Batman Barajı’nın Yıkılması Durumunda Mansapta Taşkın Riskinin İki Boyutlu Hidrolik Modelleme ve Uydu Verileri ile Analizi
Analysis of Downstream Flood Risk in the Failure of Batman Dam with Two-Dimensional Hydraulic Modeling and Satellite Data
Yazar: Uysal, Gökçen; Taşçı, Enver
Dergi: Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, Vol. 9 No. 1, 2022
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Taşkın,Baraj Yıkılması,2-Boyutlu Hidrolik Modelleme,Batman Şehri,Afet ; Flood,Dam Break,2-Dimentional Hydraulic Modeling,Batman City,Disaster

Baraj yıkılmalarına bağlı taşkınların mansap bölgesine etkilerinin belirlenmesi afete hazırlık çalışmaları için önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Batman Barajı’nın yıkılması durumunda mansabındaki yerleşim yerlerinin taşkın risk durumu incelenmiştir. Çalışma, HEC-RAS modeli içerisinde bütünleşik çalışan iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada, trapez gediklenerek baraj yıkılması sonucu oluşacak taşkın hidrografı elde edilmiştir. İkinci aşamada, taşkının Batman Nehri ve civarında yayılım simülasyonu 2 Boyutlu hidrodinamik modeli ile yapılmıştır. Modelin en önemli girdisi olan arazi bilgisi, 30 m mekânsal çözünürlüklü SRTM ve 12,5 m mekânsal çözünürlüklü ALOS-PALSAR uydu ürünü Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) verilerinden temin edilmiştir. Elde edilen sonuçlar (su derinliği, su hızı, varış süresi ve tehlike haritaları) Harita Genel Müdürlüğünden sağlanan 5 m mekânsal çözünürlüklü Sayısal Arazi Modeli (SAM) tabanlı referans model sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Taşkın debisi 3-4 saat içerisinde Batman Havaalanı’na varmakta ve nehir yatağında su hızları 5 -10 m/s arasında değişmektedir. Uydu ürünü SYM tabanlı modeller referans modele yakın (R2=0.79) sonuçlar üretebilmektedir. Maksimum su seviyesi F-indeks performansına göre referans model ile aralarındaki uyum %92 mertebesindedir. SRTM uydusu düşük mekânsal çözünürlüğüne rağmen ALOS-PALSAR’a göre düşük/benzer hata değerine (RMSE ve MAE) sahiptir. Taşkın debisinin şehre ulaşmadığı, fakat Atıksu Arıtma tesisi ile Batman Havaalanına kısmi etki edebileceği; kırsal bölgede 10.985 kişinin taşkın riski altında olacağı öngörülmektedir.

It is important to determine the flood effects due to dam break on the downstream region for disaster preparedness studies. In this work, the flood risk potential of the residential area located downstream of Batman Dam was investigated. The study consists of two phases which are integrated within the HEC-RAS model. In the first stage, the flood hydrograph as a result of the dam break was obtained considering a trapezoidal breaching of the dam body. In the second stage, the propagation of the flood was simulated in the Batman River and its nearby area using a 2-Dimensional hydrodynamic model. Terrain information, which is the most important input of the model, was obtained from Digital Elevation Model (DEM) based satellite product data using SRTM with 30 m spatial resolution and ALOS-PALSAR with 12.5 m spatial resolution. The results (water depth, water speed, arrival time and hazard maps) were compared with the 5 m spatial resolution Digital Surface Model (DSM) based reference model results provided by the General Directorate of Maps. The flood reaches Batman Airport within 3-4 hours and the water velocities in the river bed vary between 5-10 m/s. Satellite DEM-based models can produce results close to the reference model (R2=0.79). According to the maximum water level F index performance, the similarity between the reference model is around 92%. Despite its low spatial resolution, SRTM satellite has lower/similar error values (RMSE and MAE) compared to ALOS-PALSAR. The flood does not reach the city, but it may have a partial effect on the Wastewater Treatment plant and Batman Airport. Also, it is predicted that 10,985 people in rural areas will be affected by the flooding risk.