RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Öğr. Gör. Uğur AKKAYA İnş. Müh. Süleyman SARAYLI Doç. Dr. Emrah DOĞAN Dr.Emre AKÇALI Yard. Doç. Dr. Adem AKPINAR Mehmet Sinan YILDIRIM

SUNUM PLANI Taşkınların Önemi Veri ve Yöntem Geometrik Verilerin Oluşturulması Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Sonuç ve Öneriler

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Taşkınların Önemi Taşkın, bir akarsuyun aşağıda belirtilen sebeplerden dolayı yatağından taşarak çevresindeki arazilere, yerleşim yerlerine, altyapı tesislerine ve canlılara zarar vermek suretiyle, etki bölgesindeki normal sosyo- ekonomik faaliyeti kesintiye ugratacak ölçüde bir akış büyüklüğü oluşturması olayı şeklinde ifade edilmektedir. Su Tutan Yapıların Yıkılması veya İşletimindeki Yanlışlar Yer Altı Su Seviyesinin Yükselmesi Aşırı Yağışlar Kıyı Fırtınaları Heyelanlar RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Taşkınların Önemi Ülkemizde sel yada bir diğer ifade ile taşkın afetleri, depremlerden sonra en büyük ekonomik kayıplara neden olan doğal afettir. Mevcut envanter verilerine itibari ile, taşkınlardan kaynaklanan ekonomik kayıp her yıl için ortalama 100 000 000 ABD dolarına ulaşmaktadır. 1970-1997 döneminde değerlendirilen toplam taşkın olayı ise 626 ve toplam can kaybı sayısı 538 dır, ve aynı ifade ile bu dönemde her bir yıla ortalama 22 adet taşkın olayının düştüğü ve yılda ortalama 19 kişinin taşkınlarda hayatını kaybettiği görülmektedir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Taşkınların Önemi Doğal afetleri önlemek tabi ki mümkün değildir. Ancak bu afetleri bir takım yapısal ve yapısal olmayan tedbirlerle felaket haline gelmeden zararlarını azaltmak mümkündür. Taşkın risk analizleri yapılarak bölgenin taşkın riskinin araştırılması ve bu bilgiler doğrultusunda yapısal önlemler, sigortalama işleri gibi yöntemlerle insanların can kaybını ve maddi kayıpları en aza indirmek doğru bir yaklaşım olacaktır. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Taşkınların Önemi Özellikle CBS (coğrafi bilgi sistemi) teknolojilerindeki ilerleme ve sayısal yükseklik modellerindeki kalite artırımıyla bir çok hidrolojik, hidrolik, su kaynakları ve çevre ile ilgili araştırmalarda uygulamalar artmıştır (Moore vd., 1991) RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Veri ve Yöntem CBS ile hidrolojik ve hidrolik modellemelerine ait yazılımların entegrasyonu bir çok amaç için gerçekleştirilmiştir. Bunlardan birisi olan HEC-GeoRAS, ArcGIS CBS yazılımı içerisinde bir uzantı olup mekânsal verilerin işlenmesi için üretilmiştir. Bu uzantı yardımıyla var olan sayısal arazi modeli üzerinden akarsu yataklarına ait geometrik verilerin çıkartılması, işlenmesi, Hec-RAS hidrolik yazılımına ait veri tabanının okunması, su yüzeyleri ve taşkın haritalanması yapılabilmektedir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Veri ve Yöntem CBS ve hidrolik yazılımlarla yapılan taşkın modellemeleriyle, olası taşkınlara ait su yüzeylerinin dağılış alanları, bunlara ait derinlik ve hacim hesaplamaları yapılabilmektedir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Veri ve Yöntem Bu çalışma kapsamında geçmişte bir çok taşkın yaşamış olan Rize Taşlıdere’nin üzerindeki herhangi bir kesite gelmesi muhtemel 5, 10, 25, 50, 100, 500 ve 1000 yıllık debiler için taşkın alanlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Analizin yapıldığı Taşlıdere deresi Rize’nin Engindere mahallesi civarında bulunmaktadır. Taşlıdere deresi Güneysu ve Potomya derelerinin birleşmesi ile oluşmaktadır ve yapılan çalışmada dere uzunluğu yaklaşık 3 km kadardır. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Veri ve Yöntem Çalışma Alanına Ait Uydu Görüntüsü RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Veri ve Yöntem Taşlıdere üzerinde yapılan çalışmalarda DSİ Trabzon Şube Müdürlüğü tarafından yapılan ölçümlere ait akım verileri ve 1/25000 ölçekli haritalar kullanılmıştır. DSİ tarafından hesaplanmış olan farklı tekerrür aralıklı taşkın debileri yanda tabloda görülmektedir. Tekerrür Aralığı Debi (m³/sn) 2 264.0 5 356.5 10 432.6 25 545.2 50 642.2 100 750.3 500 970.1 1000 1064.0 RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Veri ve Yöntem Taşlıdere taşkın haritalamasında en önemli aşamalardan birisini yüksek çözünürlüklü DEM’in üretilmesini oluşturmaktır. Bunun için çalışmada geometrik verilerden çizgisel katmanların en iyi yansıtıldığı TIN modeli kullanılmıştır. TIN, mevcut 1:25000 ölçekli topoğrafik haritalardaki 5-10 m eşyükselti eğrilerine ait nokta verilerlerinin enterpolasyonu ile üretilmiştir. (ÖZDEMİR, 2007) RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Veri ve Yöntem Taşlıdere Deresine Ait TIN Modeli RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Geometrik Verilerin Oluşturulması Akarsulara ait hidrolik modellemelerin yapılabilmesi için akarsu yataklarına ait geometrik verilere ihtiyaç vardır. Bu veriler genel olarak akarsu sistemlerinin bağlantısının kurulması, yatak en kesitleri, bağlantı noktalarının tanımlanması, hidrolik yapılara ait veriler (köprü, menfez gibi) ve en kesit enterpolasyonlarından meydana gelmektedir. Çalışmada kullanılan geometrik veriler ise akarsular, akarsu kıyısı, akış yolları, enkesitler, köprüler, kanal içi yapılar ve arazi kullanımıdır. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Geometrik Verilerin Oluşturulması Geometrik verilerin oluşturulmasında altlık veri olarak TIN modelinin oluşturulması öncelikle gerçekleştirilmiştir. Yatak içinde ölçülen en kesit verileri yatak dışında ise eşyükselti ergilerine ait noktaların kullanılmasıyla üretilen TIN modeli, yatak içinde daha hassas yatak dışında ise 1:25000 ölçekli haritaların hassasiyetindedir. Analizde TIN Modeli Üzerinde Alınan En kesitler RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Geometrik Verilerin Oluşturulması Geometrik verilerin sayısallaştırılmasında ve veri girilmesinde dikkat edilen bazı özellikler şu şekildedir; Akarsular, akarsu kıyıları ve akış yolları akarsuyun akış yönüne doğru sayısallaştırılmıştır. Akış yollarının tanımlamaları yapılmıştır (sağ, sol ve merkez gibi). Yatak enkesit çizgileri akarsu akış yönüne doğru sol kıyıdan sağ kıyıya doğru sayısallaştırılmıştır. Enkesit çizgileri akarsuyu ve akış yollarını bir kez kesmiştir ve iki çizgi birbiriyle kesiştirilmemiştir. Ayrıca nehri dik kesecek bir şekilde alınmıştır (Özdemir, 2007) RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Geometrik Verilerin Oluşturulması Taşlıdere Deresine Ait Kesit Alınan Noktalar RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması HEC-RAS; bir boyutlu, düzenli ve düzensiz akımların modellendiği bir programdır. Modellemenin yapılabilmesi için gerekli olan akarsu yatağındaki geometrik verilerin ve akımla ilgili verilerin girilmiş olması gerekmektedir. Sahamıza ait geometrik veriler, HEC-GeoRAS ta üretilmiş olup ilave veriler bu kısımda tamamlanmıştır. Yapılan çalışmaları kısaca şöyle özetleyebiliriz; RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması En kesitlerde düzenleme işlemleri yapılmış. ve manning değerleri girilmiştir. manning değerleri dere içerisinde 0.065 dere kenarında 0.070 olarak girilmiştir. Veriler, HEC-RAS ortamına aktarılmıştır. Modellemenin yapılacağı alanda en kesiti bulunan 1 tane köprünün verileri tanımlanmıştır. Bu veriler, köprülerin yüksek ve alçak platform bilgileri, ayaklarının eni ve boyları, ayaklar arası mesafe, köprü eni, köprü türüne göre modelleme bilgileri gibi veriler olup, değerlerin projelerinden ve arazi ölçümlerinden elde edilmiştir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Taşlıdere Deresine Ait En Kesitler RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Köprünün Memba Ve Mansap Tarafında Modellenmiş Hali RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Geometrik verilerin veri girişi tamamlandıktan sonra, DSİ Trabzon Şube Müdürlüğü tarafından hesaplanan. 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500, 1000, taşkın tekrarlama sıklıklarına ait akım verileri (Steady Flow Data olarak) sisteme girilmiştir. Staedy Flow Data Verilerinin Girilmesi RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Akım verileri tamamlandıktan sonra HEC-RAS programında analiz yapılmıştır. Yapılan analiz sonucu en kesitlerin üç boyutlu görüntüleri aşağıda görülmektedir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Analiz Sonucu Farklı Tekerrürlerde 3 Boyutlu Enkesitler RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması HEC-RAS’ta üretilen akım modellerinin dağılış alanları, derinlik ve hacimlerini ortaya koymak için CBS ortamındaki HEC-GeoRAS’a aktarılmıştır. Bunun için veri dönüşümleri yapılmıştır. RAS Mapping araç kutusunun kullanıldığı bu kısımda, öncelikle HEC-RAS’ta oluşturulan her bir modelin su yüzeyine ait yükselti seviyeleri oluşturulmuş ve TIN modelleri meydana getirilmiştir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Daha sonra ise çalışmada kullanılan TIN modeliyle son oluşturulan su yüzeyine ait TIN modeli arasında fark, suyun dağılış alanı olarak kabul edilir ve farklı modellere ait taşkın grid haritaları üretilir. Oluşturulan taşkınlara ait alan ve hacim hesaplamaları 3D Analyst modülü kullanılarak yapılmıştır. Buna göre 2 yıllıktan 1000 yıllığa kadar taşkınların etkisinde alansal ve hacimsel olarak bir artış söz konusudur. aşağıdaki şekillerde farklı tekerrürlerdeki taşkın yayılım haritaları ve su derinlikleri verilmiştir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Q-2 Q-5 Q-10 Q-50 Analiz Sonucu Elde Edilen Taşkın Yayılım Haritaları RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

Hidrolik Modelleme ve Taşkın Haritalanması Q-100 Q-1000 Analiz Sonucu Elde Edilen Taşkın Yayılım Haritaları RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Sonuç ve Öneriler Türkiye’nin Doğu Karadeniz bölgesi karakteristik ve hidro-meteorolojik özellikleri nedeniyle her zaman risk altındadır. Sadece bölgesel özellikler değil yanlış arazi kullanımı da bu taşkınların meydana gelmesinde büyük etkendir. Çalışmada, ArcGIS, HEC-GeoRAS ve HEC-RAS kullanılmak suretiyle Rize taşlıdere'ye ait taşkın haritalamaları farklı taşkın tekrarlama sıklıklarına bağlı olarak yapılmıştır. Kullanılan veri tabanı dâhilinde çalışmamızda ele aldığımız köprü Q1000 debiyi güvenle geçirebilmektedir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Sonuç ve Öneriler DSİ tarafında alınan 12 en kesitte yapılan ıslah çalışmalarının sonucunda debileri güvenle geçirdiği görülmüştür. Çalışmada Risk Yönetimi açısından taşkınlara ait haritaların değerlendirilebilmesi için taşkın sularına ait derinlik, alan ve hacim değerleri yanında, hız ve taşıdıkları sediment miktarlarının da önemi büyüktür. Bu özelliklerin bilinmesiyle, olası taşkınlarda zarar görebilme ihtimali olan alanlar kolay bir şekilde tespit edilebilir. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI Sonuç ve Öneriler CBS içinde yer alan HEC-GeoRAS programı ile üretilen taşkın modellerine ait derinlik hesaplaması ve mekansal dağılımı haritalanabiliyorken taşkın sularına ait hız ve sediment miktarlarının mekansal haritalaması için yetersizdir. Bu özelliklerin de değerlendirilmesiyle taşkınlara ait risk yönetimi çalışmalarında daha gerçekçi sonuçlara ulaşmakmümkün olacaktır. RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI KAYNAKLAR [1] ERKEK C., AĞIRALİOĞLU N., Su Kaynakları Mühendisliği, Matbaa Teknisyenleri Yayınevi, 1986. [2] Computer-Assisted Design MethodologyForArmoringType Bridge ScourCountermeasures, Mehmet Sinan YILDIRIM, ODTÜ-2013 [3] Meriç Nehri Taşkın Yayılım Haritasının Oluşturulması, 3. Uluslararası Bursa Su Kongresi, O. SÖNMEZ, E. DOĞAN, G. ÇERİBAŞI [4] Tutorial On Using HEC-GeoRASWithArcGIS9.3, Venkatesh MERWADE, School of Civil Engineering, Purdue University, 2010 [5] Meteorolojik Karakterli Doğal Afetler Ve Erken Uyarı Sistemleri, Hayrettin BACANLI, 2011-Trabzon [6] Taşkın Modellemesi, 2. Ulusal Taşkın Sempozyumu, Doç. Dr. İsmail YÜCEL, 2010-Afyon [7] Taşkınları Ekonomik Boyutu, Dünya Su Günü, Mustafa ALTUNDAL, 2010-Afyon RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI KAYNAKLAR [4] Tutorial On Using HEC-GeoRASWithArcGIS9.3, Venkatesh MERWADE, School of Civil Engineering, Purdue University, 2010 [5] Meteorolojik Karakterli Doğal Afetler Ve Erken Uyarı Sistemleri, Hayrettin BACANLI, 2011-Trabzon [6] Taşkın Modellemesi, 2. Ulusal Taşkın Sempozyumu, Doç. Dr. İsmail YÜCEL, 2010-Afyon [7] Taşkınları Ekonomik Boyutu, Dünya Su Günü, Mustafa ALTUNDAL, 2010-Afyon [8] Sel Ve Taşkınlardan Korunmada Erken Uyarı Ve Önemi, Selma YAŞAR KORKANÇ, 2004 [9] Farklı Senaryolara Göre Taşkın Risk Analizi Havran Çayı Örneği, TMMOB Afet Sempozyumu, Hasan ÖZDEMİR [10] Engineering and Design Hidrologic Frequency Analysis, Department of Army, USACE, 1993 RİZE TAŞLIDERE’NİN TAŞKIN ANALİZİNİN YAPILMASI

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER… Süleyman SARAYLI İnşaat Mühendisi suleyman.sarayli@hotmail.com 0 533 522 34 69