İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ  FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Emin Yahya MENTEŞE Anabilim Dalı : Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Programı : Geomatik Mühendisliği EYLÜL 2009 CBS ORTAMINDA GERÇEĞE YAKIN ZAMANLI HEYELAN TAHMİNİ- RİZE ÖRNEĞİ KASIM 2009 İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ  FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Emin Yahya MENTEŞE (501071607) Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 29 Eylül 2009 Tezin Savunulduğu Tarih : 21 Ekim 2009 Tez Danışmanı : Prof. Dr. Ergin TARI (İTÜ) Diğer Jüri Üyeleri : Prof. Dr. Okan TÜYSÜZ (İTÜ) Doç. Dr. Tayfun KINDAP (İTÜ) CBS ORTAMINDA GERÇEĞE YAKIN ZAMANLI HEYELAN TAHMİNİ- RİZE ÖRNEĞİ iii ÖNSÖZ İnsanoğlu hayatta ne kadar dikkatli olursa olsun hiç ummadığı anlarda bütün kazanımları yerle bir olabilir, kendini adadığı, kendinden bir parça olarak tanımladığı birçok varlık göz açıp kapayıncaya kadar yok olabilir. Hayatın gerçekleri her ne kadar bu denli öngörülmez olsa da matematik ilmi ve onun temelleri üstünde yükselen bilgi teknolojileri sayesinde bilinmez olan gelecek bugün belli bir oranda tahmin edilebilir konumda bulunmaktadır. İşte bu çalışma da bu çabaya katkı olarak düşünülebilir ve eğer bu çalışmayı inceleyen insanlarda bu doğrultuda bir fikir oluşmasını sağlayabilirse çalışma gerçek amacına ulaşmış olacaktır. Bu çalışma esas itibariyle 2 senelik bir ekip çalışmasının ürünüdür ve bu çalışmaları bilimsel bir tez haline getirme şerefi de bana nail olmuştur. Belirtmem gerekir ki şu anda bulunduğum yerde olmamı sağlayan ve son 2 sene boyunca içinde bulunduğum çalışmaların gerçekleşmesini mümkün kılan Prof. Dr. Muhammed Şahin benim nazarımda en büyük teşekkürü hak etmektedir. Onun liderliğinde gerçekleşen RABİS Projesi sayesinde hayatım baştan aşağı değişmiş, akademik ve bilimsel kazanımlarımın yanında çok güzel arkadaşlıklar ve unutamayacağım anılar hayatımın bir parçası olmuştur. Bu çalışmanın gerçekleşmesini sağlayan ekibe nasıl teşekkür edeceğimi tam olarak bilememekle beraber bu çalışmada çok önemli katkıları olan başta Doç. Dr. Tayfun Kindap ve Doç Dr. Ömer Lütfi Şen olmak üzere, Araş. Gör. Korhan Erturaç’a, Araş. Gör. Dr. Ufuk Tarı’ya ayrıca Ulusal Cad. ve Gis Çözümleri A.Ş.’de çalışmakta olan ve yazılımın geliştirilmesinde çok büyük pay sahibi olan Sinem Demir’e çok teşekkürler. Bu çalışmanın en büyük diğer pay sahipleri ise şüphesiz ki İTÜ Ölçme Tekniği Anabilim Dalı Proje Odası çalışanlarıdır. Oturma sırasına göre Özge, Nilay, Namik, Serhan, Ece, Yener, Selma, Senem, Orkan, Serpil ve Elif’e en içten teşekkürlerimi sunar ve tabii ki hayatıma Murphy kanunlarını sokan, ayrıntıların önemini kavratan, bu çalışmanın konusunu tez haline getirmemi mümkün kılan Prof. Dr. Ergin Tarı’ya sonsuz saygı ve teşekkürlerimi sunarım. Fikir sahibi olmak isteyenlere bilgi kaynağı olması ümidiyle… Haziran 2009 Emin Yahya Menteşe Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisi v İÇİNDEKİLER Sayfa ÖNSÖZ.......................................................................................................................iii İÇİNDEKİLER .......................................................................................................... v KISALTMALAR .....................................................................................................vii ŞEKİL LİSTESİ ........................................................................................................ xi ÖZET........................................................................................................................xiii SUMMARY .............................................................................................................. xv 1. GİRİŞ ...................................................................................................................... 1 2. LİTERATÜR ÖZETİ ............................................................................................ 3 3. AMAÇ ..................................................................................................................... 5 4. KAPSAM ................................................................................................................ 7 4.1 RABİS ................................................................................................................ 7 4.2 Afet Risk Yönetimi ............................................................................................ 9 4.2.1 Afet risk azaltma çalışmalarının uygulamaya yönelik güçlü kurumsal bir tabana sahip olması .................................................................................... 9 4.2.2 Afet risklerinin belirlenmesi, değerlendirilmesi ve gözlemlemesi ........... 9 4.2.3 Daha dirençli toplumlar oluşturulması için bilgi, eğitim ve inovasyonun kullanılması .............................................................................................. 10 4.3 Erken Uyarı Sistemleri ..................................................................................... 11 4.3.1 İnsan odaklı erken uyarı sistemleri ......................................................... 11 4.3.2 Risk bilgisi .............................................................................................. 11 4.3.3 Gözlemleme ve uyarı sağlama ................................................................ 12 4.3.4 Haber verme ve iletişim .......................................................................... 12 4.3.5 Müdahale yeteneği .................................................................................. 12 4.4 Heyelan............................................................................................................. 14 4.4.1 Tanım ...................................................................................................... 14 4.4.2 Heyelan türleri......................................................................................... 15 4.4.2.1 Düşme türü heyelanlar 15 4.4.2.2 Devrilme türü heyelanlar 16 4.4.2.3 Akma türü heyelanlar 16 Kaya akmaları 16 Zemin ve toprak akmaları 17 4.4.2.4 Kayma türü heyelanlar 18 Blok kaymalar 19 Dönel kaymalar 19 4.4.2.5 Yanal yayılma türü heyelanlar 20 4.4.2.6 Karmaşık tür heyelanlar 21 4.4.3 Etkenler ................................................................................................... 22 4.4.3.1 Jeolojik etkenler 22 4.4.3.2 Jeomorfolojik etkenler 22 4.4.3.3 İnsan kaynaklı etkenler 22 vi 4.4.3.4 Meteorolojik etkenler 23 4.4.4 Rize ili ..................................................................................................... 24 4.4.4.1 Genel özellikler 24 4.4.4.2 Beşeri durum 32 4.4.4.3 Rize’de heyelan 34 Jeolojik faktörler 34 Topografik faktörler 37 Jeoteknik faktörler 38 Tarımsal faktörler 38 Meteorolojik faktörler 39 İnsan kaynaklı faktörler 41 5. YÖNTEM.............................................................................................................. 43 5.1 Şev Stabilite Modeli ......................................................................................... 43 5.2 Heyelan Tehlikesi Altında Bulunan Alanların Kullanım Türlerinin Tespiti.... 48 5.3 Meteorolojik Model.......................................................................................... 53 5.4 Coğrafi Bilgi Sistemi........................................................................................ 59 6. UYGULAMA........................................................................................................ 67 6.1 Jeolojik Çalışmalar ........................................................................................... 67 6.2 Uzaktan Algılama Çalışmaları ......................................................................... 70 6.3 Meteorolojik Çalışmalar................................................................................... 70 6.4 Coğrafi Bilgi Sistemi........................................................................................ 79 7. SONUÇLAR-ÖNERİLER................................................................................... 83 KAYNAKLAR.......................................................................................................... 88 EKLER...................................................................................................................... 91 vii KISALTMALAR AWOS : Automated Weather Observation System BM : Birleşmiş Milletler CBS : Coğrafi Bilgi Sistemi DMİ : Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ECMWF : European Center for Medium Range Weather Forecasts ESRI : Environmental Research Institute GPS : Global Positioning System GTOPO30 : Global 30 Arc Second Digital Elevation Data Set HFA : Hyogo Framework for Action: 2005-2015 İTÜ : İstanbul Teknik Üniversitesi LSM : Land Surface Model MM5 : 5th Generation Meso-scale Model MSLP : Mean Sea Level Pressure MTA : Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü NCAR : The National Center for Atmospheric Research OGC : Open Geospatial Consortium RABİS : Rize İli Genelinde Afet Bilgi ve Meteorolojik Erken Uyarı Sistemi SHALSTAB : Shallow Landslide Tools SYM : Sayısal Yükseklik Modeli TABİS : Türkiye Afet Bilgi Sistemi TÜBİTAK : Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu TÜİK : Türkiye İstatistik Kurumu USGS : United States Geological Survey UTC : Coordinated Universal Time WFS : Web Feature Service WMS : Web Map Service viii ix ÇİZELGE LİSTESİ Sayfa Çizelge 4.1: Erken uyarı sistemleri bileşenleri ......................................................... 13 Çizelge 4.2: Heyelan türleri ....................................................................................... 15 Çizelge 4.3: Rize ili nüfus dağılımı ........................................................................... 33 Çizelge 4.4: MTA Trabzon paftasına ait illerin heyelan etki değerleri ..................... 37 Çizelge 4.5: Rize ili genelinde heyelan ve eğim ilişkisi............................................ 38 Çizelge 4.6: Rize ili genelinde heyelan ve bakı ilişkisi ............................................. 38 Çizelge 4.7: Rize ili genelinde heyelan ve yola yakınlık ilişkisi............................... 42 Çizelge 5.1: Shaltab tools programından elde edilen aralık değerleri ....................... 45 Çizelge 5.2: Uzaktan algılama sınıflandırma değerleri ............................................. 48 Çizelge 5.3: Heyelan tehlikesi altındaki bölgelerin kullanım türlerine göre dağılımı ................................................................................................................ 50 Çizelge 5.4: Heyelan tehlikesi altındaki yerleşim birimlerinin konum ve alan verileri .................................................................................................... 51 Çizelge 5.5: Simülasyon bilgileri .............................................................................. 57 Çizelge 6.1: Pazar istasyonuna ait 18.09.2008 tarihli yağışlı verisi .......................... 75 Çizelge 6.2: Pazar istasyonuna ait 27.07.2009 tarihli yağışlı verisi .......................... 75 Çizelge 6.3: Heyelan tarihlerinde test edilen eşik değer eşitlikleri ........................... 76 Çizelge 6.4: Ağustos 2008 heyelan tahmini üretilen günlük ortalama grid sayıları.. 79 xi ŞEKİL LİSTESİ Sayfa Şekil 4.1: Düşme türü heyelan................................................................................... 15 Şekil 4.2: Devrilme türü heyelan............................................................................... 16 Şekil 4.3: Kaya akması .............................................................................................. 17 Şekil 4.4: Döküntü akması......................................................................................... 17 Şekil 4.5: Döküntü çığı .............................................................................................. 18 Şekil 4.6: Ötelenmeli kayma...................................................................................... 19 Şekil 4.7: Dönel kayma.............................................................................................. 20 Şekil 4.8: Yanal yayılma ........................................................................................... 21 Şekil 4.9: Karmaşık tür heyelan................................................................................. 22 Şekil 4.10: Rize ili genelinde RABİS kapsamında kurulan AWOS istasyonlarının 18 ıEylül 2008 tarihli yağış ve toprak nemi grafikleri .................................. 24 Şekil 4.11: Rize topoğrafya haritası .......................................................................... 26 Şekil 4.12: Rize ili jeoloji haritası ............................................................................. 27 Şekil 4.13: İklim istasyonlarında ölçülen verilere göre yıllık ortalama yağış dağılımı .................................................................................................... 28 Şekil 4.14: Türkiye-Rize Aylık Toplam Yağış Dağılımı (1971-2000)...................... 29 Şekil 4.15: Rize ili genelinde eğitim durumu ............................................................ 34 Şekil 4.16: Litoloji gruplarına göre heyelan dağılımları, Trabzon paftası ................ 36 Şekil 4.17: Rize ili genelinde heyelan ve etkilenen hane sayısı grafiği .................... 40 Şekil 4.18: Rize ili genelinde ilçe bazlı heyelan ve etkilenen köy, hane sayısı......... 40 Şekil 4.19: Yağış kaynaklı heyelanların dağılımı (KS=Köy sayısı, BS=Bina Sayısı) ................................................................................................................ 41 Şekil 5.1: Rize ili heyelan potansiyeli dağılımı ......................................................... 46 Şekil 5.2: Rize il alanı içerisinde kayalık alan ve toprak örtülü alan ile mevcut heyelanlı ve yüksek heyelan potansiyeli olan alanların yüzde dağılımları47 Şekil 5.3: Rize ili genelinde kayalık alanlar ve yüksek heyelan riski taşıyan alanların dağılımı....................................................................................... 47 Şekil 5.4: Rize ili arazi kullanım türleri..................................................................... 58 Şekil 5.5: MM5 modeli ile oluşturulan Rize ili topoğrafyası .................................... 55 Şekil 5.6: MM5 modeli ile oluşturulan Rize ili Kasım 2006’ya ait yağış dağılımı... 56 Şekil 5.7: MM5 modeli performans test grafiği (Pazar)............................................ 58 Şekil 5.8: NOAH-LSM modeli genel gösterimi ........................................................ 59 Şekil 5.9: Heyelan tahmininde kullanılan meteorolojik risk algoritması .................. 60 Şekil 5.10: DMİ verisinin .dat formatına dönüşmesini sağlayan kod........................ 61 Şekil 5.11: DMİ verisinin CBS ortamına uyumlu versiyonu .................................... 61 Şekil 5.12: DMİ verisinin veritabanında güncellenmesini sağlayan kod .................. 61 Şekil 5.13: DMİ’den temin edilen verinin veritabanında gösterimi .......................... 62 Şekil 5.14: Yoğunluk-Süre tabanlı eşik değer grafikleri ........................................... 63 Şekil 5.15: Meteorolojik ve jeolojik risk verisinin çakıştırılmasını sağlayan kod .... 64 Şekil 5.16: Yetkililere kısa mesaj gönderilmesini sağlayan kod ............................... 65 Şekil 5.17: Yetkililere elektronik posta gönderilmesini sağlayan kod ...................... 65 Şekil 6.1: Heyelan arşiv verisi örneği........................................................................ 68 xii Şekil 6.2: Heyelan arşiv verisi ve heyelan potansiyeli verisi karşılaştırması ............ 69 Şekil 6.3: Çayeli istasyonunun ilgili tarih aralığındaki toprak nemi verisi ............... 71 Şekil 6.4: 27.08.2009 tarihli heyelan tahmini ............................................................ 72 Şekil 6.5: 27.08.2009 tarihli heyelan tahmini-Fındıklı ilçesi .................................... 73 Şekil 6.6: 18.09.2008 tarihli heyelan tahmini ............................................................ 74 Şekil 6.7: 18.09.2008 tarihli heyelan tahmini-Pazar ilçesi ........................................ 74 Şekil 6.8: Eşik değer testi .......................................................................................... 77 Şekil 6.9: MM5 meteorolojik yağış tahmin veri seti ................................................. 79 Şekil 6.10: Rize merkez ilçesine ait sorgulama sınırı ................................................ 80 Şekil 6.11: Riskli bölge sorgulama ekranı ................................................................. 81 Şekil 7.1: RABİS iyileştirme ve güncelleştirme adımları.......................................... 87 xiii CBS ORTAMINDA GERÇEĞE YAKIN ZAMANLI HEYELAN TAHMİNİ- RİZE ÖRNEĞİ ÖZET Afetlerle mücadelede en önemli bölüm afetlerin önceden belirlenebilmesi ve konuyla ilgili yetkililerin ve sivillerin bu doğrultuda mümkün olduğunca hazırlıklı olmasıdır. Bu çalışma da bu temele dayanarak karar vericilerin en hazırlıklı biçimde afetle mücadele etmesini sağlayacak bir sistem olan, TÜBİTAK tarafından desteklenen ve İTÜ ile ULUSAL CAD ve GIS ÇÖZÜMLERİ AŞ. tarafından ortak yürütülen Rize İli Genelinde Afet Bilgi ve Meteorolojik Erken Uyarı Sistemi Kurulması Projesi (RABİS)’nin iyileştirilmesi amacıyla çıktılarının değerlendirilmesini ve bu doğrultuda öneriler geliştirmeyi amaçlayan bir çalışmadır. CBS tabanlı yapılan benzeri birçok çalışmada heyelanların gerçekleşme potansiyeli tespit edilebilmekte, bu sayede karar mekanizmalarının olası bir afete karşı en verimli biçimde afet yönetiminin gereklerini yerine getirmeleri sağlanmaktadır. En genel tanımıyla bu çalışmanın amacı da RABİS’te gerçekleştirilen heyelan tahmin sisteminin iyileştirilmesine altlık olacak analizleri yürütmektir. Çalışmada girdi olarak kullanılan veriler RABİS kapsamında üretilen verilerdir. Bunları üç kısımda incelemek mümkündür. Birincisi jeolojik veriler, ikincisi uzaktan algılama verileri, üçüncüsü de meteorolojik verilerdir. Jeolojik veriler RABİS kapsamında İTÜ bünyesinde çalışmakta olan jeoloji grubunun çalışmaları sonucunda elde edilmiştir. Bu kapsamda yürütülen çalışmalarda elde edilen ve bu çalışmada dikkate alınan veri Rize ilinde yüksek heyelan potansiyeli taşıyan alanların sunulduğu veri setidir. Uzaktan algılama çalışmalarından temin edilen veriler ise çeşitli uydu görüntülerinin işlenmesiyle elde edilen sınıflandırma verileri ve sayısallaştırma verileridir. Meteorolojik veriler de yine RABİS kapsamında ve İTÜ bünyesinde çalışmalarını yürüten meteoroloji çalışma grubunun araştırmaları sonucunda üretilen verilerdir ve Rize ili için DMİ tarafından üretilen meteorolojik tahmin verileridir. Elde edilen bu veriler bu çalışma ile birlikte CBS ortamında bir araya getirilmiş ve proje kapsamında üretilen çıktılar incelenerek heyelan tahminine olan etkisi ortaya konmuştur. Bu çalışma ile elde edilen veriler Rize iline ait çok önemli bulguları ortaya koymuştur. İl genelinde gerçekleştirilmiş olan RABİS çalışmasının çıktılarından yararlanılarak öncelikle bu çıktıların performansı değerlendirilmiş, sonrasında da bu proje çıktılarının nasıl iyileştirilebileceğine dair öneriler sunularak karar destek sistemlerine altlık olacak bilgilere ulaşılmıştır. xv NEAR REAL-TIME LANDSLIDE FORECAST IN GIS ENVIRONMENT- RIZE CASE SUMMARY The most important parts in disaster management are to predict the disaster and make the responsible persons and civilians prepared as much as possible to the hazards. On this basis, this study aims at improvement of RABIS (Establishment of a GIS Based Disaster Information and Meteorological Early Warning System) project which was carried out by ITU and ULUSAL CAD and GIS Solutions Company with the sponsorship of TUBITAK. In this sense the outputs of the project are evaluated and tested, so there have been developed some suggestions. In various GIS based studies it has been proven that GIS is efficiently used in landslide predictability projects. Thus decision makers are made enabled in means of disaster management works in the most efficient way. With the broadest definition, the main goal of this study is to carry out the analysis to improve the outputs of the RABIS project. The input data in this research is gathered from the RABIS project. These data can be divided in three categories. These are geological data, remote sensing data and meteorological data. Geological data is obtained from the outputs of the geology workgroup that took place in the project. This data includes the landslide potential map of Rize province. The remote sensing data is including the classification and digitization data which are based on satellite images. Meteorological data is constituted by the rainfall forecast data of Rize province which is supplied by Turkish State Meteorological Service. The data has been gathered together in GIS environment and the effect of the studies on the quality of the forecast model has been analyzed. The result of this study has reached to very important findings on Rize province. Benefiting from the outputs of the RABİS project, the performance of these outputs is tested and then regarding these tests there have been generated some suggestions on how to improve the quality of the project. So there have been reached to critical results which can serve as base data for decision makers in Rize. 1 1. GİRİŞ Afetlerin öncesinde zararlarını azaltmak ve hazırlıklı olabilmek gerekirken, sonrasında müdahalenin ve iyileştirmenin eşgüdüm içinde yapılabilmesi için afete maruz kalma riski bulunan bölgelerle ilgili gerekli verilerin düzenli ve hızlı bir şekilde ulaşılabilir ve kullanılabilir olması çok büyük önem taşır. Bu bakış açısıyla Türkiye’de gerçekleştirilen en önemli çalışmalardan biri Rize İli Genelinde Afet Bilgi ve Meteorolojik Erken Uyarı Sistemi Kurulması Projesi (RABİS)’dir. Bu projede başta coğrafi bilgi sistemleri (CBS) olmak üzere uzaktan algılama ile meteorolojik ve jeolojik modeller kullanılarak Rize ilini etkileyebilecek afetler karşısında insan kaybının ve maddi zararın en aza indirilmesi için bir sistemin kurulması planlanmıştır. Çalışmanın gerçekleştirilmesiyle birlikte acil durum hazırlıklarının planlanmasında uygulanmasında ve herhangi bir afet durumunda afet yönetimi ve hasar tahmininde kullanılabilecek bir sistem hazırlanmıştır. Ayrıca olağan zamanlarda merkezi ve taşra idaresi (bakanlıklar valilikler kaymakamlıklar belediyeler) için karar destek sistemi olarak fonksiyon görmek üzere Türkiye genelinde uygulamalara örnek oluşturacak CBS tabanlı bir bilgi ve yönetim sistemi standardı modeli Rize için uygulanmıştır. Projenin uygulanması içerdiği standartlar açısından Türkiye’de ilk ve tek uygulama olan Türkiye Afet Bilgi Sistemi (TABİS) Obje Katalogu’nun temellerine dayalı olarak tasarlanmış ve hayata geçirilmiştir (Şahin ve diğ., 2002). Bu proje Rize ilinin yapısı gereği heyelan odaklı bir proje olarak gerçekleştirilmiştir. Buna bağlı olarak ilgili proje grupları tarafından kullanılması öngörülmüş olan jeolojik ve meteorolojik modellerin entegrasyonu çok önemli bir konuma sahiptir. Nitekim üretilen heyelan tahmini bu entegrasyon sonucu ortaya çıkmaktadır. 2 Bu çalışmada da RABİS kapsamında gerçekleştirilen CBS ve meteorolojik model entegrasyonu incelenmiş, bu entegrasyonun sonucu olarak ortaya konan heyelan tahminin doğruluğu mevcut heyelan kayıtlarından faydalanılarak test edilmiş ve böylece sistemin doğruluğu konusunda karşılaştırmalı sonuçlara ulaşılmıştır. Bu sonuçlardan faydalanılarak, üretilen erken uyarının iyileştirilmesi amacıyla öneriler sunulmuştur. 3 2. LİTERATÜR ÖZETİ Dünyanın çeşitli bölgelerinde heyelanların gözlemlenmesi ve oluşan risklerin tespiti üzerine çeşitli çalışmalar yürütülmüş ve yürütülmektedir. Cheng Qui ve diğ. tarafından yapılan bir çalışmada üç boyutlu olarak eğim duraylılığının CBS kullanılarak analiz edilmesi amaçlanmıştır (2005). Bu çalışmada Rize iline benzer özellikler gösteren dağlık bir bölge test alanı olarak seçilmiş ve deterministik bir yöntemle heyelan gerçekleşme kapasitesi yüksek bölümler belirlenmiştir. Giovani Crosta tarafından yürütülen bir başka çalışmada Rize ilinde sıklıkla rastlanılan sığ heyelan oluşumlarının yağmur yağışıyla olan ilişkisi incelenmiştir. Bu çalışmada öncelikle bölgenin toprak yapısı, litolojik ve morfolojik yapısı ile yağış eşik değerleri sistemde girdi olarak kullanılmış ve analizler CBS ortamında yürütülmüştür (Crosta ve diğ., 2005). Çalışma Rize’de yürütülen RABİS projesi ile bu anlamda büyük bir benzerlik göstermektedir. Bir başka çalışmada Lee ve Evangelista heyelan oluşumunu lojistik regresyon ve frekans oranları yöntemleri CBS ortamında bütünleştirilerek yöntemler arasında doğruluk karşılaştırmaları yapılmıştır. Çalışmada gerek uzaktan algılama, gerekse jeolojik çalışmalardan yararlanılarak veri temini sağlanmıştır (Lee ve diğ., 2005). Ercanoğlu ve diğ. (2007) tarafından gerçekleştirilen bir araştırmada heyelanların bulanık mantık ve yapay sinir ağlarının kullanılarak analiz edilebilirliği araştırılmış ve diğer çalışmalara benzer olarak CBS ortamı analizlerin görselleştirilmesi amacıyla etkili bir biçimde kullanılmıştır (Erener, 2007). Erener A. ve Kaynia M.A. (2007) tarafından yapılan çalışmada İsveç’in Lilla Edet şehrinde meydana gelen killi toprak kaymaları için, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak heyelan duraylılık haritalarının oluşturulmasını içermektedir. Heyelana duyarlı bölgeler, heyelana neden olan faktörler dikkate alınarak, frekans oranı metodu ve ilk derece ikinci moment metodları kullanılarak (FOSM) belirlenmiştir. Heyelana neden olan faktörler olarak eğim açısı, bakı, eğrilik ve yükseklik değerleri kullanılmıştır. Bu faktörler LIDAR verisinden çıkarılmıştır. İlyas Yılmazer ve diğ. (2003) çalışmasında Sinop’a bağlı Kurandu bölgesinde yaşanan bir heyelan analiz edilmiş ve heyelanın nedenleri incelenerek, heyelana neden olan faktörler tespit edilmiş ve bu doğrultuda heyelana karşı ne gibi önlemler 4 alınabileceği incelenmiştir. Kevitha Muthu ve diğ. (2008) tarafından yapılan heyelan olasılığının belirlenmesi çalışmalarında bulanık mantık yöntemi analiz yöntemi olarak temel alınmış ve bu yöntem CBS ortamıyla bütünleştirilmiştir. CBS için girdi olarak, arazi kullanım haritaları, heyelan arşiv verileri, yağış verileri, deprem verileri olarak, bölgeye ait jeoloji ve jeomorfoloji verileri kullanılmıştır. Sonuç olarak, heyelan gerçekleşme olasılığı olan bölgeler belirlenmiştir. Lee ve Biswajet (2006) tarafından yapılan bir çalışma da benzeri yöntemlerden yararlanarak Malezya Cameron Yaylası’nda heyelan tehlikesinin CBS ile belirlenmesi sağlanmıştır. Kullanılan matematiksel yöntemler frekans oranı ve lojistik regresyon modelleri olarak belirlenmiştir. Bu çalışmanın bir diğer önemli tarafı söz konusu çalışma bölgesinin Rize örneğinde olduğu gibi yoğun biçimde çay yetiştirilen bir bölge olmasıdır. Analizler için kullanılan parametreler eğim, bakı, eğrilik, drenaj bölgesine mesafe, yüzey hattına mesafe, arazi örtüsü, bitki örtüsü verisi ve nemlilik verisi olarak belirlenmiştir. Oluşturulan analizler, gerçek heyelan durumları ile de karşılaştırılarak sistemin doğruluğu test edilmiştir. Sonuçlara göre frekans oranı modeli %89.25, lojistik regresyon modeli ise %85.73 doğruluk sağlamıştır. Cavallo ve Norese (2001) tarafından yürütülen bir araştırmada da erozyon ve heyelan değerlendirmesi ve haritalanması, CBS ve çoklu kriter analizi yöntemleri entegre edilerek gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı eğim duraysızlığının ve erozyon kavramının çok yönlü yapısının açıklanması ve tehlike haritasının oluşturulmasında etkin rol oynayan kriterlerin tanımlanmasına yardımcı olunması olarak gösterilmiştir. Bu doğrultuda gerçekleştirilen çalışmalarda çoklu kriter modellemesinin CBS uygulamalarında kullanılması sonucu söz konusu kavramların daha derinlemesine analiz edilmesinin mümkün olduğu tespit edilmiştir . İspanya’nın kuzeyine yönelik Cuesta ve diğ. (1999) tarafından yapılan bir çalışmada da basında çıkan heyelan haberleri veri olarak kullanılarak, yağmur yağışının eğim duraysızlığı ile olan ilişkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada yöntem olarak CBS kullanılmamış olmasına rağmen bu iki kavramın arasında olan ilişkinin, heyelan tehlikesinin belirlenmesi açısından olan önemi istatistiksel sonuçlarla ortaya konmuştur. 5 3. AMAÇ Bu çalışmada amaç TÜBİTAK tarafından desteklenen ve İTÜ ile ULUSAL CAD ve GIS ÇÖZÜMLERİ AŞ. firması tarafından yürütülen Rize İli Genelinde Afet Bilgi ve Meteorolojik Erken Uyarı Sistemi Kurulması Projesi (RABİS) kapsamında geliştirilen heyelan tahmin sisteminin bütün parametreler dikkate alınarak gözden geçirilmesi ve sistemin bulgular neticesinde güncellenmesidir. Bu doğrultuda Rize ili genelinde hangi bölgenin heyelan tehlikesi altında olduğunun gerçeğe yakın zaman aralığında belirlenmesini sağlayan sistemin iyileştirilmesi sağlanmaya çalışılmıştır. Çalışmalar ışığında Rize ili için heyelan oluşumunu tetikleyen yağış eşik değerinin tespit edilmesi hedeflenmiştir. Bu tespitlerin yanında proje kapsamında yürütülen heyelan tahmin çalışmalarının tekrar gözden geçirilmesiyle erken uyarı sisteminin iyileştirilmesine katkıda bulunulması amaçlanmıştır. 7 4. KAPSAM Çalışmanın amacına uygun olarak yürütülen araştırmalar başta heyelan olmak üzere çeşitli kavramlar etrafında şekillenmiş ve bu kavramlar doğrultusunda uygulama geliştirilmesi hedeflenmiştir. Herşeyden önce bu çalışma RABİS projesinin çıktılarına ve yürüttüğü işlemlere dayandığından projenin genel hatlarıyla tanımlanması önemlidir. Buna ek olarak RABİS projesinin daha iyi anlaşılabilmesi için Afet Risk Yönetimi projelerinin en temel dökümanı olarak nitelenebilecek Birleşmiş Milletler (BM) tarafından yayınlanan (2005) Hyogo Framework for Action hakkında bilgi sahibi olunması söz konusu projenin değerlendirilmesine de büyük oranda yardımcı olacaktır. Bir başka önemli nokta projenin erken uyarı sistemi olması itibariyle erken uyarı sistemlerinin işleyiş mantığının iyi anlaşılmasıdır. Bu doğrultuda yine Birleşmiş Milletler (2006) tarafından hazırlanan Global Survey of Early Warning Systems çalışmasının ayrıntıları önem taşımaktadır. Nitekim söz konusu bu çalışma Hyogo Framework’un uzantılarından biri niteliğindedir ve anlaşılması RABİS proje çıktılarının hangi doğrultuda değerlendirilmesi gerektiğini göstermesi açısından önemlidir. Bu çalışmada temel alınan doğal afetin heyelan olması nedeniyle heyelan olgusunun genel hatlarıyla kavranması önemlidir. Heyelanların ne şekilde meydana geldiği, hangi tür heyelanların var olduğu ve heyelanları tetikleyen faktörlerin neler olduğu bu bakış açısıyla incelenmiştir. Çalışmanın Rize ili genelinde yürütülmesi neeniyle de Rize iline ait özellikler bu çalışmada genel hatlarıyla vurgulanmıştır. Bu doğrutuda Rize ilinde hangi bölgenin hangi oranda heyelan tehlikesi altında olduğunun analizi de yöntemlere dayalı olarak ortaya konmuştur. Ayrıca Rize ilinde heyelana neden olan jeolojik ve meteorolojik faktörler de ele alınarak Rize’deki heyelan olgusunun önemi ortaya konmuştur. 4.1 RABİS Bu projenin birincil amacı, proje öneri formunda modern uydu teknolojileri ve bilgi sistemlerini kullanarak özellikle acil durum hazırlıklarının planlamasında uygulamasında ve herhangi bir afet durumunda afet yönetimi ve hasar tahmininde 8 kullanılabilecek; ayrıca olağan zamanlarda merkezi ve taşra idaresi (Bakanlıklar, Valilikler, Kaymakamlıklar, Belediyeler) için karar destek sistemi olarak fonksiyon görmek üzere Türkiye genelinde uygulamalara örnek oluşturacak CBS tabanlı bir bilgi ve yönetim sistemi standardı modelinin Rize için uygulanması olarak belirlenmiştir (Şahin, 2006). Öngörülen çalışma ile Rize’nin afet planlaması ve yönetimi konusunda ilçeler ve diğer iller arasında uyumlu çalışmayı ve koordinasyonu sağlayabilecek standartlar ortaya konarak bölgesel, çevresel ve yönetsel bir bilgi sistemi modeli oluşturulması planlanmıştır. Bu sistemin GPS (Küresel Konum Belirleme Sistemi) ve Uzaktan Algılama gibi güncel uydu teknolojileri verileri ve imar, kadastro, altyapı, zemin ile üstyapı ve nüfus bilgileri gibi kritik yersel verilerle desteklenmesi planlanmıştır. Bu verilerin yanında Rize’nin Türkiye’nin en fazla yağış alan ili olmasından dolayı sel ve heyelan afetlerinden etkilenmesinin fazla olması nedeniyle hidrometeorolojik afet yönetiminde kullanılacak bir hidrometeorolojik veri tabanı oluşturulması ve sonrasında dinamik ve stokastik modeller yardımıyla heyelan ve sel tahmini yapılması gerekmektedir. Söz konusu verilerin oldukça detaylı özniteliklere sahip olarak analiz, planlama, karar destek ve müdahale operasyonlarında güvenle kullanılabilmeleri tasarlanmıştır. Böylece olası bir afette öncelikle afet yönetiminin ve dolayısıyla da sistemin ilk amacı olan can kayıplarının azaltılması sağlanacak ardından da mal kayıpları ve ülke ekonomisinin zararı minimuma indirilmiş olacaktır (Şahin, 2006). Türkiye’de geliştirilmiş olan Netcad yazılımına TABİS referanslı Afet Yönetim Sisteminin kazandırılması amaçlanmaktadır. Bu sayede henüz yaygın kullanılamayan TABİS standartları sürdürülebilir iş akışları ile uygulamaya konulacak ve bundan sonra hayata geçirilecek olan diğer çalışmalar bu uygulamayı temel alabilecektir. Bu yaygın etki; veri tekrarı, kalitesiz, amacına uygun olmayan veri, paylaşılamayan veri sıkıntılarını ortadan kaldıracak ekonomik ve sürdürülebilir bir ürün ortaya koyacaktır (Şahin, 2006). RABİS projesi kapsamında Rize ili genelinde afet yönetimi anlamında belli bir standarta dayanan, meteorolojik, jeolojik birtakım yaklaşımlar kullanarak sel ve heyelan tahmini yürütmesi ve kent yöneticileri tarafından analiz, planlama, karar alma ve müdahale operasyonlarında güvenle kullanılabilecek bilgilerin üretilmesi amaçlanmaktadır. 9 4.2 Afet Risk Yönetimi Dünya üzerinde afet risklerinin yönetilmesi konusunda bir çerçeve çalışması olan “Hyogo Çerçeve Programı: 2005-2015” çok önemli bir nokta teşkil etmektedir. 18- 22 Ocak 2005 tarihlerinde Japonya’nın Kobe şehri Hyogo’da gerçekleştirilen çok kapsamlı uluslararası konferansta ülkelerin ve toplumların afetlere karşı direnç oluşturacak sistemleri kurmasını sağlayacak birtakım stratejik ve sistematik yaklaşımlar geliştirilmiştir (Hyogo Framework for Action: 2005-2015). Bu çalışma 2005 tarihinden itibaren dünyada yürütlen bütün afet riski yönetimi çalışmalarına çerçeve olması, projelerin bu yaklaşımlar doğrultusunda şekillendirilmesi amacıyla ele alınmıştır. Bu doğrultuda 2005-2015 sürecinde göz önünde bulundurulması öncelikli olarak hedeflenmiş beş adet yaklaşım tespit edilmiştir. 4.2.1 Afet risk azaltma çalışmalarının uygulamaya yönelik güçlü kurumsal bir tabana sahip olması Bu kapsamda ulusal çapta kurumsal ve yasal çerçeveler belirlenmelidir. Ulusal çapta bütünleşik afet risk azaltma mekanizmaları kurulmalı, risk azaltma çalışmaları kalkınma projelerine entegre edilmeli, yasal düzenlemeler gerekli durumlarda afet risk azaltma çalışmaları esas alınarak yapılmalı ve yerel risk eğilimleri belirlenerek afet risk azaltma çalışmaların yerel ölçekte yürütülmesini sağlayacak sorumlulukların bütün ilgili paydaşlara dağıtılması sağlanmalıdır. Risk azaltma çalışmalarında kullanılacak insan kaynağı kapasitesi her seviyede değerlendirilmeli ve toplumun kapasitesini artıracak plan ve programlar geliştirilmelidir. Risk azaltma çalışmalarının kalkınma planlarında yer alması için karar vericilerin güçlü bir politik kararlılık sergilemesi gereklidir (Hyogo Framework for Action: 2005-2015). 4.2.2 Afet risklerinin belirlenmesi, değerlendirilmesi ve gözlemlemesi Afet risk azaltma çalışmalarında başlangıç noktası olarak toplumların karşı karşıya olduğu, kısa ve uzun vadede değişkenlikler gösteren tehlikeler ile fiziksel, sosyal, ekonomik ve çevresel kırılganlıkların yapılarının bilinmesi gösterilebilir. Bu anlamda risk haritaları ve karar mekanizmalarının kullanacağı ilgili veriler geliştirilmeli ve periyodik olarak güncellenmelidir. Afet riskini, kırılganlıkların tespit edilmesini ve afetlerin fiziksel, sosyal, ekonomik ve çevresel etkilerinin değerlendirilmesini sağlayan göstergeler belirlenmelidir. Afetlerin oluşumu, etkisi ve sebep olduğu kayıpların düzenli istatistiksel veriler olarak kaydedilmesi, analiz edilmesi ve 10 özetlenerek yayımlanması gerekmektedir. Bu çalışmalara paralel olarak; insan odaklı, riske maruz kalma ihtimali olanların anlayabileceği uyarılar üreten erken uyarı sistemleri geliştirilmelidir. Bu erken uyarı sistemleri nüfus, cinsiyet, kültür ve çevre faktörlerini dikkate almalı, uyarılar doğrultusunda risk altındaki toplumun ne şekilde harekete geçeceği ve karar mekanizmalarının nasıl müdahalede bulunacağına dair yol gösterici her türlü veriyi üretmelidir. Bilgi sistemleri periyodik olarak güncellenmeli, gözden geçirilmeli ve erken uyarı sistemlerinin bir parçası olarak tesis edilmelidir ve böylece hızlı ve eşgüdüm içinde eylemlerin gerçekleştirilmesi sağlanmalıdır. Kurumsal kapasitelerin, yerel ve ulusal çapta erken uyarı sistemlerinin yönetim politikalarına, karar alma mekanizmalarına ve acil durum yönetimine entegre olması doğrultusunda tesis edilmesi gerekmektedir. Risk azaltma çalışmalarında kapasitelerin artırılması çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu doğrultuda araştırma, gözlem, analiz, haritalama ve mümkün olduğu durumlarda tahmin sistemlerinin geliştirilmesi için altyapının, bilimsel, teknolojik ve kurumsal kapasitelerin gelişimi ve sürekliliği desteklenmelidir. Yerel, ulusal, bölgesel ve uluslararası seviyede veritabanlarının ve bu veritabanlarının araştırma, değerlendirme ve gözlem amaçlı olarak yayımlanması ve paylaşılması doğrultusunda yaklaşımlar geliştirilmelidir. Risk belirleme, gözlemleme, erken uyarı oluşturma konularında bilimsel ve teknik yöntemler geliştirilmesi desteklenmelidir. Bu desteklere yersel ve uzay tabanlı gözleme sistemlerinin, coğrafi bilgi sistemlerinin, uzaktan algılama yöntemlerinin, tehlike modelleme ve tahminlerinin, iklim modelleme ve tahminlerinin kullanımının teşviki dahildir. Bunlara ek olarak tehlike haritalarına, risk değerlendirmelerine ve kayıp analizlerine altlık olan verilerin kaydedilmesi, analiz edilmesi, özetlenmesi, yayımlanması ve paylaşılması konularında gerekli olan kapasitenin geliştirilmesi gerekmektedir (Hyogo Framework for Action: 2005-2015). 4.2.3 Daha dirençli toplumlar oluşturulması için bilgi, eğitim ve inovasyonun kullanılması Afetlere ait üretilen bilgiler, ilgili toplumun kültür ve bilgi düzeyi dikkate alınarak düzenlenmelidir. Afet konusunda uzman olan farklı uzmanlık alanlarından profesyonellerin arasındaki bağlar kuvvetlendirilmeli, böylece afet risk azaltma çalışmaları en geniş kapsamda ele alınabilmelidir. Bilim çevreleri arasında etkileşim ve diyalogun artırılması ve teknik ve bilimsel çalışmaların yanında sosyoekonomik çalışmaların da risk azaltma çalışmaları da dikkate alınmalıdır. Araştırma anlamında 11 da kırılganlıkların tespiti ile jeolojik ve meteorolojik tehlikelerin değerlendirilmesi için gerekli olan teknik kapasitelerin geliştirilmesi çok önemlidir. Medya ve benzeri unsurlar devreye sokularak yapılan bilimsel ve teknik çalışmalar toplumlara net bir biçimde aktarılmalı ve toplumun bilinçlendirilmesine ve direç kazanmasına bu şekilde de katkıda bulunulmalıdır (Birleşmiş Milletler, 2005). Söz konusu çalışma yeryüzünde yaşanılan doğal ve/veya doğal olmayan her türlü tehlikeye karşı ne şekilde hareket edileceğini genel hatlarıyla bir çerçeveye oturtmaktadır. Yürütülen çalışmada afet süreci; bilim camiasından, karar mekanizmalarına, uluslararası işbirliklerinden yerel organlara kadar bütün paydaşların ne şekilde çalışmalar yürütmesi gerektiği, bunların işleyiş sürecinin ne şekilde olacağı dikkate alınarak belirlenmiştir. Dikkatlice incelendiğinde bu kapsamlı çalışmanın birçok çalışmaya altlık oluşturacak yaklaşımlar geliştirdiğini görmek mümkündür. 4.3 Erken Uyarı Sistemleri BM (2006) Global Survey of Early Warning Systems çalışması ile küresel düzeyde, erken uyarı sistemlerinin nasıl ve hangi doğrultuda kurulmaları gerektiğini tanımlamaktadır. Çalışma, en temelde insan odaklı erken uyarı sistemi kavramını ele almaktadır. Sonrasında ise sırasıyla erken uyarı sisemi bileşenlerinin verimliliği ve geniş kapsamlı küresel düzeyde bir erken uyarı sisteminin nasıl gerçekleşebileceğine dair bilgiler sunulmaktadır. 4.3.1 İnsan odaklı erken uyarı sistemleri İnsan odaklı erken uyarı sistemlerinin kurulum amacı birey ve toplumların tehlikeler karşısında en kısa zamanda ve etkin biçimde bilgilenmesi ve bu sayede olası kişisel yaralanma, hayat kaybı, mülk zararı ve çevre ile yaşam alanlarının kaybının en aza indirgenmesidir. Tam ve etkin bir erken uyarı sistemi bünyesinde; risk bilgisi, gözlemleme ve uyarı sağlama, haber verme ve iletişim ve müdahale yeteneği bileşenleri yer alır. Bu bileşenlerden herhangi birinin aksaması bütün sistemin aksamasına neden olabilir (Birleşmiş Milletler, 2006). 4.3.2 Risk bilgisi Riskler; tehlikeler ve bu tehlikelere karşı mevcut olan kırılganlıklardan meydana gelir. Risklerin belirlenmesi, sistematik bir biçimde veri temini ve analizini 12 gerektirir. Risk belirleme süreci ayrıca kentleşme, arazi kullanımındaki değişiklikler, çevresel bozulmalar ve iklim değişikliklerinden doğan tehlikelerin dinamikleri ve değişkenliklerini de hesaba katmalıdır. Bu anlamda oluşturulacak risk haritaları toplumun motive edilmesinde, erken uyarı sistemlerinin özelleştirilmesinde ve afet müdahale ve önlem çalışmalarında yardımcı bir rol oynar (Global Survey of Early Warning Systems, 2006). 4.3.3 Gözlemleme ve uyarı sağlama Uyarı sağlanması bu sistemlerin merkezinde yer alan bileşendir. Bu uyarılar tahmin ve kestirim sağlanması için çok sağlam bilimsel tabanlara dayanmalı ve 24 saat boyunca çalışbilmelidir. Güncel biçimde uyarıların sağlanması için tehlike parametrelerinin sürekli biçimde gözlemlenmesi şarttır (Birleşmiş Milletler, 2006). 4.3.4 Haber verme ve iletişim Uyarıların risk altındaki insanlara iletilmesi gerekmektedir. İnsanların bu uyarıları anlayabilmesi için uyarıların insanları doğru hareket etmeye yönlendirecek açık ve kullanışlı bilgiler içermesi gerekmektedir. Bölgesel, ulusal ve toplum düzeyindeki iletişim kanalları belirlenmeli ve çeşitli kanallar kullanılarak toplumun her kesiminin bu bilgiye ulaşması sağlanmalıdır (Birleşmiş Milletler, 2006). 4.3.5 Müdahale yeteneği İnsanların söz konusu uyarılara saygı duyması ve uyarı anında ne şekilde hareket etmesi gerektiğini bilmesi gerekmektedir. Bu da toplumun afet yönetim otoriteleri tarafından sistematik biçimde eğitilmesi ve hazırlıklı olma programlarına tabi tutulmasını gerektirir (Birleşmiş Milletler, 2006). 13 Çizelge 4.1: Erken uyarı sistemleri bileşenleri RİSK BİLGİSİ Sistematik olarak veri temini ve risk değerlendirmesi: Tehlikeler ve kırılganlıklar yeterince biliniyor mu? Tehlike ve kırılganlık faktörlerinin yönelim ve eğilimleri nedir? Risk harita ve verileri geniş çapta erişilebilir midir? GÖZLEM VE UYARI SERVİSİ Tehlike gözlem ve erken uyarı sisteminin kurulması: Doğru parametreler gözlemleniyor mu? Tahminler sağlam bilimsel temellere dayanıyor mu? Doğru ve zamanlı uyarılıar ürtilebiliyor mu? HABER VERME & İLETİŞİM Risk bilgisinin ve erken uyarının iletilmesi: Uyarılar bütün risk altındakilere ulaşıyor mu? Risk ve uyarılar anlaşılıyor mu? Uyarı bilgisi net ve anlaşılır mı? MÜDAHALE YETENEĞİ Ulusal ve toplumsal müdahale yeteneklerinin geliştirilmesi: Müdahale planları güncel ve doğrulanmış mı? Yerel kapasite ve bilgiden yararlanılıyor mu? İnsanlar uyarılara karşı hazırlıklı ve harekete geçmeye hazır mı? Global Survey of Early Warning Systems (2006) çalışmasında özellikle belirtilen noktalardan biri erken uyarı sistemleri bileşenleri arsındaki ilişkinin çok sağlıklı ve verimli gerçekleşmesi gerekliliğidir. Bu da geniş çaplı aktörleri devreye sokmakta ve kamu yöneticilerinden bilim insanlarına, özel sektörden sivil toplum kuruluşlarına kadar çeşitli ilgililerin rol almasını gerektirmektedir. Bu doğrultuda ele alndığında erken uyarı sistemlerinin kurulması için tanımlanan çeşitli görev ve yükümlülükler çok geniş bir yelpazede yer alan kurum, kuruluş ve bireylerin katkısını gerektirmektedir. Bunlar sırasıyla toplum, yerel yönetimler, ulusal yönetimler, bölgesel kurumlar, uluslararası yapılar, sivil toplum kuruluşları, özel sektör ve bilim camiası olarak ele alınabilir. Toplumlar insan odaklı erken uyarı sistemlerinin merkezinde yer alırlar. Bu anlamda insanlar maruz oldukları tehlikelerin ve bu tehlikelerin etkilerinin farkında olmalı ve olası zarar ve kayıpları en aza indirgeyecek hamleleri yapabilecek kapasitede. Yerel yönetimler, toplumların etkisinde bulunduğu tehlikelere karşı insanların güvenliği ve bilinçlenmesi konularında doğrudan sorumluluk sahibidirler. Aktif biçimde erken uyarı sistemlerinin kurulumu ve yaşatılmasını sağlamalı ve toplumda bu konu hakkında bilinç oluşturacak çalışmalar yürütmelidirler. Ulusal hükümetler ise erken uyarı sistemlerinin kurulumuyla ilgili yasal düzenleme ve çerçevelerin belirlenmesi ve bu çalışmaların teşviki ile yükümlüdür. Sistemlerin hedef kitlelerin bütün seviyelerine ulaşmasını garanti altına alan ulusal yönetimler bu bağlamda yerel yönetimlerin ve toplumun afet riski azaltma yeteneklerini geliştirmesini de desteklemelidir. Bölgesel 14 kurum ve kuruluşlar aynı coğrafyayı paylaşan ülkeler arasında bilgi alışverişi gerçekleşmesini sağlayarak bölgede operasyonel bir erken uyarı sistemi kurulmasını sağlayabilirler. Bu kurumlar ayrıca ülkelerin uluslararası yapılarla olan ilişkisini de düzenler ve kolaylaştırır. Uluslararası kuruluşlar ise bütün bu yapıların en üstünde standartlar, teknoloji, bilgi vb. her türlü teknik konunun paylaşımını sağlanması, bu bağlamda politikalar geliştirilmesine altlık olacak projeleri desteklemesi ile ön plana çıkar. Erken uyarı sistemleri ve daha genel seviyede afet riski azaltma çalışmalarında bir diğer önemli paydaş sivil toplum kuruluşlarıdır. STK’ların en önemli rolü toplum düzeyinde bilinç artırma çalışmalarını gönüllü olarak yürütmesidir. Ek olarak erken uyarı sistemlerinin karar mekanizmalarının gündeminde yer almasını da aktif biçimde takip ederler. Özel sektörlerin erken uyarı sistemleri konusunda değişik sorumlulukları bulunmaktadır. Medyanın öneminin yanında, özel sektör gelişmiş teknik eleman, uzmanlık sağlama ve bağışlar yoluyla özellikle iletişim konusunda çok etkin bir rol sahibi olabilir. Bu organlardan başka en önemli paydaşlardan bir diğeri ise bilim camiasıdır. Bilim çevreleri sağladıkları teknik ve bilimsel girdiler sayesinde erken uyarı sistemlerinin geliştirilmesinde merkezi ve kritik bir rol oynarlar. Uzmanlıkları risklerin toplum tarafından anlaşılmasında, gözlem ve uyarı sistemlerinin bilimsel ve teknik altyapılarının tasarlanmasında, veri alışverişi sağlanmasında, bilimsel uyarıları anlaşılabilir ve sade bir yapıya getirmede çok büyük önem sahibidir (Global Survey of Early Warning Systems, 2006). 4.4 Heyelan Rize ili geneli için gerçeklşetirilen RABİS çalışması daha önce de belirtildiği gibi il genelinde gerçekleşen heyelanların tahmin edilmesini amaçlamaktadır. Bu doğrultuda da bir erken uyarı sistemi geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu sistemin anlaşılabilmesi ve öneminin kavranabilmesi için heyelan olgusunun net bir biçimde tanımlanmasında fayda vardır. 4.4.1 Tanım Heyelan bir toprak, yer veya kaya kütlesinin eğimden kaymasıdır (Cruden, 1991). Günther ve Reichenbach (2007) tarafından yapılan tanımda da heyelanlar yerçekiminin doğrudan etkisi altında gerçekleşen toprak veya kayaların kaymasıyla bir çeşit kütle kaybına neden olan yersel aktiviteler olarak tanımlanmıştır. 15 Çizelge 4.2: Heyelan türleri (Vranjes, 1978) Malzemenin Türü ZEMİNLER HAREKET TÜRÜ KAYAÇLAR İri taneli İnce taneli DÜŞME Kaya Düşmesi Moloz Düşmesi Zemin Düşmesi DEVRİLME Kaya Devrilmesi Molozda devrilme Zeminde devrilmesi Yavaş Kaya Kripi Moloz Kripi Zemin Kripi AKMA Hızlı Çok Parçalı Kayaç Akması Moloz Akması Zemin Akması Blok Kayada blok türü ötelenme Zeminde ve molozda blok türü ötelenme KAYMA Dönel (Dairesel) Sıkı Çatlaklı Kayada dönel kayma Zeminde ve molozda dönel kayma YANAL YAYILMA Kaya yayılması Zemin veya moloz yayılması KARMAŞIK Hareket Türü ve Malzeme Karışık Birçok parametreye bağlı olarak gerçekleşen heyelan olayları birden fazla türde meydana gelir ve çeşitli sınıflara ayrılabilir (Çizelge 4.2) (Vranjes, 1978). 4.4.2 Heyelan türleri 4.4.2.1 Düşme türü heyelanlar Düşme türü heyelanlar genellikle beklenmedik anlarda gerçekleşen ve dik yamaçlardan kaya düşmesi şeklinde karşılaşılan kütle hareketleridir (Şekil 4.1) (USGS, 2004). Düşmeler, yamaç hareketlerinin en çok görünen şeklidir. Toprak ve kaya düşmeleri şeklinde hareket eden kütle havada serbest düşme, sıçrama, sekme veya yuvarlanma hareketi yapar ve bu düşme sırasında hareket eden parçaların birbirine ya hiç etkisi olmaz veya çok az olur.(Url-1). Şekil 4.1: Düşme türü heyelan (USGS, 2004) 16 4.4.2.2 Devrilme türü heyelanlar Devrilmeler hareket tipiyle belirgindir. Süreksizliklerle sınırlanmış, oldukça dik eğimli ve eğim yönleri şev aynası içine doğru olan kaya bloklarının ağırlık merkezleri altındaki bir nokta etrafında dönmesi sonucunda gelişen duraysızlık ile oluşurlar. Bu tip harekette eklemlerin konumları ve çatlaklardaki suyun basıncı önemli rol oynar. Bu hareket bir tür yıkılma olmaksızın devrilmedir. Devrilmeler, genellikle ana kayada gelişen bir hareket tipidir (Şekil 4.2) (USGS, 2004 ve Url-1). Şekil 4.2: Devrilme türü heyelan (USGS, 2004) 4.4.2.3 Akma türü heyelanlar Bu tip heyelanlarda hareket, düşme, devrilme, kayma veya yayılma olarak tanımlanamayabilir. Bu durumda hareketlerin, özellikle konsolide olmamış zeminlerde yavaş veya hızlı ve ıslak veya kuru akma şeklinde geliştiği gözlenir. Bu tip yamaç hareketlerine akma denir. Akmalarda hareket eden kütle içerisindeki hareket ve hareket eden malzemelerinin aldığı şekil veya görülebilen hız dağılımları ve yer değiştirmeler, tıpkı yüksek viskoziteli sıvılardaki duruma benzer. Bu tip yamaç hareketlerinde, hareket eden kütle içersindeki kayma yüzeyleri çoğunlukla görülmez veya çok kısa ömürlü olur. Akmalar iki başlık altında incelenebilir (USGS, 2004 ve Url-1): Kaya akmaları Malzemenin kuru veya kuruya yakın olduğu durumlarda da çok büyük ölçek ve şiddette heyelanlar oluşur. Bu tip heyelanlara genelde kaya akmalarında rastlanır. 17 Kaya içindeki akma hareketi genellikle deformasyon yani bozulmalarla gelişir, bunlar büyük veya küçük çatlaklar, hatta çok küçük çatlaklarla da gelişebilir. Şekil 4.3: Kaya akması (USGS, 2004) Zemin ve toprak akmaları İçinde belli bir su içeriği bulunduran malzemenin az eğimli bir yamaçta ise akma özelliği gösterdiği görülmüştür. Bu durumda döküntü akması ile döküntü çığları arasında su içeriği, hareketlilik ve hareketin karakteri önemli bir rol oynamaktadır. Döküntü akmaları (Şekil 4.4) ile döküntü çığları arasındaki belirleyici faktör ise düşük kohezyon veya çok fazla su içeriği ve genellikle dik yamaç eğimi nedeniyle hareketin çok ani oluşmasıdır. Şekil 4.4: Döküntü akması (USGS, 2004) Döküntü akmalarında hareket eden kütle yukarıdan aşağıya doğru ilerledikçe, malzeme birden daha inceye doğru mekanik olarak parçalara bölünür ve hareket nispeten yavaş gelişir. Döküntü çığlarında (Şekil 4.5) ise kütlede gittikçe artan denge 18 bozuklukları daha hızlı gelişir ve bütün kütle tamamen suya doygun olduğundan veya dik bir şev üzerinde bulunduğundan genelde bir dere vadisi boyunca aşağıya doğru akar ve şev tabanından bir hayli uzaklara gider. Döküntü çığları genellikle uzun ve dar olurlar, tepe kısımlarındaki çökmelerde görülen at nalı şeklindeki şevin tersine, yükseldikçe sivrileşen V şeklinde veya testere gibi girintili çıkıntılı bir yapı gösterir. Döküntü akmaları, hemen hemen daima olağanüstü şiddetli yağmurlar veya donmuş zeminin ani çözülmesi sonucu meydana gelirler. Orman yangınları sonucu üzerindeki bitki örtüsü kaybolmuş ve kalın toprak tabakası içeren dağ ve vadi yamaçlarında da bu tip heyelanların gelişmesi muhtemeldir. Toprak akması çoğunlukla plastik veya çok ince taneli plastik olmayan malzemeyi içerir ve hızı yavaştan çok hızlıya doğru değişen bir akma şeklidir. Denge bozulması, suyla doygunluğun ve boşluk suyu basıncının artmasından sonra meydana gelir. Malzemenin bir kısmı su tarafından kaldırılır, aynı zamanda kesme dayanımı azalır. Kütle suya doygun ise ön kısmı kabarır ve çok az sıvı alarak dil şeklinde ilerler; eğer daha az ıslak ise hareket üstteki ve arka plandaki malzemenin devamlı basıncı altında kısmi düşme ve yuvarlanma şeklinde gelişir (USGS, 2004 ve Url-1). Şekil 4.5: Döküntü çığı (USGS, 2004) 4.4.2.4 Kayma türü heyelanlar Kayma türü heyelanlar gevşek yapıdaki bir bölgenin, kendinden daha sıkı bir alt tabakanın üstünden eğim doğrultusunda kayması sonucu gerçekleşen kütle hareketleridir (USGS, 2004). Kaymalar, bir ya da birkaç yüzey boyunca kesme 19 dayanımının azalması sonucunda oluşur. Bu yüzeyler gözle görülebilir ya da tahmin edilebilir (Url-1). Kayma türü heyelanlar ikiye ayrılır. Bunlar ötelenmeli ve dairesel heyelanlardır. Blok kaymalar Blok kaymaları, dönel hareket ve üst yüzeyin geriye doğru eğimlenmesi özelikleri görünmeksizin, kütlenin bir tek ünite halinde dışa ve aşağıya doğru az çok düzlemsel yüzeyler boyunca hareket etmesidir. Bazı durumlarda hareket eden kütle kendi tabanı üzerinde dışa doğru kaya bilir. Dönel kayma gösteren heyelanlarda, kayma yüzeyi tabanı bir yamaca dayanıyorsa; dönel kaymanın hareketi duraysız kütlenin dengesini sağlama eğilimini gösterir ve hareket yavaşlar, sonunda heyelanın hareketi durur. Buna karşılık bir blok kayma heyelanında taban zemini yeteri kadar eğimli olduğu ve bu taban yüzeyindeki kesme dayanımı hareket ettirici kuvveti karşılamadığı sürece gelişmeye devam eder (Şekil 4.6) (USGS, 2004 ve URL-1). Şekil 4.6: Ötelenmeli kayma (USGS, 2004) Dönel kaymalar Yapıda çok az değişiklik olan veya değişme olmayan kaymaların en yaygın örneği dönel kaymalardır. Dönel kaymalar (Şekil 4.7) topoğrafyada çökme ile belirgindir, bu nedenle “dönel çökmeler” olarak da tanımlanmıştır. Dönel kayma şeklinde kayan kütlenin üst yüzeylerinin geriye doğru olması veya topografik düzensizliklerin bulunması nedeniyle dönel kaymanın üst kısımlarında yüzey suları birikmekte, 20 böylece heyelan gölcükleri oluşmaktadır. Birbirini izleyen derin ve dik kayma yüzeylerinin meydana gelmesi ve buralarda suların birikmesi nedeniyle bu gibi duraysız yerlerde, dönel kaymalar çok az eğimli duraylı bir şev meydana gelinceye kadar devamlı olarak hareket eden ve gittikçe genişleyen ve yayılan bir yapı gösterir. Dönel kaymanın topuk kısmındaki malzeme bazen çok fazla ufalanmış ve ezilmiş bir durumda bulunur, bu durumda dönel kayma eteğindeki ilerleme taç kısmındaki dönme hareketinden farklı olarak, tıpkı bir toprak veya döküntü akmasına benzer bir görünüm alır (USGS, 2004 ve Url-1). Şekil 4.7: Dönel kayma (USGS, 2004) 4.4.2.5 Yanal yayılma türü heyelanlar Yayılmalarda, yanal genişleme hareketinin başlıca nedeni makaslama ve gerileme çatlaklarıdır. 21 Şekil 4.8: Yanal yayılma (USGS, 2004) Yanal yayılmalar (Şekil 4.8) iki tipte incelenebilir. Bunlardan ilki hareketleri tamamıyla yüzeysel gelişmelerle ilgili fakat belli belirsiz olarak, tabanı kesme yüzeyi veya plastik akışkan bir alan kontrolünde gelişenlerdir. Bu tip yanal yayılmalar genelde temel kayada, özellikle tepe yamaçlarında gelişirler. İkinci olarak hareketleri, kohezyonlu malzemenin genişlemesi, çatlaması ile ilişkili olarak temel kayada ve toprak malzemede veya bitişik malzemenin akışkanlığa veya plastik akmaya ulaşması sonucunda oluşan heyelanlar bulunur. Bu tip heyelanlarda kohezyonlu üst seviyelerdeki birimler çökebilir, kayabilir, dönebilir veya ufalanabilir ve bu tip malzemeler akışkanlaşıp akarlar. Yanal yayılmalarda, hareket mekanizması birçok sebebe bağlıdır; bu sebepler sadece dönme, kayma veya akma olmayabilir. Bu nedenle yanal yayılmalar, kaymalar, karmaşık bir yapı gösterir (USGS, 2004 ve Url- 1). 4.4.2.6 Karmaşık tür heyelanlar Genellikle yamaç hareketleri yukarıda belirtilen hareket tiplerinin sadece bir tipi olarak oluşmaz, hareket eden kütlenin belirli kısımlarında ve değişik bölümlerinde, çeşitli zamanlarda, hareket tipi birden çok hareketin karışımı olara gelişir. Bu tip yamaç hareketlerine karmaşık tür heyelan adı verilir (USGS, 2004 ve Url-1). 22 Şekil 4.9: Karmaşık tür heyelan (USGS, 2004) 4.4.3 Etkenler Heyelan olayını tetikleyen birçok etken bulnmaktadır. Bunlar sırasıyla jeolojik, jeomorfolojik ve insan kaynaklı olarak belirtilebilir (USGS, 2004). 4.4.3.1 Jeolojik etkenler Heyelanların oluşmasında jeolojik faktörler en temel etkenler arasında gelir. Bu etkenler sırasıyla bölgenin sahip olduğu zayıf veya gevşek madde yapısı, hava içeriği yüksek madde yapısı, kesik, birleşik veya çatlak madde yapısı, zıt yönde etkileşen kütleler, maddelerin geçirgenlikleri arasındaki fark şeklinde sıralanabilir (Url-1). 4.4.3.2 Jeomorfolojik etkenler Heyelanların oluşmasındaki bir diğer etkili unsur olan morfolojik etkenler de bölgenin etkisi altında olduğu tektonik veya volkanik faaliyetlerden kaynaklanan itmeler, buzul sekmeleri, eğim bitiminin veya yanal bölümlerinde meydana gelen nehir, dalga veya buzul aşınmaları, yeraltı aşınmaları, eğim üzerinde tortu birikmesi, bitki örtüsünün yok olması, erime, hava durumuna bağlı olarak gerçekleşen ani donma ve erime ile büzülme ve şişme kaynaklı aşınmalar olarak belirtilebilir (Url-1). 4.4.3.3 İnsan kaynaklı etkenler Şüphesiz ki birçok doğal afette olduğu gibi, heyelanların gerçekleşmesinde de insan parametresi önemli bir role sahiptir. İnsan kaynaklı etkenler genel anlamda mühendislik çalışmaları olarak belirtilebilir. Bu çalışmalar sırasıyla eğimin veya eğim sonunun kazılması, eğimin yüklenmesi, yeraltı su kaynaklarının tüketilmesi, 23 bölgedeki ormanların yok edilmesi, sulama çalışmaları, madencilik çalışmaları, yaratılan yapay titreşimler ve mühendislik çalışmalarından farklı olarak yerleşim birimlerinden kaynaklanan su sızıntıları şeklinde tanımlanabilir (Url-1). 4.4.3.4 Meteorolojik etkenler Bilinmektedir ki yoğun yağmur yağışı heyelanları tetikleyen en önemli etkenlerden biridir. İskoçya’nın Cairndow, Glen Ogle bölgelerinde gerçekleşen akma şeklindeki heyelanların öncesinde kısa süreli yoğun yağışların etkili olduğu görülmüştür. Bunun yanında Dunkeld bölgesinde meydana gelen heyelandan önce uzun süreli ama daha düşük yoğunlukta yağmur yağışı kaydedilmiştir (Winter ve diğ., 2005). Buna benzer olarak RABİS projesi sonuç raporunda 19 Eylül 2008’de Rize iline bağlı Pazar ilçesinde meydana gelen ve 2 kişinin hayatını kaybetmesine yol açan heyelan olayından önce de bölgeye en yakın istasyonlardan olan Ardeşen-Yeşiltepe istasyonu olayın gerçekleşmesinden 6-8 saat öncesinde yoğun bir yağmur yağışı kaydetmiştir (Şekil 4.10) (Tarı ve diğ., 2008). Bu örnekler yağmurun yoğun olduğu bölgelerde heyelan olaylarının yağmurla olan ilişkisini göstermesi açısından çok önemlidir. Yağmurun etkisiyle artan toprak nemi ve toprak yapısının duraysız hale gelmesi ile heyelan gerçekleşme riski artmaktadır. 24 Şekil 4.10:Rize ili genelinde RABİS kapsamında kurulan AWOS istasyonlarının 18 Eylül 2008 tarihli yağış ve toprak nemi grafikleri (Tarı ve diğ., 2008) 4.4.4 Rize ili 4.4.4.1 Genel özellikler Rize kuzeydoğu Anadolu'da; Doğu Karadeniz kıyı şeridinin doğusunda, 40°22’- ve 41°28’ doğu meridyenleri ile 40°20’ ve 41°20’ kuzey paralelleri arasında yer alır. Batıdan Trabzon'un Of, güneyden Erzurum'un İspir, Doğudan Artvin'in Yusufeli ve Arhavi ilçeleri ve kuzeyden Karadeniz ile çevrili olan Rize'nin göller hariç yüzölçümü 3920km2 dir (Url-2). Doğu Karadeniz Kıyı sıradağları yayının kuzey yamacında yer alan Rize toprakları genel ifade ile dağlık ve engebelidir. Ancak bu genel topografik durum dikey yönde bazı farklılıklar göstermektedir. Bu nedenle Rize'nin topoğrafyasını üç bölümde incelemekte fayda vardır (Url-2). Çok dar olan kıyı şeridi ve alüvyon düzlüklerinin Rize topoğrafyası içinde ayrı bir yeri vardır. Kabaca 80km uzunluğundaki kıyı şeridinin genişliği akarsu vadileri dışında ortalama 20-150m arasında değişmektedir. Çok sayıda akarsu tarafından kesilen bu şeridin en geniş düzlüklerini taban seviyesi ovaları oluşturur. Tümüyle 25 akarsuların getirdiği alüvyonlardan oluşan bu düzlükler, akarsuların denize kavuştuğu noktadan itibaren içeriye doğru 500-600m’ye kadar taban seviyesi ovası şeklinde, 9-10km'ye kadar da taraça düzlükleri şeklinde uzanırlar. Bu düzlüklerin kıyı boyunca olan genişlikleri ise yaklaşık olarak 200m ile 1000m arasında değişmekte olup hemen tamamı yerleşmeye sahne olmuştur. Bunlardan en geniş olanı Ardeşen ilçe merkezinin yerleşim alanını oluşturan Fırtına Deresi'nin taban seviyesi ovasıdır (Url-2). Yüksek kıyılar kategorisine giren Rize kıyıları genellikle sade bir görünüş sergiler. Kıyı çizgisi küçük boyutlu ve asimetrik yapıda girinti ve çıkıntılardan oluşur. Bütün burunların önüne kıyıdan 5-25m, hatta bazen 150m. uzaklıkta ve boyutları 5-15m arasında değişen taş adacıkları mevcuttur. Diğer taraftan kara yolunun inşası sırasında geniş ölçüde tahrip edilmiş olmasına rağmen yer yer taraça ve falezlere de rastlanmaktadır (Url-2). Topoğrafya kıyı düzlüğünün hemen gerisinde arızalanmakta ve yükselti birdenbire 150-200 m'yi bulmaktadır. Buradan itibaren arazi, giderek daralan akarsu vadileri tarafından derin bir şekilde yarılmıştır. Gerek ana akarsular gerekse bu akarsuların orta çığırları boyunca aldıkları sayısız kollar araziyi şiddetle aşındırmış ve çok arızalı bir görünüş kazandırmıştır. Keskin ve birbirine yakın sırtlar, dik yamaçlı "V" profilli vadiler yaklaşık 2000 m yüksekliğine kadar olan bu sahanın karakteristik topoğrafik görünüşünü oluştururlar. Kabaca 2000 m yükseklikten başlayan yüksek dağlık saha ve buzul topoğrafyası 3000-3200 m yüksekliğe kadar olan kısımlarında topoğrafya basık sırtlar, dik yamaçlı "U" profilli vadilerden oluşur. Dördüncü jeolojik zamanın buzul devrelerinde geniş ölçüde buzul aşındırmasına sahne olan bu sahada çok sayıda küçük boyutlu buzyalağı ve moren set gölleri mevcuttur. Bu sahanın, yüksekliği 3000 m'yi aşan kısımları ise Rize'nin en sarp ve en arızalı kesiminin oluşturmaktadır. Geniş ölçüde çıplak ve tamamen kayalık zirveler ile bunların arasındaki keskin sırtların yamaçları insanın gezmesini engelleyecek kadar diktir. Rize'nin en yüksek noktalarını bu sırtlar arasındaki zirveler oluşturur (Url-2). 26 Şekil 4.11: Rize topoğrafya haritası (Şahin ve diğ., 2007) Üzerinde hâlâ buzul bulunan ve Rize topraklarının en yüksek noktası olan Kaçkar Tepesi (3937m) ile Verçenik (üç doruk) Tepesi (3709m), Koyunsokağı Vacakar Dağı (3458m), Çaymakçur Tepesi (3420m), Gudashevsivrisi Tepesi (3406m), Koyunsokağı tepesi (3342m), Marsis Tepesi (3334m) ve Aşağı Karataş Tepesi (3322m) bu zirvelerden bazılarıdır. Bu arızalı topoğrafya Fındıklı ilçe merkezinin güneyinden itibaren sarplığını ve yüksekliğini kaybetmeye başlar (Url-2). RABİS projesi kapsamında jeoloji çalışma grubu tarafından Rize iline ait jeolojik özellikler aşağıdaki gibi tanımlanmıştır. Rize il sınırları içerisinde yer alan kaya- stratigrafi birimleri tabanda Jura yaşlı volkano-sedimanter kayalarla başlayarak üste doğru sırasıyla Üst Jura-Alt Kretase yaşlı kireçtasları, Üst Kretase-Paleosen aralığında meydana gelmis volkanik ve çökel birimler, Üst Kretase-Paleosen-Eosen yaşlı granitoyidler, Eosen yaşlı volkanik kayaçlar, Miyosen yaşlı volkano-sedimanter topluluk, Pliyosen yaşlı karasal çökel kayaçlar ve Pliyo-Pleistosen yaşlı volkanik cam akıntıları ile devam eder ve nihayet Kuvaterner yaşlı Alüvyon, moloz, sahil kumları vb birimler ile son bulur (Şahin ve diğ., 2007). 27 Şekil 4.12: Rize ili jeoloji haritası (Şahin ve diğ., 2007) Rize'de yazları serin, kışları ılıman ve her mevsimi yağışlı bir iklim görülür. Elli yıl boyunca yapılan rasat sonuçlarına göre Rize'nin yıllık sıcaklık ortalaması 14°C'yi biraz geçer. Bu süre içinde kaydedilen en düşük sıcaklık -7°C olup 23 Mart 1962'de, en yüksek sıcaklık ise 38.2°C olup 21 Mayıs 1980'de kaydedilmiştir. En soğuk ay olan Ocak ayının sıcaklık ortalaması 6.7°C; en sıcak ay olan Temmuz ayının sıcaklık ortalaması ise 22.2°C 'dir. Ocak minimumunun -5.6°C, Temmuz maksimumunun 32.5°C olduğu Rize'de yıllık sıcaklık genliği 25.8°C'dir. Bu haliyle Rize, denizsel iklimlerin karakteristik özelliğini taşır. Rize'de aylık ortalama sıcaklık eğrisi bütün yıl 5°C'nin üzerinde seyretmekte olup, sadece 4 ayın sıcaklık ortalaması 10°C'nin altındadır. Diğer bütün ayların sıcaklık ortalaması 10°C'nin üzerindedir. Sıcaklık ortalaması 20°C'yi geçen ay sayısı ise ikidir. Bütün bunlardan Rize'nin oldukça istikrarlı bir sıcaklık rejimine sahip olduğu sonucunu çıkarmak mümkündür. Türkiye'nin en çok yağış alan ili olan Rize'de yıllık toplam yağış miktarı 2300mm'nin üzerinde olup, yağışlar her mevsime dengeli olarak dağılmıştır (Şekil 4.13). Bu 28 nedenle Rize'de kurak mevsim yoktur. En az yağış alan ilk baharın toplam yağış miktarı kuraklık sınırının çok üzerindedir (367.9 mm). Rize İli Yağış ve Sıcaklık Dağılım Grafiği 0 5 10 15 20 25 Oc ak Şu ba t Ma rt Ni sa n Ma yıs Ha zir an Te m mu z Ağ us to s Ey lü l Ek im Ka sım Ar alı k S ıc ak lık (C ) 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 Y ağ ış ( m m ) Aylık Sıcaklık (C) Aylık Yağış (mm) Şekil 4.13: İklim istasyonlarında ölçülen verilere göre yıllık ortalama yağış (mm) dağılımı (Url-3) Rize'de kar yağışları olağandır. Toplam yağışın bir kısmı kar şeklinde düşmekte, yağış eğrisi son bahar ve kış aylarında yükselirken akarsu rejim eğrisi bu aylarda maksimumun oldukça altında seyretmekte ve maksimuma ilkbahardan itibaren uzanmaktadır. Oysa ilkbahar Rize'de en az yağış alan mevsimdir. Bu durumda kışın düşen yağışların kar şeklinde olduğu ve ilkbaharla birlikte bu kar örtüsünün erimesiyle akarsuların kabardığı anlaşılmaktadır (Url-2). Mevsimlere göre değişmekle birlikte Rize'de nem oranı her zaman %75'in üzerindedir. Yılın 150 günü kapalı, 163 günü bulutlu geçmektedir. Açık gün sayısının az olması Rize'de güneş enerjisinden yararlanma imkânını en aza indirmiştir (Url-2). Rize'de hakim rüzgar yönü güneybatıdır. Ancak 2-3 yılda bir Kasım'dan Nisan'a kadar kısa aralıklarla esen föhn rüzgarlarına da değinmek gerekir. Doğu Anadolu Antisiklonunun Sibirya Antisiklonu ile birleşerek güçlendiği yıllarda Doğu Anadolu'da Doğu Karadeniz üzerindeki siklon merkezine doğru yönelen hava, 3000 m'yi geçen Rize dağlarını aştıktan sonra kıyıya doğru inerken ısınır ve kıyıya 29 ulaştığında bu bölgede sıcaklıkların yükselmesine yol açar. Böylece Rize'de kış sıcaklık değerlerinin aşırı düşüş göstermesini önler. Rize İli Ortalama Yağış Dağılımı (1971-2000) 0 50 100 150 200 250 300 350 Oc ak Şu ba t Ma rt Ni sa n Ma yıs Ha zir an Te m mu z Ağ us to s Ey lü l Ek im Ka sım Ar alı k Aylık Yağış Ortalaması (mm) Yıllık Yağış Ortalaması Şekil 4.14: Türkiye-Rize aylık toplam yağış dağılımı (1971-2000) (Url-3) Bol yağış alan ve dengeli bir sıcaklık rejimine sahip olan Rize sık ve gür bir tabii bitki örtüsüne sahiptir. Kıyıdan yaklaşık 750 m yüksekliğe kadar olan saha geniş yapraklı kıyı ormanları ile kaplıdır. Bu sahada yer yer iğne yapraklıların da bazı sırtlar boyunca aşağılara sarktığı görülür. Gür ve sık bir orman formasyonu ile aynı zamanda da zengin bir orman altı formasyonundan oluşan bu yükseklik basamağı "Kelşik Flora" adıyla da tanınmaktadır. Bu basamağın hakim türü sakallı kızılağaç (Alnus Barbata) olup diğer türler kayın, kestane, ıhlamur türleri, gürgen, karaağaç türleri, yabani Trabzon hurması, yabani karayemiş, yabani kiraz, defne, çınar, tesbih ağacı, meşe, dişbudak ve şimşirdir. Bunlardan sakallı kızılağaç ve yabani karayemiş akarsu vadileri boyunca orman üst sınırına kadar çıkar. Bu basamağın orman altı bitki örtüsü de çok zengindir. Hakim tür; yörede "Kumar" adıyla bilinen ve yakacak odun olarak istihsal edilen orman gülü (Rhododendron) olup, sayılamayacak kadar çok otsu ve odunsu bitki türü, orman gülü ile birlikte orman altı bitki örtüsünü oluşturur. Bu yükseklik basamağı aynı zamanda kültür bitkilerinin de yayılış alanıdır. Ancak konunun kapsamı dışına çıkmamak için burada bunlara yer verilmeyecektir. Yaklaşık olarak 800-1400 m yükseklikler arasındaki kuşak karışık orman kuşağıdır. Bu katın yaygın türlerini geniş yapraklılarından sakallı kızılağaç, kayın, kestane, gürgen ile iğne yapraklılarından ladin ve çam türleri teşkil eder. Orman altı bitki örtüsünü gene orman gülü ile diğer otsu ve odunsu bitkiler oluşturur. Yüksekliğin daha da artmasıyla yavaş yavaş iğne yapraklı türler hakim duruma geçer. 1600 m'den 30 sonra iğne yapraklılarının hakimiyeti kesindir. Hakim tür doğu ladini (Picea Orientallis) olup, orman üst sınırına yaklaştıkça Kafkas köknarı da yaygın bir şekilde görülür. Karaçam da bu kuşağın yaygın türlerindendir. Orman altı bitki örtüsü bu kuşakta da değişmez. Rize'de ormanlar yaklaşık olarak 2000-2200 m yüksekliklerde sona erer ve yerini alp çayırlarına bırakır. Turuncu ve beyaz renkli küçük dağ zambakları ile papatyalar gibi çeşitli türlerin yer aldığı bu sahada, çayırların yanında lekeler halinde yer yer kısa boylu, orman gülü çalılıkları da yer almaktadır. Yaylacılık faaliyetlerine sahne olan bu sahada yakacak ihtiyacını karşılamak amacıyla tahrip edilen orman gülü çalılıkları gün geçtikçe azalmaktadır. Karın ortalama 14 gün yerde kaldığı Rize'de donlu gün ortalama sayısı 10'dur. Donlu gün sayısının az olması ve minimum sıcaklık ortalamasının -7°C'yi geçmemesi Rize'de narenciye üretimine imkan vermiştir (Url-2). Rize, yağışlı iklimi ve çok sayıdaki yeraltı su kaynakları sayesinde çok zengin bir hidrografik yapıya sahip olmuştur. Rize sınırları içinde doğu-batı yönünde ortalama her 250-300 m'de büyük veya küçük akan bir suya mutlaka rastlanır. Nitekim Rize arazisinin reliefi de bunu göstermektedir. Bundan hareketle Rize'nin, Türkiye'de akarsu yoğunluğu en fazla olan il olduğunu söylemek mümkündür. Ancak bunu kesin olarak söyleyebilmek için Türkiye'nin bütün illerinde akarsu yoğunluğu ölçümlerinin yapılmış olması gerekir (Url-2). Rize'nin akarsuları kısa boylu, yatay eğilimi fazla olan hızlı akışlı akarsulardır. Rize sınırları içinde uzunluğu 5 km'den fazla olan 23 akarsu vardır. Ancak bunlardan 16 tanesi doğrudan doğruya Karadeniz'e ulaşmakta olup geri kalanı ise bu 16 akarsudan birinin kolu durumundadır. Doğrudan doğruya Karadeniz'e ulaşan akarsuların en uzun olanları Çağlayan deresi (34.7km), Arılı Deresi (31.5km), Fırtına Deresi (68.0 km), Hemşin Deresi (38.5km), Sabuncular Deresi (46.0km), Taşlıdere (34.0 km), İyidere (78.4km)'dir. Diğerlerinin boyları kısadır. Öyleki kol durumundaki bir çok akarsu bile bunların en uzunu olan Venek Deresi’nden (20.3km) daha uzundur. Örneğin Fırtına Deresi’nin kolları olan Durak Deresi 33.0km, Hala Deresi 32.5km ve Taşlı Dere'nin kolu olan Balamya Çayı 22.6km. uzunluğundadır. Rize'nin büyük akarsuları olarak belirttiğimiz 7 akarsudan en uzun olanı İyi dere (78.4km) ama beslenme sahası en geniş olanı Fırtına Deresi'dir (1149.3km). Havza genişliği yönünden ikinci sırayı İyidere (1047.4km), uzunluk yönünden ikinci sırayı ise Fırtına Deresi (68km) alır. Rize'de akarsuların karakteri yağmur, kar, gür 31 kaynaklar tarafından belirlenir. "Yağmurlu Karadeniz Rejimi" statüsünde incelenen bu akarsulardan, biri Eylül'den Kasım ortalarına kadar, diğeri Mart'tan Ağustos'a kadar iki kabarık ve Kasım ortalarından Mart'a kadar bir çekik devre vardır. Rize akarsuları Kasım'dan Mart'a kadar çekik devreyi yaşamaktadır. Bu devrede akarsular sadece göl ve kaynak sularıyla beslenmektedirler. Çünkü bu devrede yöre yağışı kar şeklinde olduğu için akarsuyun yağmur sularından beslenme şansı yok gibidir. Nitekim en çekik seviyenin Ocak ayına tekabül etmesi de bunu kanıtlar (Fırtına deresi Ocak ortalama debisi 11.3m3/sn) (Url-2). Mart'tan itibaren önce kar erimeleriyle kabarmaya başlayan akarsular ilkbahar yağmurlarıyla da beslenince birdenbire kabarmaya başlar ve kar erimelerinin en şiddetli olduğu Haziran ayında en kabarık seviyeye ulaşır. (Fırtına deresi Haziran ortalama debisi 65.2m3/sn). Haziran'dan itibaren kar suyu desteğinin azalmasına paralel olarak akarsular da çekilmeye başlar. Ancak gene de Haziran-Ağustos arasındaki seviyeleri diğer aylardan daha yüksektir. Bu seviye kaybı Eylül'de son bulur ve son bahar yağmurlarının etkisiyle Eylül ortalarından Kasım'a kadar ikinci kabarık devre yaşanır. Rize akarsularının debileri oldukça fazladır. Örneğin Fırtına Deresi'nin ortalama debisi (28.4m3/sn), üzerinde Demirköprü barajının bulunduğu Gediz Nehri'nden (26m3/sn); minimum debisi ise (4.6m3/sn), Kızılırmak (1.7m3/sn) ve Gediz Nehri’nden (0.07m3/sn) fazla, Dicle Nehri'nin (9.4m3/sn) yarısıdır. Türkiye'nin diğer akarsularıyla kıyaslandığında oldukça düzenli rejimli oldukları görülen Rize akarsularının asıl dikkat çeken özellikleri elektrik enerji potansiyelleri ve sediment miktarlarıdır. Türkiye'nin diğer akarsularına göre oldukça az sediment taşıyan Rize akarsuları yıllık elektrik enerji potansiyeli bakımından da elverişli şartlar içindedir. Rize akarsularının Doğu Karadeniz Havzası içinde yer aldıkları ve Doğu Karadeniz Havzası'nın da yıllık elektrik enerji potansiyeli bakımından Fırat ve Dicle Havzaları’ndan sonra yaklaşık 12 milyar kWh. ile üçüncü sırayı aldığı dikkate alınırsa, Rize akarsularının Türkiye elektrik enerji potansiyeli içindeki yeri daha iyi anlaşılır (Url-2). Rize Dağları'nın 2400 m'yi aşan bölümlerinde buzul aşındırması ve biriktirmesi sonucu oluşmuş olan 19 adet küçük alanlı göl tespit edilmiştir. Bu göllerin en büyükleri 0.07km2 yüzölçümündeki Ambar Gölü (2950m) ile Büyük Deniz Gölü'dür (2900m.) 2400-3000m yükseklikler arasında yer alan bu göllerin en küçüğü ise 32 0.01km yüzölçümündeki Öküzyatağı Gölü'dür. (2775m). Bunların bir kısmı buzyalağı, bir kısmı da moren set gölüdür (Url-2). 4.4.4.2 Beşeri durum Beşeri açıdan incelendiğinde Rize’de aşağıdaki özellikler ön plana çıkmaktadır. Rize merkez ilçeden başka 11 ilçe, 4 bucak ve 350 köyden oluşmaktadır. İlin belediye sayısı ise Kendirli ve Madenli köyleri ile birlikte toplam 18'dir. 1940 da 185,526 olan Rize nüfusu 50 yılda yüzde yüze yakın bir artış göstererek 1990 da 348,776'ya yükselmiş, 1997 de 333569'a düşmüştür. son 50 yıllık dönemde Rize'nin yıllık ortalama nüfus artış oranı ortalaması %1.3 olup, Türkiye ortalamasının (%2.3) çok altındadır. Bunda bazı yıllarda görülen nüfus azalması etkili olmuştur. Rize'de nüfus 1940-45 arasında %0.1, 1985-90 arasında da %1.3 azalmıştır. Gerek bu azalma, gerekse Rize nüfus artış oranının 1940-1990 arasında çoğunlukla Türkiye ortalamasının altında seyretmiş olması; Rize'den başka kentlere nüfus akışını göstermektedir. 1990 yılı itibariyle Rize'de yaşayan insanların %38.2’si kentler, %61.8'i ise köylerde yaşarken bu oran 1997'de kentlerde %52.4 , köylerde %47.6’ya inmiştir. Aynı değerlerin Türkiye de sıra ile %59.0 ve %41.0 olduğu düşünülürse Rize'de kentleşme oranının Türkiye ortalamasının altında olduğu sonucuna varılabilir. Ancak buna rağmen Rize'de toplam nüfus içindeki payı 1940’dan bugüne kadar % 100 civarında artış göstermiştir. Bir başka deyişle Rize'de şehir nüfusu Türkiye'ye göre daha hızlı artış göstermiştir. Nitekim 1940-1990 arasında şehir nüfusu artış oranı ortalaması Türkiye'de %4.5, Rize'de %4.6'dır. Bundan da anlaşılacağı üzere Rize'de şehirleşme oranı Türkiye ortalamasının biraz üstündedir. Buna karşılık aynı dönemde Rize'de köy nüfusu artış oranı %0.7 olup, Türkiye ortalamasının (%1.1) altındadır. Diğer taraftan Rize'de köy nüfusu 1940-45, 1980-85 ve 1985-90 yılları arasında azalma göstermiştir. Özellikle 1985-90 yılları arasında yüzde 34 gibi önemli oranda azalma kaydedilmiştir. Söz konusu sayım dönemleri arasındaki rakamlar incelendiğinde köy nüfusunun 47,432 kişi azaldığı, bundan 22,002 kişinin Rize sınırları içindeki kentlere, 25,430 kişinin de başka illere göçtüğü anlaşılmaktadır. Başka illere göçenlerin de kentlerde yaşadığı düşünülürse Rize'de 1985-90 arasında her yıl ortalama 9,486 kişinin kente göç ettiği sonucuna varılır. Bu yıllar arasında Ardeşen dışındaki bütün ilçelerde nüfus azalması kaydedilmiş olup, en çok nüfus kaybeden ilçelerin Pazar, Çayeli ve Kalkandere olduğu görülür. Sonuç olarak Rize'de şehir nüfusu artış oranı Türkiye ortalamasının üstünde olduğu halde 33 toplam nüfus ve köy nüfusu artış oranlarının Türkiye ortalamasının altında olması ve özellikle yukarıda izah edilen 1985-90 arasındaki durum, gerek köyden kente ve gerekse Rize'den başka illere nüfus akışı olduğunu kesin olarak kanıtlar (Url-2). Rize’de nüfusun dağılışını belirleyen temel faktör yer şekilleridir. Yerleşmeye elverişli düz alanların az bulunması, yerleşme merkezlerinin sahil şeridinde ve akarsu vadilerinde kurulmasını zorunlu kılmıştır. Nitekim merkez ilçe de dahil olmak üzere 12 ilçenin 6 tanesi sahil şeridinde, diğer ilçelerin tamamı ve köylerin önemli bir kısmı da akarsuların taraça düzlüklerinde kurulmuştur. Ayrıca içerilere doğru engebenin çok artması iç bölgenin tenha olmasına yol açmıştır. TÜİK tarafından açıklanan Adrese Dayalı Nüfus Bilgi Sistemi verilerine göre 2007 yılı Rize ili nüfusu Çizelge 4.3’deki gibidir. Çizelge 4.3: Rize ili nüfus dağılımı (T.C. Rize Valiliği, Url-2) ŞEHİR KÖY Toplam Erkek Kadın Toplam Erkek Kadın Toplam Erkek Kadın Toplam 316.252 155.58 160.672 197.167 97.122 100.045 119.085 58.458 60.627 Merkez 133.258 65.805 67.453 94.800 46.820 47.980 38.458 18.985 19.473 Ardeşen 38.524 18.972 19.552 26.762 13.183 13.579 11.762 5.789 5.973 Çamlihemşin 6.023 2.910 3.113 877 433 444 5.146 2.477 2.669 Çayeli 42.109 20.851 21.258 25.205 12.505 12.7 16.904 8.346 8.558 Derepazari 7.651 3.732 3.919 4.273 2.078 2.195 3.378 1.654 1.724 Findikli 15.556 7.644 7.912 9.909 4.833 5.076 5.647 2.811 2.836 Güneysu 12.616 6.200 6.416 4.442 2.116 2.326 8.174 4.084 4.090 Hemşin 2.342 1.119 1.223 1.580 762 818 762 357 405 İkizdere 6.034 2.993 3.041 2.109 1.076 1.033 3.925 1.917 2.008 İyidere 8.663 4.190 4.473 4.904 2.393 2.511 3.759 1.797 1.962 Kalkandere 12.712 6.240 6.472 5.670 2.816 2.854 7.042 3.424 3.618 Pazar 30.764 14.924 15.84 16.636 8.107 8.529 14.128 6.817 7.311 Diğer taraftan arazinin çok engebeli olmasının yanı sıra bir takım sosyo-ekonomik nedenler köylerde yerleşme biçimini "Dağınık Köy Yerleşmesi" olarak belirlemiştir. Evler çoğunlukla birbirinden uzak olup, her ailenin konutu kendi arazisi içerisinde kurulmuştur. İç, Doğu ve Güneydoğu Anadolu'da olduğu gibi evlerin bir arada bulunduğu bir köy meydanına rastlanmaz. Ancak Rize'de çayın yarattığı ekonomik ve sosyal gelişme, bu yerleşme biçimine bir yenisini eklemiştir. Daha iyi şartlarda yaşama isteği insanları yeni konutlar yapmaya ve bunları yol kenarına inşa etmeye yöneltmiştir. Bunun sonucunda bir yandan, eskinin tamamen ahşap yada "dolma" adı verilen yontulmuş taş-ahşap karışımı evleri yerlerini betonarme evlere terk ederken bir yandan da evlerin yol kenarlarında toplanması sonucu "Yol Boyu Köy 34 Yerleşmesi" doğmuştur (T.C. Rize Valiliği, Url-2). Son olarak Rize’de yaşayan halkın eğitim durumuna bakılacak olursa eğitim seviyesinin çok düşük olduğu göze çarpmaktadır. TÜİK adrese dayalı nüfus kayıt sistemi (ADNKS) verilerine göre Rize’de şehirde yaşayanların yaklaşık %60’ı ilkokul ve altı eğitim seviyesine sahip durumdadır (TÜİK, Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi, 2007). 8.34% 21.70% 31.74% 11.31% 4.39% 16.96% 4.86% 0.22% 0.05% Okuma yazma bilmeyen Okuma yazma bilen fakat bir okul bitirmeyen İlkokul mezunu İlköğretim mezunu Ortaokul veya dengi okul mezunu Lise veya dengi okul mezunu Yüksekokul veya fakülte mezunu Yüksek lisans mezunu Doktora mezunu Şekil 4.15: Rize ili genelinde eğitim durumu (TUİK, ADNKS 2007) 4.4.4.3 Rize’de heyelan Rize heyelan oluşumları açısından oldukça aktif bir bölgedir. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Afet Etüt ve Hasar Tespit Dairesi Başkanlığı tarfından hazırlanan heyelan envanterinde bölgede 1995-2006 yılları arasında toplamda 431 adet maddi hasara neden olmuş heyelan kaydedilmiştir. Birimle yapılan sözlü görüşmede heyelan sayısınının bu değerden daha fazla olduğu ancak envanterin yalnızca bir ihbar halinde güncellendiği bilgisi elde edilmiştir (Temmuz 2009). Rize ilinde meydana gelen heyelanları jeolojik, jeoteknik, topografik, tarımsal, meteorolojik ve insani faktörlerle tanımlamak mümkündür. Rize ilinde görülen heyelan türleri genel itibariyle akma türü heyelanlardır. En sıklıkla rastlanan türler yavaş akma, moloz akması, çamur akması ve toprak akması şekilinde gerçekleşen akmalardır (Şahin ve diğ., 2007). Jeolojik faktörler Rize ilinde heyelanlar ve jeolojik birimler arasında doğrudan bir ilişki söz konusudur. Heyelanları etkileyen başlıca faktörlerin arasında jeolojik faktörler, 35 kayaçların ayrışma derecesi, zemin özellikleri, morfolojik durum, yağış, kazı ve akarsu oymaları, bitki örtüsü gibi sebepler görülmektedir (Yalçın ve Bulut, 2007). Yörede jeolojik birimlerin dağılımları incelendiğinde andezit, bazalt, dasit ve riyodasit gibi volkanik kayaçların egemen olduğu görülmektedir. Bunun yanısıra bu volkanikler arasında ara katkılı olarak daha çok kumtaşı, kiltaşı, silttaşı ve marndan oluşan sedimanter kayaçları görmek mümkündür. Rize il genelinde çevresel ve iklimsel faktörlerin etkisiyle litolojik birimlerdeki ayrışmanın çok yoğun olduğu görülmektedir. Ayrışmaya uğrayan birimler dayanımını büyük oranda yitirmektedir. Bölgenin genellikle yoğun yağış alması, yüzeyleşen malzemenin belli bir su içeriği barındırmasına sebep olmaktadır. Dolayısıyla şiddetli yağışlarla artan su içeriği, boşluk suyu basıncını daha da artırarak malzemenin dayanımının yenilmesine sebep olmakta ve zemin sağlamlığını olumsuz etkilemektedir (Yalçın ve Bulut, 2007). RABİS projesi kapsamında jeoloji çalışma grubu tarafından yürütülen benzeri incelemelerde de paralel sonuçlara ulaşılmıştır. Jeolojik faktörler incelendiğinde; Rize ilinde kuzeye doğru volkanik ve volkanojenik birimler yaygınlaşır. Feldspat açısından zengin bu tür litolojiler iklim ve yoğun bitki örtüsü etkisi ile çok şiddetli bir ayrışmaya uğramışlar, üzerlerinde bol killi bir toprak örtüsü gelişmistir. Bu toprak örtüsü killi olması nedeniyle su alıp şişmekte, uygun gravite koşullarında ana kayadan sıyrılarak içerisindeki kırık ve çatlaklar boyunca kaymaya baslamaktadır. Nitekim bölgedeki heyelanların çok büyük bir kısmı, sığ toprak akmalarının ise tamamı bu tür birimler üzerinde gelismektedir (Şahin ve diğ., 2007). MTA tarafından hazırlanan 1/500,000 Ölçekli Türkiye Heyelan Envanteri Haritası Trabzon Paftası’nda sözkonusu pafta içinde yer alan bölgede meydana gelen heyelanlar incelenmiş ve tanımlanan 17 litoloji grubunda heyelan dağılımlarına ilişkin bilgiler verilmiştir (Duman ve diğ., 2007) (Şekil 4.16). 36 Şekil 4.16: Litoloji gruplarına göre heyelan dağılımları-Trabzon Paftası (Duman ve diğ., 2007) 37 Bu tablodan ortaya çıkan sonuç, akma türünde heyelan kütlelerinin en yüksek değerde olduğu litoloji tipleri en yüksekten en düşüğe doğru sırasıyla Grup 9 (Jura- Üst Kretase, Volkanik ve Çökel Kayalar), Grup 4a (Eosen, Volkanit ve Çökel Kayalar), Grup 17 (Prekambriyen-Paleosen Granitoyid) ve Grup 2 (Miyosen- Pilyosen, Ayrılmamış karasal kırıntılar) olarak tespit edilmiştir. Dikkat çeken nokta ise bu heyelan sınıflarının bölgedeki toplam heyelanlara oranının %35’i civarında olmasıdır. Fakat grup heyelan şiddeti en fazla olan Grup 2 (en az gerçekleşen akma tipi heyelan) 0.08 katsayısına sahipken daha sıklıkla gerçekleşen diğer üç grup 0.02 katsayısını geçememektedir (Duman ve diğ., 2007). Buradan çıkan sonuç akma türü heyelanların zarar oluşturma etkisinin çok yüksek olmadığıdır. Bu yorumu destekleyen sonuç yine MTA’nın söz konusu envanter çalışmasında hesaplandığı üzere Trabzon paftasında yer alan illerin heyelandan etkilenme durumunu ve afet etki değerini gösterir tablodan anlaşılmaktadır (Çizelge 4.4) (Duman ve diğ., 2007). Çizelge 4.4: MTA Trabzon paftasına ait illerin heyelan etki değerleri (Duman ve diğ., 2007) İL Kayıt Yılı Aralığı Rapor Edilen Olay Sayısı Etkilenen Hane Sayısı ΔE (Afet Etki Değeri) Gümüşhane 1958-2005 248 1939 0.166 Erzurum 1945-2005 661 4288 0.108 Bayburt 1958-2005 77 335 0.098 Trabzon 1952-2006 976 3898 0.074 Artvin 1955-2005 430 1265 0.058 Rize 1971-2006 1025 1645 0.045 Çizelgedeki hesaplama Afet Etki Değeri şu şekilde hesaplanmıştır: ( ) ( )[ ] ( )[ ]araligiKayitxsayisihareketiKütlesayisihaneEtkilenenE /1/=Δ (4.1) Tablodan da anlaşılacağı üzere akma türü heyelanların sıkça yaşandığı Rize’de etkilenen hane bazlı afet etki değeri bölgedeki diğer illere göre en düşük değerdedir. Topografik faktörler Rize’de tüm vadiler derin deşilmiş, böylece önemli yükseklik farklılıkları gelişmiştir. Bu farklılığın gelişiminde jeolojik yapının, iklimin ve bitki örtüsünün etkisi vardır. Yüksek eğimli morfoloji, su alıp şişme eğilimindeki ayrışma ürünleri ile birleştiğinde potansiyel heyelan bölgeleri ortaya çıkmaktadır. Nitekim il sınırları içerisinde 38 gözlenen heyelanların hemen hemen tamamı yüksek eğimli bölgelerde yer almaktadır (Şahin ve diğ., 2007). Bu gözlemleri destekleyen veriler Yalçın tarafından yapılan araştırmada ortaya konmuştur. Yalçın’ın (2005) Ardeşen ilçe sınırları içinde gerçekleştirdiği çalışmada eğim faktörünün önemi analizlerle tespit edilmiştir (Çizelge 4.5). Çizelge 4.5: Rize ili genelinde heylan ve eğim ilişkisi (Yalçın, 2005) Eğim değeri (°) Heyelan Alanı (m2) Heyelan Yüzdesi(%) 0 - 10 51078.00 11.23 10 - 20 100257.00 22.05 20 - 30 162113.00 35.66 30 - 40 107496.00 23.65 40 - 50 27825.00 6.12 > 50 5869.00 1.29 Yalçın’ın (2005) elde ettiği bulgulardan bir diğeri de bakı ile heyelan ilişkisidir ve Ardeşen ilçesinde kuzey ve batı yönlerinde heyelanların yaklaşık %60 civarında bir değere ulaştığı tespit edilmiştir (Çizelge 4.6). Çizelge 4.6: Rize ili genelinde heyelan ve bakı ilişkisi (Yalçın, 2005) Bakı Yönü Heyelan Alanı (m2) Heyelan Yüzdesi(%) Düz 46821.00 10.29 Kuzey 154559.00 34.00 Dogu 57996.00 12.76 Güney 71252.00 15.67 Batı 124010.00 27.28 Jeoteknik faktörler Yalçın bu çalışmasında heyelanların gerçekleşmesini etkileyen faktörleri jeoteknik olarak da incelemiştir. Yapılan gözlem ve deneyler sonucunda amaç eğimine karşı güvenlik katsayısı izdüşümleri ile doygun koşullarda farklı zemin sınıfları için güvenlik katsayılarını belirlenmiş, buradan hareketle kohezyon ve içsel sürtünme açısının güvenlik katsayısı üzerine etkisini araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, bu iki faktörün güvenlik katsayısı üzerinde hemen hemen %50’şer oranında etkili olduğunu işaret etmiştir (2005). Tarımsal faktörler Yalçın (2008) yaptığı bir diğer incelemede heyelan oluşumunda tarımsal ve insani etkenlere de değinmiştir. Heyelanları oluşturan malzemenin su içeriğinin yüksek 39 olmasında bölgede çay ekiminin kontrolsüz bir biçimde gerçekleşmiş olması da önemli bir rol oynamaktadır. Herhangi bir drenaj sistemi olmadan ekilen çay bitkisi, yüzeysel akışı engelleyerek suyun doğrudan zemine işlemesini kolaylaştırmaktadır. Dolayısıyla fazla olan yağışa bir de yüzeysel akışa geçmesi gereken su kütlesinin de eklenmesiyle malzemenin doygunluğa ulaşması daha çabuk olmaktadır. Bunun yanı sıra topografik olarak eğimli olan bölgede gelişi güzel yapılan kazı ve yol çalışmaları da yamaçların stabilitesini bozmakta ve heyelanları tetiklemektedir (Yalçın, 2008). Benzeri paralel sonuçlara RABİS projesi kapsamında jeoloji çalışma grubu da ulaşmıştır. Grup hazırladığı raporda Rize ilinin neredeyse tüm arazi örtüsünün çay bitkisi ile kaplı olduğunu belirtmiş, özellikle ilin kuzey kesimlerinde çoğu yerde orman arazisinin yok edilmekte, yerine çay bitkisi dikilmekte olduğunu vurgulamıştır. Kısa boylu bir bitki olan çay -sığ köklere sahip olması nedeniyle- kökleri genellikle ana kaya ile ayrışmanın gerçekleştiği toprak sınırını izlemektedir. Bu durum örtü ile ana kaya arasında bir süreksizlik oluşumuna yol açarken, kökler arasında su tutulmasına, böylece kaymaya meyilli toprağın ağırlığının artmasına neden olmaktadır. Rize ilindeki sığ toprak kaymalarının hemen hemen tamamı çay ekimi yapılan yerlerde gelişmektedir (Şahin ve diğ., 2007). Meteorolojik faktörler Yukarıda da değinildiği gibi heyelanların oluşmasında malzemenin içerdiği su oranı önemli bir rol oynamakta ve bunda yağışların etkisi en üst sırada bulunmaktadır. Reis ve diğ.(2008) bu konu üzerine birtakım araştırmalar yapmış ve Rize ilinde heyelan- yağmur ilişkisini ortaya koymaya çalışmışlardır. Yapılan çalışma daha önce bahsedilen ve Afet İşleri Genel Müdürlüğü’nce yapılan çalışmalar sonucunda üretilen heyelan envanterini baz almaktadır. Bu envantere göre Rize il genelinde özellikle Ardeşen, Çamlıhemşin, Çayeli, Merkez ve Pazar ilçelerinde heyelanların yoğunlaştığı tespit edilmiştir. Heyelan olayları sonucunda 852 bina için kullanılamaz raporu verilmiştir (Şekil 4.19). Raporda heyelan nedeni olarak %99 oranında yağış gösterilmiştir. 40 Şekil 4.17: Rize ili genelinde heyelan ve etkilenen hane sayısı grafiği (Reis ve diğ., 2008) Rize’de bulunan toplam 347 köyden tam 237’si heyelandan etkilenmiştir. %68 civarında bir yüzdeye varan bu sayılar heyelanın Rize için ne kadar önemli bir olgu olduğunu ortaya koymaktadır (Şekil 4.17). Şekil 4.18: Rize ili genelinde ilçe bazlı heyelan ve etkilenen köy, hane sayısı (Reis ve diğ., 2008) Reis ve diğ. (2008) çalışmalarında yağışın heyelan ile olan ilişkisini araştırmış ve Afet İşleri Genel Müdürlüğü etüt raporlarını doğrular nitelikte sonuçlara ulaşmışlardır. İncelemelere göre 13-14 Ekim 1996, 10-11 Kasım 2001, 23 Haziran 2002, 1 Ağustos – 3 Ekim 2005 tarihlerinde meydana gelen sürekli yağışlar büyük hasarlı heyelanlara neden olmuşlardır. Bu yağışlar nedeniyle etkilenen bina ve köy sayısı Şekil 4.18’deki gibi gerçekleşmiştir. 41 Şekil 4.19: Yağış kaynaklı heyelanların dağılımı (KS=Köy sayısı, BS=Bina Sayısı) (Reis ve diğ., 2008) Yukarıda bahsedilen bütün bu çalışmalar Rize ilinde heyelan olgusunun önemini net bir biçimde ortaya koymakta, heyelanların ne oranda tehlikeli olduğuna dair önemli ipuçları sunmaktadır. MTA 1/500,000 Ölçkeli Türkiye Heyelan Envanter Haritası Trabzon Paftası’nda da konuyla ilgili bilgilere yer verilmiştir. Rize ilinde 19 Temmuz 1983, 21 Temmuz 1988, 11-12 Kasım 2001, 23-24 Temmuz 2002 tarihlerinde meydana gelen aşırı yağışlar sonucu oluşan heyelanların sonucunda onlarca kişinin hayatını kaybettiği ve birçok köyde de mal kayıplarının yaşandığı belirtilmektedir (Duman ve diğ., 2007). İnsan kaynaklı faktörler RABİS projesi kapsamında yürütülen çalışmalarda insani faktörlerin de heyelanlarda önemli bir rol oynadığı tespit edilmiştir. Yapılan değerlendirmede yol, duvar gibi insan eli ile yapılan unsurların zaten çok hassas olan doğal dengeyi bozmakta olduğu, böylece heyelan oluşumuna yol açmakta olduğu vurgulanmaktadır. Nitekim Rize ilindeki çoğu yol kenarında yol yapımı sonucunda gelişmiş farklı büyüklük ve nitelikte heyelanlar izlenmektedir. Bu gözlemden hareketle Rize ilinde bilhassa yüksek eğimli yerlerdeki yol kenarları, heyelan potansiyeli yüksek alanlar olarak değerlendirilmelidir (Şahin ve diğ., 2007). Yalçın’ın (2005) çalışmasında bu görüşleri destekler istatistiksel veriler mevcuttur. Çalışmada yamaçlarda açılan yolların hem topoğrafyada hem de yamaç topuğunda yük azalmasına neden olduğu gözlemlenmiştir. Topoğrafyanın değişmesi ve yük azalmasının yamaç gerisinde gerilim artışlarına sebep olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca yol açılmadan önce dengede 42 olan yamaçta, daha sonra dışarıdan gelebilecek su girişi gibi negatif etkilerle duraysızlıklar meydana geldiği belirtilmiştir. Yalçın (2005) daha sonra yola yakınlık haritasını heyelan envanter haritası ile karşılaştırarak yola yakınlık derecelerine göre heyelan alanları ve yüzde dağılımlarını belirlemiştir (Çizelge 4.7). Çizelge 4.7: Rize ili genelinde heyelan ve yola yakınlık ilişkisi (Yalçın, 2005) Yola yakınlık (m) Heyelan alanı (m2) Heyelan yüzdesi(%) 0 - 25 34898.00 14.91 25-50 42442.00 18.13 50-75 55556.00 23.73 75-100 53608.00 22.90 100-125 47582.00 20.33 Çizelgeden anlaşıldığı üzere heyelanların yaklasık %80’lik kısmının yola 0-100 m uzaklıklarda oluştuğu anlaşılmaktadır. Bütün bu çalışma ve bulgular ışığında denilebilir ki Rize ili heyelan olgusu bakımından incelenmeye değer bir bölgedir. Heyelan çok çeşitli sebeplerden ötürü değişik zaman, mekan ve koşullarda değişken boyutlarda zararlara neden olmuştur. RABİS projesi de bu bilinçle planlanmış, heyelanların tahmininin gerçekleştirilmesini sağlamayı amaçlayan bir sistem olarak tasarlanmıştır (Şahin ve diğ. 2007). . 43 5. YÖNTEM Bu çalışmada RABİS projesinden elde edilen bulgular kapsam bölümünde belirlenen başlıklar doğrultusunda incelenmiştir. Öncelikle proje kapsamında yararlanılan yöntemler hakkında genel bilgiler verilmiş ve daha sonra bu yöntemlerin ne şekilde kullanıldığı tanımlanmıştır. Bu yöntemler sonucu elde edilen çıktıların doğruluğu test edilmeye çalışılmış ve son olarak da kurulan sistemin mevcut durumunu oluşturan bileşenler tespit edilmiştir. Böylece sistemdeki olumlu ve olumsuz yanlar belirlenmiştir. Bu doğrultuda öncelikle heyelan potansiyelinin tespit edildiği yöntem açıklanmış, ardından meteorolojik tahmin için yararlanılan hesaplamalar tanımlanmıştır. Bu genel bilgiler verildikten sonra öncelikle heyelan potansiyelinin önceki çalışmalarla örtüşüp örtüşmediği kontrol edilmiştir. Bunun için uzaktan algılama görüntülerinden yararlanılarak proje kapsamında üretilen arazi kullanımı sınıflandırma verisinden yararlanılmış ve Rize ili genelinde heyelan potansiyelinin arazi kullanım türlerine göre dağılımı tespit edilmeye çalışılmıştır. Sonrasında ise heyelan tahmini üreten sistemin genel hatlarıyla işleyişi açıklanmış; meteorolojik ve heyelan arşiv verilerinden yararlanılarak sistemin yakın geçmişte yaşanan heyelanlarda uyarı verip vermediği test edilmiştir. Ayrıca sistemin kurulum tarihinden itibaren ne sıklıkta uyarı ürettiği, bu uyarıların doğruluğu, bu uyarıların karar vericiler tarafından ne oranda dikkate alındığı ve Rize’de heyelan konusuna yaklaşımın ne ölçüde değiştiğinin cevapları aranmıştır. Bu bulgular sonucunda sistemin işlerliği değerlendirilmiştir. 5.1 Şev Stabilite Modeli Rize ili genelinde yer alan belli başlı şevlerin duraylılık ve risk analizleri bölgenin sayısal yükseklik modeli, eğim durumu, kaya-stratigrafi birimlerinin durumu ve özellikleri, zemin veya toprak nem durumu gibi unsurların bir arada değerlendirilmesiyle “SHALSTAB TOOLS© (Shallow landslide potential tools)” programı kullanılarak tamamlanmıştır. 44 Shalstab Tools, Microsoft Windows işletim sisteminde çalışan, sığ heyelan oluşum potansiyelinin haritalanmasını sağlayan C++ tabanlı bir yazılımdır. Bu yazılım ESRI firmasının ArcGIS yazılımına eklenti olarak geliştirilmiştir. Shalstab Tools kullanılarak bir bölgenin Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) ve analizler için gerekli parametreleri (kohezyon, içsel sürtünme açısı, doğal birim hacim ağırlığı) girdi olarak tanımlanıp, çalışma alanının sığ heyelan potansiyel haritası oluşturulmaktadır (Dietrich ve Montgomery, 1998). Rize ili geneli için şev duraylılık analizlerinin yapılması şu kriterler gözetilerek ArcGIS ortamında Shalstab Tools kullanılarak gerçekleştirilmiştir: a) Rize ili geneli için daha önceden hazırlanmış olan sayısal yükseklik modeli (SYM), b) Zemine ait bazı parametreler (kohezyon (c); içsel sürtünme açısısı, (φ); doğal birim hacim ağırlığı, (γn)). Rize ilinin her yöresine ait zemin parametrelerini elde etmek amacıyla değişik yörelerden farklı zemin türlerini karakterize edecek şekilde zemin örnekleri alınmış ve mekanik, fiziksel parametreleri laboratuvar çalışmaları ile ortaya konulmuştur. İl geneli heyelan potansiyeli açısından toplam 5 ayrı alt bölgeye ayrılmıştır. Bunlar; 1) Duraylı bölge 2) Orta duraylı bölge 3) Kararsız bölge 4) Kuraysız bölge 5) Tamamen duraysız bölge olarak sınıflandırılmıştır (Şahin ve diğ., 2007). Bu sınıflar Shalstab Tools tarafından üretilen verilerin yeniden sınıflandırılması ile elde edilmiştir. Orijinal halde Shalstab Tools’a zemin parametreleri girilmekte ve sonrasında yapılan şev stabilitesi indeks analizi ile belirli sınıflar tanımlanmaktadır. Tanımlamada program doğrudan farklı φ ve γn değerlerine göre risk gruplarını aşağıdaki gibi 7 ayrı alt sınıf olarak vermektedir. Programın verdiği bu sınıflama Rize İli genelinde yapılan saha çalışmalarında tespit edilen heyelanlar ve heyelan riskleri de gözetilerek yeniden sınıflandırılmıştır. Bu sınıflamada 1.grup: duraylı, 2. ve 3. gruplar birleştirilerek orta duraylı, 4. ve 5. gruplar birleştirilerek kararsız, 6. grup duraysız ve 7. grup ise 45 tamamen duraysız olarak yeniden tanımlanmıştır (Çizelge 5.1). Şev stabilite analizleri ve buradan türetilen heyelan potansiyel haritalarına esas veriler alansal olarak değerlendirdiğinde Şekil 5.1’de görülen diyagram elde edilmektedir. Buna göre; mevcut değerlendirmeye göre, Rize ili genelinde tamamen duraysız alanlar %13, duraysız alanlar %30, kararsız alanlar %23, orta duraylı alanlar %19 ve duraylı alanlar da %15 oranında yer kaplamaktadır. Bu çalışmada Rize ilinin heyelan tehlikesinin belirlenmesi probleminin çözümü için (1) arazi çalışması ve (2) modelleme konu başlıkları ile sınıflanabilecek iki aşamalı bir yöntem kullanmıştır (Şahin ve diğ., 2007). Çizelge 5.1: Shalstab programından elde edilen aralık değerleri 1.grup: 9.8 – 10.1 (duraylı) 2.grup: -2.2 – 9.8 3.grup: -2.5 – (-2.2) 4.grup: -2.8 – (-2.5) 5.grup: -3.1 – (-2.8) 6.grup: -9.9 – (-3.1) 7.grup: -10.1 – (-9.9) (tamamen duraysız) İlk yöntemde iki dönemde gerçekleştirilen toplam 2 aylık arazi çalışması sonucunda Rize ili genelindeki derin heyelanlar (çizgi ve kapalı alan) ve sığ toprak akmaları (yön bilgisi olan nokta) haritalanmıştır. Bu heyelanların özellikleri, jeofizik ve jeoteknik yöntemlerle detaylı olarak incelenmiştir. Bu bölgeler uygun meteorolojik, jeolojik (toprak kalınlığı, toprak yoğunluğu, içsel sürtünme açısı ve kohezyon), morfolojik (yamaç eğimi) koşulların oluşmasıyla yamaç duraysızlığının gerçekleştiği yerlerdir. Bu lokasyonlar potansiyel heyelan tehlikesine açık alanlardır (Şahin ve diğ., 2007). 46 Şekil 5.1: Rize ili heyelan potansiyeli dağılımı (Şahin ve diğ., 2007) İlk aşama kapsamında Rize ili genelinde toprak kalınlığının 1 m’den düşük yada üzerinde hiç toprak örtüsü bulunmayan kaya alanları da haritalanmıştır. Bu bölgelerin kaya akmaları dışında heyelan tehlikesi bulunmamaktadır ve büyük oranda yerleşim yerleri ile ana yolların dışında kalmaktadır. Bu alan heyelan tehlike analizinden çıkarılmıştır. İkinci aşamada Rize ili genelinin 1/25,000 ölçeğindeki (10m piksel çözünürlüğü) Sayısal Yükseklik Modeli ve arazinin jeoteknik özelliklerine ait veriler ortak kullanılarak Shalstab Tools yazılımı ile bir modelleme çalışması gerçekleştirilmiştir. Rize ilinin yüksek topoğrafik yapısı ve dik yamaçlar ile derin kazılmış vadilerle tanımlanan morfolojisi, heyelan modellemesi sonuçları üzerinde önemli kontrole sahiptir. Bunun sonucu olarak arazi verisinden edilen en yüksek güvenlik katsayılarının kullanılması durumunda bile yüksek şiddette heyelan riski taşıyan alanlar oluşmaktadır. Bu alanlar uygun meteorolojik koşulların da oluşması (belirlenecek olan eşik seviyelerinin aşılması) durumunda kütle hareketlerinin (heyelan ve toprak akması) oluşabileceği öncelikli yerlere ek olarak değerlendirilmelidir. Sonuç olarak tüm bu veriler (haritalanan kütle hareketleri ve Shalstab Tools çıktısı) birlikte değerlendirilerek yağış eşiğinin aşıldığı koşullarda yamaç yenilmesine uğrayabilecek alanlar belirlenmiştir (Şekil 5.3). Bu veri 100m piksel çözünürlüğünde elde edilmiştir. Bu alanlar Rize ili genelinde %6’lık bir alana karşılık gelmektedir (Şekil 5.2). 47 Şekil 5.2: Rize il alanı içerisinde kayalık alan ve toprak örtülü alan ile mevcut heyelanlı ve yüksek heyelan potansiyeli olan alanların dağılımları (Tarı ve diğ., 2008) Şekil 5.3: Rize ili genelinde kayalık alanlar ve yüksek heyelan riski taşıyan alanların dağılımı (Tarı ve diğ., 2008) 48 5.2 Heyelan Tehlikesi Altında Bulunan Alanların Kullanım Türlerinin Tespiti RABİS projesi kapsamında jeoloji çalışma grubu tarafından yürütülen bu çalışmalar her ne kadar heyelan gerçekleşme potansiyelini jeolojik olarak ele alsa da fiziksel risk tanımı itibariyle tam bir anlam ifade etmemektedir. RABİS projesi kapsamında kırılganlıklar tespit edilmediği için heyelan olaylarının tam anlamıyla risk teşkil edip etmediği kesinleştirilmemiştir. Bu çalışmada Rize’de kullanım türlerine göre alanların hangi heyelan tehlike sınıfına girdiği tespit edilmiştir. Bu analizin yapılmasındaki temel neden mevcut tehlike potansiyelinin riske sebebiyet verip vermediğinin tespitinin yapılmasıdır. Böylece hangi tipte bölgelerin hangi oranda risk altında bulunduğu belirlenmiş olup, karar vericiler için risk azaltma çalışmalarına altlık olacak nitelikte bulgulara ulaşmak amaçlanmıştır. Analizde öncelikle RABİS projesi kapsamında yürütülen uzaktan algılama çalışmaları baz alınmıştır. Burada yararlanılan çalışma Rize ilinin optik uydu görüntüleri kullanılarak üretilmiş bir sınıflandırma verisidir. Sınıflandırma için seçilen uydu görüntüleri SPOT uydusu görüntüleridir. Sınıflandırma doğruluğu kabul edilir düzeydedir (Çizelge 5.2). Çizelge 5.2: Uzaktan algılama sınıflandırma doğruluk değerleri (Tarı ve diğ., 2008) Sınıf Adı Referans Toplam Sınıflandırılmış Toplam Doğru Nokta Sayısı Üretici Doğruluğu Kullanıcı Doğruluğu Orman 69 70 62 %86.00 %88.57 Toprak alanlar 18 22 16 %88.89 %72.73 Çaylık alanlar 10 5 4 %40.00 %80.00 Bu doğrulukta yürütülen sınıflandırma çalşması sonucunda Rize ilinde hakim olan arazi kullanım türleri açıkça görülmektedir (Şekil 5.4) (Tarı ve diğ., 2008). Bu veriler Rize ilinde arazinin ne şekilde kullanılmakta olduğunu net bir biçimde ve kabul edilebilir doğrulukta ortaya koymaktadır. Bu verilerden yararlanılarak karar vericilerin en çok önemsediği kavramlardan olan risk kavramını Rize ili için analiz etmek mümkündür. Bu doğrultuda şev stabilite analizleri ve uzaktan algılama analizlerini bir arada değerlendirerek sonuca ulaşmak mümkündür. 49 Şekil 5.4: Rize ili arazi kullanım türleri (Tarı ve diğ., 2008) Bu analizler konuma dayalı analizler olmaları nedeniyle Coğrafi Bilgi Sistemi mantığında yer almaktadırlar ve CBS ortamında bir araya getirilerek değerlendirilmiştir. Bunun için ESRI firmasının ürünlerinden ArcInfo 9.2 yazılımı kullanılmıştır. Eldeki verilerin raster formatında olması nedeniyle söz konusu yazılımın “Spatial Analyst” modülünde bulunan “Raster Calculator” alt modülünden yararlanılmıştır. Raster Calculator modülü iki farklı raster verisinin özniteliklerinin bir araya getirilerek değerlendirilmesinde etkin bir araçtır. Bu modülden yararlanılarak eldeki heyelan tehlike verisine ait öznitelikler ile uzaktan algılama sınıflandırma sonuçlarından elde edilen verilere ait öznitelikler çakıştırılmış ve heyelan tehlikesinin hangi bölgede ne oranda bulunduğu hektar biriminde tespit edilmiştir. Bunun sonucunda ulaşılan sonuçlar Çizelge 5.3’deki gibidir. 50 Çizelge 5.3: Heyelan tehlikesi altındaki bölgelerin kullanım türlerine göre dağılımı TAM DURAYSIZ DURAYSIZ KARARSIZ TOPLAM YOL 0.30 0.13 0.17 0.6 YERLEŞİM 1.48 3.04 3.11 7.63 ÇAY 16.78 49.02 50.65 116.45 Bu sonuçlar incelendiğinde Rize’de yaklaşık 6000 m2’lik bir yol kesiminin, 76,300m2’lik yerleşim biriminin tehlike altında olduğu görülmektedir. Ancak elde edilen uzaktan algılama sınıflandırma verileri ile halihazır ve uzaktan algılama verileri beraber değerlendirilerek ulaşılan yerleşim birimlerine ait alanlar arasında yaklaşık olarak 1240 ha’lık bir fark bulunmaktadır. Uzaktan algılama görüntülerinden elde edilen yerleşim alanı verisi yaklaşık 2840 ha iken halihazır haritalardan üretilen yerleşim birimlerine ait alan verisi ise 1600 ha olarak gözükmektedir. Proje sürecinde, verilerden halihazır haritalar yardımıyla üretilen bina verileri kullanılmış olduğundan bu verilerin analize sokularak riskli binaların belirlenmesi daha doğru bir yaklaşımdır. Bu doğrultuda uzaktan algılama verilerinden elde edilen çakıştırılmış risk verilerinden hangilerinin bu binalarla kesiştiğinin tespit edilmesi gerekmektedir. Bu bakış açısıyla yürütülen çalışmada yaklaşık 200 yerleşim bölgesinin heyelan tehlikesi içeren bölgede yer aldığı ortaya çıkmıştır. Bu tehlike alanlarına ait koordinat ve alan bilgileri Çizelge 5.4’deki gibidir. Bu verilerin harita gösterimi Ek-1’de yer almaktadır. Bu analizler sonucu elde edilen koordinat verileri ED_1950_UTM_Zone_37N şeklinde tanımlanmıştır. Ölçek faktörü 0.9996 olarak kullanılmıştır. Böylece hangi bölgede hangi büyüklükte bir yerleşim bölgesinin tehlike altında olduğu konumlarıyla birlikte bilinmektedir. Bu veri karar vericiler için çok değerli bir veridir ve karar destek sistemlerinde altlık olarak kullanılmasının büyük faydalar sağlayacağı açıktır. Bu analizde dikkat çeken bir diğer nokta da uzaktan algılama sınıflandırma verisi ile sayısallaştırma işlemleri sonucu üretilen veri arasındaki çok büyük farktır. Sayısallaştırma sonuçlarının daha yüksek doğruluğa sahip olduğu bilindiğinden, uzaktan algılama sınıflandırmasının yerleşim birimleri için bir hayli düşük doğruluğa sahip olduğunu söylemek mümkündür. 51 Çizelge 5.4: Heyelan tehlikesi altındaki yeleşim birimlerinin konum ve alan verileri ID ALAN (m2) X(m) Y(m) ID ALAN(m2) X(m) Y(m) 1 10000 682073.4 4566707 51 10000 637673.4 4538207 2 10000 683673.4 4565907 52 10000 635673.4 4537807 3 10000 683573.4 4563007 53 10000 676073.4 4536107 4 20000 673973.4 4562257 54 10000 639473.4 4535007 5 20000 666373.4 4559657 55 10000 630273.4 4530907 6 10000 655473.4 4559307 56 10000 625773.4 4528007 7 10000 653773.4 4559107 57 10000 622673.4 4526607 8 10000 666873.4 4558707 58 10000 624373.4 4523807 9 10000 651373.4 4558307 59 10000 624673.4 4523807 10 10000 680573.4 4555907 60 10000 685068.2 4561329 11 10000 681473.4 4555807 61 10000 651368.2 4558229 12 10000 675373.4 4555607 62 10000 650868.2 4557629 13 10000 682473.4 4555507 63 10000 681368.2 4555729 14 10000 679573.4 4555407 64 10000 679868.2 4555329 15 20000 649273.4 4555057 65 10000 659468.2 4545829 16 10000 662373.4 4554707 66 10000 649368.2 4543929 17 10000 648073.4 4554607 67 10000 641768.2 4543329 18 10000 653073.4 4553807 68 10000 649668.2 4543329 19 10000 653173.4 4553707 69 10000 672468.2 4542929 20 10000 648973.4 4553507 70 10000 651668.2 4542429 21 10000 647573.4 4553407 71 10000 649668.2 4542229 22 10000 648173.4 4553407 72 20000 650118.2 4542229 23 10000 648673.4 4552907 73 10000 672468.2 4542229 24 10000 647373.4 4552007 74 40000 649893.2 4542254 25 10000 645973.4 4550907 75 30000 650101.6 4541995 26 10000 653573.4 4550707 76 10000 631768.2 4541629 27 10000 662873.4 4550607 77 20000 673218.2 4540529 28 10000 646173.4 4550407 78 10000 673368.2 4540329 29 10000 658073.4 4550007 79 10000 674268.2 4538329 30 10000 645673.4 4549607 80 10000 674168.2 4538029 31 10000 658773.4 4549607 81 10000 643568.2 4535229 32 10000 646373.4 4549407 82 20000 639468.2 4532979 33 10000 667373.4 4548507 83 10000 631668.2 4529829 34 10000 651473.4 4548207 84 10000 623468.2 4525229 35 10000 648973.4 4547907 85 10000 684973.4 4574407 36 10000 659173.4 4547307 86 10000 683473.4 4570607 37 10000 642173.4 4546707 87 10000 677173.4 4567507 38 10000 659773.4 4546707 88 10000 687173.4 4566607 39 10000 637273.4 4546607 89 10000 684673.4 4565507 40 10000 644873.4 4546607 90 10000 679973.4 4564807 41 10000 645073.4 4546607 91 10000 681873.4 4564407 42 10000 650473.4 4546307 92 10000 682473.4 4564007 43 20000 650323.4 4546207 93 10000 670473.4 4563907 44 10000 636173.4 4546107 94 10000 655973.4 4560007 45 10000 659673.4 4545907 95 10000 655873.4 4559807 46 10000 650973.4 4545807 96 10000 667173.4 4559707 47 30000 649573.4 4545707 97 10000 666673.4 4559507 48 10000 659873.4 4545707 98 10000 653773.4 4559307 49 10000 661273.4 4545507 99 10000 653873.4 4558807 50 10000 647873.4 4545307 100 10000 670973.4 4558807 52 Çizelge 5.4: (devamı) ID ALAN(m2) X(m) Y(m) ID ALAN(m2) X(m) Y(m) 101 10000 677473.4 4544607 152 10000 651373.4 4558307 102 10000 660473.4 4544507 153 10000 667073.4 4558307 103 10000 648473.4 4543307 154 10000 651873.4 4558207 104 10000 649673.4 4543307 155 20000 651223.4 4558007 105 10000 633473.4 4541507 156 10000 651073.4 4556907 106 10000 634073.4 4540507 157 10000 652573.4 4556907 107 10000 641573.4 4539607 158 10000 657273.4 4556807 108 10000 636273.4 4538507 159 10000 654573.4 4556607 109 10000 650973.4 4556207 160 20000 647973.4 4545657 110 10000 661473.4 4556107 161 10000 642273.4 4545507 111 10000 666773.4 4556107 162 10000 644473.4 4545507 112 10000 654273.4 4556007 163 10000 648173.4 4545407 113 10000 681573.4 4555807 164 20000 648423.4 4545207 114 10000 652173.4 4555607 165 10000 659673.4 4545207 115 10000 662073.4 4555607 166 10000 645973.4 4545007 116 10000 681873.4 4555307 167 20000 648673.4 4544857 117 10000 649273.4 4555207 168 20000 660123.4 4544507 118 10000 648673.4 4555107 169 10000 647073.4 4543907 119 10000 675973.4 4555007 170 10000 640773.4 4543607 120 10000 678073.4 4555007 171 10000 668073.4 4543407 121 10000 649373.4 4554507 172 10000 633173.4 4543307 122 10000 660273.4 4554007 173 10000 672473.4 4542907 123 10000 661273.4 4554007 174 10000 626973.4 4542707 124 10000 657273.4 4553807 175 10000 635873.4 4542707 125 20000 655973.4 4553657 176 10000 618073.4 4542107 126 10000 660073.4 4553407 177 10000 623073.4 4541707 127 10000 661473.4 4551307 178 10000 621273.4 4541607 128 10000 645873.4 4551107 179 10000 632073.4 4540907 129 10000 646373.4 4550807 180 10000 633273.4 4540707 130 10000 658273.4 4550707 181 10000 630473.4 4540507 131 10000 658973.4 4550407 182 10000 628773.4 4540107 132 10000 663373.4 4550407 183 10000 623473.4 4539607 133 10000 680873.4 4550407 184 10000 641773.4 4539507 134 10000 664973.4 4550207 185 10000 630673.4 4539307 135 10000 649773.4 4549907 186 10000 635173.4 4539307 136 10000 663673.4 4549907 187 10000 621873.4 4538507 137 10000 645373.4 4549807 188 10000 620873.4 4538207 138 10000 648073.4 4549507 189 10000 629973.4 4537807 139 10000 644273.4 4549407 190 10000 629473.4 4536707 140 10000 645273.4 4549407 191 10000 676073.4 4536407 141 10000 646873.4 4549407 192 10000 643173.4 4535607 142 10000 646973.4 4549207 193 10000 639373.4 4535007 143 20000 651823.4 4549107 194 10000 630473.4 4534507 144 10000 643873.4 4548707 195 10000 623573.4 4534407 145 10000 657973.4 4548707 196 10000 621373.4 4534007 146 10000 641173.4 4548507 197 10000 639473.4 4533507 147 10000 650473.4 4548507 198 10000 635273.4 4533407 148 10000 660873.4 4548507 199 10000 627173.4 4533207 149 10000 644273.4 4548207 200 10000 621773.4 4532407 150 10000 640373.4 4548107 201 10000 626773.4 4531607 151 10000 644473.4 4548107 202 10000 631573.4 4531607 53 Çizelge 5.4: (devamı) ID ALAN(m2) X(m) Y(m) 203 10000 649773.4 4547907 204 10000 651673.4 4547907 205 10000 646173.4 4547607 206 10000 639073.4 4547507 207 10000 651373.4 4547407 208 10000 650373.4 4547007 209 10000 638573.4 4546907 210 10000 645673.4 4546807 211 10000 637673.4 4546707 212 10000 647373.4 4546607 213 10000 659873.4 4546507 214 10000 647473.4 4546207 215 20000 668373.4 4546057 216 10000 668473.4 4545907 217 10000 623573.4 4529307 218 10000 622373.4 4526907 219 10000 622373.4 4525807 220 10000 624473.4 4525107 221 10000 623873.4 4519107 222 10000 623373.4 4518907 223 10000 628373.4 4530607 224 10000 659673.4 4545807 Bu analizler sonucu elde edilen bir diğer önemli veri çaylık alanların yoğun bir biçimde heyelan tehlikesi altında olduğudur. Bu da kontrolsüz çay ekiminin Rize özelinde önemli bir heyelan faktörü olduğunun altını çizen çalışmaları doğrular nitelikte bir veri olarak karşımıza çıkmaktadır. 5.3 Meteorolojik Model Bu çalışmada RABİS kapsamında Rize ilini en iyi biçimde temsil edecek meteorolojik model belirlenmeye çalışılmıştır. Bu kapsamda test edilen modellerden MM5 (5th Generation Meso-scale Model) modeli kullanılmıştır. MM5 modeli NCAR (National Center for Atmospheric Research-USA) tarafından geliştirilmiş ve tüm dünyada birçok meteoroloji örgütünde ve özellikle üniversitelerde kullanılan bir modeldir. Yüksek çözünürlükte kuvvetli fizik ve topoğrafya seti ile oldukça iyi sonuçlar veren MM5 modeli çoklu iç içe geçmiş bölge yapısını desteklemesi, 10 km ve altındaki çözünürlüklerde çalışma kabiliyetine (non-hydrostatic) sahip olması nedeniyle tercih edilmektedir. MM5 modeli şu anda Türkiye’de günde 4 defa 00, 06, 54 12, 18 UTC’de, iki ayrı alanda iki farklı çözünürlükte eş zamanlı olarak DMİ tarafından çalıştırılmaktadır. İç içe geçmiş bu alanların yatay çözünürlüğü birinci bölge için 27 km, Türkiye ve denizleri için ise 9 km’dir (Çöleri ve diğ., 2007). MM5 model sonuçları olarak şu anda yukarı seviyeler için tüm standart ve ara basınç seviyelerinde sıcaklık, rüzgar, geopotansiyel yükseklik, nem, düşey hız, akım çizgileri, diverjans ürünleri, yer seviyesi için ise MSLP, 2m sıcaklığı, 10m rüzgar, toplam yağış (istenilen aralıklarda), kar karışım oranı, yağışa geçebilir su miktarı, konvektivite, tandans değerleri üretilmektedir (Çöleri ve diğ., 2007). MM5 modelinde kullanılan başlangıç ve sınır verisi ECMWF’nin (Avrupa Orta Vadeli Hava Tahmin Merkezi) Sınır Koşulları Projesi’nden (BC-Suite) temin edilmektedir. Sadece t+0 (t=başlangıç zamanı) tahmin adımı tüm alan için içi dolu, t+3’ten t+48’e kadar olan adımlarda ise önceden tanımlanan çerçeve alanın verisi verilmektedir (Çöleri ve diğ., 2007). Bu doğrultuda MM5 modeli, ilk olarak Rize ili ve çevresini merkez alacak şekilde kurgulanmış ve simülasyon, 2006 yılının Kasım ayı için gerçekleştirilmiştir. Simülasyonda Kasım ayının kullanılması bu ayın bölgede en fazla heyelan olan aylar arasında olması nedeniyledir. En dıştaki alan Avrupa, Akdeniz, Kuzey Afrika ve Orta Doğu’yu içine alan bir alanı içerir ve 81 km çözünürlüğe sahiptir. İkinci bölge Türkiye, Balkanlar, Karadeniz, Hazar Denizi, Kafkaslar ve Karadeniz’in kuzeyindeki ülkelerin bir kısmını içerir ve 27 km çözünürlüğe sahiptir. Üçüncü alan Doğu Karadeniz bölgesi ile Karadeniz’in doğusunu içerir ve 9 km çözünürlüğe sahiptir (Çöleri ve diğ., 2007). RABİS projesi kapsamında yürütülen tahmin çalışmasında bu değer 7km olarak kullanılmıştır. Bu konfigürasyonda tek yönlü kümeleme yapılmaktadır. Yani kümeler arasındaki geçişler dışarıdan içeriye doğrudur. Ancak, modelde iki yönlü geçişler de mümkündür. Modelin kurgulanmasında düşeyde 23 sigma (basınç/yüzey basıncı) seviyesi tanımlanmıştır. Bu sayı artırılarak daha iyi bir düşey çözünürlük elde edilebilir. Model topoğrafyası GTOPO30 (USGS tarafından üretilmiş olan küresel boyutta sayısal yükseklik modeli) adlı veri setinden elde edilmiştir. Bu veri seti kullanılarak en içteki veri kümesi için elde edilen topoğrafya haritası Şekil 5.5’de gösterilmektedir. Bu haritada Rize ilinde topoğrafyanın deniz seviyesinden 3000 55 m’nin üzerine çıkan yükseltiler arasında değiştiğini görmek mümkündür (Tarı ve diğ., 2008). Şekil 5.5: MM5 modeli ile oluşturulan 3km çözünürlüklü Rize ili topoğrafyası (Tarı ve diğ., 2008) Daha önce bahsedildiği gibi, yukarıda detayları açıklanan konfigürasyon kullanılarak MM5 modeli 2006 yılının Kasım ayı için çalıştırılmıştır. Geçmiş veriler kullanılarak çalıştırılmasının sebebi model çıktılarının karşılaştırılabileceği ölçüm verilerine ulaşmanın kolay olmasıdır. Bu tip karşılaştırmalar modelin optimum performansa ayarlanması için önemlidir. Bu tip simülasyonlarda ilk önce en önemli iki iklim parametresine bakılır; bunlar yağış ve sıcaklıktır. Şekil 5.6, 2006 yılı Kasım ayı için simüle edilen toplam yağış miktarlarının dağılımını göstermektedir (3km çözünürlüklü). 56 Şekil 5.6: MM5 modeli ile oluşturulan Rize ili Kasım 2006’ya ait yağış dağılımı (Tarı ve diğ., 2008) Rize ilinde bulunan iki meteorolojik gözlem istasyonunda (Rize ve Pazar) günlük yağış ve sıcaklık ölçümleri mevcuttur. Bu nedenle modelde bu iki merkeze en yakın iki gridden elde edilen günlük yağış ve sıcaklık verilerinin bu istasyonlardan elde edilen günlük yağış ve sıcaklık verileri ile karşılaştırılması yoluna gidilmiştir. Ayrıca değişik duyarlılık simülasyonları da gerçekleştirilmiştir. Bu simülasyonlara ait bilgiler Çizelge 5.5’de verilmektedir. Bu simülasyonlara ait grafikler Şekil 5.7’de Pazar ilçesinde bulunan istasyon verisiyle karşılaştırmalı olarak verilmektedir. “Model_test1” simülasyonu kontrol simülasyonudur. Modelin bilinen olarak çalıştırılması ile elde edilmiştir. Model_test2 simülasyonu, başlangıç şartının simülasyon üzerindeki etkisini araştırmak için gerçekleştirilmiştir. Farklı bir zamandan başlanması modelin performansını iyileştirmemiştir. 57 Çizelge 5.5: Simülasyon bilgileri (Tarı ve diğ., 2008) Simülasyonlar Periyot Arazi Yüzeyi Modeli Kümülüs Şeması Düşey seviyeler Model_test1 Kasım 5 tabaka toprak KF2 23 tane Model_test2 Kasım 5 tabaka toprak KF2 23 tane Model_test3 Kasım NOAH KF2 23 tane Model_test4 Kasım NOAH Grell+KF2 23 tane Model_test5 Kasım NOAH Grell+KF2 30 tane MM5 modeli, bu iki simülasyonlarda kullanılan konfigürasyonlarda arazi yüzeyi modeli olarak “beş tabaka toprak modeli” (five layer soil model) olarak adlandırılan bir modeli içermektedir. Bu model, yüzey ile hemen üzerindeki hava tabakası arasındaki enerji ve momentum değişimlerini çok basit bir şekilde hesaplamaya yarayan bir modeldir. Ancak bu çalışmada amaç arazi yüzeyi modeli olarak daha gelişmiş bir modeli kullanmaktır. MM5 modeli ile çalışabilen böyle bir model mevcuttur. NOAH (National Centers for Environmental Prediction (NCEP), Oregon State University (Dept of Atmospheric Sciences), Air Force, Hydrologic Research Lab)-LSM (Land Surface Model) olarak adlandırılan bu model Şekil 5.8’de gösterilen yüzey su ve enerji işleyişi ile ilgili bütün süreçleri hesaplamaktadır. Ancak diğer basit modele göre yüzey ile ilgili çok daha fazla bilgiye ihtiyaç duymaktadır (Tarı ve diğ., 2008). Bu model toprak nemi ve sıcaklığını dört seviyede (10, 30, 60, 100 cm kalınlıklarında) kestirmede, arazi örtüsü nemini ve suya eşdeğer kar derinliğinin tespitinde kullanılan bir modeldir. Ayrıca yüzey ve yer altı geçiş birikimlerinin çıktı olarak sunulmasını sağlar. LSM modeli toprak iletkenliği ve nemin yer çekimine bağlı akışını hesaba katmasının yanında, bitki örtüsü ve toprak tiplerinin terleme yoluyla nem oluşumundaki kontrol kapasitesini de dikkate alır (MM5 Modeling System Version 3, 2005). RABİS kapsamında bu model MM5 ile çalışır hale getirilmiş ve duyarlılık simülasyonlarında kullanılmıştır. İlk olarak, “Model_test1” simülasyonu yeni arazi yüzeyi modeli kullanılarak tekrarlanmıştır (Model_test3 simülasyonu). Bu simülasyon; sıcaklıkta önemli, yağışta ise küçük de olsa iyileştirmelere sebep olmuştur (Şekil 5.7). Bir diğer simülasyon kümülüs bulutları şeması değiştirilerek gerçekleştirilmiştir (Model_test4 simülasyonu). En 58 dışta bulunan iki alanda Kain-Fritch şemasının (KF) ikinci versiyonu yerine Grell şeması kullanılmıştır. Bu değişiklik matematiksel olarak anlamlı bir ilerlemeye neden olmamıştır. Rize ili ve civarındaki arazinin kompleks ve yüksek kotlu olması nedeniyle düşeydeki (atmosferik) süreçlerin daha iyi simüle edilebilmesi amacıyla düşeydeki seviyelerin sayısı 23’ten 30’a çıkarılarak beşinci bir simülasyon (Model_test5) daha gerçekleştirilmiştir. Ancak bu değişiklik ile yapılan simülasyon da önemli sayılabilecek bir ilerleme ile sonuçlanmamıştır. Bu duyarlılık simülasyonları göstermektedir ki MM5 modelinin performansı genel olarak kabul edilebilir düzeydedir. Ancak gelişmiş bir arazi yüzeyi modeli kullanılarak özellikle sıcaklık gibi yüzey parametrelerinde iyileştirmeler yapmak mümkündür (Tarı ve diğ., 2008). Şekil 5.7: MM5 modeli performans test grafiği (Pazar) (Tarı ve diğ.,2008) 59 Şekil 5.8: NOAH-LSM modeli genel gösterimi (Tarı ve diğ., 2008) 5.4 Coğrafi Bilgi Sistemi Wilson ve Foteringham’ın (2008) belirttiği üzere CBS çeşitli veri kaynaklarından elde edilen farklı verilerin bir arada incelenmesinde ve bu girdilerin farklı ölçeklerdeki ilişkilerinin analiz edilmesinde çok önemli bir araç olarak kullanılabilmektedir. Literatür özeti bölümünde de detaylı bir biçimde görülebileceği gibi CBS özellikle heyelan modellenmesinde çok sıklıkla ve verimli bir biçimde kullanılan bir yöntemdir. CBS’nin bu sıklıkla kullanılıyor olmasının en büyük nedeni heyelan olgusunun tahmininde birden fazla ve birbiriyle çeşitli katsayılarda etkileşim içinde bulunan parametrelerin analizlerde kullanılması zorunluluğudur. Bu çalışmada da heyelan risk analizi sonucu elde edilen çıktılar ile meteorolojik çıktılar CBS 60 ortamında bir araya getirilerek ilişkilendirilmiştir. Heyelan risk analizlerinin de CBS ortamında yürütülmüş olması bu sonuç analizinin yapılmasını kolaylaştırmıştır. Ancak meteorolojik model çıktılarının farklı bir yazılım ortamında yürütülüyor olması CBS ile doğrudan entegrasyonu zorlaştırmıştır. Bu nedenle RABİS kapsamında bir arayüz geliştirilmiş ve NETCAD 5.0 ortamında heyelan riskini üretebilen bir sistem geliştirilmiştir. Analizlerin CBS ortamında entegrasyonu esnasında en önemli noktayı heyelan tahmininin ne şekilde yürütüleceği oluşturmuştur. Bu kapsamda yapılan araştırmalar sonucunda belirlenen jeolojik heyelan risk analizi verisi üzerine, meteorolojik eşik değerin işlenmesi uygun görülmüştür (Tarı ve diğ., 2008). Meteorolojik eşik değerin sisteme dahil edilmesi ve meteorolojik açıdan heyelan riskinin belirlenmesi şu şekilde şematize edilebilir (Şekil 5.9). Şekil 5.9: Heyelan tahmininde kullanılan meteorolojik risk algoritması (Tarı ve diğ., 2008) Bu sistemde öncelikle Devlet Meteoroloji İşleri’nden ileriye dönük 48 saatlik yağış tahmin verisi elde edilmektedir. Bu verinin CBS ortamında kullanılabilir olması için DMİ’den elde edilen veri seti hazırlanan uygulama (Şekil 5.10) ile .dat dosyası olarak Şekil 5.11’deki formata çevrilmektedir. 61 Şekil 5.10: DMİ verisinin .dat formatına dönüşmesini sağlayan kod Şekil 5.11: DMİ verisinin CBS ortamına uyumlu versiyonu Bu dosya içeriğinde Rize bölgesine ait gridlerin ağırlık merkezlerinin enlem ve boylam verileriyle toplam 48 saat olmak üzere 1 saat aralıklı yağış tahmin verileri bulunmaktadır. Bu verinin heyelan tahmininde kullanılabilmesi için veritabanına aktarılması gerekmektedir. Bu amaçla Şekil 5.12’deki kod .NET ortamında geliştirilmiştir. Şekil 5.12: DMİ verisinin veritabanında güncellenmesini sağlayan kod 62 Bu sayede DMİ’den temin edilen meteorolojik veri, veritabanında analizlerde kullanılabilecek hale getirilmektedir (Şekil 5.13). Şekil 5.13: DMİ’den temin edilen verinin veritabanında gösterimi Bu tahmin verisinden yağış süresi (Şekil 5.13’de “SURE_8” isimli sütun) verisi alınarak heyelana neden olacak meteorolojik eşik değerin belirlenmesinde kullanılan formül içine yerleştirilmektedir (Tarı ve diğ., 2008). Rize ili için geliştirilmiş benzeri bir veri olmadığı için söz konusu formülün belirlenmesi amacıyla daha önce dünyanın farklı bölgelerinde yürütülmüş olan çalışmalardan yararlanılmıştır. Bu çalışmalar arasında Guzzetti ve diğ. (2007) tarafından gerçekleştirilen araştırmada dünya çapında yürütülmüş olan birçok araştırma taranarak ve incelenerek farklı bölgeler için belirlenmiş yağmur yağışı eşik değerleri derlenmiştir. Çalışmada buna ek olarak Orta Avrupa Adriyatik Danube Güneydoğu Sahası için yeni bir eşik değer belirlenmiştir. Söz konusu araştırmada da belirtildiği gibi yağmur yağışı eşik değeri heyelanların tetiklenmesinde çok önemli bir faktör oluşturmaktadır ve en yüksek doğrulukta tespit edilmesi heyelanların tahmini açısından çok önemli bir yere sahiptir. Ancak daha önce de belirtildiği gibi Rize ili için böyle bir eşik değer belirlenmemiştir. Bu nedenle yukarıda belirtilen çalışmada derlenen değerlerden bir eşik değer seçilmiştir. Eşik değer belirlenmesinde çeşitli yöntemler mevcuttur. Bu yöntemlerden en yaygın olarak kullanılanı yağışın yoğunluk ve süresini temel alarak geliştirilen yöntemlerdir. Guzzetti ve diğ. (2007) tarafından yapılan çalışmada dünyanın çeşitli bölgeleri için yoğunluk-süre bazlı yöntem kullanılarak geliştirilmiş olan toplam 52 adet eşik değer değerlendirilmiştir. Bu yöntem şu fonksiyonla ifade edilmektedir: βα DcI += (5.1) Fonksiyonda I değeri ortalama yağmur yağış yoğunluğu, D yağmur yağış süresini, c, α ve β parametreler olarak tanımlanmıştır. Çalışmada araştırılan eşik değerler çok 63 geniş bir aralıkta yer alsa da yağış süresi 1 ve 100 saat arasında, yağış yoğunlukları 1 ve 200 mm/s arasında değişmektedir. İncelenen eşik değerlerin çoğunda c değeri 0 olarak kabul edilmiştir. Bu durumda (5.1) formülü basit bir üstel fonksiyon halini almaktadır. Kullanılan formüllerde β, -1.5 ve -0.19 aralığında, α değeri ise 4.00 ve 176.40 aralığında yer almaktadır. Bu doğrultuda Rize ilinin genel meteorolojik yapısı dikkate alınarak şu formülün eşik değer için uygun olduğu düşünülmüş ve kullanılmıştır: 0.12.748.0 −+= DI (5.2) Bu formülün Rize için seçilme nedeni Şekil 5.14’de görüldüğü gibi uzun süreli ve yoğun bir yağış grafiği oluşturmasıdır (34 numaralı eğri). Bu formülasyonda yağış süresinin 0 ile 1000 saat arasında değiştiği öngörülmektedir. Bu yaklaşım Rize ile örtüşmektedir. Bunun başlıca nedeni Rize’de çok uzun süreli yağışların söz konusu olmasıdır. Ayrıca bu formülün seçilmesindeki diğer etkenler; eşik değerin düşük bir seviyede olması ve sığ heyelanlar için geliştirilmiş bir fonksiyon olmasıdır. Eşik değerin düşük olması da heyelan tahmininin daha geniş güven aralığı oluşturmasından ötürü tercih edilmiştir. Böylece en ufak bir heyelan olayının dahi gözlemlenebilmesi ve yetkililerin anında müdahalesi ile söz konusu tehlikenin insan hayatı açısından bir risk oluşturmaması amaçlanmıştır. Şekil 5.14: Yoğunluk-Süre tabanlı eşik değer grafikleri (Guzzetti ve diğ., 2007) 64 Bu şekilde Rize ili için bir eşik değer fonksiyonu tespit edildikten sonra, DMİ tarafından sağlanan yağış tahmin değeri ile karşılaştırma yapmak mümkün olmuştur. Eğer elde edilen eşik değer DMİ’den sağlanan yağış tahmininin üzerinde ise meteorolojik açıdan heyelan riski var; şayet tam tersi ise heyelan riski yok şeklinde bir sonuca ulaşılmaktadır. Sistem 6 saatte bir alınan 2 günlük DMİ verileri ve gerçek zamanlı olarak hesaplanan eşik değer ile güncellenmektedir (Şekil 5.12). Geliştirilen yazılım modülü sayesinde (Şekil 5.15) yağış şiddeti, türetilen eşik değerden büyük ise söz konusu alan işaretlenmektedir ve bunun ardından elde edilen veri jeolojik analiz sonucunda elde edilen heyelan potansiyeli verisi ile çakıştırılarak heyelan riski taşıyan bölgeler yaklaşık gerçek zamanlı olarak belirlenebilmektedir (Tarı ve diğ., 2008). Şekil 5.15: Meteorolojik ve jeolojik risk verisinin çakıştırılmasını sağlayan kod Geliştirilen bu modül ile Rize’nin hangi bölgesinin heyelan tehlikesi altında olduğu hem jeolojik hem de meteorolojik yöntemler bir araya getirilerek tespit edilmektedir. Sistemin veritabanında çalışma şekli Ek-2’de gösterilmektedir. Geliştirilen kısa mesaj servisi ve elektronik posta gönderisi sağlayan yazılım modülleri (Şekil 5.16, Şekil 5.17) ile erken uyarı sistemi devreye girerek ilgili kişilere kısa mesaj (Ek-3) ve elektronik posta (Ek-4) yoluyla haber vermektedir. 65 Şekil 5.16: Yetkililere kısa mesaj gönderilmesini sağlayan kod Kısa mesajda yetkililerin elektronik posta adresini kontrol etmesi ve konuyla ilgili ayrıntılı bilginin gönderilen elektronik posta iletisinde yer aldığı belirtilmektedir (Ek- 3). Şekil 5.17: Yetkililere elektronik posta gönderilmesini sağlayan yazılım kodu 66 Elektronik posta içeriğinde yetkili kişiyi riskli bölgeyi tespit etmesi doğrultusunda yönlendiren bir bağlantı adresi bulunmaktadır (Ek-4). Bu bağlantı adresine erişildiğinde görüntülenen tarayıcı ekranda, riskli bölgelerin konumları kırmızı renkte işaretlenmiş olarak bulunmaktadır. Ekranın alt kısmında bölgenin dahil olduğu ilçe adı belirtilmekte ve riskli bölge içinde hangi binaların ve bina birimlerinin bulunduğu rapor görüntüleme ekranına erişim sağlayan “rapor” sekmesi bulunmaktadır (Ek-5). Rapor sekmesi kullanıcıyı riskli bölge raporu sayfasına (Ek-6) yönlendirerek bölgedeki bina ve bina birimlerinin listelerini görüntülemesini sağlamaktadır (Ek-7, Ek-8). Bu sayede karar vericiler için çok önemli bir veri olan tehlike altında yaşayan insanların adres bilgilerine ulaşması sağlanmaktadır. 67 6. UYGULAMA RABİS Projesi’nin çıktıları yukarıda anlatılan çalışmalar doğrultusunda üretilmiş ve hedeflenen erken uyarı sistemin kurulması sağlanmıştır. Bu çalışma kapsamında üretilen erken uyarının doğruluğu test edilecektir. Bunun için öncelikle yöntemlerin kendi içlerindeki doğruluklarının test edilmesi gerekmektedir. Bu amaçla sırasıyla jeolojik çalışmalar, uzaktan algılama çalışmaları, meteorolojik çalışmalar ve CBS çalışmaları ele alınacaktır. 6.1 Jeolojik Çalışmalar Proje kapsamında yürütülen jeolojik çalışmaların ana eksenini şev stabilite modelinin ortaya konması oluşturmuştur. Bu çalışma sonucunda Rize ili heyelan tehlikesi açısından tamamen duraysız, duraysız, kararsız, orta duraylı, duraylı olmak üzere beş sınıfa ayrılmıştır. Daha sonra bu çıktı gerekli meteorolojik eşik değerin geçilmesi halinde heyelan gerçekleşmesi kesin alanlar şeklinde geliştirilmiş ve heyelan tahmininde kullanılacak veri haline dönüştürülmüştür. Dolayısıyla öncelikle Shalstab Tools yazılımı kullanılarak yapılan sınıflandırma sonuçlarının değerlendirilmesinde fayda vardır. Bunun için Rize İl Bayındırlık ve İskan Müdürlüğüne bağlı Afet ve Etüt Daire Başkanlığı’ndan temin edilen heyelan kayıtları ile bir karşılaştırma yapılmıştır. Yapılan karşılaştırma işlemi ArcGIS ortamında mevcut heyelanların koordinatlarının heyelan tehlike sınıfları ile çakıştırılması şeklinde yapılmıştır. Bu karşılaştırmanın yapılması esnasında karşılaşılan sorun Afet ve Etüt Daire Başkanlığı tarafından tutulan heyelan kayıtlarda aynı nokta koordinatında birden fazla heyelan gözükmesi olmuştur (Şekil 6.1). Şekil 6.1’de bu noktalardan bazılarına ait örnekler renklendirilerek gösterilmiştir. Bu nedenle öncelikle bu verilerin düzenlenmesi ve gereksiz nokta koordinatlarının elenmesi gerekmiştir. Sonrasında, temizlenmiş olan heyelan kayıt verisi analiz edilmiştir. Bu analize göre heyelan gerçekleşmiş olan noktalardan 42’si (%19) duraylı bölümde, 47’si (%21) orta duraylı kesimde, 51 tanesi (%23) kararsız kesimde, 30 tanesi (%13) duraysız ve 13 tanesi (%6) ise tamamen duraysız bölümde meydana gelmiştir. 38 adet (%18) heyelan ise kayalık 68 alan olarak gösterilen ve ciddi boyutlarda heyelan gerçekleşmesi mümkün olmayan bölümde meydana gelmiştir. Şekil 6.1: Heyelan arşiv verisi örneği Bu karşılaştırmada önemli olan soru heyelan gerçekleşmiş alanlarda tekrar heyelan gerçekleşme olasılığının ne olduğudur. Genel kabule göre bir alanda heyelan geçekleşmesi, o alanın artık stabilite kazandığı ve bir daha heyelan gerçekleşme olasılığının çok düşük olması anlamına gelmektedir. Bu tez çalışması esnasında kararsız, duraysız ve tamamen duraysız bölümler heyelan tehlikesi içeren bölgeler olarak düşünülmüştür. Buradan yola çıkarak bu üç sınıfta toplam 94 adet (%42) heyelan meydana gelmiş olduğu görülmektedir. Diğer yandan 89 adet (%40) heyelan ise duraylı ve orta duraylı sınıflarda meydana gelmiştir. 69 Eğer genel kabul konusu olan heyelan gerçekleşmiş alanlardaki duraylılık artımının geçerli olduğu varsayılırsa 94 noktada meydana gelen heyelanların bu duraysız bölgeleri duraylı bir yapıya sokması beklenirdi; ancak Rize’de bu durum gerçekleşmemiştir. Benzer şekilde kayalık bölgelerde 38 adet (%18) heyelan gerçekleşmiş olması da dikkat çekici bir noktadır. Şekil 6.2: Heyelan arşiv verisi ve heyelan potansiyeli verisi karşılaştırması 70 6.2 Uzaktan Algılama Çalışmaları Uzaktan algılama çalışmaları RABİS kapsamında veri toplama çalışmalarına altlık oluşturması amacıyla ve Rize iline ait kent bilgi sistem kurulması esnasında kullanılmıştır. Bunun yanında kentin arazi kullanım türlerinin ortaya konması doğrultusunda da çalışmalar yürütülmüştür. Bu sınıflandırma çalışmasına ait doğruluk değerleri, bu çalışma kapsamında heyelan tehlikesi altında bulunan bölgelerin kullanım türlerinin ortaya çıkarılması başlığında belirtilmiştir (Çizelge 5.3). Bu değerler her ne kadar kabul edilebilir değerler olsa da yerleşim alanlarının doğruluk değerlerinin saptanmamıştır Bu çalışma kapsamında yapılan analizde sınıflandırma sonucu ortaya çıkan yerleşim alanı verisi ile sayısallaştırma sonuçlarından yararlanılarak ortaya konan veriler arasında daha önceki bölümde de belirtildiği üzere yaklaşık 1240 ha bir fark bulunmaktadır. Bunun nedeni olarak projede kullanılan uydu görüntülerinin mekansal, spektral ve zamansal çözünürlüğü, sayısallaştırılan verinin ölçeği bu farkın ortaya çıkmasında etkili olmuştur. Ayrıca yoğun orman örtüsü ile kaplı alanlarda uydu görüntüsünün çözünürlüğünün yetersiz kalması nedeniyle yerleşim alanları saptanamamıştır (Musaoğlu, 2009). Proje sürecinde de sayısallaştırma sonuçlarından elde edilen bina verilerinin kullanıldığı dikkate alınırsa uzaktan algılama çalışmalarında yürütülen sınıflandırma analizlerinin yerleşim alanlarının tespit edilmesinde yetersiz kaldığı görülmektedir. Bu nedenle de önceki bölümlerde ele alınan heyelan tehlikesi altında olan yerleşim alanlarının nokta koordinatlarının tespit edilmesinde sayısallaştırma verileri baz alınmıştır. 6.3 Meteorolojik Çalışmalar RABİS projesi kapsamında yürütülen çalışmalarda meteorolojik çalışmaların esası Rize ilinin meteorolojik yapısını ayrıntılı bir biçimde ortaya koyacak olan otomatik gözlem istasyonlarının tesisi ve bu verilerle kentte hakim olan meteorolojik yapının modellenmesine altlık olacak verilerin üretilmesi olmuştur. Ancak proje esnasında yaşanan bürokratik ve yönetimsel birtakım zorluklar bu sistemin öngörülen zamanda kurulmasını engellemiştir. Sistemin geç kurulmuş olması sonucunda da Rize ilinin meteorolojik yapısının yüksek çözünürlüklü olarak ortaya konması tam anlamıyla mümkün olmamıştır. Sistem tam performans ile çalıştığı zaman çok faydalı bilgileri de beraberinde getirmektedir. Otomatik istasyonlarda değişik türde birçok veri toplanmaktadır. Bu veriler; sıcaklık, nem, toprak nemi ve yağış şiddeti gibi Rize’de 71 heyelan açısından çok büyük önem taşıyan verileri içermektedir. Bu istasyonların RABİS projesinin ana hedeflerinden olan heyelan tahminine olan katkısı da önemli bir noktadır. Rize ilinde yağışın heyelanlar üzerinde etkisinin ele alındığı bölümde de görüldüğü üzere istasyonlardan elde edilen veriler heyelanı işaret eden bulgular ortaya koymaktadır (Şekil 4.10). Benzeri sonuçlara 27-28 Temmuz 2009 tarihinde meydana gelen heyelanların incelenmesi esnasında da ulaşılmıştır (Şekil 6.2). İlgili grafikte görüldüğü üzere heyelan gerçekleşmeden elde edilen son veride 27 Temmuz 2009 saat 18:00’dan itibaren, toprak neminin yağışa bağlı olarak ani biçimde yükseldiği gözlemlenmektedir (Çayeli TEİAŞ İstasyonu). TOPRAK NEMİ 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 7/ 27 /2 00 9 12 :0 0: 00 7/ 27 /2 00 9 6: 00 :0 0 7/ 27 /2 00 9 12 :0 0: 00 7/ 27 /2 00 9 6: 00 :0 0 7/ 28 /2 00 9 12 :0 0: 00 7/ 28 /2 00 9 6: 00 :0 0 7/ 28 /2 00 9 12 :0 0: 00 7/ 28 /2 00 9 6: 00 :0 0 7/ 29 /2 00 9 12 :0 0: 00 Şekil 6.3: Çayeli otomatik istasyonunun ilgili tarih aralığındaki toprak nemi verisi Bu incelemenin daha ayrıntılı yapılabilmesi için diğer istasyonlara ait verilerin de incelenmesinde fayda vardır. Ancak daha önce belirtilen idari sıkıntılar giderilemediği için istasyonlar tam verimle çalışmamakta ve istasyon verilerine erişim sağlanamamaktadır. Meteorolojik çalışmalar kapsamında yürütülen araştırmaların bir diğer önemli kısmı ise meteorolojik tahmin üretilmesidir. Yöntem bölümünde de ele alındığı üzere “meteorolojik olarak heyelan tehlikesi vardır” uyarısının üretilmesi için bir eşik değer belirlenmiştir ve bu eşik değeri geçen yağışlar kaydedildiğinde sistem uyarı üretmektedir. Sistemin aktif biçimde çalışmaya başladığı tarihten itibaren sistem birçok kez heyelan uyarısı üretmiştir. Ancak Rize ilinde kayıtlara geçen heyelan olayları yalnızca 21-28 Temmuz 2009 tarihleri arasında gerçekleşen yoğun yağışlar 72 sonrasında Fındıklı ilçesinde meydana gelen ve birçok köy yolunun kapanmasına neden olan heyelan olaylarıdır (Url-4). Bunun dışında Rize’de 2009 yılı sonu içinde herhangi bir can veya mal kaybına neden olan heyelan olayı kaydedilmemiştir. 6 Haziran 2009 tarihinde haberlere yansıyan; heyelan sonucu bir kişinin ölmesi olayının ise aslen bir heyelan olmadığı, ağaç kopması sonucu gerçekleşen bir toprak hareketinin sonucu olduğu, Rize İl Bayındırlık ve İskan Müdürlüğü’ne bağlı Afet ve Etüt Daire Başkanlığı ile yapılan görüşme sonucu teyit edilmiştir. Meteorolojik tahmin sisteminin test edilmesi amacıyla DMİ ile iletişime geçilmiş ve 21-28 Temmuz tarihlerine ait MM5 sisteminde üretilen yağış tahmin verileri temin edilmiştir. Bu veriler CBS ortamında analize sokulmuş ve heyelan gerçekleştiği bilinen 28 Temmuz tarihli veri setinin uyarı üretip üretmediği test edilmiştir. Bu analiz sonucunda sistemin heyelan uyarısı ürettiği tespit edilmiştir (Şekil 6.3). Şekil 6.4: 28.08.2009 tarihli heyelan tahmini Bu açıdan bakıldığında söz konusu tarihe ait Rize’nin Fındıklı ve Ardeşen ilçe sınırları içinde birçok bölgenin heyelan tehlikesi içerdiği görülmektedir ve sistemin uyarı ürettiği tespit edilmiştir. Ancak buradaki önemli nokta sistemin Rize’nin neredeyse tamamında heyelan tahmini üretmiş olmasıdır. 73 Şekil 6.5: 28.08.2009 tarihli heyelan tahmini-Fındıklı ilçesi RABİS projesi kapsamında Rize’de kurulan otomatik meteorolojik gözlem istasyonlarının 18 Eylül 2008 tarihinde kaydettiği toprak nemi ve yağış değerleri gerçekleşen heyelanı tanımlar nitelikte olduğu Şekil 4.10’da görülmektedir. Heyelan tahmin sistemi bu tarihte henüz kurulmamış olduğundan sistemin tahmin üretip üretmediği bilinmemektedir. Bu doğrultuda sistem geçmişe yönelik olarak aynen 28.08.2009 tarihli heyelanda olduğu gibi çalıştırılmış ve sistemin uyarı verdiği görülmüştür. Bu analize ait Pazar ilçesindeki heyelan gerçekleşme olasılığı olan bölgeler de Şekil 6.4’de gösterilmiştir. Bu tarihe ait MM5 yağış tahmin verileriyle yapılan analizde de 28.08.2009 tarihine ait heyelan tahmininde olduğu gibi Rize ilinin neredeyse tamamında tehlikeli bölgeler tespit edilmiştir. Ancak bu tarihte kayıtlara geçen tek heyelan Pazar ilçesi Soğuksu mahallesinde meydana gelen heyelandır. Bu açıdan bakıldığında her iki heyelan olayında da sistemin uyarı verdiği ancak karar destek anlamında etkin bir ürün ortaya koyamadığı gözlemlenmiştir. Bu durum sistemin kurulum tarihinden itibaren çeşitli zamanlarda yaşanmıştır ve halen sürmektedir. Sistem heyelan tahmini üretmekte ancak kayda değer ölçütlerde heyelan gerçekleşmemektedir. Bu durumaki en önemli etken meteorolojik eşik değerin çok 74 düşük bir değer olarak seçilmesidir ki sistemin güvenirliğini ciddi biçimde sarsmaktadır. Şekil 6.6: 18.09.2008 tarihli heyelan tahmini Ancak unutulmamalıdır ki bu tür bir sistemin olası bir heyelan tehlikesini haber vermemesi, gerçekleşmesi olasılığı olan ancak gerçekleşmeyen bir heyelanı haber vermesinden daha olumsuz sonuçlar doğurur (Tarı, 2009). Şekil 6.7: 18.09.2008 tarihli heyelan tahmini-Pazar ilçesi Dikkat çekici bir gelişme de 18 Eylül 2008’de Pazar ilçesinde meydana gelen heyelan olayında Rize ilinin 2008’in en yoğun yağışını almış olmasıdır (Çizelge 6.1, 75 Url-3). Bu tip verilerin sürekli takip edilmesi ve eşik değerin iyileştirilmesi anlamında kullanılmasında çok büyük faydalar olduğu açıktır. Çizelge 6.1: Pazar istasyonuna ait 18.09.2008 tarihli yağış verisi (Url-3) İSTASYON TARİH BAŞLAMA BİTİŞ DEVAM (dk) MİKTAR (mm) ŞİDDET (mm/dk) VERİM (l/snHa) PAZAR 18-19.09.2008 20:42 01:42 300 139.4 0.465 77.4 PAZAR 18-19.09.2008 19:57 01:57 360 145.6 0.404 67.4 PAZAR 18-19.09.2008 19:57 03:57 480 150 0.313 52.1 Bu iyileştirme çalışmaları kapsamında bu çalışmada meteorolojik eşik değer ile ilgili incelemelerde bulunulmuştur. Bu incelemelerin sağlam bir temele oturabilmesi için öncelikle heyelanların gerçekleşme tarihlerinin bilinmesi ve sonrasında bu tarihlere ait meteorolojik verilerin erişilir durumda olması gerekmektedir. Bu doğrultuda öncelikle Rize’de (RABİS proje çalışmalarının başlamasından itibaren) gerçekleşmiş ciddi boyutlu heyelanlar araştırılmış ve 18 Eylül 2008’de Pazar ilçesinde meydana gelen heyelan ile 28 Temmuz 2009 tarihli Fındıklı ilçesinde meydana gelmiş olan heyelanlar tespit edilmiştir. Bir sonraki adım 28 Temmuz 2009 tarihli meteorolojik verilerin temini olmuştur. Bu doğrultuda DMİ’den bu tarihe ait meteorolojik veriler temin edilmiştir (Çizelge 6.2). Çizelge 6.2: Pazar istasyonuna ait 28.07.2009 tarihli yağış verisi İSTASYON TARİH BAŞLAMA BİTİŞ DEVAM (dk) MİKTAR (mm) ŞİDDET (mm/dk) VERİM (l/snHa) PAZAR 28.07.2009 00:30 09:30 540 89.4 0.166 40.3 5.4 numaralı bölümde bahsedildiği gibi heyelan tahmininin meteoroloji kısmında (5.2) formulünden yararlanılmaktadır. Bu formül yağış süresine bağlı olarak yağış şiddeti için eşik değer hesaplanmasında kullanılmaktadır. Bu eşitlik belirlenen heyelan günleri için uygulanacak olursa 18 Eylül 2008 için hesaplanan eşik değer 1.38mm/s olarak belirlenmiştir. Buna karşın kaydedilen son yağış şiddeti 18.75mm/s olarak tespit edilmektedir. Benzeri durum 28 Temmuz 2009 tarihi için de geçerlidir. (5.2) ile hesaplanan eşik değer 1.28mm/s, gerçekleşen yağış şiddeti ise 14.52mm/s olmuştur. Her iki durumda da heyelan tetiklemesi muhtemel yağış şiddeti eşik değeri gerçekleşen yağış şiddetinden az olmuş, bu da sistemin uyarı üretmesini sağlamıştır. Ancak daha önce de belirtildiği gibi (5.1) eşitliği ile hesaplanan eşik değer heyelan olmayan durumlarda da uyarı üretmektedir. Bu uyarıları elemek; ancak heyelan 76 gerçekleşmiş tarihlerde heyelan uyarısı üretilmesini sağlayacak eşik değerin belirlenmesi ile gerçekleşebilir. Bu eşik değerin tespit edilmesi için Guzzetti ve diğ. (2007) tarafından yürütülen çalışma incelenilmiş ve 4 adet farklı eşitlik test edilmiştir. Bu formüller sırasıyla aşağıdaki gibidir: 58.083.41 −= DxI (6.1) 62.071.39 −= DxI (6.2) 20.05.13 −= DxI (6.3) 90.040.176 −= DxI (6.4) Bu eşitliklerden (6.1) ve (6.2) Jibson (1989) tarafından Porto Riko’da meydana gelen akmaların tespiti, (6.3) Jan ve Chen (2005) tarafından Tayvan’da meydana gelen Herb Tayfunu sonrası akmaların tespiti, (6.4) Guadagno (1991) tarafından güney İtalya için volkanik kayaçlarda meydana gelen akmaların tespiti amacıyla üretilmiştir. Bu eşitliklerin öncelikle heyelan gerçekleşmiş tarihlerde uyarı üretip üretmedikleri kontrol edilmiştir (Çizelge 6.3). Çizelge 6.3: Heyelan tarihlerinde test edilen eşik değer eşitlikleri TARİH SÜRE (s) MİKTAR(mm) ŞİDDET (mm/s) (5.2) (6.1) (6.2) (6.3) (6.4) 18.09.2009 8 150.0 18.78 1.38 12.52 10.94 8.91 24.41 28.07.2009 9 89.4 9.93 1.28 11.70 10.17 8.70 27.15 Çizelge 6.3’de gösterilen sonuçlar doğrultusunda seçilen eşitliklerden (6.1), (6.2), (6.3) denklemlerinin 18.09.2009 tarihinde uyarı ürettiği sonucu anlaşılmaktadır. Ancak (6.4) denklemi kullanılarak hesaplanan eşik değerin gerçekleşen yağış şiddetinden daha fazla olduğu görülmektedir. Yani (6.4) denklemi ile elde edilen sonuç, gerçekleşmiş bir heyelanın tahmin edilememesine neden olmuştur. Diğer yandan bu denklemlerden (6.1), (6.2) ve (6.4) 28.07.2009 tarihli heyelanda gerçekleşen yağış şiddetinden daha yüksek eşik değerler türetmişler ve heyelan tahmini gerçekleştirememişlerdir. (6.3) eşitliği ise bu tarihte gerçekleşen heyelanın tahmin edilmesini mümkün kılmıştır. Bu tip tahmin çalışmalarında en istenmeyen durum gerçekleşmiş olayların tahmin edilememsidir ki eşitlikler bazı durumlarda bu 77 tip sonuçlara neden olmuştur. Yalnızca (6.3) eşitliği her iki heyelan tarihinde de uyarı üretilmesini sağlayan eşik değeri üretmiştir. Şekil 6.8’de, eşitliklerden yararlanılarak oluşturulan sütun gösterimler ile 18.09.2008 ve 27.08.2009 tarihli heyelanlarda gerçekleşen yağış şiddeti verileri ile oluşturulan çizgisel gösterimler yardımıyla eşik değer-yağış şiddeti farkları daha net anlaşılmaktadır. Şekil 6.8: Eşik değer testi Bu tespitten sonra yapılan analiz ise bu eşitliklerin, heyelan olmamasına rağmen üretilen uyarıları eleyip eleyemediğinin ortaya konması amacıyla yürütülmüştür. Bu kapsamda 2009 Ağustos ayına ait MM5 meteorolojik yağış tahmin veri seti kullanılmıştır. Bu veri seti içinde enlem-boylam bilgisi, nokta kimlik numarası, toplam yağış, yağış süresi, yağış şiddeti, eşik değer ve uyarı verileri bulunmaktadır (Şekil 6.9). Eşik Değer Testi 1.38 12.52 10.94 8.91 24.41 1.28 11.7 10.17 8.7 27.15 0 5 10 15 20 25 30 (5.2) (6.1) (6.2) (6.3) (6.4) Eşik Değer Eşitlikleri Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) 18.09.2009 28.07.2009 18.09.2008 tarihli yağış şiddeti 28.07.2009 tarihli yağış şiddeti 78 Şekil 6.9: MM5 meteorolojik yağış tahmin veri seti Bu veri setinde toplam yağış milimetre cinsinden, yağış süresi saat cinsinden, şiddet değeri ise milimetre/saat (mm/s) cinsinden hesaplanmaktadır. Eğer (5.2) ile hesaplanan eşik değer şiddet değerinden büyük ise uyarı sütununda “1” yazmaktadır. Bunun anlamı söz konusu gridde (7kmx7km boyutunda, merkez noktası enlem- boylam ile tanımlanan kare alan) heyelan potansiyeli olduğudur. Heyelan potansiyeli olmaması durumunda ise “0” yazmaktadır. Bu tablolar her bir gün için 3 defa arşivlenmektedir. Bu çalışmada her bir güne ait ilk (DMİ tarafından saat 08:00 civarında aktarılan) meteorolojik tahmin verisi temel alınmıştır. Toplamda 29 güne ait veri setlerine; (6.1), (6.2), (6.3) ve (6.4) eşitlikleri yeni eşik değerler hesaplanması için eklenmiştir. Bu eşitliklerden elde edilen eşik değerler ile yapılan yağış şiddeti karşılaştırması sonucu sistemin uyarı verme eğilimi incelenmiştir. (5.2) eşitliği kullanılarak yapılan analizde 2009 Ağustos ayı boyunca günlük ortalama 47 adet gridde heyelan tahmini üretilmiştir. Bu tahminler (6.1), (6.2), (6.3) ve (6.4) eşitlikleri ile tekrar hesaplanmıştır. Bu testler sonucunda (6.1) eşitliği Ağustos ayı boyunca ortalama 3 adet, (6.2) eşitliği ortalama 4 adet, (6.3) ve (6.4) eşitlikleri ise ortalama 2 adet gridde heyelan riski belirlenmiştir. Yani Ağustos ayı boyunca üretilen heyelan uyarıları (6.1) eşitliği tarafından %94 (44 adet), (6.2) eşitliği tarafından %91 (43 adet), (6.3) ve (6.4) eşitlikleri tarafından %96 oranında (45 adet) elenmiştir (Çizelge 6.4). 79 Çizelge 6.4: Ağustos 2008 heyelan tahmini üretilen günlük ortalama grid sayıları Eşitlik (5.2) (6.1) (6.2) (6.3 (6.4) Heyelan tahmini üretilen günlük ortalama grid sayıları 47 3 4 2 2 Bu analizle ilgili Ağustos ayının her bir gününe ait grafik gösterimler Ek-9’da yer almaktadır. Bu grafiklerde yer alan “yağış şiddeti” meteorolojik tahmin verisinden temin edilmektedir. “Eşik Değer-RABİS” grafiği RABİS projesinde kullanlan (5.2) eşitliğinin sonucu oluşan grafik, diğer dört sınıf ise (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) sırasıyla (6.1), (6.2), (6.3) ve (6.4) eşitliklerinden türetilen grafiklerdir. Bu grafikte yer alan “grid sayısı” o gün içinde toplam kaç gridde heyelan tehlikesinin var olduğunu göstermektedir. 6.4 Coğrafi Bilgi Sistemi Coğrafi Bilgi Sistemleri projedeki çalışmaların bir araya getirildiği, analiz, raporlama, düzenleme, yayınlama ve gösterimlerinin yapıldığı sistem olarak kullanılmıştır. RABİS projesi’nin bu kısmı üretilen verilerin gösterimi ve analizlerin yayınlanması konusunda herhangi bir aksaklık göstermemektedir. Ancak buna rağmen DMİ’den temin edilen yağış tahmin verileri sonucu CBS ortamında oluşturulan heyelan tahmin haritaları Ağustos 2009 başlangıcından itibaren arşivlenmektedir. Bu her ne kadar belli bir döneme ait verilerin kaybolmuş olduğu anlamına gelse de gelecekte kaydedilecek olan veriler sistemin test edilmesi ve iyileştirilmesi kapsamındaki çalışmalara altlık olabilecektir. Bu tip web tabanlı CBS çalışmalarında önemli bir diğer nokta uygulamaların uluslararası standartlara uygunluğudur. Bu kapsamda dikkate alınabilecek standartlar OGC (Open Geospatial Consortium) tarafından belirlenmektedir. 80 Bu standartlar arasında en önemli iki standart WMS (Web Map Service) ve WFS (Web Feature Service) standarlarıdır. Bu standartlardan WMS bir veya daha fazla dağıtık mekansal veritabanına kaydedilmiş harita görüntülerinin istenebilmesini sağlayan bir HTTP arayüzü standardıdır. WFS ise web ortamında yayınlanan mekansal verilerin, yayınlanan ortamdan bağımsız bir biçimde coğrafi özelliklerinin sorgulanabilmesini sağlayan bir arayüz standardıdır (Url-5). Uyarı sisteminin web tabanlı CBS uygulaması kapsamında incelendiğinde de başarılı bir yapıya sahip olduğu tespit edilmiştir. Nitekim OGC (Open Geospatial Consortium) tarafından belirlenmiş olan web tabanlı CBS uygulamalarına ait WMS (Web Map Service) ve WFS (Web Feature Service) standartlarının ilgili firma (ULUSAL CAD ve GIS Çözümleri A.Ş.) tarafından sağlandığı tespit edilmiştir (Url- 6). Web ortamında yapılan fonksiyon kontrollerinde de kaydırma, büyütme, küçültme, tam ekran görüntüleme, seçili nokta ile ilgili konum-adres bilgisi alma, mesafe ölçme, görüntülere ait resim seçme, seçili bilgileri haritadan silme, bir önceki görüntüye veya bir sonraki görüntüye gitme gibi CBS fonksiyonlarının sorunsuz çalıştığı tespit edilmiştir. Ancak en kısa yol tarifi, en yakın hastane ve eczane sorguları yalnızca Rize merkez ilçesinin belirli bir bölümünde yürütülebilmektedir (Şekil 6.7). Önemli noktalardan biri; tahminlerin sunumlarının yapıldığı web tabanlı sistemde, tahminin üretildiği tarihe ait herhangi bir bilgi olmaması o tahminin üretilme zamanının bilinmemesine yol açmaktadır. Bu eksikliğin giderilmesi için web ortamında sunulan gösterimin bir bölgesinde (heyelan bölgelerinin gösterimini engellemeyecek bir noktada: Örn: ekran sağ üst köşesi) tahminin ne zaman üretildiği bilgisi gg/aa/yyyy formatında işlenebilir. 81 Şekil 6.10: Rize merkez ilçesine ait sorgulama sınırı CBS ortamında yapılan tespitlerden biri de heyelan açısından riskli olduğu tespit edilen bölgelere ait bilgi sorgulama menüsünde (Şekil 6.10) bu potansiyeli meydana getiren meteorolojik koşullara ait herhangi bir veri bulunmamasıdır. Ekranın altında yer alan “bilgi” bölümünde bulunan “ilçe”, “mahalle”, “yol”, “bina”, “kapı”, “DMİ” başlıklarına ek olarak “Meteorolojik Koşullar” adında yeni bir satır eklenerek sorgulanan noktaya ait, heyelan tahmini üretilmesini sağlayan eşik değer ve DMİ’den temin edilen yağış şiddeti değeri ile yağış süresi gösterilebilir ve kullanıcının gerçekleşecek meteorolojik koşul hakkında bilgilenmesi sağlanabilir. 82 Şekil 6.11: Riskli bölge sorgulama ekranı 83 7. SONUÇLAR-ÖNERİLER Öncelikle belirtmek gerekir ki RABİS projesi gerek içeriği, gerek hacmi ve bütçesiyle Türkiye’de gerçekleştirilmiş en önemli afet yönetimi projesidir. Bu proje kapsamında mühendislik disiplinleri arası iş birliğinin ötesinde; üniversite, kamu sektörü ve özel sektör arasında da bir iş birliği gerçekleşmiştir. Çalışmanın sonucunda da heyelan tahmini üreten bir sistem Türkiye için ilk defa tesis edilmiştir. Diğer yandan bölge ekonomisinin çay tarımıyla ayakta durduğu dikkate alınırsa ve yaklaşık 116 ha çay ekim alanının heyelan gerçekleşme potansiyeli yüksek bölgeler dahilinde bulunması göz önünde bulundurulursa bölge insanının maddi kayıplara uğrama olasılığının yüksek olduğu öne sürülebilir. Bu da Rize halkının ekonomik anlamda kırılganlaşmasına ve heyelan riskinin yükselmesine neden olmaktadır. Bu doğrultuda karar vericilerin bu çalışmada belirlenen heyelan potansiyeli yüksek yerlerdeki yerleşim birimleri, yol yapıları ve aynı durumdaki çay ekim alanlarına ait bilgilerden yararlanarak birtakım önlemler almaları, heyelan olgusundan birincil derecede etkilenen halk için çok büyük bir önem taşımaktadır. Rize’deki heyelanlarda jeolojik birim olarak lav, tüf, aglomera, bazalt ve andezit tiplerinin etki değerinin daha yüksek olduğu görülmüştür (Afet Etüt ve Hasar Tespit Dairesi Başkanlığı Heyalan Envanteri, 2009). Ayrıca Rize’de karşılaşılan heyelanlarda, RABİS kapsamındaki heyelan analizlerinde de dikkate alınan topoğrafyanın da etki değeri yüksektir (Yalçın, 2005). RABİS kapsamında yürütülen jeoloji çalışmalarında temel eksen heyelan gerçekleşme potansiyeli yüksek olan bölgelerin tespit edilmesi olmuştur ve bu kapsamda heyelan potansiyeli yüksek olan bölgeler Shalstab Tools programı kullanılarak üretilmiştir (Bölüm 5.1). Bu çalışmada da üretilen bu heyelan potansiyeli verisi ile gerçekleşmiş heyelan verilerinin ne şekilde bir ilişki içerdiğini tespit edilmeye çalışılmıştır. Şekil 6.1’de haritalanmış olan bu iki veri kümesinin karşılaştırma işleminde heyelan gerçekleşme potansiyeli yüksek olan bazı yerlerde geçmişte heyelan olduğu belirlenmiştir. Ayrıca jeolojik birim olarak kayalık şeklinde tanımlanan ve heyelan gerçekleşme potansiyeli çok düşük olarak değerlendirilen bölgelerde de heyelan gerçekleştiği tespit edilmiştir. 84 Eldeki jeolojik ve topografik faktörler ile bu karşılaştırma analizi değerlendirilirse Rize’de heyelanların en etkin bileşeni yağış olarak değerlendirilebilir. Nitekim hem Reis ve diğ. (2008), hem de Afet İşleri Etüt Raporu bu bulguları destekler nitelikte sonuçları barındırmaktadır. Bu kapsamda gelecekte yürütülmesi gerekli çalışmaların başında Rize ilinin jeoloji haritasının daha yüksek çözünürlüklü olarak üretilmesi gelmektedir. Çünkü Rize ilinde gözlenen heyelanların miktar olarak çok önemli bir kısmı yüzeysel toprak akmaları, sellenmeye bağlı moloz akmaları ve yavaş akmalar seklindedir (Şahin ve diğ., 2007). Bu da jeolojik sınıflandırma çalışmalarının daha küçük ölçeklerde yapılmasını gerektirmektedir. Böyle bir mikro bölgeleme çalışması her ne kadar heyelanlar açısından yüksek doğruluklu veri üretimini sağlayacak olsa da maliyet dikkate alındığında var olan bilimsel tecrübe ve birikimden yararlanılarak, Rize ili genelinde risk azaltma çalışmalarına (mevcut tehlike altındaki yerleşim birimlerinin tahliyesi, yol hatlarının değiştirilmesi, şev ıslahı, çaylık alanların ağaçlandırılması) ağırlık verilmesi hem daha az maliyet getirecek hem de maddi ve manevi kayıpların önüne geçilmesine olanak sağlayacaktır. Bu çalışma kapsamında üretilen ve risk azaltma çalışmalarına altlık oluşturabilecek çalışmalardan biri de heyelan potansiyeli yüksek olan bölgelerden yerleşim alanlarını içerenlerin belirlenmesi olmuştur (Çizelge 5.4, Ek-1). Bu sayede söz konusu bölgelere ait merkez nokta koordinatları tespit edilmiştir. 224 adet olarak tespit edilen bu yerleşim birimlerinin yeniden tasarlanması ve heyelana yönelik önlemler alınması konusunda bu konum bilgileri çok önemli bir rol oynayabilir. RABİS projesi kapsamında yürütülen meteorolojik çalışmalarda temel amaç heyelan tahmini üretilmesinde kullanılacak olan yağış eşik değerinin tespit edilmesi ve otomatik gözlem istasyonlarının kurulumu ile Rize ilinin yağış rejiminin ortaya çıkarılmasıdır. Bu çalışmada öncelikle RABİS kapsamında geliştirilen tahmin yönteminin sonuçları değerlendirilmiştir. Bu doğrultuda geçmişte yaşanmış heyelanlara ilişkin analizler yürütülmüştür. Öncelikle gerçekleşen heyelanların tarihleri belirlenmiştir. Bunun için heyelan arşiv verilerinden yararlanılmıştır. Bu heyelanlardan büyük kayba neden olan ve MM5 ile değerlendirilebilecek türde iki adet heyelan tespit edilmiş (18 Eylül 2008, 27 Temmuz 2009), bu heyelanlara ait MM5 tahmin verileri DMİ’den temin edilmiştir. Temin edilen meteorolojik tahmin verileri heyelan tahminini üreten CBS 85 tabanlı yazılımda test edilerek bu tarihlerde heyelan uyarısı üretilip üretilmediği kontrol edilmiştir. Bu kontroller sonucunda bu tarihlerde sistemin uyarı verdiği belirlenmiştir; ancak ilin diğer bölgelerinde bu boyutlarda heyelan meydana gelmemiştir. Sistemin o bölgeler için de uyarı üretmesi meteorolojik eşik değerle ilişkili bir sorundur. Bu sorun sistemin heyelan olmayan tarihlerde de birçok uyarı üretmesine neden olmuştur. Bu eşik değerin iyileştirilmesi için gerekli olan meteorolojik tahmin verileri, kurulan erken uyarı sistemi kapsamında Rize’de bulunan Rize Afet Koordinasyon Merkezi’ne aktarılmasına rağmen Ağustos 2009 tarihine kadar arşivlenmemiştir. Yetkililere durumun aktarılması sonucunda bu veriler 02.08.2009 tarihinden itibaren arşivlenmektedir. Aynı durum üretilen heyelan tahmin verileri için de geçerlidir. Bu verilerden yararlanılarak yapılan eşik değer test çalışmaları sonucunda da (6.1), (6.2), (6.3) ve (6.4) numaralı eşitliklerin heyelan gerçekleşmemesi durumunda üretilen uyarıları yaklaşık %94 oranında elediği tespit edilmiştir. Ancak bu testler bu eşitliklerin eşik değer hesabında doğrudan kullanılması gerektiği anlamına gelmez. Nitekim (6.4) eşitliği 18 Eylül 2008 ve 28 Temmuz 2009 tarihlerine ait, (6.1) ve (6.2) eşitlikleri ise 28 Temmuz 2009 tarihine ait heyelan olaylarında uyarı üretmeyen bir eşik değer hesaplanmasına neden olmaktadır. Diğer yandan (6.3) eşitliği her iki tarihte de uyarı üreten ve gerçekleşmemiş heyelanları yüksek oranda eleyen (%96) bir eşitlik olarak tespit edilmiştir. Bu doğrultuda bu eşik değerlerin daha uzun zaman aralıklarını kapsayan ve mümkünse daha zengin heyelan arşiv verisinden yararlanarak değerlendirilmesi, daha yüksek doğruluklu heyelan tahmin çalışmaları yürütülmesini kolaylaştıracaktır. Böyle bir çalışmanın temel özellikleri dikkate alındığında çok önemli hizmetler sunduğu açıktır. Bu anlamda teknik birtakım önlemlerin ilerleyen dönemlerde alınmasında büyük fayda vardır. Teknik olarak bu çalışmada kullanılan tahmin formülü, Rize ile ilgisi olmayan ancak benzerliği olduğu varsayılan bir bölgeye ait gözlemler sonucu üretilmiştir. Böyle bir yöntemin benimsenmesindeki etken Rize üzerine herhangi benzeri bir çalışma yürütülmemiş olması ve Rize iline ait herhangi bir heyelana sebep olacak yağış eşik değerinin tespit edilmemiş olmasıdır. Ayrıca Rize ili genelinde sağlıklı arşiv verisi bulunmamakta, üzerinde çalışılabilecek herhangi bir analiz verisi var olmamaktadır. Bu nedenle kullanılan yöntem Rize için 86 ilk defa denenmekte olup, Rize için doğruluğu da ilk olarak bu çalışmada test edilmiştir. RABİS projesi kapsamında yapılan meteorolojik çalışmalar dahilinde Rize ilinde 12 adet otomatik hava gözlem istasyonu tesis edilmiştir ve bu istasyonlar RABİS projesi kapsamında gerçekleştirilen protokol gereği DMİ’ye devredilmiştir. Bu istasyonlardan elde edilen meteorolojik verilerin (yağış, sıcaklık, toprak nemi, bağıl nem, basınç vb.) ve Rize Valiliği’nde sistemi gözetmekle yükümlü olarak görevlendirilen personelin takibi sonucu elde edilecek heyelan olaylarına ait kayıtlar ile gelecek dönemlerde Rize hakkında zengin bir jeolojik-meteorolojik arşiv verisine erişilmesi söz konusudur. Eğer bu kayıtlar sağlıklı bir şekilde tutulursa, sistemin doğruluğu RABİS doğrultusunda geliştirilen ve yalnızca heyelan tahmin sistemini güncelleme ve iyileştirme amacıyla yürütülen projelerle test edilebilir ve böylece sistemin daha güvenilir kılınması mümkün olabilir. Daha önce de belirtildiği gibi heyelana sebep olan yağmur yağışı eşik değeri farklı bir projede türetilmiş olan formülasyondan yararlanılarak yönteme dahil edilmiştir. (5.2) numaralı formülde girdi olarak kullanılan iki değer olan yağış şiddeti (I) ve yağış süresi (D) verileri kurulan otomatik sistem sayesinde kayıt altına alınmaktadır. Bu veriler ve gerçekleşen heyelan olaylarının kayıtları ile hangi meteorolojik şartlarda heyelan gerçekleştiği tespit edilebilecek ve belli bir süre sonunda da (%5 standart sapma değerine ulaşılana kadar) heyelana neden olan ortalama meteorolojik koşullar belirlenebilecektir. Bu ortalama değerler belirlenirken %95 güven aralığı kabul edilir ve standart sapma %5 olarak kullanılırsa en gerçekçi yağış şiddeti ve yağış süresi verileri üretilebilir. Böylece formülde değişken olarak bulunan bu değerler (I ve D) sabit kabul edilerek formülü gerçekleyen katsayıların (c, α ve β) yeni değerleri tespit edilerek Rize’ye özel bir eşik değer hesaplanmış olacaktır. Böylece heyelan uyarı sisteminin en gerçekçi seviyede uyarı yayınlaması sağlanmış olacaktır. Ancak daha önce de belirtildiği gibi bunun için sağlıklı bir veri arşivi gerekmektedir. Bir diğer önemli nokta Rize iline ait bina ve yol verilerinin şehrin nüfus projeksiyonları temel alınarak güncellenmesidir. Bu sayede tehlike altındaki yapılar ve yollar tekrar tespit edilebilecektir. Bu çalışma Rize ili genelinde hangi bölgelerin ne oranda risk altında olduğunun belirlenmesine altlık olacak veriyi sunmaktadır. Bu veriler sayesinde Rize ilinde gelecekte yapılabilecek şehir ve bölge planlama 87 çalışmalarına da çok değerli bir katkı sağlanmış olacaktır. Bu bilgiler ışığında sistemin gelecekte teknik olarak iyileştirilmesi şu şekilde şematize edilebilir (Şekil 7.1). 27.09.2009 tarihine kadar olan bilgilere göre Rize ilinde kurulmuş olan otomatik meteorolojik istasyonları tam kapasite ile çalışmamaktadır. Her ne nedenle olursa olsun, heyelanın getirdiği zararlar göz önüne alındığında, bu aksaklık sistemin geleceği için çok büyük bir tehlike oluşturmaktadır; konuya acil çözüm getirilmesi, projenin sürdürülebilirliğinin sağlanması için gereklidir. Şekil 7.1: RABİS iyileştirme ve güncelleştirme adımları Ek olarak Rize il genelinde afetlerle ilgili olan kurumların, başta heyelan olmak üzere diğer bütün afetlerin arşiv verilerini oluşturmaya başlamaları gerekmektedir. Bu arşivlerde kaydedilecek olan veriler ileride bu olayların analiz edilmesine olanak sağlayacak biçimde derlenmelidir. Örneğin heyelan için; konum verisi (koordinatlar), topografik veri (eğim, bakı), tarih (gün/ay/yıl), jeolojik ve jeomorfolojik yapı, derinlik, alan verileri tutulması gereken en temel verilerdir. Böylece alınacak teknik ve idari önlemlerle başta heyelan olmak üzere afetlere karşı dayanıklı, dirençli ve bilinçli bir toplum oluşturmanın temelleri atılabilir. 88 KAYNAKLAR Birleşmiş Milletler, 2005, Hyogo Framework for Action: 2005-2015, World Conference on Disaster Risk Reduction, 18-22 Ocak, Kobe, Japonya Birleşmiş Milletler, 2006, Global Survey of Early Warning Systems, Cenevre Cavallo A., Norese M. F., 2001, GIS and Multicriteria Analysis to Evaluate and Map Erosion and Landslide Hazards, INFORMATICA, Vol. 12, No. 1, 25–44 Crosta G., 1998, Regionalization of Rainfall Thresholds: an aid to landslide hazard evaluation, Environmental Geology, 35(2-3) Ağustos-Springer Cruden D.M., 1991, A Simple Definition of a Landslide, Bulletin of International Association of Engineering Geology, No:43 27-29 Cuesta M.J.D., Sanchez M.J., Garcia A.R., 1999, Press Archives as Temporal Records of Landslides in the North of Spain: relationships between rainfall and instability slope events, Geomorphology, 30(1999) 25-32 Çöleri M., Yayvan M., Deniz A., Turgut Ü., Eryılmaz A., Geçer C., Güser A., 2007 Hava Analiz ve Tahmin Tekniği, DMİ Yayınları 2006/1, Ankara Dietrich W.E., Montgomery D.R., 1998, SHALSTAB; A Digital Terrain Model for Mapping Shallow Landslide Potential, http://calm.geo.berkeley.edu/geomorph/shalstab/index.htm, en son izlenme tarihi Nisan 25, 2009 Duman T.Y., Nefeslioğlu H.A., Çan T., Olgun Ş., Durmaz S., Hamzaçebi S., Çörekçioğlu Ş., 2007, Türkiye Heyelan Envanteri Haritası, 1/500000 Ölçekli Trabzon Paftası, MTA Özel Yayın Serisi-9, Ankara Ercanoğlu M., Temiz N., Kaşmer Ö., 2007 Heyelan Duraylılığının Belirlenmesinde Bulanık Mantık ve Yapay Sinir Ağlarının Kullanımına Yönelik Bir Çalışma, 60. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Bildiri Özleri, sf: 307, 16-22 Temmuz, Ankara Erener A., Kaynia M.A., 2007, İsveç’te CBS Kullanılarak Heyelan Duraylılık Haritalaması Uygulaması, TMMOB HKMO Ulusal CBS Kongresi 30 Ekim – 02 Kasım Guadagno F. M., (1991) Debris flows in the Campanian volcaniclastic soil (Southern Italy). In: Proceedings International Conference on slope stability. Isle of Wight: Thomas Telford, 125-130 Guzzetti F., Peruccacci S., Rossi M., Stark C.P., 2007, Rainfall Thresholds for the Initiation of Landslides in Central and Southern Europe, Meteorology and Atmospheric Physics (98), sf: 239-267 89 Günther A., Reichenbach P., 2007, Common Criteria to deliniate Risk Areas for Landslides, Workshop on Common Criteria for Risk Area Identification in the Soil Framework Directive, BGR, Hannover, 25 Nisan Jan C.D., Chen C. L., (2005), Debris flows caused by Typhoon Herb in Taiwan. In: Debris Flow Hazards and Related Phenomena,Springer Berlin Heidelberg, 363-385 Jibson R. W., (1989) Debris flow in southern Porto Rico. Geological Society of America, Special Paper 236, 29–55 Lee S., Evangelista D.G., 2005, Landslide Susceptibility Mapping using Probabilisty and Statistics Models in Baguio City, Philippines, http://www.isprs.org/publications/related/ISRSE/html/papers/407.pdf, en son izlenme tarihi 25.04.2009 Lee S., Biswajeet P., 2006, Landslide Hazard Assessment at Cameron Highland, Malaysia Using Frequency Fatio and Logistic Regression, Geological Research Abstracts, Vol. 8, 03421, 2006 Muthu K., Petrou K., Tarantino C., Blonda P., 2008, Lanslide Possibility Mapping Using Fuzzy Approaches, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol.46, No:4, Nisan Musaoğlu N., 2009, Kişisel görüşme Dudhia J.,Gill D.,Manning K.,Wang W., Bruyere C., 2005, PSU/NCAR Mesoscale Modeling System Tutorial Class Notes and User’s Guide, MM5 Modeling System Version 3 Qiu C., Esaki T., Xie M., Mitani Y., Wang C., 2005, A GIS System Development for Evaluating 3D Slope, Proceedings of the 2005 ESRI International User Conference, Mining and Geoscience, 25-29 Temmuz, CD-ROM Reis S., Bayrak T., Yalçın A., Atasoy M., Nişancı R., Ekercin S., 2008, Rize bölgesinde yağış heyelan ilişkisi, HKMO Jeodezi, Jeoinformasyon ve Arazi Yönetimi Dergisi, 99, 5-9, Şubat Tarı E. ve diğerleri., 2008, Rize İli Genelinde Afet Bilgi Ve Meteorolojik Erken Uyarı Sistemi Kurulması Projesi Sonuç Raporu, Aralık Tarı E., 2009, kişisel görüşme Şahin M. ve diğerleri., 2002: Türkiye Afet Bilgi Sistemi (TABİS) Obje Katalogu Şahin M. ve diğerleri, 2006, Rize İli Genelinde Afet Bilgi ve Meteorolojik Erken Uyarı Sistemi Kurulması Projesi-proje öneri formu Şahin M. ve diğerleri, 2006, Rize İli Genelinde Afet Bilgi ve Meteorolojik Erken Uyarı Sistemi Kurulması Projesi-1.Ara Rapor Şahin M. ve diğerleri, 2007, Rize İli Genelinde Afet Bilgi ve Meteorolojik Erken Uyarı Sistemi Kurulması Projesi-2.Ara Rapor Tuysuz O., Genç Ş.C., Tarı U., Erturaç M. K., 2008, Geological, Geographical and Man-made Factors Controlling Landslide Potential of Rize Province, NE Turkey, The 33rd Geological Congress Oslo, 6-14 Ağustos 90 Url-1 http://trabzonjfmo.googlepages.com/home3223; alındığı tarih 25.04.2009 Url-2 http://www.rize.gov.tr/test/tr/index.asp?SayfaNo=252, alındığı tarih 25.04.2009 Url-3 http://www.dmi.gov.tr/veridegerlendirme , alındığı tarih 24.08.2009 Url-4 http://www.yurthaber.com/haber/rizedeki-selde-36-koye-ulasilamiyor- 168709.htm, alındığı tarih 15.08.2009 Url-5 http://www.opengeospatial.org/standards, alındığı tarih 15.09.2009 Url-6 http://www.netcad.com.tr/TR/Sabitler/KaliteBelgelerimiz.aspx, alındığı tarih 15.09.2009 USGS, 2004, Landslide Types and Processes Report, Hazırlayan: Highland L. ve Johnson M. , http://pubs.usgs.gov/fs/2004/3072/pdf/fs2004-3072.pdf, en son izlenme tarihi: 25.04.2009 Varnjes D.J., 1978, Slope Movement and Types and Processes in Landslides Analysis and Control, Transportation Research Board, National Academy of Sciences, Washington DC., Special Report 176 Wilson J.P., Fotheringham A.S., 2008, The handbook of geographic information science, Malden MA, Blackwell, sf. 123-125 Winter M. G., Macgregor F., Shackman L., 2005, Scottish Road Network Landslides Study Yalçın A., Bulut F.; Landslide susceptibilty mapping using GIS and digital photogrammetric techniques: a case study from Ardeşen NE-Turkey, Natural Hazards Cilt No: 41 (1), 2007, 201-226 Yalçın A., 2005, Ardeşen (Rize) yöresinin heyelan duyarlılığı açısından incelenmesi, Doktora Tezi, K.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. Yılmazer İ., Yılmazer Ö., Saraç C., 2003, Case History of Controlling a Major Lanslide at Kurandu-Turkey, Engineering Geology, 70(2003) 47-53 91 EKLER EK 1: Heyelan tehlikesi altında bulunan yerleşim birimleri EK 2: Jeolojik ve meteorolojik risk verisinin CBS ortamında çakıştırılması iişleminin veritabanı gösterimi EK 3: SMS uyarı örneği EK 4: Elektronik posta uyarı örneği EK 5: Riskli bölgelerin gösterimi EK 6: Riskli bölge rapor sayfası EK 7: Riskli binaların gösterimi EK 8: Riskli bina birimlerinin gösterimi EK 9: Meteorolojik eşik değerlere ait karşılaştırmalar 93 EK 1 Şekil 1: Heyelan tehlikesi altındaki yerleşim birimleri 94 EK 2 Şekil 2: Jeolojik ve meteorolojik risk verisinin CBS ortamında çakıştırılması işeminin veritabanı gösterimi 95 EK 3 Şekil 3: SMS uyarı örneği 96 EK 4 Şekil 4: Elektronik posta uyarı örneği 97 EK 5 Şekil 5: Riskli bölgelerin gösterimi 98 EK 6 Şekil 6: Riskli bölge rapor sayfası 99 EK 7 Şekil 7: Riskli binaların gösterimi 100 EK 8 Şekil 8: Riskli bina birimlerinin gösterimi 101 EK-9 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 02.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 03.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış S id de ti( m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 04.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id d et i ( m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 102 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 05.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 06.08.2009 0 10 20 30 40 50 60 70 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id d et i ( m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 07.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 35 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id d et i ( m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 103 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 08.08.2009 0 5 10 15 20 25 1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 111 122 133 144 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id d et i ( m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 09.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105 113 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği 10.08.2009 0 5 10 15 20 25 1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 104 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği-11.08.2009 0 5 10 15 20 25 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 12.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Sayısı - 13.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 105 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 14.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id d et i (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 15.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id d et i (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 16.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 106 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 17.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.3 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 18.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Graifği - 20.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 35 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 107 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 21.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 22.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti ( m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 23.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti ( m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 108 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 24.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 25.08.2009 0 10 20 30 40 50 60 70 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşıaştırma Grafiği - 26.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 109 Eşik Değer Karşılaştırma Graifği - 27.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.2 6.3 6.1 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 28.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 29.08.2009 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 110 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 30.08.2009 0 5 10 15 20 25 30 35 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id d et i ( m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 Eşik Değer Karşılaştırma Grafiği - 31.08.2009 0 10 20 30 40 50 60 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 Grid Sayısı Y ağ ış Ş id de ti (m m /s ) Yağış Şiddeti Eşik Değer-RABİS 6.1 6.2 6.3 6.4 111 113 ÖZGEÇMİŞ Ad Soyad: Emin Yahya MENTEŞE Doğum Yeri ve Tarihi: İstanbul, 17/04/1984 Adres: İstanbul Büyükşehir Belediyesi, Deprem ve Zemin İnceleme Md. 5.Kat, Saraçhane-Fatih/İstanbul Lisans Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi Yayın Listesi: ƒ Sivri N., Seker D.Z., Mentese E.Y., Özer E., 2008: “ANALYSIS of WATER PRACTICES and WATER SAVINGS in ISTANBUL by means of GIS” FIG Working Week 2008 in Stockholm ƒ Sivri N., Seker D.Z., Mentese E.Y., Özer E., 2007: “ANALYSIS of WATER PRACTICES and WATER SAVINGS in ISTANBUL by means of GIS”, MESAEP (Mediterranean Scientific Association Environmental Protection) 14th International Symposium on Environmental Pollution and Its Impact on Life in the Mediterranean Region, 10-14 Ekim, Sevilla, İspanya