Takn Tehlike Alanlarnn Oluturulmas: Samsun Terme Örnei
Serdar Sürer*, Ba;ar Bozolu*, Taha Emre Erdin**
*Hidrosaf Yaz-l-m, Teknokent ODTÜ, Ankara, info@hidrosaf.com
** Akar-su Mühendislik, Mustafa Kemal Mah., Ankara
ÖZET
Avrupa Parlamentosu ve Bakanlar Konseyi taraf-ndan kabul edilen ta;k-n risklerinin deerlendirilmesi ve yönetimi olan ta;k-n direktifi kapsam-nda üye ülkelerin ta;k-n tehlike ve ta;k-n risk haritalar-n- olu;turmalar- beklenmektedir. Türkiye, Çek Cumhuriyeti ve Romanya’dan sonra son y-llardaki ta;k-nlardan gayri safi milli has-laya oran- bak-m-ndan en olumsuz etkilenen üçüncü ülke konumundad-r. Bu kapsamda bu çal-;mada Samsun-Terme ilçesi için ta;k-n tehlike haritalar- olu;turulmu;tur. Proje alan- için yinelemeli pik ta;k-n debileri Terme çay- üzerinde bulunan 2245 Gökçeli ak-m gözlem istasyonundan elde edilen ak-m deerlerine noktasal frekans analizi yöntemi uygulanarak elde edilmi;tir. Terme Çay- proje alan- Karadenizden ba;layarak menbaya doru 6 kmlik k-sm- kapsamaktad-r. Terme Çay- membas-nda yap-lmas- planlanan Sal-pazar- Baraj-n-n ta;k-n depolamas-nda olumu etkisi olmayaca- kabul edilmi;tir. Hidrolik modelleme 1-B ve 2-B olarak yap-lm-;t-r. Bu kapsamda MIKE-11 ve MIKE-21 programlar- kullan-lm-;t-r. 1-B modellemenin çözümünde nehir yata- boyunca hidrolik parametrelerin hesaplanabilmesi için ak-; yönüne dik olarak haz-rlanan kesitler çal-;ma alan-na ait say-sal yükseklik modelinden (SYM) elde edilmi;tir. 2- B modellemede mevcut SYM kullan-lm-;t-r. Mevcut binalar da dikkate al-narak çal-;mada kullan-lan SYM’i düzenlenmi;tir. Her iki modellemede s-n-r ko;ullar- olarak menbada uygun yinelemeli hidrograf, mansapta ise zamanla dei;en deniz seviyesi kullan-lm-;t-r. Temmuz 2012 y-l-nda meydana gelen olayda gözlenen debi ve su seviyeleri dikkate al-narak model kalibre edilmi;tir. Kalibrasyon s-ras-nda Manning pürüzlülük deeri dikkate al-nm-;, yersel örnekleme ve nehirin fiziksel özellikleri dikkate al-narak Cowan yöntemi ile uygun pürüzlülük deeri bulunmu;tur. Kalibre edilen 2-B model ile 100 y-l tekerrürlü ta;k-n tehlike haritas- olu;turulmu;tur. Nehir üzerinde yer alan köprüler de sisteme entegre edilmi;tir. Terme merkezinde yer alan iki adet köprünün dere yata-n- daraltmas-n-n yan- s-ra, köprü üst kotlar-n-n sa ve sol sahildeki ta;k-n yata- kotlar-ndan daha yüksek seviyede olmas- ta;k-n risk faktörünü daha da art-rd-- gözlenmi;tir. Corafi Bilgi Sistemleri taban-nda gerçekle;tirilen çal-;mada mevcut arazi kullan-m-, yollar ve binalar dikkate al-narak ta;k-n risk haritalar- elde edilmi;tir. Ta;k-n risk haritalar-n- olu;turmada su derinlii ve su h-z- dikkate al-narak haritalar olu;turulmu;tur.
Anahtar Kelimeler: Ta;k-n tehlike haritas-, 2-B ta;k-n modelleme, Samsun-Terme
Developing Flood Hazard Maps: Case Study Samsun-Terme SUMMARY
According to the flood directive accepted by European Parliament and Council of Ministers, flood hazard and risk maps must be developed by the member countries. Turkey is the third
country after Czech Republic and Romania, which has been affected in worse according to the last years flood hazards ratio to gross national product. Regarding to the flood hazard map development, flood hazard maps for Terme creek have been developed as case study. The flood hydrographs having different return periods were calculated by applying point frequency analysis to discharge observations at gaging station, 2245-Gökçeli. The project site covers the area starting from Black sea side to 6km upstream of Terme creek. It is assumed that Sal-pazar- Dam which is planned at the upstream of Terme creek will not affect the attenuation of flood. 1-D and 2-D hydrodynamic modeling was done by using MIKE-11 and MIKE-21 programs. In 1-D modelling the x-sections were obtained from digitial elevation model (DEM) of the area. In 2-D modelling the available DEM was used. The available DEM was corrected by integrating the buildings into the DEM. In each model, hydrographs having different return periods for upstream and dynamic sea level for downstream were used as the boundary conditions.The model was calibrated according to the discharge and water level observations made in the flood event occured in July 2012. During calibration studies Manning parameter was used and to be physically meaningful Manning value was also estimated by using Cowan method. Flood hazard map for Q100 was obtained from the calibrated 2-D model. All the bridges were also integrated into the model. Due to the contraction in the x-section caused by two bridges in the town center and having higher base level compared to flood plain area level, it is observed that the flood risk was increased in the area. The flood hazard maps were obtained by considering the roads, buildings and recent land use within the GIS framework. Water depth and velocity were considered in flood hazard definition and mapping.
Keywords: Flood Hazard Map, 2-D modeling, Samsun-Terme
1.GR
Avrupa Ta;k-n Direktifi (Direktif 2007/60/EC) dorultusunda öncelikle ta;k-n risk kavram-n-n belirlenmesi, daha sonra ta;k-n tehlike ve ta;k-n risk haritalar-n-n olu;turulmas-, nihayetinde ta;k-n risk yönetim strateji planlar-n-n geli;tirilmesi hedeflenmektedir. Bu kapsamda Devlet Su 0;leri Genel Müdürlüü taraf-ndan ihale edilen Samsun-Havza, Terme ve 19 May-s 0lçe merkezlerindeki derelerin ta;k-n tehlike alanlar-n-n belirlenmesi mühendislik hizmetleri kapsam-nda ta;k-n tehlike alanlar- modellemesi gerçekle;tirilmi;tir. Bu çal-;mada proje kapsam-nda gerçekle;tirilen Terme Çay-n-n Terme 0lçesinin giri;inden itibaren Karadeniz’e kadar olan k-sm-nda ta;k-n tehlike alanlar-n-n belirlenmesi çal-;malar- anlat-lmaktad-r. Bu kapsamda ta;k-n risk haritalar- için gerekli ta;k-n tehlike alan- haritalar- olu;turularak Terme 0lçe merkezinin olas- bir ta;k-n durumuna haz-rl-kl- olmas- amaçlanmaktad-r.
Ta;k-n alanlar-n-n belirlenmesi için gerekli ölçümler pekçok nehir için bulunmamaktad-r. Bu nedenle modelleme çal-;malar- ta;k-n alanlar-n-n belirlenmesinde s-kça kullan-lmaktad-r. Bu modeler karma;-kl-k derecelerine bal- olarak en basit yakla;-mda su yüzü düzleminin say-sal yükseklik modeli ile çak-;t-r-lmas- ile elde edilebildii gibi Navier-Stokes denklemlerinin üç boyutlu olarak çözümünün saland-- daha kompleks modeler (Thomas ve Williams, 1995;
Younis, 1996) olarak kar;-m-za ç-kmaktad-r. Ta;k-n alanlar-n-n belirlenmesi çok basit deildir. Menderesli nehir yap-s-ndaki ak-m-n üç-boyutlu olduu bilinmektedir ve kanal ile ta;k-n alan- aras-nda kuvvetli kayma düzlemi olu;maktad-r (Knight ve Shiono, 1996). Bu karma;-k yap-n-n çözümlenmesinde kullan-lacak model mümkün olduunca basit ve kullan-c-n-n talep ettii bilgiyi eldeki verinin kullan-lmas- ile salamas- gerekmektedir. Popüler yakla;-m olarak ;imdiye kadar hidrolik modellemede 5-50km nehir boy kesitlerinde bir boyutlu sonlu farklar çözüm yöntemi ile St Venant denkelemlerinin çözümü gerçekle;tirilmi;tir (Fread 1993; Erivine ve MacLeod, 1999). Bu modelleme yöntemine örnek olarak MIKE11, FLUCOMP ve HEC_RAS verilebilir. Özellikle ;ehir ta;k-nlar-nda veya suyun ta;k-n alan-ndan ç-karak yüzeyde hareketinin modellenmesinde iki boyutlu sonlu farklar ve sonlu eleman modellerinin kullan-lmas- gerekmektedir. Bu modelleme yöntemi ile nehir hidroliinin daha gerçekçi olarak ifade edilmesi salanmaktad-r (Feldhaus vd., 1992; Bates ve Too, 2000).
1. METODOLOJ
Projenin hidrolik modelleme çal-;malar- kapsam-nda gerek 1-Boyutlu gerekse 2-Boyutlu hidrodinamik modelleme yakla;-mlar- dikkate al-nm-; ve MIKE 11 ve MIKE21 programlar- kullan-larak 1-Boyutlu ve 2-Boyutlu hidrodinamik modelleme yap-lm-;t-r.
1-Boyutlu Hidrolik Modelleme
1-Boyutlu hidrolik modelleme kapsam-nda MIKE 11 modeli kullan-lm-;t-r. Bu modelde süreklilik ve momentumun korunumu dikkate al-narak, uygun matematiksel denklemler çift taramal- algoritma uygulanarak sonlu farklar yöntemiyle çözülür. Hidrolik model hesaplar-, nehir yata- boyunca Q-noktalar- ve H-noktalar- olarak s-n-fland-r-lan yerlerde debi ve su seviyesi deerlerinin belirlenmesi için yap-lmaktad-r. H-noktalar- her kesitte temin edilmekte olup; Q-noktalar- otomatik olarak ard-;-k H-noktalar-n-n ortas-nda ve hidrolik yap-larda yer al-r.
Model parametrelerinin ifade edilmesi için nehir yata- boyunca ak-; yönüne dik olarak haz-rlanan kesitler kullan-l-r. Kesitlerin al-nma s-kl-- arazi ko;ullar- taraf-ndan belirlenir.
Etken faktörler nehir yata- kesitindeki ve eimindeki dei;imler, sürtünme katsay-s-ndaki dei;im, sanat yap-lar-, ana kol-yan kol etkile;imi olarak s-ralanabilir.
Kurulan modelin kararl- olup olmad--n- belirlemek amac- ile zaman ve mesafe aral-- dikkate al-narak elde edilen Courant say-s- kullan-lmaktad-r. Courant say-s- a;a-daki formülle hesaplan-r;
(1) H-z, zaman ve mesafe faktörlerine bal- hesaplanan Courant say-s- hidrolik modellemenin say-sal aç-dan kararl- ve tutarl- sonuçlar verebilmesi için önemlidir. Bu yüzden maksimum Courant say-s-sn-n 1 den az olmas- gerekmektedir.
ii) 2-Boyutlu Hidrolik Modelleme
2-Boyutlu hidrolik modelleme kapsam-nda MIKE 21 modeli kullan-lm-;t-r. MIKE-21 modeli süreklilik ve momentum denklemlerini “Alternating Direct Implicit” metodu kullanarak çözer.
Bu çözüm sonucu ortaya ç-kan denklem kümeleri “Double Sweeping” algoritmas- kullan-larak tekrar çözülür. Bu ;ekilde tüm çal-;ma alan-n-n say-sal arazi modeli kullan-larak hidrolik modelleme yap-labilir. Modelleme çal-;malarda hem Hidrolik analiz hem de Say-sal analiz prensiplerine uyum temin edilmelidir.
1 ve 2-Boyutlu modeller deerlendirildiinde kentsel ta;k-nlar için 2-Boyutlu modelin en uygun model olduu söylenebilir. 1 boyutlu model kesitler aras- çal-;-p var olmayan k-s-mlar- enterpole ederken 2-Boyutlu model piksel baz-nda gridler üzerinde çal-;arak bütün araziyi hesap dahilinde inceler. Bunun yan-nda, bir boyutlu modelin tek bir dorultuda yapt-- hesaplar 2-Boyutlu modelin x ve y kordinatlar-n-n ikisini de kullanarak ta;k-n sahalar-ndaki yay-l-m- göstermesinin yan-nda yetersiz kalmaktad-r.
2-Boyutlu çözüm salayan MIKE-21 üç fakl- grid türünde çal-;abilmektedir. Seçilen grid modelleme çal-;mas-n- dorudan ve büyük oranda etkiledii için arazi ;artlar-na en uygun grid modeli sahay- temsil edecek ;ekilde seçilmelidir. Esnek grid sistemi genellikle aç-k alanlarda olmak üzere arazi kotunun s-k dei;medii haritalarda rahatl-kla kullan-labilir. Ani arazi dei;ikliklerinin olduu yap-la;man-n görüldüü haritalarda esnek grid yöntemi hava fotoraf- gibi detayl- yap-lan haritalamalar için uygundur. Aksi halde stabilite problemi ya;anmas- kaç-n-lmazd-r. Esnek gridde grid aral-- dü;ürüldükçe (yükseklik farklar-n- yakalamak için) model çal-;ma süresinde de dikkate al-nmas- gereken uzamalar görülür.
Bunun yan-nda Tekli Grid sistemi piksel baz-nda dikdörtgen gridler kullanarak çe;itli dorultularda suyun ak-m-n- ve ak-m dei;imini modelleyebilmektedir. Yap-la;man-n s-k görüldüü bölgelerde dü;ük grid aral--yla çal-;t-r-lan model, yap-lar-n hepsini tan-mlayarak su da-l-m-n- en gerçekçi ;ekilde temsil eder.
2.ÇALIMA ALANI ve VER
Proje alan- Orta Karadeniz Bölgesinde Samsun 0linin 58 km dousundaki Terme 0lçesi içerisinden geçen Terme Çay-’n-n, Karadeniz’den itibaren takriben 6 km’lik bölümünü kapsamaktad-r. Proje alan-n-n genel görünümü 8ekil 1 de verilmi;tir.
ekil 1: Terme 0lçe Merkezi Genel Görünüm
Proje alan-na ait hidroloji çal-;mas-nda Terme Çay- üzerinde 22-02 Terme Köprüsü AG0 (Ya-;
Alan-: 436,4 km2), 22-45 Gökçeli AG0 (Ya-; Alan-: 232,8 km2) ve yan kol olan Deirmendere üzerinde 22-105 Sal-pazar- (Ya-; Alan-: 74,5 km2) ak-m gözlem istasyonlar- mevcuttur. 1969- 2011 y-llar-na ait ayl-k ak-m gözlem deerleri bulunan 22-45 AGI ‘ye ait ak-m deerleri kullan-larak noktasal frekans analizi ile farkl- dönü; aral-klar-na sahip ta;k-n debileri elde edilmi;tir. Terme Çay-n-n membas-nda yan kol olan Deirmendere üzerinde, Planlama raporu DS0 7. Bölge Müdürlüü taraf-ndan 2009 y-l-nda haz-rlanan Sal-pazar- Baraj-n-n yap-lmas- planlanmaktad-r.Proje ta;k-n çal-;mas- memba geli;meli olarak Sal-pazar- Baraj- olmas- durumunda da hesaplanm-;t-r. Ancak Sal-pazar- Baraj-’n-n olmas- durumunda proje yerindeki ta;k-n durumuna olumlu etkisinin olmad-- görülmü;tür. Çünkü Sal-pazar- Baraj-’nda ta;k-n hacmi b-rak-lmam-; ve dar bir vadide bulunduundan uygulanan öteleme hesaplar- sonucunda giren debinin fazla k-r-lmadan ç-kmakta olduu belirlenmi;tir.Bu sebeple baraj-n etkisi ihmal edilerek memba geli;mesiz olarak hesaplanan ta;k-n debileri proje ta;k-n debileri olarak kabul edilmi;tir.Proje ta;k-n debileri olarak Terme Çay- üzerinde bulunan 22-45 Gökçeli AG0 den noktasal olarak hesaplanan ta;k-n debileri kabul edilmesi uygun görülmü;tür.
Proje alan-n-n membas-nda yer alan 22-45 AGI’de ve proje yerinde alan oran- ile hesaplanan yinelenmeli pik ta;k-n debileri (m3/sn) Tablo-1 de özetlenmektedir. Alan oran-yla proje bölgesine ta;-nan pik debiler ve 22-45 AG0 de ölçülen deerlerin aras-ndaki farklar yukarda gözlenmektedir. Proje alan-n-n memba-nda kalan 22-45 AG0 den proje alan-na kadar olan bölüm karakteristlik olarak menderesli bir yap-da olup oldukça dü;ük bir eime sahiptir. Bu bilgiler dorultusunda 22-02 Terme Köprüsü AG0 ve 22-45 Gökçeali AG0 nin birlikte aç-k olduu k-s-tl- süre kar;-la;t-r-ld--nda membada ki Gökçeali AG0 den 22-02 Terme Köprüsü AG0 ye kadar olan k-s-mda ötelenen ta;k-n pikinde dü;ü;lerin olabildii gözlenmi;tir. Bütün bu ;artlar dü;ünüldüünde k-s-tl- olan bu kar;-la;t-rma süreci ve arazi ;artlar- göz ard- edilmemelidir. Sonuç olarak olu;turulacak ta;k-n haritalar- için 22-45 AG0 de ölçülen mevcut deerler (ötelenme olmaks-z-n proje alan-na ta;-nm-; gibi) dikkate al-nm-;t-r.
Tablo 1. AGI22-45 ve proje alan-nda hesaplanan çe;itli yinelemeli ta;k-n pik debileri 2-y-l 5-y-l 10-y-l 25-y-l 50-y-l 100-y-l 500-y-l AGI 22-45
Pik Debi (m3/sn) 219 350 446 578 682 792 1041
Proje Alan- Pik Debi (m3/sn)
320 510 651 843 995 1155 1518
2-Boyutlu modelleme kapsam-nda gerekli veriler: Say-sal yükseklik modeli, Binalar, yollar, Memba ve mansap S-n-r Ko;ullar-, Manning Sürtünme Katsay-s-, Mevcut sanat yap-lar- olarak say-labilir. Çal-;ma alan-na ait say-sal yükseklik modeli 1/5000 ölçekli haritalardan elde edilmi;tir. Çal-;ma alan-nda yer alan yol ve binalar da say-sal yükseklik modeline kat-larak ta;k-n modellemesinde kullan-lacak say-sal arazi modeli elde edilmi;tir (8ekil 2).
ekil 2. Çal-;ma alan-na ait say-sal arazi modeli
Modelin kullan-m-nda memba ve mansap s-n-r ko;ullar-n-n Hidrolojik ve Hidrolik olarak tan-mlanmas- gerekmektedir. Memba s-n-r ko;ulu farkl- tekerrür y-llar-na sahip ta;k-n hidrograflar- kullan-larak ifade edilmi;tir. Mansaptaki hidrolik ko;ullar Terme Çay-n-n Karadeniz’e döküldüü yerdeki su seviyesi esas al-narak ifade edilmi;tir. Deniz su seviyesi ta;k-n an-nda sabit kalmayarak dei;im gösterecektir, bu nedenle mansap s-n-r ko;ulu olarak dei;ken su seviyesi kullan-lm-;t-r.
Manning pürüzlülük katsay-s- araziden elde edilen örnekler kullan-larak Cowan metoduna göre belirlenmi;tir. Cowan Metoduna göre Manning pürüzlülük katsay-s- hesab- a;a-daki formüle göre hesaplanmaktad-r
n=(n0+n1+n2+n3+n4)xm (2)
Bu denklemde; n0 katsay-s-: Dere yata-n-n özelliklerine bal-d-r. n0 katsay-s-n-n belirlenmesinde elek analizi sonuçlar- kullan-lm-;t-r. n1 katsay-s-: Kanal düzensizliini içeren düzeltme katsay-s-d-r. n2 katsay-s-: Kanal kesitinin ;ekil ve boyutundaki dei;meyi içeren düzeltme faktörüdür. n3 katsay-s-: Kanalda mevcut engelleri içeren düzeltrne faktörüdür. n4 katsay-s-: Kanalda mevcut olan bitki örtüsüne göre tayin edilir. m katsay-s-: Kanalda mendereslenme (k-vr-m) düzeyine göre belirlenen bir katsay-d-r.
Bölgede sanat yap-s- olarak 8 adet köprü bulunmaktad-r. Bu bölgede bulunan köprüler CBS ortam-na i;lenerek modelleme çal-;malar- s-ras-nda kullan-lm-;t-r .
2. MODELLEME VE TARTIMA
Terme Çay- ta;k-n modellemesinde 2-Boyutlu hidrolik modelleme yakla;-m-n-n tekli grid çözüm yöntemi kullan-lm-;t-r. Bu yakla;-m-n seçilme nedenleri;
i-Terme Çay- proje giri; k-sm-nda menderesli bir yap- göstermesi,
ii-Derenin -slah olan kesminde ak-m 1-Boyutlu özellik gösterse de dere yata-ndan ta;ma durumunda 2-Boyutlu modelleme gerekli olmaktad-r.
iii-Ta;k-n yata- boyunca mevcut olan binalar-n suyun hareketine olan etkileri dikkate al-narak 2-Boyutlu modellemenin tekli grid yakla;-m- kullan-larak uygulanmas- uygun bulunmu;tur.
iv-2-Boyutlu modellemenin çoklu grid ve esnek grid yakla;-mlar-nda ya;anabilecek kararl-l-k problemi ve gerekli altl-klar-n olu;turulmas- için elzem girdilerden biri olan yüksek çözünürlüklü uydu görüntülerinin mevcut olmamas- nedeniyle sabit grid yöntemi kullan-lmas- tercih edilmi;tir.
Modelleme çal-;malar-nda kullan-lan modelin kalibrasyonu önemlidir. Geçmi; y-llarda olu;an ta;k-nlar-n modellenmesi sonucunda kullan-lacak model kalibre edilmelidir. 2012 Temmuz ay-nda meydana gelen olayda Terme Çay-’n-n -slah edilmi; k-sm-ndan suyun ta;madan geçtii gözlendii DSI yetkilileri taraf-ndan raporlanm-;t-r. Kullan-lan modelin kalibrasyonunun yap-labilmesi için öncelikle Temmuz 2012 olay- hem 1-Boyutlu hem de 2-Boyutlu olarak çal-;-lm-;t-r. Model çal-;malar- üzerinde Manning pürüzlülük deeri doal yatakta 0.03, -slahl- alanda 0.02 al-narak piki 510 m3/s olan hidrograf (Q5 hidrograf-) yataktan minimum ta;ma ile geçirilmi;tir. Membada doal dere yata-nda suyun yataktan bir miktar ç-km-; olduu gözlense de projeli kesit debiyi geçirmektedir.
1-Boyutlu model çal-;malar- için MIKE11 program- kullan-lm-;t-r. Bu kapsamda öncelikli olarak, olu;turulan say-sal yükseklik modeli üzerine arazi durumunu en iyi temsil edecek yakla;-k 100 metre aral-klardan kesitler al-nm-;t-r. Kesit aral-- seçilirken dere yata-nda olu;abilecek dei;iklikler olabildiince temsil edilmeye çal-;-lm-; ve gerekli bölgelerde 20-30 metre aral-klarla kesit al-nm-;t-r. Bunun yan-nda modelde kullan-lacak sanat yap-lar-n- en iyi
;ekilde temsili için sanat yap-lar-n-n hemen öncesinden ve hemen sonras-ndan kesit al-narak, modelleme çal-;malar-n-n gerçee uygunluu salanm-;t-r (8ekil 3).
Ta;k-n tehlike alanlar-n-n belirlenmesi amac- ile 2-B modelleme MIKE21 program- ile gerçekle;tirilmi;tir. Pürüzlülük katsay-lar- arazinin tamam-n- tan-mlayabilecek bir yüzey
;eklinde modele tan-mlanm-;t-r. Bu altl-k olu;turulurken; pürüzlülük raporundaki deerler, saha gözlemleri, CORINE veri taban- ve kalibrasyon çal-;malar- dikkate al-narak çal-;-lm-;t-r.
Dere yata-nda -slah edilmi; kesim ve -slah edilmemi; kesim için iki farkl- manning deeri kullan-lm-;t-r (n=0.02 ve n=0.03). Dere kenar-nda haz-rlanan ta;k-n koruma amaçl- alanlarda manning deerleri yüksek seçilerek n=0.066 deeri kullan-lm-;t-r. 8ehirle;menin olduu bölümlerde ise dü;en pürüzlülük dikkate al-narak n=0.016 deeri kullan-lm-;t-r. Ayr-ca köprülerde hidrolik aç-dan olu;acak sorunlar ta;k-n alan-n- dorudan etkileyecei için köprü altlar-nda rusubat birikimi ve engeller göz önüne al-narak Manning deeri dere yata-ndan daha yüksek belirlenmi;tir. Bütün bu altl-klar haz-rland-ktan sonra istenilen ta;k-n tehlike haritalar-n-n olu;turulmas- amac-yla programa Q100 hidrograf- verilmi; ve sonuçlar elde edilmi;tir. Elde edilen haritalar üzerinde su derinlii, h-z vektörleri, anl-k debiler gibi deerler gözlenebilmektedir. 8ekil 4’de h-z vektörlerinin görüldüü anl-k bir görüntü verilmi;tir. Bu
görüntüde k-rm-z- olan ve h-z-n yükseldii bölge iki köprü aras-ndaki daralmadan dolay- olu;tuu gözlenebilmektedir.
Avrupa Birlii Ta;k-n Direktifi dorultusunda birçok ülkede üretilmi; ta;k-na ait tehlike ve risk alanlar-n- belirlemek amac- ile temel olarak iki farkl- haritalama metodu seçildii gözlenmi;tir. 0lk olarak üretilmekte olan su yükseklikleri tematik haritas- söylenebilir. 8ekil 5’de Terme 0lçe merkezine yak-nla;t-r-lm-; olarak Q100 debisi için su yükseklikleri tematik haritas-n-n 1/25.000 ölçekli toporafik haritalar üzerindeki dei;imi görülmektedir. Bu
;ekilde dört farkl- su yükseklii s-n-f- kullan-lm-; olup, Avrupa Birlii Ta;k-n Direktifi yönergeleri ile haz-rlanan tematik haritalara ait aral-klar ve renklerle ifade edilmi;tir.
ekil 3.1-Boyutlu modelleme sonucu
ekil 4. 2-BBB modelleme sonucunda arazide bulunan köprüler çevresindeki su derinlii ve h-z vektörlerinin dei;imi
Buna ek olarak tematik ;ekilde bir dier ta;k-n tehlike alanlar-n-n ifade edilmesi yakla;-m- ise su yüksekliklerine dier baz- hidrolik dei;kenleri de eklemek metodu ile yap-lmaktad-r.
Özellikle 0ngiltere, Fransa ve Hollanda’daki çal-;malarda 100-y-l, 500-y-l ve üzeri tekerrürlere ait yüksek debili hidrograflarla yap-lan modelleme çal-;malar-nda üretilen ta;k-n tehlike alanlar- haritalar-nda kullan-lan 0ngilizce ad- “Hazard Rating (HR)” olarak da bilinen Türkçe olarak “Tehlike Derecesi” olarak da ifade edilebilecek endeks sonucunda daha gerçekçi ta;k-n tehlike alanlar- haritalar- üretilebilmektedir. Bu endeksin hesaplanmas- a;a-daki formül dorultusunda yap-labilmektedir.
TD = [Derinlik x (H-z +0.5)] + Süprüntü Faktörü (8)
Bu formül dahilindeki Derinlik, 2-Boyutlu modelleme sonucunda üretilen bölgeye ait her bir grid için su derinlii deerlerini temsil etmektedir. H-z ise yine ayn- gridler için gözlenen h-z deerlerini ihtiva etmektedir. Süprüntü (Mucur, Moloz, Ta;-n-m, vs..) Faktörü ise Avrupa Birlii Ta;k-n Direktifi kapsam-nda yap-lan birçok çal-;mada göz önünde bulundurulan ve süprüntü miktar-n-n ta;k-n tehlikesine katk-s-n-n etkisini göz önünde bulundurmak amac- ile hesaplamaya kat-lan bir parametredir. Genellikle bu faktör ile ilgili yeterli detayl- ölçüm bulunamad-- için h-z profiline bal- olarak hesaplanarak i;leme dahil edilir.
ekil 5. Terme 0lçe Merkezi Q100 Su Derinlikleri
Bu dorultuda MIKE21 arac- ile yap-lan simülasyonlarda bu Tehlike Derecesi endeksinin hesaplanmas- için gerekli altl-klar da ayr- ayr- üretilerek yukar-daki formüle tabil tutulmu; ve
“Ta;k-n Tehlike Alanlar-” haritalar- üretilmi;tir. Bu tematik haritada yukar-daki endeks ile elde edilen deerler dört farkl- s-n-fa ayr-larak ta;k-n-n tehlike miktar- kalitatif olarak ifade edilmi;tir. 8ekil 6’da Q100 debisi için Terme 0lçe merkezine ait Ta;k-n Tehlike Alanlar- tematik haritas- verilmektedir.Ta;k-n tehlikesinin seviyeleri a;a-daki aral-klar ile belirlenmi;tir.
Dü;ük: Tehlike Derecesinin 0.75’den küçük olduu durumlar Orta: Tehlike Derecesinin 0.75 - 1.25 aras-nda olduu durumlar Yüksek: Tehlike Derecesinin 1.25 - 2.50 aras-nda olduu durumlar Çok Yüksek: Tehlike Derecesinin 2.50’den yüksek olduu durumlar
4.SONUÇLAR
Samsun ili Terme ilçesinde bulunan Terme Çay-na ait ta;k-n tehlike alanlar- 2-B modellme sonucunda elde edilmi;tir. Sanat yap-lar- civar-nda olu;an sorunlu bölümler ta;k-n tehlike haritalar-ndan aç-kça görülebilmektedir. Proje alan- memba-nda bulunan köprünün yaratt-- daralmadan dolay- membada su seviyesi artmaktad-r, ki simulasyon sürecinde gözlendiinde as-l basma alanlar-n-n memba ile bu köprü aras-ndaki bölgenin sol sahilinden gerçekle;tii gözlenebilmektedir.
Ta;k-n tehlike haritalar-n-n elde edilmesi ile ta;k-n önleme konusunda çözümlerin geli;tirilmesi mümkün olacakt-r. Ayr-ca ta;k-n tehlike haritalar- kullan-larak ta;k-n risk haritalar- elde edilecek ve gerek karar vericiler gerekse halk-n bu konuda bilinçlendirilmesi mümkün olacakt-r.
ekil 6. Terme 0lçe Merkezi Q100 Ta;k-n Tehlike Haritas-
KAYNAKLAR:
[1] Bates P. D. ve A.P.J.De Roo, 2000. A simple raster-based model for flood inundation simulation, Journal of Hydrology, 236,54-77
[2] Ervine, D.A., MacCleod, 1999. Modelling a river channel withdistant floodbanks.
Proceedings of the Institution of Civil Engineers,Water Maritime and Energy 136, 21–33.
[3] Feldhaus, R., Ho¨ttges, R., Brockhaus, T., Rouve´, G., 1992. Finiteelement simulation of flow and pollution transport applied to part of the River Rhine. In: Falconer, R.A., Shiono, K.,Matthews, R.G.S. (Eds.). Hydraulic and Environmental Modelling:Estuarine and River Waters, Ashgate, Aldershot, pp. 323–334.
[4] Fread, D.L., 1993. In: Maidment, D.R. (Ed.). Handbook of Applied Hydrology, McGraw-Hill, New York (chap. 10).
[5] Knight, D.W., Shiono, K., 1996. River channel and floodplainhydraulics. In: Anderson, M.G., Walling, D.E., Bates, P.D.(Eds.). Floodplain Processes, Wiley, Chichester, pp. 139–182.
[6] Thomas, T.G., Williams, J.J.R., 1995. Large eddy simulation ofturbulent flow in an asymmetric compound open channel. Journal of Hydraulic Research 33, 27–41.
[7] Younis, B.A., 1996. Progress in turbulence modelling for openchannel flows. In: Anderson, M.G., Walling, D.E., Bates,P.D. (Eds.). Floodplain Processes, Wiley, Chichester, pp.299–332.
