Bulanık SMRGT yöntemi ile taşkın modellenmesi ve Kalecik Havzası örneği

Taşkın geçmişten beri insanoğlu için doğal afetler içerisinde önlem alınması zor ve karmaşık hidrolik ve hidrolojik kökenli problemlerden biri olmuştur. Depremleri önceden tespit etmek günümüz teknolojisi ile çok zor ve neredeyse imkânsızdır. Lakin taşkınları tahmin etmenin depremlere nazaran daha kolay olduğu söylenebilir. Bu çalışmada Kalecik havzasının akış katsayısı ve taşkın debisi belirlenmiştir. Bu amaçla çeşitli yöntemler kullanılarak hazırlanmış oldukça gerçekçi modeller mevcuttur. Aşırı kentleşme ile betonarme yapıların ve bağlı olarak çatı örtüsünün artması, stabilize yolların yerini asfalt yolların alması, parke taşı ve türevlerinin kullanımının artması, nehir kenarlarına yapılan yerleşkelere bağlı olarak, nehir hacimlerinin daralması bir havza veya bölgenin akışa geçen yağış miktarını, başka bir ifade ile akış katsayısını artırmaktadır. Yağışın akışa geçen kısmının artması ise insan kaynaklı taşkınların nedeni olarak kabul edilebilir. Bütün bunlara ilave olarak küresel iklim değişikliğinin etkisi ile ekstrem meteorolojik olayların (özellikle sağanak yağışların) artması ve bu ekstrem olayların zamansal ve konumsal değişimi de dikkate alındığında taşkın riski hemen hemen her bölge ve havza için gittikçe yükselmektedir. Taşkınlar, debi durumlarına bağlı olarak etrafındaki konut, alt yapı, üst yapı, tarım arazileri ve çevreye ciddi anlamda zarar veren doğal olayların insan kaynaklı olarak afete dönüştüğü durumlardır. İşte bu yüzden yağış-akış belirsizliği ile ilişkisini ve yağışın akışa geçen miktarını çok doğru bir şekilde hesaplamak ve analiz etmek gerekir. Nitekim akışın hidrolojik açıdan doğru bir şekilde hesaplanması hem olası taşkınların önlenmesi hem de tasarlanması düşünülen hidrolik yapıların boyutlandırılması için çok büyük fayda sağlayacaktır. Yağış-akış ilişkisi akış katsayısı ile değerlendirilmektedir. Taşkınların belirlenmesinde olmazsa olmaz derecesinde önemli olan ve fakat belirsizlik içeren bu ilişki, güncel literatürde çeşitli istatistik, stokastik, deterministik ve karakutu yöntemler ile belirlenmektedir. Belirsizlik içeren doğa olaylarında deterministik yöntemlerin kullanılması yerine karakutu veya bulanık modeller tercih edilebilir. Fakat karakutu yöntemlerin olayın fiziksel yönünü çoğu kez dikkate almamaktadır. Bu nedenle olayın fizik sebep-sonuç ilişkisini de dikkate alan yöntemlerin kullanılmasında yarar vardır. Bu çalışmada taşkın debisinin hesaplamasında kullanılan akış katsayısı olayın fizik sebep-sonuç ilişkisini de yansıttığı için bulanık mantık (fuzzy logic) tercih edilmiştir. Böylece hidrolojik olayın hem belirsizlik hem de fiziki yönü göz ardı edilmemiştir. Bulanık modellemede dikkat edilmesi gereken iki husus bulanık kümeleri ve bulanık kural tabanını doğru bir şekilde belirlemektir. Bu gaye ile ikisini birlikte belirleme imkânı olan ve henüz yeni olan SMRGT tercih edilmiştir. Havzaya ait haritalar için Kriging yöntemi ve Sayısal Yükselti Modeli (SYM) kullanılmıştır. Akış katsayısını tespit etmek için meteorolojik, jeomorfolojik ve arazi kullanımına bağlı özellikler dikkate alınmıştır. Her ne kadar model Kalecik Havzası'na uygulanmış ise de değişkenlerin sınır değerleri genişletildiği taktirde tüm havzalar için de rahatlıkla kullanılabilecektir. Daha sonra ise bulunan akış katsayısı taşkın debisin hesaplanmasında ve risk haritasının belirlenmesinde kullanılmıştır. Taşkın hesaplamalarında da Rasyonel Yöntem dikkate alınmıştır. Tez toplam olarak altı ana bölümden meydana gelmektedir. Giriş bölümünde Taşkın konusu hakkında genel bilgiler verilmiştir. Akış katsayısı, küresel iklim değişikliği ve taşkın ile alakalı ulusal ve uluslararası çalışmalar ikinci bölümde, yöntem bilim (metodoloji) üçüncü bölümde, tez kapsamında geliştirilen modeller, hesaplar ve haritalar detaylı bir şekilde dördüncü bölümde verilmiştir. Beşinci bölümde ise sonuç ve öneriler sunulmuştur. Referans listesi ise son bölümde yer almıştır.