Küçük Aksu Çayı'nda coğrafi bilgi sistemleri tabanlı hidrolik model ile taşkın risk analizi
Flood risk analysis using hydraulic model based on geographical information systems in Kucuk Aksu Creek
Yazar: TAHSİN BAYKAL
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM TERZİ
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerde, sanayileşme ve kentleşmenin sonucu olarak akarsu havzalarındaki insan faaliyetinin çeşitliliği ve yoğunluğu büyük ölçüde taşkın olaylarını arttırmaktadır. Bu nedenle havza bütünündeki hidrolojik denge bozulmakta ve büyük miktarda can ve mal kayıpları yaşanmaktadır. Ayrıca içme suyu şebekelerinde oluşan tahribatlar sonucu içme suyu kirlenmekte ve köprü ve yollar gibi ulaşım yapıları zarar görmektedir. Tüm bu sebeplerden, taşkınlar doğru bir şekilde tahmin edilmeli ve gerekli önlemler alınmalıdır.  

Çalışmada, Antalya il sınırları içerisinde bulunan Küçük Aksu Çayı'nda hidrolik model olan Hec-RAS ve çok kriterli karar verme analizlerinden biri olan analitik hiyerarşi süreci ile taşkın riski olan alanlar belirlenmiştir. İlk olarak Hec-RAS modelinde kullanılmak üzere farklı olasılık dağılımları ile taşkın tekerrür debileri belirlenmiştir. En uygun olasılık dağılımını belirlemek için Kolmogorov-Smirnov testinden yararlanılmıştır. Belirlenen taşkın tekerrür debileri hidrolik modelde girdi olarak kullanılarak analizler yapılmıştır. Yapılan analiz sonucunda tekerrür debilerine ait taşkın yayılım ve derinlik haritaları oluşturulmuştur. Ayrıca derinlik-hasar faktörü grafiği ile yapısal taşkın analizi yapılmıştır. 

Daha sonra ise analitik hiyerarşi süreci (AHS) ile taşkın risk analizi yapılmıştır. Bunun için taşkın oluşumunda etkili olan eğim, yağış, kümülatif akım, akarsuya uzaklık, arazi kullanımı, akifer türü ve toprak olmak üzere yedi adet ölçüt belirlenmiştir. Belirlenen bu ölçütlerin ağırlıkları hesaplanmış ve ArcGIS ortamında ağırlıklı ölçütler üst üste çakıştırılarak taşkın risk haritası oluşturulmuştur. Hec-RAS ve AHS ile belirlenen sonuçlar kıyaslandığında, her iki yöntemle elde edilen taşkın riski altındaki alanların benzer olduğu ve taşkın risk analizinde kullanılabileceği görülmüştür.

Abstract:
In developing countries such as Turkey, the diversity and density of human activities in the river basins greatly increases floods as a result of industrialization and urbanization. Therefore, the hydrological balance of the whole basin deteriorates and large amounts of life and property losses are experienced. In addition, drinking water is polluted as a result of damages in drinking water networks and the transportation structures such as bridge and roads are damaged. For all these reasons, the floods must be accurately estimated and the necessary measures taken.

In this study, flood risk areas were determined using the Hec-RAS hydraulic model and the analytic hierarchy process, which is one of the multi criteria decision analyses in Küçük Aksu Creek in the province of Antalya. Firstly, flood recurrence flows were determined with different probability distributions to use on Hec-RAS model. The Kolmogorov-Smirnov test was used to determine the optimal probability distribution. It was analyzed by using the determined flood recurrence flows as inputs of the hydraulic model.  As a result of the analysis, the flood propagation and depth maps were formed for the recurrent flows. In addition, structural flood analysis was performed with the depth-damage factor graph. 

Then, flood risk analysis was performed with analytic hierarchy process (AHP). For this purpose, it was determined seven criteria affecting the flood including slope, precipitation, flow accumulation, distance to stream, land use, aquifer type and soil values. The weights of these determined criteria were calculated and the flood risk map was created by overlapping the weighted criteria in the ArcGIS. Comparing the results of Hec-RAS and AHP, it was seen that that the flood risk areas obtained by these methods were the similar and the AHP method could be used in the flood risk analysis.