii etkilemekle birlikte su seviyesi yüksek olduundan yine de risk tamaktadr. 10m lik altlklar ile yaplan analiz sayesinde ehir içerisinde bulunan yollar ve risk durumlar da tespit edilebilmesi ile yaplacak olan takn yönetim planlarna olanak salamaktadr. 4.4. Farkl Çözünürlüklere Sahip Saysal Yükseklik Modellerinin Takn Yaylmna Etkisi Saysal yükseklik modelleri kalitesinin, üretilen takn yaylm haritalarna etkisinin aratrlmas amaçlanmtr. Bunun için, çalma sahas içerisinde ehir merkezi ve ksmen tarmsal amaçl kullanlan arazilerin bulunduu bir alan uygulama sahas olarak seçilmitir. Bu çalma sahasna ait 5m, 10m ve 30m çözünürlüklere sahip saysal yükseklik modelleri çalmada altlk olarak kullanlmtr. Saysal yükseklik modellerindende görülecei gibi çözünürlüün azalmas ile yükseklik farknn koybolduu, özellikle ehir merkezi gibi yükselik farknn çok olduu yerlerde düük çözünürlüe sahip yükseklik modellerinin ayrntlar yanstamad gözlenmektedir. Çözünürlük farknn sonuçlara etkisini irdelemek için ekil 15 de verilen saysal yükseklik modelleri 1 ve 2 boyutun birlikte ele alnd takn modeli ile analiz edilmitir. Elde edilen takn yaylm haritalar ile takna maruz kalan alanlarn, saysal yükseklik modeline göre deiimi tespit edilmitir. Sonuçlar Tablo 3 ve ekil 16 da gösterilmitir.
- 628 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon ekil 15. 5m, 10m ve 30m çözünürlüklere sahip saysal yükseklik modelleri Tablo 3. Fakl çözünürlük ve tekerrürler için takn etkisi altnda kalan alanlar Takn Tekerrür Aral (Yl) 2 5 10 25 50 100 200 500 Su Altnda Kalan Alanlar (km 2 )-5m 1.09 1.45 1.65 2.08 2.41 3.32 3.68 4.21 Su Altnda Kalan Alanlar (km 2 )-10m 1.10 1.47 1.66 2.10 2.48 3.34 3.75 4.22 Su Altnda Kalan Alanlar (km 2 )-30m 1.17 1.49 1.71 2.12 2.52 3.35 3.78 4.23 ekil 16. Farkl çözünürlükler ve tekerrürler için takn yaylm alanlar Takn yaylm alanlarnn, saysal yükseklik modelinin kalitesinin dümesi ile artt gözlenmitir. Bunun sebebi olarak çözünürlüün azalmas, her bir hücre içerisinde kalan yükseklik ortalamasnn dümesi, takn esnasnda suyun yaylacak olduu alann tam olarak temsil edilememesi neticesinde gerçei yanstmayan, suyun ulaamayaca alanlara ulamasna yol açmtr. Yükseklik farknn ksa mesafelerde deimedii, yüzeysel ayrntlarn fazla olmad tarmsal arazilerde, çözünürlük farknn takn yaylm alann fazla etkilemedii fakat ehir merkezleri gibi yükseklik farklarnn ksa mesafelerde deitii alanlarda, saysal yükseklik modellerinin çözünürlüünün ayrntlar ortaya çkarmada ve daha doru bir takn yaylm haritasnn elde edilmesinde etkili olduu gözlenmitir. Su derinliinin ise saysal yükseklik modelinin çözünürlüünün artmas ile art gözlenmitir (ekil 17). Çözünürlüün artmas ile yüzeydeki yükseklik deiiminin model tarafndan alglanmas ile suyun gerçei yanstacak bir biçimde takn yatanda önüne çkan engeller arkasnda birikmesi neticesi yüksek çözünürlüe sahip modellerde daha yüksek su seviyelerinin elde edilmesine sebep olmaktadr.
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 629 - ekil 17. Farkl çözünürlükler ve tekerrürler için takn su seviyesi 5. Sonuç ve Öneriler Kalibre edilmi 1 boyutlu model ve coupled model 2008 yl takn ile analiz edilmitir. Elde edilen sonuçlar, takn esnasnda havadan çekilmi fotoraflarla kyaslanmtr. Coupled modelin gerçee çok yakn sonuçlar verdii tespit edilmitir. Buna göre 2008 yl takn srasnda çalma sahas içerisinde 16,41 km2 alan takna maruz kalmtr. Waverly ehir merkezinin büyük bir ksm takndan etkilenmitir. 1 boyutlu modelde çalma sahas, balangç ve biti noktalar arasnda belirli arallarla oluturulmu kesitler ile hem nehir yata hem de takn yata temsil edilmektedir. ki kesit arasna ait topografik ve batimetrik özellikler ise enterpolasyon yaplarak belirlenmektedir. Bu nedenle çalma sahas sadece girilmi olan kesitler ve aralarnda oluturulan enterpolasyon ile tanmlanmaktadr. Bu ise iki kesit arasnda buluna bilecek deiim ve ayrntlarn modele yanstlmasn engellenecektir. Özellikle topografyann hzl deitii yerler ve ehir merkezlerinde bu modeli kullanmak baz handikaplara neden olacaktr. Coupled model de ise nehir yata kesitler ile belirlenirken suyun yayld takn yata 2 boyutta saysal yükseklik modelinden üretilmi hücresel a yaps (mesh) ile temsil edilmektedir. Her hücre için yaplan takn ve kuruluk hesab ile taknn hücre hücre yaylm gerçee yakn dorulukla hesaplanabilmektedir. Topografyann karmak olduu alanlar ile yükseklik farknn çok sk deitii, ayrntlarn fazla olduu ehir merkezi ve yerleim alanlarnda takn analizleri yaplrken coupled modellerin tercih edilmesi daha gerçekçi sonuçlarn elde edilmesini salamaktadr. Çalmada 5m, 10m ve 30 m çözünürlüklere sahip saysal yükseklik modelleri kullanlarak takn yatan temsil eden üç farkl hücresel a yaps oluturulmutur. Bu üç farkl model ayn koullar için takn analizlerine tabii tutulmu ve sonuçlar kyaslanmtr. 30 m çözünürlüe sahip modelde takn alan dier çözünürlüklere kyasla daha büyük çkmtr. Bu fark saysal yükseklik modelinin 30 m lik açklklara sahip hücrelerde yükseklik ortalamasnn dümesi neticesi takn sularnn ulaamayaca alanlara ulamas sonucunda meydana gelmitir. Takn sularnn daha geni alanlara ulamas nedeniylede takn su derinlii olmas gerekende daha düük seviyede tespit edilmitir. Tespit edilen bu sorunlar kullanlan altlklarn çözünürlük kalitesiyle ilgilidir. Türkiye de takn risk haritalarnn elde edilmesi amacyla kullanlan en temel altlklardan olan topografik haritalar için ülke genelini kapsayan en büyük ölçek 1/25000 dir. Bu ölçekte salanan ayrnt düzeyi ve doruluk birçok faaliyet açsndan yeterli deildir. Risk belirleme ve risk yönetimi çalmalar için gerekli olan verinin doru ve kaliteli bir ekilde salanmas için konumsal altlklarn önemli bir bölümünün hava fotoraflar, uydu ve LDAR görüntüleri ile sabit ya da hareketli alglayclardan salanmas gerekmektedir. Takn öncesi, takn an ve sonras için bu süreçlere etki eden tüm parametreler ve bunlar üzerindeki deiimler ile kararszlk ve belirsizlik durumlarnn dikkate alnd, önleme, müdahale, kurtarma ve zarar azaltma senaryolarn da kapsayan bir çerçevede, veri toplama ve eriimi için bu teknolojileri kullanlarak gerçekletirilecek daha geni kapsaml bir çalma sonucu elde edilecek takn risk haritalar daha doru ve yararl olacaktr.
- 630 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon 6. Kaynaklar Jeb, D. N. ve Aggarwal, S. P., 2008. Flood inundation hazard modeling of the River Kaduna using remote sensing and geographic information systems, Journal of Applied Sciences Research, 4 (12), Sayfa 1822-1833 Klçer, Ü., 2000. Meteorolojik kaynakl doal afetler, Alt komisyon raporu, Ankara, Türkiye. Özcan, O., 2007. Sakarya Nehri Alt Havzas'nn Takn Riski Analizinin Uzaktan Alglama ve CBS ile Belirlenmesi Sönmez, O., 2013. Nehirlerde 2 Boyutlu Takn Modellemesi ve Takn Haritalarnn Oluturulmas, Doktora Tez Çal