TAŞKIN ARAŞTIRMALARINDA ÇOK KRİTERLİ KARAR VERME ANALİZİ VE HİDROLOJİK MODELLEMELERİN UZAKTAN ALGILAMA VE CBS ENTEGRASYONU İLE KARŞILAŞTIRILMASI



Benzer belgeler
Taşkınların Haritalanmasında HEC-GeoRAS ve HEC-RAS ın Kullanımı: Havran Çayı Örneği (Balıkesir) Çalışmada baraj yapımı çalışmalarının olduğu İnboğazı

TAŞKIN RİSK ALANLARININ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE İNCELENMESİ

CBS DESTEKLİ TAŞKIN ALANLARININ BELİRLENMESİ: KAVAKÖZÜ DERESİ ÖRNEĞİ GIS AIDED DETERMINATION OF FLOOD AREAS: KAVAKÖZÜ CREEK CASE STUDY

MOCKUS HİDROGRAFI İLE HAVZA & TAŞKIN MODELLENMESİNE BİR ÖRNEK: KIZILCAHAMAM(ANKARA)

KELKİT ÇAYI TAŞKIN RİSK HARİTALARININ CBS KULLANILARAK OLUŞTURULMASI VE CBS İLE TAŞKIN RİSK ANALİZİ

ArcGIS ile Su Yönetimi Eğitimi

Determination of Flood Risk in Agva. Ağva nın Taşkın Riskinin Belirlenmesi

TAŞKIN RĐSK ANALĐZĐNDE HĐDROLOJĐK MODELLEME VE ÇOK KRĐTERLĐ KARAR VERME YÖNTEMĐ

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ 3D&Spatial Analyst ve ModelBuilder Eğitimi

Şehir Plancıları için İleri Seviye ArcGIS Eğitimi

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLERİ SEVİYE EĞİTİMLERİ 3D-SPATİAL ANALİZ ve MODEL BUİLDER

KIZILIRMAK NEHRİ TAŞKIN RİSK HARİTALARI VE ÇORUM-OBRUK BARAJI MANSABI KIZILIRMAK YATAK TANZİMİ

TAŞKIN ALANLARININ CBS VE UZAKTAN ALGILAMA YARDIMIYLA BELİRLENMESİ VE RİSK YÖNETİMİ; SAKARYA HAVZASI ÖRNEĞİ

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ YARDIMIYLA HAVZA KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

EROZYON MODELİNİN GELİŞTİRİLMESİ & HAVZA VERİTABANININ OLUŞTURULMASI. Doğu Karadeniz Havzasının Su Çerçeve Direktifi Sınıflandırma Sistemi

EFFECT OF SPATIAL RESOLUTION ON WATERSHED CHARACTERISTICS: AFYONKARAHISAR CAY STREAM WATERSHED

ÇOK ZAMANLI UYDU GÖRÜNTÜLERİ VE CBS İLE ALİBEYKÖY BARAJI VE YAKIN ÇEVRESİNİN ARAZİ KULLANIMI ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

TAŞKIN YÖNETİMİNDE MODELLEME ÇALIŞMALARI

2. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu UZAL-CBS 2008, Kayseri.

EROZYONUN KANTİTATİF OLARAK BELİRLENMESİ. Dr. Şenay ÖZDEN Prof.Dr. Nuri MUNSUZ

3. Ulusal Taşkın Sempozyumu, Nisan 2013, İstanbul

Araştırma Görevlisi İSMAİL ÇÖLKESEN

SAKARYA NEHRİ ALT HAVZASI NIN TAŞKIN RİSKİ ANALİZİNİN UZAKTAN ALGILAMA VE CBS İLE BELİRLENMESİ. Hidrojeoloji Müh. Orkan ÖZCAN

ORMANCILIKTA KULLANILAN FARKLI VERİ KAYNAKLARINA SAHİP SAYISAL YÜKSEKLİK MODELLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

GÜLSER FİDANCI ZİRAAT MÜHENDİSİ UNIVERSITY OF STIRLING 28 ARALIK NİSAN 2013

ArcGIS ile Tarımsal Uygulamalar Eğitimi

Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) Ortamında Farklı Yüzey Modellerinin Oluşturulması: Bursa-Mustafakemalpaşa Sulama Projesi Alanı Örneği

18. ESRI KULLANICILAR KONFERANSI

Sevim Yasemin ÇİÇEKLİ 1, Coşkun ÖZKAN 2

Aşağı Sakarya Nehrinde taşkın yayılım haritalarının elde edilmesi

PORSUK HAVZASINDA HEYELAN RİSK HARİTALARININ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE OLUŞTURULMASI

DERE YATAĞI ISLAH PROJELERİNDE KANAL ENKESİTLERİNİN AUTOCAD CİVİL 3D İLE OLUŞTURULMASI

YTÜ İnşaat Müh. Bölümü Dersler BOĞAZİÇİ ÜNİ. ODTÜ Kodu Adı Adı Kodu Adı Kodu. Environmental Eng. CE 421

T.C. ORMAN ve SU İŞLERİ BAKANLIĞI

ÖĞRETĠM ELEMANLARININ ÖZGEÇMĠġLERĠ

Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Sayısal Yükseklik Modelinden Topoğrafik ve Morfolojik Özelliklerin Üretilmesi

HEC serisi programlarla Ardışık barajların taşkın önleme amaçlı işletilmesi Seyhan Havzasında Çatalan-Seyhan barajları örneği

Türkiye deki En Büyük Taşkınların Zarf Eğrileri *

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ VE UZAKTAN ALGILAMA TEKNOLOJİLERİ İLE ARKEOLOJİK ALANLARIN ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ VE ÇORUM İLİ UYGULAMASI

TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon

MERİÇ NEHRİ TAŞKIN ERKEN UYARI SİSTEMİ

Yüzey Suları Coğrafi Bilgi Sistemi; Tokat İli Örneği. Geographic Information System of Surface Waters; Tokat Province Sample

SU KEMERLERİNİN 3D MODELLENMESİNDE UZAKTAN ALGILAMA VE CBS KULLANIMI; KURŞUNLUGERME/İSTANBUL ÖRNEĞİ

ONDOKUZMAYIS İLÇESİ NDE (SAMSUN) AFETE YÖNELİK CBS ÇALIŞMALARI

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (CBS) DESTEKLİ TAŞKIN VERİ TABANININ OLUŞTURULMASI: TEKİRDAĞ İLİ MARMARA KIYI HAVZALARI ÖRNEĞİ

Jeoloji Mühendisleri için ArcGIS Eğitimi

Aksaray Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Bölümü

TÜRKİYE ULUSAL HİDROLOJİ KOMİSYONU YÜRÜTME KURULU TOPLANTISI ve ÇALIŞTAYI

UZAKTAN ALGILAMA VE CBS YÖNTEMLERİ KULLANILARAK AKIŞ EĞRİ NUMARALARINDAN EŞEN ÇAYI HAVZASI İÇİN TAŞKINLARIN BELİRLENMESİ

Sayısal Yükseklik Modellerinin Arazi Boy kesitlerinin Çıkarılmasında Kullanımı. Use of DEM in Creating Land Profile Sections

TÜRKİYE TAŞKIN BİLGİ SİSTEMİ (TABİS)

Sayısal Yükseklik Modelinden Yararlanılarak Bazı Havza Karakteristiklerinin Belirlenmesi: Bursa Karacabey İnkaya Göleti Havzası Örneği

Havza. Yağış. Havza. sınırı. Havza. alanı. Akarsu ağı. Akış Havzanın çıkış noktası (havzanın mansabı) Çıkış akımı

THE DESIGN AND USE OF CONTINUOUS GNSS REFERENCE NETWORKS. by Özgür Avcı B.S., Istanbul Technical University, 2003

ORMAN YOLLARININ UZAKTAN ALGILAMA VE CBS İLE PLANLANMASININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Fethiye ÖÇK Bölgesi Arazi Örtüsü/Arazi Kullanımı Değişim Tespiti

Bursa İl Sınırları İçerisinde Kalan Alanların Zemin Sınıflaması ve Sismik Değerlendirme Projesi

EŞEN ÇAYI HAVZASI TAŞKIN DEBİSİNİN UZAKTAN ALGILAMA VE CBS YÖNTEMLERİ KULLANILARAK AKIŞ EĞRİ NUMARALARINDAN BELİRLENMESİ

Karaelmalar Deresi Taşkın Koruma Yapısının Yapılma Amacının Coğrafi Bilgi Sistemleri Yardımıyla Ortaya Konulması

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE AFET VE ACİL DURUM YÖNETİM BİLGİ SİSTEMLERİ

Çorum İli Taşkın Tehlikesinin Analitik Hiyerarşi Yöntemi Kullanılarak İncelenmesi

Yeşilırmak Havzası Taşkın Yönetim Planının Hazırlanması Projesi

İSTANBUL DERELERİNİN TAŞKIN DEBİLERİNİN TAHMİNİ ESTIMATION OF FLOOD DISCHARGE IN ISTANBUL RIVERS

BURSA ĠLĠ ĠÇĠN ZEMĠN SINIFLAMASI VE SĠSMĠK TEHLĠKE DEĞERLENDĠRMESĠ PROJESĠ

FOTOGRAMETRİ DAİRESİ BAŞKANLIĞI FAALIYETLERI

yılda 50 olan taşkın sayısı, 1990 lı yıllarda 100 e ulaşmış ve son yıllarda da bu kayıtların da üstüne çıkarak dünyanın bir çok yerinde taşkın afeti m

EN BÜYÜK OLASILIK YÖNTEMİ KULLANILARAK BATI ANADOLU NUN FARKLI BÖLGELERİNDE ALETSEL DÖNEM İÇİN DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Toprak Taşlılığı 1 > %10 2 > %10 Potansiyel Toprak Erozyon Riski. Gerçek Toprak Erozyon Riski Fournier-Yağış İndeksi a

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

UA Teknikleri Kullanılarak Taşkın Alanlarının Belirlenmesi ve Bölgesel Taşkın Frekans Analizinin Batı Karadeniz Bölgesinde Uygulanması

AKARSULARDA KİRLENME KONTROLÜ İÇİN BİR DİNAMİK BENZETİM YAZILIMI

Curriculum Vitae. Degree Profession University Year. MSc Remote Sensing Gebze Institute of Technology 2009

TAŞINMAZ DEĞER HARİTALARININ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE ÜRETİLMESİ

Kentsel Bilgi Modelleme (CIM) ve Veri Madenciliği

CORINE LAND COVER PROJECT

DETERMINATION OF VELOCITY FIELD AND STRAIN ACCUMULATION OF DENSIFICATION NETWORK IN MARMARA REGION

ŞEHİRSEL GELİŞMENİN İSTANBUL SELLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Coğrafi Bilgi Sistemleri Destekli Taşkın Hidrolik Modeli

KONUMSAL VERİNİN ELDE EDİLMESİNDE MOBİL CBS OLANAKLARI: GELENEKSEL YÖNTEMLERLE KARŞILAŞTIRMA. Fatih DÖNER

Mekânsal Analizler ve Arc Hydro

Haritacılık Bilim Tarihi

TARIM VE KÖYİŞLERİ BAKANLIĞINDA COĞRAFİ BİLGİ SİSTEM TARIMSAL ÜRETİMİ GELİŞTİRME GENEL MÜDÜRLÜĞÜNDE TAMAMLANMIŞ VEYA MEVCUT OLAN ÇALIŞMALAR

by Karin Şeşetyan BS. In C.E., Boğaziçi University, 1994

UZAKTAN ALGILAMA- UYGULAMA ALANLARI

Karadeniz ve Ortadoğu Bölgesel Ani Taşkın Erken Uyarı Projesi

Karadeniz Teknik Üniversitesi, GISLab Trabzon.

COMPARING THE PERFORMANCE OF KINEMATIC PPP AND POST PROCESS KINEMATICS METHODS IN RURAL AND URBAN AREAS

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

Coğrafi Bilgilerin Harita Servisleri ile Paylaşımına Yönelik Uygulama Örnekleri

TARBİL Kapsamında Uydu ve Yersel Veri Tespit, Kayıtçı İşlem Yönetim Sistemi Geliştirilmesi

Jeodezi ve Coğrafi Bilgi Teknolojileri A.B.D.

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ İLE MEKANSAL ANALİZ. Mehmet Fatih DÖKER

İKLİM DEĞİŞİKLİĞİNİN SU KAYNAKLARINA ETKİSİ PROJESİ

Prof.Dr. Tolga Elbir

Uzaktan Algılama Uygulamaları

Arazi örtüsü değişiminin etkileri

EK-3 NEWMONT-OVACIK ALTIN MADENİ PROJESİ KEMİCE (DÖNEK) DERESİ ÇEVİRME KANALI İÇİN TAŞKIN PİKİ HESAPLAMALARI

Elektronik Sosyal Bilimler Dergisi ISSN: Bahar-2006 C.5 S.16 (57-67) YÜZEY SULARI COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ : TOKAT İLİ ÖRNEĞİ

Transkript:

TAŞKIN ARAŞTIRMALARINDA ÇOK KRİTERLİ KARAR VERME ANALİZİ VE HİDROLOJİK MODELLEMELERİN UZAKTAN ALGILAMA VE CBS ENTEGRASYONU İLE KARŞILAŞTIRILMASI İrfan Akar 1, Derya Maktav 2 1 Marmara Üniversitesi, Ortadoğu Araştırmaları Enstitüsü, Ortadoğu Coğrafyası Anabilim Dalı, irfanakar@gmail.com 2 İstanbul Teknik Üniversitesi, Jeodezi ve Fotogrametri Müh. Bölümü, Uzaktan Algılama Anabilim Dalı, dmaktav@ins.itu.edu.tr ÖZET Taşkınlar insanların ekonomik ve sosyal yaşamını etkileyen önemli doğal afetlerden biridir. Günümüzde taşkın araştırmaları için birçok yöntem kullanılmaktadır. Özellikle uydu teknolojilerindeki ilerlemeler ve coğrafi bilgi sistemi (CBS) alanındaki yenilikler taşkın gibi doğal afetlerin araştırılmasında çok önemli avantajlar sağlamaktadır. Bu çalışmada da taşkın araştırmasına yönelik farklı iki yöntem uygulanmış ve bu yöntemler karşılaştırılmıştır. Kullanılan yöntemlerden bir tanesi, karar vericilere çok sayıda ve karmaşık konularla ilgili karar verebilmeleri konusunda yardımcı olan çok kriterli karar verme analizi dir (ÇKKVA). Havzadaki taşkın riskinin temel elemanlarını, havzanın coğrafi özellikleri ile taşkın karakteristikleri oluşturmaktadır. Bu yöntem ile ilgili işlemler ArcGIS 9.2 yazılımının Spatial Analysis modülü ile gerçekleştirilmiştir. Diğer yöntemi ise, uygulamaları HEC- GeoRAS (ArcGIS 9.2) ve HECRAS 4.0 (Hydrologic Engineering Centers River Analysis System) hidrolik yazılımlarında gerçekleştirilen hidrolojik modellemeler oluşturmaktadır. Bu yöntemde modelin temeli geometrik verilerdir. Bu veriler; akarsular, akarsu kıyıları, akış yolları, en kesitler ve arazi kullanımıdır. Çalışma alanına ait geometrik veriler, HEC-GeoRAS ta üretilmiş ve diğer veriler de bu kısımda tamamlanmıştır. Veriler daha sonra HEC-RAS yazılımına aktarılmıştır. Geometrik verilerin girişi tamamlandıktan sonra, modellemenin yapılacağı alandaki akarsuya ait akım verileri girilmiştir. Taşkın risk çalışmaları için yapılan hidrolojik ve hidrolik modellemede, 25 yıllık maksimum taşkın debileri kullanılarak 10, 50 ve 100 yıllık taşkın debileri hesaplanmış ve elde edilen değerlere göre hidrolik modelleme yapılarak taşkın risk haritaları oluşturulmuştur. Yapılan çalışmada taşkın riski; havzanın dijital yüzey modeli, eğim, bakı, jeolojik özellikler, toprak özellikleri ve arazi kullanımı olmak üzere 6 parametreye bağlı olarak düşünülmüştür. Kullanılan Hec-GeoRAS ve HEC-RAS yazılımlarında modellemenin daha gerçekçi yapılabilmesi için daha fazla veriye gereksinim bulunmaktadır. Çalışma alanı İstanbul un Beykoz ilçesi sınırları içerisinde yer alan Yeniçiftlik Deresi havzasının 3.66 km 2 lik bölümünü kapsamaktadır. Anahtar Sözcükler: ÇKKVA, Taşkın, CBS, Uzaktan algılama, Yeniçiftlik Deresi. COMPARISON OF MULTI CRITERIA DECISION ANALYSIS AND HYDROLOGICAL MODELING BY MEANS OF REMOTE SENSING AND GIS INTEGRATION IN FLOOD INVESTIGATIONS ABSTRACT Floods are one of the main disasters in different regions of countries which effect economic and social life of people. Today, many methods are used for flood investigations. Especially improvements in the space technologies and in geographic information system (GIS) provide many advantages in natural disaster investigations. The first method used is the multi-criteria decision analysis (MCDA) which is a discipline aimed at supporting decision makers who are faced with making numerous and conflicting evaluations. MCDA aims at highlighting these conflicts and deriving a way to come to a compromise. The basic elements of the flood risk consisted of the geographic properties and flood characteristics. Processes of the MCDA were performed using the Spatial Analysis module of the ARCGIS 9.2. Second method is the hydrologic modeling of which applications are performed using HEC-GeoRAS (ArcGIS 9.2) and HEC-RAS 4.0 (Hydrologic Engineering Centers River Analysis System) hydrolic software. In this study, geometric data composes the basis of the model. These data are rivers, river coasts, stream ways, cross sections and land use. The geometric data of the study area are produced with HEC-GeoRAS and all other data were gathered here before they were transferred to the HEC-RAS. After the input of the geometric data stream, data of river where the modeling will be done were input. Hydrolic and hydrologic modeling for the flood risk studies, flood flow rates of 10,50 and 100 years were calculated using maximum flood flow rates of 25 years, and flood risk maps were obtained making hydrolic modeling according to the data obtained. In the MCDA method, criteria for the flood risk analysis were determined using analytic hierarchy method. In the study, flood risk was considered depending on six parameters, such as digital elevation model, slope and aspect, geologic properties, soil properties and land use of the basin. For a more realistic modeling with the HEC-GeoRAS and HEC-RAS more data were needed.the study area covers a 3.66 km 2 part of the Yeniçiftlik River within the boundaries of Beykoz district in Istanbul. Keywords: MCDA, Flood, GIS, Remote sensing, Yeniçiftlik River. 1

1. GİRİŞ Taşkınlar birçok bölge ve ülkede ekonomik ve sosyal hayatı etkileyen önemli doğal afetlerden biridir (CEOS, 2003). Taşkınları anlamak ve etkilerini ortaya koyabilmek için değişik bilgisayar modelleri geliştirilmiştir. Bu modellerin temel bileşenlerini genel olarak dört kısımda toplamak mümkündür: Hidrolojik ve hidrolik modeller, taşkın haritalamaları ve modelde kullanmak üzere mekansal verilerin üretilmesidir (Snead, 2000). Özellikle CBS teknolojilerindeki gelişmelerle ve dijital yüzey modellerindeki doğruluğun artmasıyla birlikte birçok hidrolojik, su kaynakları ve çevre ile ilgili araştırmalarda uygulamalar artmıştır. CBS ile hidrolojik ve hidrolik modellemelere ait yazılımların entegrasyonu çeşitli amaçlar için gerçekleştirilmiştir. Bunlardan HEC-GeoRAS, ArcGIS yazılımı içerisinde mekansal verilerin işlenmesi için bir dizi prosedür ve araç içeren bir uzantıdır. Bu uzantıyla, dijital yüzey modeli üzerinden akarsu yataklarına ait geometrik verilerin çıkartılması, işlenmesi, HEC-RAS yazılımına ait veri tabanının okunması, su yüzeylerinin ve taşkınların haritalanması yapılabilmektedir (Özdemir, 2007). HEC-RAS ise tek boyutlu, sürekli akımlara ait su yüzeylerinin hesaplandığı ve süreksiz akımlara ait modellemelerin yapıldığı, veri saklama ve yönetim kapasitesi olan bir hidrolik yazılımdır (USACE, 2002). Bu çalışmada kullanılan diğer bir yöntem olan ÇKKVA için ise ArcGIS Spatial Analyst modülünden yararlanılmıştır. CBS nin gelişimiyle akarsu sistemlerine ait hidrolojik modellemeler daha kolay üretilebilmektedir. (Maidment, 2000 ve 2002). 2. ÇALIŞMA ALANI Çalışma alanı; İstanbul ili Beykoz ilçesi sınırları içerisinde, UTM/ED1950/Zone35N; batı : 681127-436675 doğu: 686377-436675 kuze : 4561198-271090 güney: 4549558-271090 koordinatları arasında yer almaktadır. Yeniçiftlik Deresi havzası 33 km çevre uzunluğuna ve 31,1751 km 2 lik bir alana sahip olup, havzanın kuzey-güney uzunluğu 12,555 km, doğu-batı uzunluğu ise 3,75 km dir. Çalışma alanı, bu havzanın 3.66 km 2 lik bölümünü oluşturmaktadır (Şekil 1). 3. VERİLER VE YÖNTEMLER Şekil 1: Çalışma alanı Çalışmanın veri kaynaklarını; 1:25000 ölçekli dijital topoğrafik paftalar, pan-sharpened IKONOS (02.03.2008) görüntüsü, hava fotoğrafları (25.6.2006) ve 1:25000 ölçekli dijital toprak, jeoloji, arazi kullanımı verileri oluşturmaktadır. Bu çalışmada taşkın alanlarının belirlenmesı için iki farklı yöntem uygulanmıştır. Bu yöntemlerden ilkinde; üretilen veriler HEC-GeoRAS ve HEC-RAS kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu yöntemle ilgili uygulamalar Şekil 2 deki akış şemasında gösterilmiştir. Çalışma alanına ait yüksek çözünürlüklü dijital yüzey modeli olmadığı için çalışmanın aşamaları 4 ana başlık altında toplanmıştır: TIN (Triangulated Irregular Network) üretimi, HEC-GeoRAS ile yapılan işlemler, HEC-RAS taki işlemler ve taşkın haritalarının üretilmesi. Taşkın haritalamasında en önemli aşamalardan birisini yüksek çözünürlüklü dijital yüzey modelin üretilmesi oluşturmaktadır (Sugumaran ve Davis, 2000). Bunun için çalışmada geometrik verilerden çizgisel katmanların en iyi yansıtıldığı TIN modeli kullanılmıştır (USACE, 2005). TIN, 1:25000 öçekli topoğrafik haritalardaki 5-10 m eşyükselti eğrilerine ait verilerle üretilmiştir. Taşkın haritalamasında kullanılacak geometrik verilerin üretimi HEC- GeoRAS ile gerçekleştirilmiştir. Bunların oluşturulmasında pan-sharpened IKONOS görüntüsünden ve hava fotoğraflarından yararlanılmıştır. Geometrik verilere ait veri tamamlaması HEC-RAS ile yapılmıştır. İkinci yöntemde (ÇKKVA) ise riskli alanlar belirlenirken parametreler tek tek ele alınmıştır. Havza için gerçekleştirilen taşkın riskine ait temel elemanları, havzanın coğrafi özellikleri ve taşkın karakteristikleri oluşturmaktadır (Şekil 3). Bu yöntemde çalışma alanındaki taşkın riskine ilişkin parametreler değerlendirilmiş ve bunların her birine ağırlık değeri verilmiştir (Şekil 9). 2

Şekil 2: HEC-GeoRAS ve HEC-RAS uygulamaları Şekil 3: CBS ortamındaki ÇKKVA yöntemi akış akış şeması şeması 4. HİDROLİK MODELLEME ve TAŞKIN HARİTALAMASI 4.1. Geometrik verilerin oluşturulması Akarsulara ait hidrolik modellemelerin yapılabilmesi için akarsu yataklarına ait geometrik verilere gereksinim vardır (Özdemir, 2007). Bu verilerden genel olarak akarsu sistemlerinin bağlantısının kurulmasından, yatak enkesitlerinden, bağlantı noktalarının tanımlanmasından, hidrolik yapılara ait verilerden ve enkesit enterpolasyonlarından oluşmaktadır. Bu çalışmada kullanılan geometrik veriler ise; akarsular, akarsu kıyıları, akış yolları, enkesitler ve arazi kullanımıdır. Yeniçiftlik Deresi havzasına ait bu geometrik veriler 3.66 km2 lik kısma ait verilerdir. Geometrik verilerin oluşturulmasında altlık veri olarak TIN modelinin oluşturulması öncelikle gerçekleştirilmiştir. TIN üretiminden sonra, modellemesi yapılacak alan içindeki geometrik verilerin dijitalleştirilmesi ve veri girişi işlemleri yapılmıştır (Şekil 4). Şekil 4: Taşkın haritalamasında kullanılan geometrik veriler Bu verilerin dijitalleştirilmesinde TIN modelinden, pan-sharpened IKONOS görüntüsünden ve hava fotoğraflarından yararlanılmıştır. Geometrik verilerin dijitalleştirilmesinde ve veri girilmesinde dikkat edilen bazı özellikler aşağıda belirtilmiştir; Akarsular, akarsu kıyıları ve akış yolları akarsuyun akış yönüne doğru dijitalleştirilmiştir. Akış yollarının tanımlamaları yapılmıştır (sağ, sol ve merkez). Yatak enkesit çizgileri akarsu akış yönüne dogru sol kıyıdan sağ kıyıya doğru dijitalleştirilmiştir. Enkesit çizgileri akarsuyu ve akış yollarını bir kez kesmiştir ve iki çizgi birbiriyle kesiştirilmemiştir. Arazi kullanım katmanı pan-sharpened IKONOS görüntüsü ile oluşturulmuştur. Bu katmanda yer alan arazi kullanım türlerine hidrolik olarak akıma karşı sergilediği davranışın bir göstergesi olarak kabul edilen Manning s N değeri atanmıştır (Fleckkenstein, 1998; Özdemir, 2007). 3

4.2 Taşkın modelinin oluşturulması HEC-RAS, tek boyutlu, düzenli ve düzensiz akımların modellendiği bir yazılımdır (Merwade, 2006). Modellemenin yapılabilmesi için, gerekli olan akarsu yatağındaki geometrik verilerin ve akımla ilgili verilerin girilmiş olması gerekmektedir (Özdemir, 2007). Çalışma alanına ait geometrik veriler, HEC-GeoRAS ta üretilmiş ve diğer veriler de bu kısımda tamamlanmıştır. Daha sonra veriler HEC-RAS yazılımına aktarılmıştır. Geometrik verilerin girişi tamamlandıktan sonra, modellemenin yapılacağı alandaki akarsuya ait akım verileri girilmiştir. Taşkın tekrarlama sıklıklarına ait akım verileri, düzenli akım (Steady Flow) verisi olarak kabul edilmiştir. Çalışma alanının eğim değeri çok yüksek olmadığı için düzenli akım hesaplaması kritik altı (subcritic) seçilmiştir. Daha sonra ise 10, 50, 100 yıllık modeller üretilmiştir (Şekil 6). Çalışmada, Yeniçiftlik Deresi havzasındaki akım gözlem istasyonu (AGİ) verileri için 25 yıllık akım verileri kullanılmıştır (Tablo 2). Böylece havzaya ait maksimum taşkın debilerinin 10, 50 ve 100 yıllık tekrarlama sıklıkları Log Pearson Tip III olasılık dağılım fonksiyonu kullanılarak hesaplanmıştır (Tablo 1 ve Tablo 3). Yıllık maksimum akım verilerine uygulanan istatistiksel bir teknik olan Log Pearson Tip III dağılım fonksiyonu, akarsular üzerinde farklı aralıktaki taşkın sıklıklarını kestirim etmekte kullanılmaktadır (1). Z T = (1) log x + Ks log x log x K s log x Yıllara ait akım verilerinin logaritmalarının ortalama değerleri Taşkın sıklık faktörü olup çarpıklık (C skew ) ve tekrarlama aralığının (T) bir fonksiyonu Yıllara ait akım verilerinin logaritmalarının standart sapma değeri (C skew ) Çarpıklık değeri Tablo 1: Log Pearson Tip III olasılık dağılımı parametrelerinin açıklaması Year Steady Flow Log 1975-0,2027 1976-0,3497 1977-0,3242 1978-0,0610 1979-0,1925 1980 0,0492 1981 0,1847 1982 0,0899 1983-0,4572 1984-0,5200 1985-0,2749 1986 0,0043 1987-0,0768 1988-0,0570 1989-0,0600 1990-0,7352 1991-0,1904 1992-0,0605 1993-0,4935 1994-0,8416 1995-0,1618 1996-0,3468 1997-0,2104 1998 0,1732 1999-0,0141 2000 0,0607 Ortalama -0,1949 C skew -0,8197 σ logx 0,260042 Tablo 2: Havzanın akım verilerinin log, ortalama, s log x ve C skew değerleri 4

Çarpıklık katsayısı ve çalışmada baz alınan tekrarlama sıklıkları olan 10, 50 ve 100 yıl için K değeri, Pearson Tip III dağılımının K frekans faktörü tablosundan bulunmuştur. Bu değerler kullanılarak taşkın debilerinin (Q) hesaplanması ise ZT nin anti logaritması alınarak elde edilmiştir (Tablo 3). Logx K Zt Q (m3/s) -0.82 1.166 0.11 1.29 0.26-0.82 1.606 0.22 1.66 0.26-0.82 1.733 0.26 1.82 T σ -0.195 10 0.26-0.195 50-0.195 100 Cskew Tablo 3: Havzanın AGİ verilerinin Log Pearson Tip III dağılımı Şekil 6 : Farklı taşkın tekrarlama sıklıklarına ait modeller Şekil 7: Bazı enkesitlerin Manning katsayıları Şekil 8: Yükseklik değerlerine göre taşkın profilleri. A) 10 yıllık taşkın modeline göre B) 50 yıllık taşkın modeline göre C) 100 yıllık taşkın modeline göre 5. ÇOK KRİTERLİ KARAR VERME ANALİZİ (ÇKKVA) ÇKKVA, sonlu sayıda seçeneğin, seçilme, sıralanma, sınıflandırma, önceliklendirme veya elenme amacıyla genellikle ağırlıklandırılmış, birbirleri ile çelişen ve aynı ölçü birimini kullanmayan, hatta bazıları nitel değerler alan çok sayıda kriter kullanılarak değerlendirilmesi işlemidir. (Yoon ve Hwang, 1995). Uygulanan yöntemde riskli alanlar belirlenirken parametreler tek tek incelenmiştir. Çalışma alanı için gerçekleştirilen taşkın riskine ait temel elemanları, havzanın coğrafi özellikleri ile taşkın karakteristikleri oluşturmaktadır. Yöntemin akış şeması Şekil 2 de ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Çalışma alanının risk analizi yapılırken temel altlık haritaların oluşturulması önemli bir aşama olduğundan dijitalleştirilen verilerden; topoğrafik, toprak ve jeolojik özelliklerini gösterir altlık veriler üretilmiştir. Arazi kullanım özellikleri, jeoloji, toprak verileri de, analiz işlemlerinde kullanılmak amacıyla raster veri yapısına çevrilmiştir. Uygulanan yöntemde, çalışma alanındaki taşkın riskine ilişkin parametreler değerlendirilmiş ve bunların her birine ağırlık değeri verilmiştir (Şekil 9). Ağırlık değerleri 1-10 arasında değişmektedir. 1 e en yakın olan en az, 10 a en yakın olan ise en fazla riske sahiptir. Bu aşamadaki uygulamalar için 5

Spatial Analyst modülünde reclassify seçilmiştir. Parametrelerin ilgili afetlere olan etkilerinin farklı oranda olması nedeniyle her birine bu araç (tool) yardımıyla farklı değerler girilmiştir. Bu değer atamasından sonra üst üste bindirme (overlay) işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu işlem de yine aynı modül de raster calculator ile yapılmıştır. Yöntemin uygulanmasıyla taşkın alanı belirlenmiştir (Şekil 10). Bu alan incelendiğinde özellikle tarım ve yerleşim alanlarının bulunduğu kesimlerin büyük risk taşıdığı görülmektedir (Şekil 10 ve 11). 10.10.2006 da meydana gelen taşkında yaklaşık 70 ev ve işyeri kullanılamaz duruma gelmiştir. İSKİ ye ait Melen Çayı çalışmasının yapıldığı ve 300 kişinin kaldığı şantiyede de büyük hasar meydana gelmiştir. Bir tavuk çiftliğinde ise yaklaşık 8 bin kanatlı hayvan yok olmuştur. Maddi hasar ise yaklaşık 3 milyon dolardır. Şekil 9: Taşkın riski kriterlerin hiyerarşik yapısı Şekil 10: ÇKKVA yöntemine göre taşkın alanı Şekil 11: Sınıflandırılmış görüntü üzerinde ÇKKVA yöntemine göre belirlenmiş taşkın alanı 6. ÇKKVA VE HİDROLOJİK MODELLEMENİN KARŞILAŞTIRILMASI Çalışma alanında uygulanan iki farklı yöntem karşılaştırıldıgında hidrolojik modellemenin daha doğru ve güvenilir sonuçlar ortaya koyduğu anlaşılmaktadır. Bu yöntem gelecekteki olası taşkınlarla ilgili kestirim yapılabilmesini sağlaması açısından da daha avantajlı özelliklere sahiptir. Bunun en önemli nedenlerden biri hidrolojik model oluşturulurken akarsu yatak geometrisi özelliklerinin kullanılmasıdır. Hidrolojik kökenli afetler arasında, değerlendirilen taşkınların özelliklerinin belirlenmesinde akarsu yatak geometrisine ait parameteler önemli bir aşamayı oluşturmaktadır. Belirlenen taşkın alanlarını incelediğimizde farklılıklar görülmektedir (Şekil 12). Bu farklılıkların oluşmasının nedeni iki yöntem için farklı parametrelerin kullanılması ve uygulanmasıdır. Ancak genel anlamda iki yöntemde de taşkın alanı birbiriyle örtüşmektedir. Hidrolojik modele göre 10, 50 ve 100 yıllık taşkın alanlarının alansal dağılışları hesaplanabilirken ÇKKVA ile güncel olarak bu alansal hesaplamalar yapılabilmektedir (Tablo 4). 6

Şekil 12. ÇKKVA ve hidrolojik modelleme ile belirlenen taşkın alanı HİDROLOJİK MODELE GÖRE Yıllar Taşkın alanı (m2) ÇKKVA Taşkın alanı (m2) 594 10 1487 50 2340 100 3000 Tablo 4. ÇKKVA ve hidrolojik modellemeye göre taşkın alanları. 7. SONUÇ Bu çalışmada, Yeniçiftlik Deresi havzasının 3.66 km2 lik bölümü incelenmiştir. Taşkın risk analizi çalışmaları, uzaktan algılama ve CBS ile desteklenmiştir. Uzaktan algılama verileri; arazi kullanımının belirlenmesi ve değişiminin ortaya konması, çalışma alanının akarsu yatak özelliklerinin belirlenmesi ve taşkınlar için geometrik verilerin oluşturulmasında kullanılmıştır. Çalışma alanı, taşkın risk potansiyeline sahip bir havza olmakla birlikte meydana gelebilecek olası taşkınlar; yerleşim alanlarını, sanayi bölgelerini ve verimli tarım arazilerini önemli ölçüde etkileyebilmektedir. Taşkın risk çalışmaları için yapılan hidrolojik ve hidrolik modellemede, 25 yıllık maksimum taşkın debileri kullanılarak 10, 50 ve 100 yıllık taşkın debileri hesaplanmış ve elde edilen değerlere göre hidrolik modelleme yapılarak taşkın risk haritaları oluşturulmuştur. Hidrolik model uygulamasında üretilen geometrik veriler için TIN modeli kullanılmış ve akarsu merkez doğrusu, akış yolları ve enkesitler; uydu görüntüsü, hava fotoğrafları ve TIN modeli üzerinden dijitalleştirilmiştir. Enkesitler arasındaki arazi kullanım katsayıları da belirlenerek farklı tekrarlama sıklıklarına göre taşkın modelleri oluşturulmuş ve taşkın alanlarının belirlenmesinde 100 yıllık olası taşkın modeli kullanılmıştır. ÇKKVA kullanılarak taşkın risk analizi için kriterler belirlenmiştir. Yapılan çalışmada taşkın riski; havzanın dijital yüzey modeli, eğim, bakı, jeolojik özellikler, toprak ve arazi kullanımı olmak üzere 6 parametreye bağlı olarak düşünülmüştür. Oluşturulan model sonucunda, çalışma alanının taşkın potansiyelinin yüksek olduğu belirlenmiştir. Gelecek yıllarda taşkın riskinin var olması nedeniyle bu alanda gerekli önlemlerin alınması ve hızlı bir şekilde uygulanması gerekmektedir. Ayrıca, kullanılan HEC-GeoRAS ve 7

HEC-RAS yazılımlarında modellemenin daha gerçekçi yapılabilmesi için daha fazla veriye gereksinim olduğu anlaşılmıştır. Bu çalışmada, taşkın alanının belirlenmesi ve riskin ortaya çıkartılması için uygulanan ÇKKVA ve hidrolojik modelleme yöntemleri birbirlerine benzer sonuçlar ortaya koymuştur. Ancak bu iki uygulamanın temel farklılıkları bulunmaktadır. Zira ÇKKVA uygulanırken fiziki coğrafya parametreleri temel alınmıştır. Ancak hidrolojik modelleme yapılırken daha çok akarsu yatak geometrisi özellikleri temel alınmıştır. Hidrolojik modellemenin en önemli avantajı gelecekeki olası taşkın olaylarının modellenebilmesini sağlamasıdır. Bu iki uygulamanın da güvenilir ve daha doğru sonuçlar verebilmesi için daha çok veriyle desteklenmesi gerekmektedir. KAYNAKLAR COMMITTEE ON EARTH OBSERVATION SATELLITES (CEOS). (2003), The Use of Earth Observing Satellites for Hazard Support: Assessments and Scenarios. Final Report of the CEOS Disaster Management Support Group (DMSG). http://www.ceos.org/pages/dmsg/2001ceos/reports/flood.html (14.04.2008). FLECKKENSTEIN, J. (1998). Using GIS to Derive Velocity Fields and Travel Times to Route Excess Rainfall in a Small-Scale Watershed, Univ. of California Davis. http://scs.ucdavis.edu. (08. 03.2008). MAIDMENT, D.; DJOKIC, D. (2000), Hydrologic and Hydraulic Modeling Support with GIS, ESRI Press, USA. MAIDMENT, D.R. (2002). ArcHydro GIS for Water Resources, Esri Press, California. MERWADE, V. (2006). Tutorial on Using HEC-GeoRAS with ArcGIS 9.1 Prepared by School of Civil Engineering, Purdue University web.ics.purdue.edu/~vmerwade/education/georastutorial.pdf (24.04.2008). ÖZDEMİR, H. (2007), Taşkınların Haritalanmasında HEC-GeoRAS Ve HEC-RAS ın Kullanımı: Havran Çayı Örneği (Balıkesir) TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon, Türkiye. SNEAD, D.B. (2000). Development and Application of Unsteady Flow Models Using Geographic Information Systems, Departmental Report, Master of Science in Engineering, The University of Texas at Austin, USA. SUGUMARAN, R.; C.H. DAVIS; J. MEYER & T. PRATO. (2000), High Resolution Digital Elevation Model and a Web-Based Client-Server Application for Improved Flood Plain Management, IEEE Geoscience & Remote Sensing Symposium IGARSS (2000). USACE (US Army Corps Engineers) (2002). HEC-RAS River Analysis System, User s Manual, Davis, USA. USACE (US Army Corps Engineers) (2005). HEC-GeoRAS GIS Tools for Support of HEC-RAS Using ArcGIS, User s Manuel, Davis, USA. YOON K P.;HWANG C L. (1995), Multiple Attribute Decision Making: An Introduction, Sage Publications, Thousand Oaks. 8