Ağrı ve Doğubayazıt havzalarında coğrafi faktörlerin sel ve taşkın oluşumundaki etkisi ve taşkın risk analizleri

Abstract

Ağrı ve Doğubayazıt havzaları Doğu Anadolu Bölgesi'nin Yukarı Murat-Van Bölümünde yer almaktadır. Ağrı morfolojik açıdan ovada kurulmuş bir su (Murat Nehri) kenarı şehriyken Doğubayazıt birikinti koni ve yelpazesi üzerinde kurulmuştur. Hidrografik havza niteliğinde olan bu iki alan 7 bin km2' den fazla alan kaplamaktadır. İnceleme alanının ana reliefini dağlık alanlar, plato, ova (Ağrı-Eleşkirt) ve bu iki ana yer şekilleri arasında kalan vadiler oluşturmaktadır. İnceleme alanında sel ve taşkınların frekansı çok yüksektir. Büyük bölümü son 20 yılda olmak üzere, son 70 yıllık sürede sadece Ağrı ve Doğubayazıt'ta 374 sel ve taşkın yaşanmış; 10 bine yakın mesken, 65 binden fazla nüfus etkilenmiştir. Yaşanan taşkınlarda 1904 afetzede olduğu kayıtlara geçmiştir. Taşkının mekânsal dağılımı, büyüklüğü, derinliği, hızı ve taşkın duyarlılık haritalarının oluşturulmasında doğru verinin kullanılması gerekmektedir. İstatistik ve hidrolojik modellerin Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ile birlikte kullanılması, doğru taşkın haritalarının üretilmesine katkı sağlamaktadır. Bu çalışmada bir boyutlu hidrolojik taşkın modeli ve frekans oranı metodu ile taşkına maruz kalabilecek alanları belirlemek ve her iki modelin doğruluk analizinin yapılması amaçlanmıştır. Bu tez çalışması; 1) Hazırlık 2) Saha çalışması ve veri toplama 3) Sayısal analiz ve modelleme 4) Doğrulama, değerlendirme, 5) Raporlama ve metin yazımı olmak üzere 5 aşamada yapılmıştır.Hazırlık aşaması, literatür çalışması, yardımcı veri toplama ve saha çalışması hazırlığı yapılmıştır. Saha çalışması ve veri toplama aşaması, mekânsal ve hidrolojik veri alımını içerir. Bunlar; sayısal yükselti modeli (DEM), topografik harita, taşkın kayıtları, yıllık maksimum debi, akarsu kesitleri ve meteorolojik verilerden oluşmaktadır. Modelleme aşaması, hidrolojik yazılım ile bir boyutlu taşkın mdeli ve CBS ortamı kullanılarak taşkın duyarlılık haritasının oluşturulmasından oluşur. Doğrulama, değerlendirme ve tehlike değerlendirme aşamasında ise modelin doğruluğu ve güvenilirliğini ortaya koymak için hazırlanan taşkın duyarlılık haritası ile yaşanan taşkınların etkilediği alanlar karşılaştırılmıştır. Bu amaçla taşkın duyarlılık haritası ile taşkın verileri (doğrulama taşkın yerleri) karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Ağrı için taşkın modelinin doğruluğu %75,91 iken Doğubayazıt'ta %84,26'dır. Bir boyutlu taşkın modeli oluşturmak için öncelikle taşkın frekans analizleri ile tekerrür süreli debier hesaplanmıştır. Bu dağılımların herbiri için Kolmogorov-Smirnov testi yapılarak en uygun frekans analizi kullanılmıştır. Raporlama ve sonuç aşamasında, tüm araştırma süreci bir sonuca ve tavsiyelere çevrilmiştir. Bölgenin jeomorfolojik ve hidroloji-hidrografik özellikleri taşkının meydana gelme olasılığının yüksek olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak bir boyutlu taşkın modellemesi ve frekans oranı metoduna göre, taşkının yayılış alanları dikkate alındığında gelecekte hazırlanan duyarlılık haritasındaki alanların etkileneceği düşünülmektedir. Bu alanlar Ağrı ve Doğubayazıt merkezi, akarsu yatakları ve ovadaki yerleşmelerdir. Ağrı'da taşkın oluşumunda en etkili faktör yağış iken Doğubayazıt'ta ise en etkili faktör arazi kullanımıdır. Bu nedenlerle Ağrı'da ekstrem (uç) yağışlar ani akışa geçerek taşkın oluştururken Doğubayazıt'ta yanlış arazi kullanımı taşkın hasarını artırmaktadır.Anahtar Kelimeler: Ağrı, Doğubayazıt, Sel ve Taşkın, Bir Boyutlu Hidrolojik Model, Frekans Oranı Metodu, Duyarlılık ve Doğruluk Analizi

Ağrı and Doğubayazıt basins are located in the Upper Murat-Van Section of the Eastern Anatolia Region. While Ağrı is morphologically waterfront (Murat River) city established in the plain, Doğubayazıt was established on the accumulation cone and fan. These two areas, which are hydrographic basins, cover an area of more than 7 thousand km². The main relief of the study area consists of mountainous areas, plateau, plain (Ağrı-Eleşkirt) and valleys between these two main landforms. The frequency of torrent and floods is very high in the study area. Large portions, including the last 20 years, the last 70 years and the only pain experienced floods and floods in Dogubayazit 374; Nearly 10 thousand residences and more than 65 thousand people were affected. It was recorded that he was victim of 1904 disasters in the floods. The spatial distribution of flood, size, depth, speed must be used in the creation of the correct data and flood susceptibility maps. The use of statistical and hydrological models together with Geographical Information Systems (GIS) contributes to the production of accurate flood maps. In this study, it is aimed to determine the areas that can be exposed to flood by using the one-dimensional hydrological flood model and the frequency ratio method and to make the accuracy analysis of both models. This thesis work; 1) Preparation 2) Fieldwork and data collection 3) Numerical analysis and modeling 4) Verification, evaluation, 5) Reporting and text writing.Preparation phase, literature study, supplementary data collection and field study preparation were made. Fieldwork and data collection phase includes spatial and hydrological data acquisition. These; It consists of digital elevation model (DEM), topographic map, flood records, annual maximum flow, stream sections and meteorological data. Modeling stage, one-dimensional and consists of flood hydrological software mdel flood sensitivity map generated using the GIS. In the verification, evaluation and hazard assessment phase, the flood sensitivity map prepared to reveal the accuracy and reliability of the model and the areas affected by the floods were compared. For this purpose, the flood susceptibility map has been verified by comparing the flood data (verification flood locations). While the accuracy of the flood model for pain is 75.91%, it is 84.26% in Doğubayazıt.In order to create a one-dimensional flood model, firstly the flood frequency analysis and the recurrence time debier were calculated. For each of these distributions, Kolmogorov-Smirnov test was performed and the most appropriate frequency analysis was used. During the reporting and conclusion phase, the entire research process has been turned into a conclusion and recommendations. The geomorphological and hydrology-hydrographic features of the region show that the probability of flooding is high.As a result, according to the one-dimensional flood modeling and frequency ratio method, it is thought that the areas in the sensitivity map prepared in the future will be affected when the spreading areas of the flood are taken into consideration. These areas are Ağrı and Doğubayazıt center, river beds and settlements on the plain. While the most effective factor in the formation of flood in Ağrı is rainfall, the most effective factor in Doğubayazıt is land use. For these reasons, while extreme (extreme) rains in Ağrı create floods by passing sudden flow, wrong land use in Doğubayazıt increases the flood damage.Keywords: Ağrı, Doğubayazıt, Torrent and Flood, One-Dimensional Hydrological Model, Frequency Ratio Method, Sensitivity and Accuracy Analysis.