İl bazında heyelan

HEYELAN DUYARLILIĞI
AMAÇ
Batı Karadeniz Bölgesinin afet tehlikesinin belirlenmesi projesi kapsamında:
• İl bazında heyelan duyarlılığının araştırılması;
• Bütünleşik
Afet Tehlike Haritaları için heyelan duyarlılık haritasının
oluşturulması;
• Heyelana karşı alınabilecek önlemlerin belirlenmesi
1.İNCELEME ALANININ HEYELAN ile İLGİLİ GENEL ÖZELLİKLERİ
1.1 Giriş
Karabük'ü de içine alan Batı Karadeniz bölgesi Türkiye'nin en önde gelen heyelan
alanlarından birisidir. Bölgede güncel veya jeolojik dönemlere ait eski heyelan
kütlesi diye adlandırılabilecek birçok heyelan gözlenebilmektedir. Özellikle 1985 ve
1998 yıllarında Karabük, Kastamonu, Zonguldak ve Sinop illerini kapsayan geniş
bir bölgede seri ve bölgesel yayılımlı heyelanlar meydana gelmiştir. Söz konusu
heyelan olayları sonucu gerek konutlar, gerekse alt yapıda önemli hasarlar
oluşmuştur.
Afet İşleri Genel Müdürlüğünce 1950-2000 yılları arasında Karabük ilinde yapılan
heyelan etütleri ile toplam 1532 konutun heyelandan etkilendiği kaydedilerek nakil
yolu ile korunmaları öngörülmüştür. Ayrıca heyelan nedeniyle birçok tarım ve
orman alanı kullanılamaz duruma gelmektedir. Heyelanın bölgedeki erozyon
üzerinde önemli bir etken olduğu da bilinmektedir.
1.2 Bölgede gözlenen yaygın heyelan tipleri, özellikleri ve
oluşum nedenleri
Bilindiği gibi heyelan oluşumu: 1- Kalıcı veya hazırlayıcı nedenler 2- Anlık veya
tetikleyici nedenler olarak iki ana grupta değerlendirilebilir. Kalıcı nedenler zaman
içerisinde değişmeyen yani heyelan öncesi ve sonrası aynı kalan statik faktörler
olarak da ifade edilebilir. Jeolojik ve topografik yapı ile ilgili heyelan faktörleri kalıcı
nedenler olarak ele alınmalıdır. Bir anlamda heyelan potansiyelinin oluşumunu
hazırlarlar. Bunun yanında anlık nedenler, heyelan oluşum anı öncesinde ve
sonrasında önemli farklılıklar gösterebilmektedir. Yağış, yeraltı suyu yükselmesi ve
deprem ivmesi ile ilgili nedenler dinamik değişkenler olarak kabul edilmektedir.
Etkileri, kalıcı nedenlere bağlı heyelan potansiyelini harekete dönüştürmektir. Bir
anlamda tetikleyici rol oynarlar. Ancak hiçbir zaman tek başlarına esas heyelan
nedenini oluşturmazlar. Bu çalışmadaki modelleme ve oluşturulan heyelan
duyarlılık haritası esas olarak kalıcı nedenlerin mevcut heyelanlarla mekansal
yorumlanması şeklindedir.
Genel anlamda, bölgenin jeolojik ve topografik yapısının yüksek heyelan
potansiyeline sahip ve heyelanların ana nedenini oluşturduğu söylenebilir. Geçmiş
dönemlerde meydana gelen heyelanların belirli jeolojik birimlerde yoğunlaşması
bu anlamda dikkat çekicidir. Afet İşleri Genel Müdürlüğü'nce geçmiş yıllarda
(1950-2000 yılları arasında) yapılan heyelan etütleri ile nakilleri uygun görülen
yerleşim birimlerinin jeolojik harita üzerindeki dağılımı heyelanların öncelikle kayaç
tipi ile ilişkisinin olduğunu göstermektedir. Şekil 1.1 de görüldüğü gibi heyelan
nedeniyle nakledilen yerleşim birimleri (mavi noktalar) belirli bir jeolojik
formasyonda (Ku – Kretase flişde) yoğunlaşmaktadır. Ayrıca Karabük Tersiyer
havzasında yüzeylenen Eosen flişleri ve bölge güneyinde yüzeylenen Olistostrom
tipi birimler de uygun topografik şartlarda yüksek heyelan potansiyeli
oluşturmaktadır. Özellikle Kretase yaşlı fliş serisi, çökelimi sırasında daha derin
denizel ortamlara kıta yamaçlarından gravite kaymaları ile taşındığı için yaygın
kayma yapıları içerdiği bilinmektedir (Reineck ve Singh,1980). Çökelme sırasında
oluşmuş heyelanların Eosen sonuna kadar devam ettiği de iddia edilmektedir. Bu
nedenle Kretase fliş içersinde taşınmış yabancı bloklar ve kütleler
gözlenebilmektedir. Çökelim sırasında oluşan gravite kaymalarının neden oldukları
kütle içi deformasyon ve kütlesel duraysızlıkların da günümüzde ki yamaç
duraysızlıklarıyla bağlantılı oldukları söylenebilir.
Bölgede kuzey-güney yönlü sıkışma tektoniğine bağlı yoğun kıvrımlanma ve ters
faylanmalarla şekillenen aşırı tektonize yapı heyelan gelişimi yönünde önemli bir
etkiye sahiptir.
Şekil 1.1 Önceki yıllarda heyelan nedeniyle nakilleri uygun görülen yerleşim birimlerinin (kırmızı nokta ile
gösterilen) jeolojik harita üzerindeki dağılımı (a- 1/25000 ölçekli, sayısal MTA jeoloji haritasından alınmıştır. bharita lejandında sadece heyelanla ilişkili birimler gösterilmiştir).
Tetikleyici faktörler olarak bilinen aşırı yağış ve deprem ivmeleri söz konusu
potansiyeli harekete dönüştürmede önemli rol oynamaktadır. 1985 ve 1998
yıllarında meydana gelen bölgesel heyelanlar sismik ivmelerden çok, yağışa bağlı
tetiklenmeleri temsil etmektedir.
Şekil 1.2 Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nün ölçümlerine göre günlük 10 mm üzeri yağışlar.
1985 yılındaki heyelanlar, ani kar erimelerinden yaklaşık 1 ay sonra Nisan ayı
sonlarında başlamıştır (Aşcıoğlu). Heyelanların, kar erimelerinden 1 ay sonra
başlamaları yeraltı suyu oluşumuyla ilişkili, yüzeysel olmayan hareketler oldukları
şeklinde yorumlanabilir. Şekil 1.2 de Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nün bölgeyle
ilgili maksimum kar kalınlıkları gösterilmektedir. Özellikle 1985 yılı Şubat ayında
diğer yıllara göre çok yüksek bir değer gözlenmektedir. Söz konusu kar örtüsü
hava sıcaklığını ani yükselmesi ve ılık rüzgarlarla (lodos) ani bir şekilde erimiştir .
1998 yılında meydana gelen heyelanlar da aşırı yağış koşullarında su baskınları
ile birlikte meydana gelmiştir. Batı Karadeniz de (Sinop hariç) diğer tüm illerde
etkili olmuştur. Bu dönemde yamaç topuklarının akarsular tarafından hızlı bir
şekilde aşındırılması heyelan mekanizmasının ana unsuru olmuştur. Ayrıca yamaç
sellenmesi olarak adlandırılmış bazı olayların da gerçekte değişik türde malzeme
akışı olduğu o tarihte gözlemlenmiştir.
Şekil 1.3 Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nün ölçümlerine göre yıllara göre
maksimum kar kalınlıkları
Bölgede yakın geçmişteki depremlerin bazı heyelanları harekete geçirdiği yerel
kaynaklardan ve çeşitli yazılı belgelerden anlaşılabilmektedir. Örneğin Hocalar
köyündeki heyelanın 1944 Gerede depremi sırasında meydana geldiği o dönemi
yaşayan kişiler tarafından özellikle belirtilmektedir. Ayrıca 1944 Gerede depreminin
Karabük il merkezi civarında heyelanlara neden olduğu İ.Ketin tarafından da tespit
edilmiştir (Şekil 1.4).
Şekil 1.4. 1944 Gerede depremi nedeniyle oluşan bir heyelan (Şekil ğrafİ.Ketin tarafından
20.5.1944 de çekilmiştir)
Yollar yamaç topuklarının aşındırılması ve doğal drenajın bloke edilmesi
anlamında yeni heyelanların ve eski heyelan kütlelerinin yeniden aktivite
kazanmasında önemli bir etken oldukları gözlenmektedir.
Bölgede görülen farklı tipteki heyelanlar, farklı jeolojik - morfolojik ortamlarda
geliştiği için ve etkilerinin de farklı olması nedeniyle ayrı ayrı ele alınmıştır. Ancak
jeolojik birimlerin karmaşık yapısına paralel olarak heyelanlar da bir çok alanda
değişik heyelan tiplerinin iç içe geçtiği “kompleks heyelan” diye isimlendirilebilecek
konumda karşımıza çıkmaktadır.
Çalışmada arazi etütleri sırasında yapılan yorumlar CBS ortamında yapılan
mekansal analizlerle karşılaştırılarak heyelanla ilgili değerlendirmeler
oluşturulmuştur.
Heyelanların ayrımlanmasında Varnes,1978 sınıflaması esas alınmış ve bu
çerçevede kayma ve akma tipi hareketler incelenmiştir. “Heyelan” terimi ile de
daha çok bu tip hareketlere değinilmektedir.
1.2.1 Dairesel kaymalar (rotasyonel kaymalar)
Bu tip kaymalar bölgede en sık görülen heyelan tipidir.
Jeolojik yapının bu tip heyelanların meydana gelmesinde öncelikli nedeni
oluşturduğu gözlenmektedir. Özellikle Yenice, Ovacuma ve Eskipazar ilçesi
civarında geniş alanlarda yayılım gösteren Kretase, Eosen yaşlı fliş serisi ile
olistostrom tipi birimlerde bu tip heyelanları yoğun bir şekilde görmek mümkündür.
Bölgedeki kütlesel dairesel kaymalar, özellikle heterojenik kayaç yapısı ve olistolit
blokların varlığı ile kaya düşmesi tipindeki haraketleri de içerebilmektedir. Ayrıca
yamaç topuklarındaki akmalarla söz konusu heyelanlar iyice karmaşıklaşmıştır. Bu
anlamda derin dairesel kaymalara özgü yavaş hareketlerin söz konusu akma ve
kaya düşmesi gibi hızlı bileşenlere sahip oldukları da bilinmelidir.
Çoğunlukla eski heyelan kütlelerinin yeniden aktive kazanmaları şeklinde
karşımıza çıkarlar. Genel bir yaklaşımla, meydana gelen dairesel kaymaların ana
kayayı da içine alan kütlesel karekterde oldukları söylenebilir.
Bu tip heyelanların oluşumunda veya yeniden aktivite kazanmalarında inceleme
alanında da: a-yeraltı suyu yükselmesi; b-yamaç topuklarının akarsu ve yol
yarmaları ile aşınması; c-deprem ivmesi, tetikleyici etkenler olarak karşımıza
çıkmaktadır.
Ağırlıklı olarak 100-250 lik topografik eğim aralığında toplanmaktadırlar.
Bu tip heyelanları diğer hareketlerden ayıran bazı özellikleri, tanımlamanın ana
kriterleri olarak kabul edilebilir:
• Hareketin, belirli bir kesme yenilmesini temsil eden ve dairesel kabul
edilebilecek bir yüzey boyunca meydana gelmesi;
• Bu tip kaymaların kütle içi deformasyonlarının düzlemsel kayma ve akma tipi
hareketler ile kıyaslanınca daha düşük olması;
• Kayan kütlenin baş kısmında bir çökme hareketi ve neticesinde düze yakın,
geriye dönük şevler oluşurken; topuk kısmında ise bir kabarma şeklinde bir
yapının meydana gelmesi;
• Hareketin diğer kütle hareketleri ile karşılaştırılınca (moloz akması, düzlemsel
kaymalar gibi) daha yavaş karekterde olması;
• Hareketin uç kısmında malzeme akması türü farklı hareketlerin gelişebilmesi
gibi karakteristik özellikleri vardır.
Ana kütle üzerinde ikincil ve üçüncül hareketler de görülebilmektedir.
Çökelme ortamını, ana kayaç yapısını ve tektonizmayı içine alan heyelanlar esas
olarak bu tip kayma niteliğinde olan hareketlerdir.
Genel bir yaklaşımla inceleme alanında heyelan anlamında duyarlılığının en
yüksek olduğu birim olarak görülen turbitik karekterli Kretase yaşlı fliş serisinin
jeodinamik özellikleri bu tip heyelanların meydana gelişinde önemli bir yer tutar.
Bilindiği gibi Kretase en hareketli tektonik dönemlerden biri olarak kabul edilir
(Baykal.F, 1971). Bu dönem boyunca türbit oluşumuna neden olan denizaltı
heyelanları yoğun olarak meydana gelmiştir. Kretase'den yaşlı ultrabazik kayaçlar,
radiyolarit, çeşitli flişimsi çökeller, kalker blok ve kütlelerinden oluşan birimler
kaymalar ile Kretase fliş içerisine itilmiştir. Bu nedenle bazı araştırmacılar (Tokay,
1952) söz konusu fliş serisini karışık fliş anlamında “wildfliş” olarak tanımlamıştır.
Olistolit olarak da adlandırılabilecek bloklara tipik örnek olarak Ovacuma civarında
Kretase flişi içerisine sürüklenmiş Devoniyen kireçtaşı kütleleri gösterilebilir.
Benzer çökelme dönemi boyunca oluşmuş kaymalar, güncel morfolojiyi
şekillendiren en önemli unsurlardan biri olarak görülebilir. Özellikle Kretase flişin
yüzey birim olduğu alanlarda, yamaç morfolojisinin çökelme sırasında oluşan
heyelanlardan etkilendiği iddia edilebilir. Bölgede kuzey-güney yönlü sıkışma
tektoniğine bağlı yoğun kıvrımlanma ve ters faylar gözlenmektedir. Bu nedenle
oluşmuş yoğun kıvrımlı ve kırıklı yapı uygun bir heyelan ortamı oluşturmaktadır.
Ayrıca kıvrımlar çoğunlukla devrik niteliktedir. Bu anlamda da yamaçların dengesiz
bir yapıda oldukları söylenebilir. Bu nedenle güncel heyelanların, çökelme dönemi
boyunca oluşmuş kaymaların kısmen devamı veya söz konusu heyelan
morfolojisinin ve tektonik yapının dolaylı sonuçları oldukları söylenebilir.
Bölgede bugün için aktif olmayan fayların bu tip heyelanların gelişimi anlamında
iki yönlü görülebilir:
1- Çoğunlukla ters fay niteliğindeki bu faylar Kratese'ye ait birimlerin Eosen
birimlere bindirmesi şeklindedir. Özellikle söz konusu fayların özellikle düşen
bloğundaki Eosen yaşlı kiltaşı, silttaşı ve kumtaşı içerikli birimlerde faylanma
nedeniyle aşırı deforme yapı zaman içerisinde belirli alanlarda heyelanlara
dönüşmüştür. Bu anlamda Karabük-Eskipazar arasında yer alan doğu-batı
uzanımlı Karabük fayı boyunca (Soğanlı çayına paralel) görülen heyelanlar bu tip
hareketlere örnek olarak gösterilebilir.
2- Söz konusu fayların düşen bloğundaki Eosen yaşlı birimlere yükselen bloktaki
kireçtaşlarının su aktarması nedeniyle heyelan gelişimine uygun bir ortam
oluşmuştur.
Bu şekilde Karabük ilinin bazı mahallelerinde (Atatürk mah, Yeşilevler ve Soğanlı
çayı vadi yamaçlarında) heyelanlar meydana gelmiştir.
Kuzey Anadolu Fay Zonu bölgenin güney ucundan geçmektedir. KAF boyunca
heyelan için uygun kayaç tipine ve topografik yapıya sahip alanlarda dairesel
kayma tipinde heyelanlar gözlenmektedir. Bu heyelanlardan özellikle kütlesel
olanları için KAF'nın önemli rol oynadığı söylenebilir.
Bölgede dairesel kayma tipinde gelişen heyelanlara örnekler
En tipik canlı örnek olarak Yenice-Derebaşı heyelanı verilebilir. Söz konusu
heyelan 2000 yılında aktivite kazanmış ve üzerindeki konutları oturamaz duruma
getirmiştir. Bu nedenle Afet İşleri Genel Müdürlüğü' nce toplam 31 konutun nakli
uygun görülmüştür. Meydana gelen heyelanın topografik eğimi 10º-20º, boyu
yaklaşık 1 km, eni 300 m. kadardır.
Şekil 1.5 Derebaşı köyündeki heyelanın genel görünümü
Söz konusu heyelanın 50 m lik yatay yer değiştirmeye neden olduğu ölçülmüştür
(bu durum arsa ihtilafına yol açmış ve ilgili hukuki inceleme gereği ölçülmüştür).
Hareket Kretase flişin çok kırıklı ve kıvrımlı olduğu bir alanda meydana gelmiştir.
Heyelanın, flişe ait tabaka yüzeyleri boyunca değil; rotasyonel heyelanlara özgü
dairesel kayma yüzeyleri boyunca geliştiği söylenebilir. En üst kottaki aynanın ve
altındaki bloğun aktif olmadığı gözlenmektedir. Bunun yerine daha alt kottaki ikincil
ayna ve onun altındaki blok aktif yapıda görülmektedir. Dolayısıyla söz konusu
heyelanın, eski bir heyelan kütlesinin yeniden aktivite kazanmış olduğu ve çok
katmanlı bir karekter taşıdığı söylenebilir. Söz konusu heyelanın aktif aynasının
altındaki bölgede (baş alanı) kısmen göllenmenin olduğu geniş bir düzlük;daha alt
kotlarda bir kabarma-toplanma bölgesi ve heyelanın en alt kotlarındaki akma
bölgesi gözlenmektedir. Heyelan, yüzey birimlerle sınırlı kalmayan, ana birimi de
içine alan kütlesel bir karekter taşır. Esasen bölgede (ve bir çok heyelanlı
alanda olduğu gibi) ana birim hemen hemen yüzeydedir. Dolayısıyla, heyelan
duyarlılığının ana birimlerle ilişkili olduğu söylenebilir.
Şekil 1.6. Yenice – Derebaşı heyelanın meydana geldiği alandaki kıvrımlı ve
kırıklı yapı (Şekil ğraf heyelana paralel en yakın şevden alınmıştır.)
Şekil 1.7. Derebaşı köyünde heyelanla sürüklenen ve hasar gören konutlar.
-Heyelanın kabarma-toplanma bölgesi-
Derebaşı heyelanı bölge heyelanlarının bir modeli olarak kabul edilmiş ve
heyelanın bazı özelliklerini tespit etmek amacıyla jeofizik çalışmalar yapılmıştır.
Şekil 1.6 de de görüldüğü şekliyle heyelana en yakın hareket etmemiş şevlerde
değişik yönde tabaka dalımlarıyla karşılaşılmaktadır. Bu nedenle hareketin
tabakalar arası düzlem boyunca gelişen düzlemsel kayma olmadığı söylenebilir.
Şekil 1.8. Derebaşı köyüne ait resistivite profili
Şekil 1.8 deki resistivite profilinden de gözlenebildiği kadariyle kayma yüzeyi
yaklaşık 15 m derinlikte oluşmuştur.
Yenice ilçesi sınırları içerisinde kalan Kelemen vadisi heyelanların yoğunlaştığı bir
bölgedir. Afet İşleri Genel Müdürlüğünce geçmiş yıllarda söz konusu vadi ve yakın
çevresinde yapılan etütlerde bir çok yerleşim biriminin heyelan afetine maruz
olmaları nedeniyle nakilleri öngörülmüştür (Şekil 1.9) .
Şekil 1.9 Kelemen vadisi boyunca Afet İşleri Genel Müdürlüğünce heyelan tehdidine maruz
yerleşim birimleri
Vadinin her iki tarafında görülen heyelanlar da dairesel kayma – akma tipinde
gelişmiştir (Şekil 1.9,1.10 ve 1.11) . Zaman içerisinde söz konusu heyelanların bir
çoğu belirginliklerini kaybetmiş ve bugün için sadece dalgalı bir yapı şeklinde
görülmektedir. Ancak bölgedeki yeni heyelanlar ilgili hareketlerin çoğunlukla
dairesel kayma kökenli olduğunu göstermektedir. Özellikle Nodullar yolu üzerinde,
en kuzeyde Hasankadı-Gerişli (Bartın ili sınırları içerisinde) ve Akmanlar-Kadıoğlu
arasında gözlenen aktif heyelanlar tipik dairesel kayma-akma türü hareketlerdir.
Şekil 1.10 Kelemen vadisinde Yortanpazarı-Nodullar arasında görülen bir
dairesel kayma
Şekil 1.11 Kelemen vadisinde Akmanlar-Kadıoğlu arasında görülen bir
dairesel kayma
Eskipazar-Hocalar köyünde görülen heyelan eski heyelan kütlesi 1944 Gerede
depremi ile yeniden aktivite kazanmıştır. Derin kayma yüzeyli kütlesel bir heyelan
olduğu heyelan morfolofisinden anlaşılabilir (Şekil 1.12,1.13,1.14). Dairesel
kayma-akma tipinde bir mekanizmaya sahip olduğu gözlenmektedir.
Heyelan olistostrom tipi kayaçların rotasyonel hareketi şeklindedir.
Şekil 1.12. Hocalar köyü heyelanının genel bir görünümü
Şekil 1.13. Hocalar köyündeki heyelanın 3 boyutlu arazi modeli görüntüsü
Şekil 1.14 Hocalar köyü heyelanının gölgeli kabartı haritası
Hocalar köyü heyelanı bölgedeki en büyük heyelan olarak 3 boyutlu arazi
modeli üzerinde şu şekilde ölçülmüştür:
en üst nokta (heyelan tacı):
doğu:
470662.2188
kuzey: 4535698.0000
üst yükselti: 1241.5737 m.
en alt nokta (heyelanın en alt ucu):
doğu:
470603.7188
kuzey: 4537972.0000
alt yükselti: 800.8126 m.
heyelanın üst noktası ile alt noktası arasındaki uzaklşık:2274.7523 m.
yüzey boyunca uzunluk: 2376.8499 m.
genişliği: 919 m dir.
Şıhlar köyünde görülen heyelan (F29 d4 paftası) büyük bir rotasyonel heyelandır.
Heyelan Eosen flişler üzerinde gelişmiştir. Ana kütle üzerinde ikincil heyelanların
oluştuğu görülmektedir. Heyelan kütlesinin boyu 1055 m, eni ise 500 m kadardır.
Heyelanın alt kotlarında hareketin akma tipi harekete geçtiği gözlenmektedir.
Şekil 1.15. Şıhlar köyündeki kütlesel heyelanın bir görüntüsü
Şekil 1.16. Ovacuma yolu üzerinde görülen dairesel bir kaymanın ayna kısmı
( heyelanın ana kaya olan Kratese flişi de içine aldığı gözlenmektedir)
Şekil 1.17. KAF boyunca (Gerede çayı yamaçlarında) görülen kütlesel bir heyelan olayı
Ayrıca yukarıdaki örneklere ek olarak Kelemen vadi yamaçları, Yenice ilçesinde
Çengeller,Nodullar,Döngeller,Satuk,Tir,Akmanlar,Ömerler ve Manavlar; Ovacuma
ilçesinde Tintin; Eskipazar ilçesinde Doğancılar köy sınırları içerisinde rotasyonel
heyelanların tipik örneklerini görmek mümkündür (Şekil 1.15,1.6 ve 1.17).
1.2.2 Düzlemsel kaymalar
Bu tip kaymalar, süreksizlik yüzeyleri boyunca gelişen sığ derinlikli hareketler
olarak gözlenmektedir.
İnceleme alanında gözlendiği şekliyle iki alt sınıfa ayrımlanabilirler:
1. Tabakalar arası yüzey boyunca gelişen düzlemsel kaya kaymaları;
2. Ana kaya üzerindeki ayrık örtünün hareketi şeklinde gelişen 'düzlemsel moloz
kaymaları'
1.2.2.1 Tabakalar arası yüzey boyunca gelişen düzlemsel kaya kaymaları
Bölgesel genelleme anlamında düzlemsel kaymaların, çoğunlukla tabakalar arası
yüzey boyunca gelişen 'kaya kaymaları' olduğu söylenebilir. İnceleme alanının
önemli bir kesiminde yüzeylenen Kretase ve Eosen flişlerin tabakalı yapısı -yamaç
eğimine paralel olma durumunda- tabakalar arası yüzey boyunca gelişebilecek
kaymaların ön koşulunu oluşturur.
Fliş serisine ait kiltaşı-kumtaşı ardalanmasının temsil ettiği geçirimli-geçirimsiz
yapı ve kiltaşlarının düşük kayma parametrelerine sahip olması bu tip hareketlerin
esas nedenidir.
Ayrıca bölgede çok sık görülen yamaç topuklarının akarsularla aşındırılması ve yol
kazıları ile kaldırılması bu tip kaymaların oluşumunu hızlandıran etkenler olarak
değerlendirilebilir.
Bölgedeki yaygın orman yapısı yüzeysel karekterdeki bu tip hareketlerin stabilitesi
anlamında önemli bir etkendir. Bu nedenle ağaçlık yapının olmadığı alanlarda söz
konusu heyelanların sıklıkla karşımıza çıktığı gözlenmektedir.
Arazide Soğanlı çayı yamaçlarında ( Ovacık yolu boyunca ) genellikle tipik
örnekleri görülebilir. Gözlenen bu tip kaymalar çoğunlukla yüzeysel hareketler
şeklindedir.
Bölge genelinde, bu tip kaymalar rotasyonel kaymalarla karşılaştırılınca daha az
sayıda gözlenmektedir. Kretase flişin aşırı tektonize yapısından ötürü tabakalanma
yönünün çok kısa mesafelerde değişmesi ve dolayısıyla yamaca paralel olma
koşulunun sürekli bozulması düzlemsel kaymaların daha az sayıda oluşmasını
beraberinde getirmiştir. Ayrıca bölgede derin köklü orman alanlarının fazla olması
da bu tip hareketleri oldukca sınırlamıştır. Bu anlamda CBS ortamında yapılan
analizlerde de yamaca paralel tabakalanma alanlarının sınırlı olduğu
görülmektedir.
1.2.2.2. Ana kaya üzerindeki ayrık örtünün hareketi seklinde gelişen
'düzlemsel moloz kaymaları'
Yüzeydeki altere örtü malzemenin, aşınmamış alttaki birim üzerindeki hareketi
seklinde gelişen kaymalar da düzlemsel kayma başlığı altında “moloz kayması”
olarak yorumlanabilir. Bu tip kaymalar Karabük il merkezinde ( Atatürk mahallesi ,
Yeşil mah.) tipik örnekler olarak karşımıza çıkmaktadır. Söz konusu alanlardaki
hareketler üstteki ayrık örtünün, alttaki daha az aşınmış marnlar üzerinde kayması
şeklindedir. Bu anlamda alttaki birimlerin geçirimsiz olması (marn örneğindeki
gibi), yüzey suyunun alt kotlara drene olmasını engelleyerek uygun bir kayma
ortamı yaratacağı açıktır. Ancak bölge genelinde, yüzeydeki ayrık örtünün eğimli
alanlarda önemli kalınlıkta olmaması ve ormanlık alanların fazla olması nedeniyle
bu tip kaymalar karşımıza göreceli olarak sınırlı sayıda çıkmaktadır.
Bölge genelinde, ayrık malzemenin ve yüzey suyunun daha fazla birikebileceği
konkav yapıdaki yamaçlar, vadilerin baş kısımları ve yol şevleri bu tip kaymalar için
daha duyarlı alanlar olarak görülmelidir. Bu tip hareketler baş kısımda kayma
şeklinde başlayıp devamında akmaya dönüşebilir. Ancak harekete kaynaklık eden
mekanizma kayma olduğu için bu gibi hareketler kayma olarak değerlendirilmiştir.
Genel anlamda bölgede ana birimlerin yüzeye yakın olmaları ve geniş ormanlık
yapı düzlemsel moloz kaymalarının göreceli olarak az sayıda olmasına yol
açmıştır.
Düzlemsel kaymaların bazı genel özellikleri tanınmaları, etkileri ve kontrolleri
anlamında ayrıca dikkate alınmalıdır. Söz konusu özellikler aynı zamanda diğer
heyelan tipi olan rotasyonel kaymalardan farklılıkları da vurgular.
Bu özellikler:
. daha yüzeysel olmaları;
. ani gelişip, daha hızlı hareket etmeleri;
. hareketli kütle belli bir dengeye yönelmediği için yamaç eğimi
yatayayaklaşmadıkca hareketin sürekli olması;
. hareket eden kütlenin daha deforme yapıda olması;
Bu nedenlerle hareket eden kütle 'akma' tipi heyelana dönüşebilir.
Bu tip kaymalar 'sonsuz şev modeli' kapsamında yorumlanmalıdır.
Karabük il merkezindeki heyelanlar (Atatürk, Kapullu) bu tip kaymaların tipik
örnekleridir.
Yukarıda belirtilen genel özellikleri dikkate alındığında (bu tip hareketlerin
pratikteki yansımaları):
. hasar verme anlamında etkilerinin fazla olabileceği;
. geliştikleri eğimli alanlarda gerçekte bir denge koşulunun oluşmadığı, sürtünme
değerinin azaldığı ve yağışlı dönemlerde yeni hareketlerin meydana gelebileceği
bilinmelidir (bu durum özellikle merkez mahalleler için önemlidir).
. genelde sığ derinlikli ve yamaca paralel hareketler şeklindedirler. Bu nedenle
topografik yapıda belirgin anomoliler oluşturmazlar ve zaman içerisinde hareket
etmemiş alanlardan ayırt edilmeleri güçleşebilir. Bu anlamda bu tip kaymalarla ilgili
duyarlılığın belirlenmesi daha çok uygunluk şartlarının araştırıldığı (indirek
yaklaşımlar) şeklinde olmalıdır.
Şekil 1.18. Karabük-Ovacık yolu boyunca, Eosen flişlerde gözlenen
düzlemsel kaya kaymaları.
Şekil 1.19. Kelemen vadisinin dik yamaçlarında
kayması (+akması) türünde bir heyelan.
görülen moloz
1.2.3 Akmalar
Bu tip heyelanlar esas olarak topografik yapının kontrol ettiği yüzeysel
hareketlerdir.
Esas olarak ana kayadan bağımsız ayrık birimlerin, viskos sıvıların akmasına
benzer bir hareketi şeklinde tanımlanabilirler. Kayma tipi hareketlerden farklı olarak
kesme yenilmesini temsil eden belirli kayma yüzeyleri boyunca hareket etmezler.
Daha çok hareket eden kütledeki materyallerin bağımsız hareketleri şeklinde
meydana gelirler.
Çalışma alanındaki birimlerin heterojen yapıları nedeniyle akmalar daha çok
moloz akmaları şeklinde karşımıza çıkmaktadır. Bu nedenle harekete katılan
birimler kil boyutundan blok boyutuna kadar geniş bir karışımda görülür. Ayrıca
inceleme alanında vadi yataklarında görülen zeminden ayrılmış ağaç parçaları da
akma hareketine karışabilecektir.
Vadilerin baş kısımları ve çöküntü alanları gibi belirli "konkav" morfolojik alanlar
ayrık malzemenin ve yüzey suyunun birikmesine imkan vermeleri nedeniyle moloz
akmaları için uygun ortamları oluştururlar (Ellen,2003).
Hareket çoğunlukla ilgili alanlarda meydana gelen kaymalarla tetiklenir. Ayrıca
özellikle rotasyonel veya düzlemsel kaymaların topuk bölgelerinde görülebilir (örn:
Derebaşı, Hocalar heyelanı gibi bkz Şekil 1.4,Şekil 1.5,Şekil 1.21,Şekil 1.22
Şekil 1.12). Bu tip akmalar yamaç boyunca veya halihazır vadi yataklarını takip
eden farklı iki hareket şeklinde olabilirler. İnceleme alanının jeolojik ve topografik
özellikleri vadi yataklarını izleyen hareketlerin daha sıklıkla oluşmasına işaret
etmektedir.
Moloz akmaları yamaç eğimine ve içeriğindeki su miktarına bağlı olmak üzere hızı
değişen hareketlerdir. Ancak genellikle hızlı hareketler olarak kabul edilirler.
Harekete geçen kütle herhangi bir denge koşulu oluşturmadığı için yamaç eğimi
yataya yaklaşmadığı sürece kütle hareketini sürdürür. Bu nedenle (özellikle vadi
yataklarını izleyen türde) kütle kaynak alandan çok uzak mesafelere taşınabilir
(bkz Şekil 1.20). Bu şekilde hareket eden malzeme alt kotlarda yelpaze şeklinde
birikir veya akarsuya karışabilir. Kütle içi deformasyonun da çok fazla olması
nedeniyle zaman içerisinde ardışık akmalar ve yıkanmalar tüm kütlenin
taşınmasını beraberinde getirebilir. İnceleme alanında boşalmış yamaç şeklindeki
alanlar çoğunlukla bu tip sürecin sonucu olarak görülmelidir. Bu tip hareketlere ait
kütleler birikinti malzemesi oluşturmadığı alanların dışında; akarsuya karıştıkları
için tanınmaları zordur.
Bu tip hareketler sellenmeyle çok yakın ilişkili hareketler olarak görülmelidir.
Özellikle bölgede orman depolarında istifli tomrukların taşkın anında moloz
kütleleri ile birlikte akabilecekleri göz önünde bulundurulmalıdır. Bölgeye yakın
olması nedeniyle 1989 yılında Kastamonu-Çatalzeytin ilçesinde meydana gelen su
baskını bu anlamda örnek olarak dikkate alınabilir. Söz konusu alanda meydana
gelen su baskını, moloz akması tipindeki heyelanlarla iç içe geçmiş; orman
deposundaki tomruklar ve doğal ağaçlık yapı da ayrık kayaçlara birlikte hareket
etmiştir. Etüdünde bulunduğumuz bu olayda , meydana gelen akmaların çok hızlı
olması nedeniyle önemli ölçüde yıkıcı olmuş ve 28 konutun nakli uygun
görülmüştür.
Şekil 1.20. Yenice-Karabük yolu üzerinde akma tipi
bir heyelan
Şekil 1.21. Rotasyonel bir kaymanın topuk kesiminde meydana gelen
bir akma Yenice-Derebaşı köyü
Şekil 1.22. Rotasyonel bir kaymanın topuk kesiminde meydana gelen
bir moloz akması
2. CBS ORTAMINDA YAPILAN ÇALIŞMALAR
2.1 MODELLEME
Coğrafi Bilgi Sistemi ortamında yapılan modellemenin temel yaklaşımları aşağıda
belirtildiği gibidir:
1. Dünyanın çeşitli yerlerinde yapılan heyelan duyarlılığının tespitine yönelik
çalışmalarda "geçmiş, günümüzün ve geleceğin anahtarıdır" ilkesi
benimsenmiştir(Carrara.A,1995). Bu anlamda geçmiş heyelanların özelliklerinin
gelecek heyelanların tahmininde belirleyici
rol oynayacağı düşünülmektedir.
2. Heyelanla ilgili "hazırlayıcı faktörler (statik faktörler)" heyelan öncesi ve sonrası
değişmediği için heyelan oluşumuyla ilgili daha doğru değerlendirmeye olanak
verirler.
Bu faktörler:
• kayaç tipi
• yamaca paralel tabakalanma
• yamaç eğimi
• yamaç yönü
• yamaç şekli
• faylara uzaklık
• akarsularla ilişki
Bunun yanında tetikleyici faktörlerin (deprem ivmesi ve aşırı yağış) heyelanın
oluşum anındaki değerleri çoğu zaman bilinmemektedir.
Ayrıca bu faktörler zamana göre değişen çok farklı değerlere sahip olduklari için
depremde olduğu gibi geri dönüş periyodlarını hesaplamak mümkün
olamamaktadır. Bu nedenlerden ötürü birçok araştırmacı modellemeyi:
•
statik faktörler üzerinde geliştirmiştir (Carrara vd.,1991);
•
bir doğa olayının belli bir zaman aralığında olma olasılığını ifade eden “tehlike"
terimi yerine "duyarlılık" terimini kullanmayı tercih etmiştir(Brabb,1984).
Yukarıda belirtilen nedenlerden ötürü modelleme statik faktör olarak belirlenen
jeolojik ve jeomorfolojik veriler üzerinde geliştirilmiştir.
Çalışma ölçeğine uymadığı ve mekansal bütünlüğü olmadığı için jeoteknik veriler
modellemeye katılmamıştır. Ancak jeoteknik verilerin olduğu alanlar için stabilite
analizleri yapılarak değerlendirme desteklenmiştir.
3. Modelleme esas olarak geçmişte olmuş heyelanlarla, ilgili faktörlerin mekansal
anlamda istatiksel ilişkisidir. Bu nedenle istatiksel analize cevap verecek alanlar
test alanı olarak seçilmiş ve mekansal ilişkiler tespit edilerek test alanı dışındaki
alanlar için genellemeye gidilmiştir. İnceleme alanında heyelanların en yoğun
görüldüğü Yenice ilçesi ve civarında, Ovacuma ilçesi ve civarinda, Eskipazar ilçesi
ve civarinda test alanları seçilmiştir (bkz şekil 2.1).
4. Heyelan olayını tek bir faktörün ürünü olmaktan çok çeşitli faktörlerin sonucu
olarak ele almak daha doğru olacaktır. Heyelan faktörleri coğrafi konuma göre
değişen etkilerle heyelan olayını şekillendirirler. Dolayısıyle "çoklu değişken
istatiksel analizinin" heyelan gelişiminin doğasına uygun bir yaklaşım olduğu
söylenebilir. Çoklu değişken istatiksel analiz metodu olarak "Mantıksal Regrasyon
metodu" benimsenmiştir.
5. Daha önce de bahsedildiği gibi farkli tipteki heyelanlar, heyelan oluşturan
faktörlerle farklı mekansal ilişkiler içerisindedir. Bu nedenle heyelanların farklı
tiplerine göre farklı modellemeler yapılmıştır. Bölgede en sık görülen heyelan tipi
olan rotasyonel kaymalar, genel heyelan haritasında esas alınmıştır.
Şekil 2.1 Bölgede modelleme için seçilen test alanları
2.2 MEKANSAL ANALİZLER
Mekansal analizler dört ana adımda gerçekleştirilmiştir:
2.2.1. Heyelan envanter haritasının oluşturulması;
2.2.2. Heyelan faktör haritalarının oluşturulması;
2.2.3. Mekansal analizlerle heyelan duyarlılık değerlerinin belirlenmesi;
2.2.4. Heyelan duyarlılık değerlerinden göreceli kalitatif zonların
oluşturulması
2.2.1 Heyelan Envanter Haritası
Heyelan envanter haritası esas olarak arazi incelemelerine dayanır.
Geçmiş dönemlerde oluşmuş heyelanlara ait kaynak zonların 1:25000 ölçekli
topografik haritada sınırlarının belirlenmesi ve sınıflandırılması bu çalışmanın ana
unsurlarını oluşturur. Bu çalışmada kullanılan enventer tipi olarak belirli bir
döneme ait heyelanlar değil, tüm jeolojik dönem boyunca olmuş heyelanlar dikkate
alınmıştır.
Envanter ve ilgili veri tabanında aşağıda belirtilen detaylar bulunmaktadır:
. heyelanın belirli bir sınıflamaya göre (temel olarak Varnes,1978 e göre) tipi;
. ana kayayı kapsayıp, kapsamadığı;
. hızlı veya yavaş nitelikte olduğu;
. arazi tespitine göre oluşum nedenleri;
. yeni veya eski oluşu
Özellikle envanter haritasında heyelanın oluştuğu alanların (kaynak zonların)
hareket eden kütlenin biriktiği alanlardan ayırt edilmesi önemlidir.
Şekil 2.2 Ovacuma ilçesi (F29 paftası) civarında bir alanın heyelan envanter
haritası
Heyelan envanter haritası oluştururken özellikle büyük ve eski heyelanların
sınırlarının tespitinde zorluklar oluşabilmektedir. Özellikle bitki örtüsünün yoğun
olduğu alanlarda söz konusu tespit daha da güçleşmektedir. Bu gibi durumlarda
heyelanı farklı noktalardan gözlemleme uygun olacaktır. Belirlenen heyelan
sınırlarının daha sonra arazi modeli veya rölyef haritası ile kontrolü yapılabilir.
Şekil 2.3 Hocalar köyü heyelanının 3 boyutlu arazi modeli üzerindeki görünümü
(boy:2300 m en:900 m)
2.2.2.Heyelan faktör haritalarının oluşturulması
2.2.2.1. Jeolojik Harita
Jeolojik Harita olarak MTA'ca hazırlanan 1:25000 ölçekli sayısal harita
kullanılmıştır (Şekil 1). Mekansal analizde kullanılan jeolojik harita arazinin
karmaşık yapısı da dikkate alınarak 10 m lik gridlerden oluşan raster yapıya
çevrilmiştir. Söz konusu 10 m. lik gridler, birim alan olarak kabul edilmiştir.
İnceleme alanını büyük bir kesiminde yüzeylenen fliş tipi birimler tabakalı yapıları
nedeniyle düzlemsel kayma anlamında ayrıca modellenmiştir. Bu kapsamda nokta
ölçüm şeklindeki tabakalanma doğrultu/dalım değerlerinden:
1. "krig-interpolasyon" yöntemi ile tabakalanma yönü haritası
2. tabakalanma eğim haritası oluşturulmuştur.
Daha sonra yamaç yönü ve yamaç egimi haritasıyla "yamaca paralel
tabakalanma haritası" oluşturulmuştur.
Şekil 2.4 F29 paftasında fliş tipi birimlerin tabakalanma yönünü
gösteren mekansal analiz çıktısı.
Şekil 2.4 deki haritanın histogram şeklinde yorumlanması ile F29 paftasında fliş
tipi birimlerin ağırlıklı olarak güney doğuya dalım yaptığı söylenebilir (Şekil 2.5)
Şekil 2.5. F29 paftasında fliş tipi birimlerin azimut cinsinden tabakalanma
dalım yönü dağılımı
Şekil 2.6 F29 paftasının bir bölümüne ait yamaca paralel
tabakalanma haritası kırmızı alanlar tabakalanmanın
yamaca paralel olduğu alanları göstermektedir.
Yamaca paralel tabakalanma koşulu belirli eğim kategoriyle düzlemsel kayma
duyarlılığını ifade etmektedir. Ancak bölgenin çok sık aralıklı kıvrımlı yapısı
nedeniyle yamaca paralel tabakalanmanın oluştuğu alanlar oldukca sınırlıdır. Bu
nedenle heyelan haritasında en yoğun gözlenen heyelan tipi olduğu için
rotasyonel kaymalar esas alınmıştır.
2.2.2.2 Arazi Yükseklik Modeli
Arazi yükseklik modeli inceleme alanının yüzey şeklini belirleme anlamında temel
haritadır. Yamaç eğimi, yamaç yönü, yamaç şekli, vadiler ve havza sınırları gibi
tematik haritalar Arazi Yukseklik Modeli kullanılarak oluşturulmuştur.
Arazi Yükseklik Modeli 1:25000 ölçekli harita Genel Komutanlığına ait sayısal eş
yükselti haritalarının "spline tension" metodu ile interpole edilerek "raster" yapıda
oluşturulmuştur. Mekansal analize ve bu haritadan üretilecek diğer haritaların arazi
ile uyumluluğuna cevap vermesi için 10 m. lik birim alanlar oluşturulmuştur.
“Çapraz Doğrulama” tekniği ile Spline Tension interpolasyon metodu için gerekli
en uygun parametre değerleri seçilmiş ve aynı zamanda hata kontrolü yapılmıştır.
Şekil 2.7 F29 paftasına ait Arazi Yükseklik Modeli
Üç boyutlu Arazi Yükseklik Modeli büyük heyelanların sınırlarının ve boyutlarının
belrlenmesi için de kullanılmıştır.
1. Topografik eğim haritası
Topografik eğim heyelanların öncelikli faktörlerinden biridir. Arazi Yükseklik Modeli
haritasından 10 m lik çözünürlükte üretilmiştir. 5 derecelik aralıklarla
kategorilendirilmiştir.
Heyelan yamaç eğimi ilişkisi modele dahil edilirken özellikle dairesel yüzeyli
kaymalarda yamaç eğiminin heyelan sonrası önemli oranda değişmesi nedeniyle
heyelan öncesi topografik eğimin bulunması ve modellemede de bu değerlerin
kullanılması uygun görülmüştür.
Modellemeye dahil edilmeyen ancak yorumu desteklemek amacıyla eğim kayaç
tipi ilişkisini ifade eden analizler ayrıca yapılmıştır.
Şekil 2.8 F29 paftasının bir bölümüne ait topografik eğim haritası
2. Yamaç Yönü Haritası
Yamaçların yönü heyelan duyarlılığının klimatolojik şartlarla ilişkisini kurmak
anlamında bir çok araştırmacının da dikkate aldığı bir faktördür. Özellikle kuzeye
bakan yamaçlarda zemindeki nem oranının güneye bakan yamaçlara göre daha
fazla, buharlaşmanın daha az olacağı düşüncesiyle modellemeye katılmıştır.
Ancak inceleme alanında 1985 yılında meydana gelen heyelanların ani kar
erimelerinin sonrasında oluştukları bilinmektedir (Aşcıoğlu). Bu anlamda güneye
bakan yamaçlarda da ani kar erimelerinin daha fazla olabileceği gözden uzak
tutulmamamalıdır.
Yamaç yönü haritası, düzlemsel kaya kaymalarının modellenmesinde yamaca
paralel tabakalanma haritasının oluşturulması için kullanılmıştır.
3. Yamaç şekli haritası
Bu harita konkavite haritası olarak da isimlendirilebilir.
Özellikle vadilerin baş kısımlarında, çanak şeklindeki birikinti alanlarında ve
yamaçların deprasyon niteliğindeki yapılarında ana kayadan bağımsız; değişik
tane boyutundaki malzemenin hareketi şeklinde gelişen heyelanlarda yamaç şekli
önemli bir duyarlık parametresi olarak ele alınmalıdır (Pike,2003).
Yamaçların "konkav" olması durumunda:
. ayrık malzemenin yamaç üzerinde daha fazla birikebileceği;
. yüzey suyunun yamaçta daha fazla yoğunlaşabileceği çeşitli araştırmacılarca
kabul edilmektedir (Dietrich vd.,1982;Ellen,2003; Pike,2003).
Özellikle moloz akması tipindeki heyelanlar yüzey morfoloji ile çok yakın ilişki
içerisinde olan, yamaç geometrisinin direkt etkisinin görüldüğü heyelanlardır. Bu
nedenle konkavite ilişkisi mutlaka dikkate alınmalıdır (Coraminas vd., 1996).
Bu çerçevede yamacın ekseni boyunca tasarlanan dik yüzeydeki eğim değişimini
ifade eden "profil kıvrımlılık" kullanılmıştır.
Bütün haritalarda olduğu gibi konkavite haritasında yamaçlar konkav, konveks ve
düz olarak ayrımlanması amacıyla yamaç şekli haritası oluşturulmuştur.
Şekil 2.9 F29 paftasında Konkavite haritasının bir bölümü
4. Akarsu Haritası
Akarsular bölgedeki heyelanların oluşumunda veya yeniden aktivite kazanmasında
önemli bir yer tutar. Geçmiş yıllarda meydana gelen birçok heyelanın su baskını ile
aynı dönemlerde olduğu bilinmektedir. Özellikle 1998 Batı Karadeniz Su Baskını
ve Heyelan olayları su baskını heyelan ilişkisinin en çarpıcı örneğini
oluşturmaktadır. Söz konusu dönemlerde akarsular yatay yönde daha fazla
genişleyebilmekte ve yataklarını değiştirmektedir. Dolayısıyla yamaç topuklarını
daha fazla aşındırmaktadır. Bilindiği gibi yamaç topukları yamacın diğer
kesimlerine göre daha düşük güvenlik katsayısına sahiptir ve yenilmelerin çoğu
yamaç topuklarından başlar (Zaruba ve Mencl, 1962). Ayrıca moloz akması
tipindeki heyelanlar çoğunlukla kuru dere yatakları boyunca gelişmektedir.
Arazi modeli haritası kullanılarak bütün bölge için akarsu ve kuru dere yataklarını
gösteren tematik harita üretilmiş ve modellemeye katılmıştır.
Şekil 2.10 Akarsu ve kuru dere yataklarını gösteren haritanın bir bölümü
Şekil 2.11 F29 paftasının bir bölümüne ait alt havza haritası
Ayrıca modellemeye direkt olarak katılmasa da mekansal tanımlamaya ve
yorumlamaya destek olacak değişik mekansal analizler yapılmıştır:
Şekil 2.12 F29 paftasında (Soğanlı Çayı) ait iki komşu alan arasındaki
yükselti farkının gösterildiği harita
İki komşu birim alan arasındaki yükseklik farkının belirlenmesi için “enyakın
komşuluk ilişkisi” analizi yapılarak bu alanlarla ilgili tematik haritalar üretilmiştir
(şekil 2.12). Söz konusu analizler arazinin relatif rölyefine ek olarak faylı ve
topografik çizgiselliklerin bulunduğu alanların ön belirlenmesinde de kullanılmıştır.
Heyelan açısından en önemli kayaç tipi olan Kratese ve Eosen flişdeki yüzdesel
topografik eğim dağılımının bulunması için ayrıca mekansal analizler yapılmıştır.
Şekil 2.13 ve şekil 2.14 den de görülebileceği gibi söz konusu birimler orta eğim
grubunda yoğunlaşmaktadır. Kretase flişlerdeki yüksek eğimli alanların Eosen
flişlere nazaran daha fazla olduğu görülmektedir.
Şekil 2.13 F29 paftasındaki modelleme alanında Kratese flişdeki
topografik eğimlerin yüzdesel dağılımı.
Şekil 2.14 F29 paftasındaki modelleme
topografik eğimlerin yüzdesel dağılımı.
alanında
Eosen
flişdeki
2.2.2.3 Mekansal analizlerle heyelan duyarlılık değerlerinin belirlenmesi
Mekansal analizler kapsamında, öncelikle uygulanacak yöntemin belirlenmesi
amacıyla, dünya üzerinde yapılan değişik çalışmalar incelenmiştir. Özellikle
Carrara, S.Elen ve bir çok araştırıcının tercih ettiği “çok değişkenli istatiksel analiz”
metodu bu anlamda dikkate değer bir yöntem olarak görülmektedir. Heyelan
olayının tek bir faktörün ürünü olmaktan çok birçok faktörün ortak bir sonucu
olması bu tip çalışmalarda çoklu regrasyon yöntemini ön plana çıkarmaktadır.
Öncelikle çoklu istatiksel analizlerin genel bir yaklaşımı olarak heyelanla faktör
değişkenler arasında ikili ilişki aranmıştır. Bu anlamda heyelan - kayaç tipi;
heyelan – yamaç eğimi; heyelan – yamaç şekli; heyelan – yamaç yönü ilişkisi
araştırılmıştır.
Özellikle heyelan – kayaç tipi ilişkisinin çok belirgin olduğu görülmektedir.
Çizelge 2.1 F28 paftasında heyelan envanterinin
kayaç tipi haritası üzerindeki dağılımından elde edilen
birim alan sayılarını ifade eden frakans tablosu
gösterilmektedir. “0” heyelanın olmadığı alanları, “1”
heyelanlı alanları temsil etmektedir.
Hey
Geo
0
Kta
Ktac
Ku
Kus
Ky
PEy
Qa
Tc
Ty
565202
9062
1891402
129628
551098
473840
211326
79392
29840
1
0
0
209782
0
528
0
0
0
0
Çizelge 2.1 de özellikle arazide tespit edilen heyelanlarla Ku - Kretase fliş serisi
istatiksel anlamda belirgin bir ikili ilişkisi gözlenmektedir. Ayrıca Afet İşleri Genel
Müdürlüğünün 1950-2000 yılları arasında yaptığı heyelan etütlerinde de heyelan
nedeniyle nakli uygun görülen yerleşim birimleri CBS ortamına taşındığı zaman
Ku-Kretase fliş serisi ile çakıştığı gözlenmektedir (Şekil 1.1).
Mantıksal regrasyonun heyelan modellemesine uygulanması:
Mantıksal regrasyon heyelan duyarlılık haritalarının oluşturulmasında yaygın
olarak kullanılmaktadır (Bernknopf vd., 1988, Jade ve Sarkar 1993, Wieczorek vd.,
1996, Atkinson and Massari 1998, Guzzetti vd., 1999, Gorsevski vd., 2000, Lee ve
Min 2001, Dai vd., 2002, Dai ve Lee 2002, 2003 ve Ohlmacher and Davis, 2003).
Çok değişkenli istatiksel analizler içerisinde “Mantıksal Regrasyon”, heyelan
duyarlılık değerlerinin bulunmasında yöntem olarak seçilmiştir.
Mantıksal regrasyon heyelan modellemesinde uygunluk anlamında önemli
avantajlara sahiptir:
. Mantıksal regrasyon “kategorik (alfa numerik)” bağımsız değişkenlerin analizine
imkan verir. Örneğin kayaç tipi kategorik bir veri tipidir. Bu şekliyle parametre
olarak kullanılabilir.
. Bağımlı değişkenin normal dağılım göstermediği durumlarda lineer olmayan bir
yöntem olarak kullanılabilir.
. Bağımlı değişkenin ikili değere sahip olması durumunda tercih edilen bir
yöntemdir. Geliştirdiğimiz modelde bağımlı değişken, heyelan var / heyelan yok
şeklindeki birim alan sayılarını içeren bir veri yapısına sahiptir Heyelan envanteri
modelde bu amaçla oluşturulmaktadır.
. Heyelan varlığı koşuluna göre faktör kombinasyonlarına ait probabilistik değer
üretebilir.
Heyelan duyarlılığın tespiti anlamında Mantıksal regrasyon heyelan faktör
kombinasyonlarına ait birim alan sayısı esas alınarak yapılmıştır.
İlk aşamada CBS ortamında faktör haritalar ile heyelan envanter haritasından
frekans tablosu oluşturulmuştur. Şekil 2.16 de sırasıyla kayaç tipi, yamaç eğimi ve
diğer faktörlerin kategori numaraları ile belirtilen kombinasyona karşılık düşen
heyelanlı ve heyelansız birim alan sayısı değerleri (son iki kolon) bulunmuştur.
Şekil 2.15. heyelan faktörlerinin istatiksel dağılımına ait frekans tablosunun bir
bölümü
Heyelan olma olasılığının (P), olmama olasılığına (1-P) oranının doğal logoritması
genel Mantıksal regrasyon formulünü ifade etmektedir.
Söz konusu formül heyelan modellemesinde X1,X2... heyelan faktörlerini, a sabiti,
b1,b2... katsayıları ifade etmektedir. Heyelan faktörlerinin kendi aralarında ilşkili
olabileceği düşüncesiyle interaktif parametreler üretilmiştir. Örneğin kayaç tipi ile
yamaç eğimi kendi aralarında ilişkili olabileceği için farklı kayaç tipine karşılık
değişen eğim değerleri için bu şekilde bir parametre üretilerek analiz yapılmıştır.
Ayrıca istatiksel anlamda etkisi olmayan parametreler modelden çıkarılmıştır.
Bu formülden olasılığa geçiş:
formülüyle olacaktır. Söz konusu olasılık değerleri, heyelan faktörlerini içeren grup
kombinasyonun heyelan olma olasılığını ifade eden numerik değerlerdir (Şekil
2.17).
Şekil 2.16 heyelan faktörlerinin oluşturduğu kombinasyonlar ve heyelan olma koşuluna ait
olasılık değerleri (son sütun)
Bu değerlerin CBS ortamına yeniden taşınıp kategorilendirilmesi ile göreceli
heyelan duyarlılık değerleri üretilmiştir. Söz konusu kategorilendirme yapılırken
duyarlılık değerlerinin dağılımı esas alınmıştır (şekil 2.17 ).
Şekil 2.17 F28 paftasında yapılan modellemede heyelan olma koşulu ile igili olasılık dağılım.
Bu grafik esas alınarak göreceli heyelan duyarlılık değerleri oluşturulmuştur.
Bölgenin farklı 3 kesiminde oluşturulan modellerin kontrolü şu şekilde
yapılmıştır:
. “Çapraz doğrulama” anlamında mevcut heyelanların belli bir kesimi (takriben
%60 ı) üzerinde modelleme yapıp; modelleme sonuçlarını modellemeye
katılmayan heyelanlarla karşılaştırılmıştır;
. Üretilen duyarlılık değerleri farklı modelleme alanlarında test edilmiştir.
Örneğin 1.modelin duyarlılık değerleri, 2. modelleme alanlarında uygulanmış
ve sonuçlar gözlemlenmiştir;
. Belirli heyelan duyarlılığına sahip olması beklenen alanların, heyelan
duyarlılık haritasındaki yeri araştırılmıştır. Örneğin ana akarsuların veya
heyelan açısından çok dirençli kayaçların 1. zonda olup olmadığı gözlenmiştir.
Benzer şekilde mevcut heyelanların 3. veya 4. zonda olup olmadıkları kontrol
edilmiştir.
Bölgenin Genelleştirilmiş Heyelan Duyarlılık Haritası
•
•
•
Geliştirilen heyelan duyarlılık haritasında bölge genelinde en fazla görülen
heyelan tipi olan rotasyonel kaymalar esas alınmıştır.
Heyelan duyarlılık değerleri 1 ile 4 arasında değişen “göreceli” zonlarla
temsil edilmektedir.
Heyelan zonları gelecekte olması muhtemel kaynak zonları şeklinde
yorumlanmalıdır. Heyelanların etki derecelerini temsil etmezler.
1 nolu heyelan zonu: Bölge genelinde mevcut heyelanların en az görüldüğü
mekansal koşulları temsil etmektedir. Dolayısıyla heyelan olma olasılığının
göreceli olarak en düşük olduğu alanlar olarak yorumlanmalıdır. Meydana
gelebilecek heyelanlar bölgesel anlamda yayılım göstermeyen lokal heyelanlar
şeklinde olabilir.
2 nolu heyelan zonu: Orta düzeyli heyelan duyarlılık zonunu temsil etmektedir.
Mevcut heyelanların sık görülmediği fakat gelecekte heyelanların (yüksek bir
olasılıkta olmasa da ) meydana gelebileceği alanları ifade etmektedir.
3 nolu heyelan zonu: Yüksek düzeyli heyelan duyarlılık zonunu temsil
etmektedir. Bölgede tespit edilen mevcut heyelanların mekansal koşullarının
çoğu bu zona karşılık düşmektedir. Dolayısıyla gelecekte meydana gelebilecek
heyelanların bu zon içerisinde olma olasılığı yüksektir.
4 nolu heyelan zonu: En yüksek düzeyli heyelan duyarlılık zonunu temsil
etmektedir. 3 nolu heyelan zonuna ait duyarlılık değerlerinin en yüksek
değerlerinden oluşturulmuştur. Gelecekte meydana gelebilecek heyelanlar en
yüksek olasılıkla bu zonun sınırları içerisinde olacaktır.
Şekil 2.18 Karabük ilinin genelleştirilmiş heyelan duyarlılık Haritası
Ayrıca, daha az sıklıkta görüldükleri ve bölgesel yayılımı olmadığı için belirli
alanlar için; Yenice bölgesinde “moloz akması duyarlılık haritası” ve F29
paftasında düzlemsel kayma duyarlılık haritası üretilmiştir.
Şekil 2.19 Moloz akması duyarlılık haritası
Şekil 2.20 Düzlemsel kaya kayması duyarlılık haritası
Kullanılan Programlar:
•
•
•
•
Bilgisayar sistemi olarak “LINUX”.
Coğrafi Bilgi Sistemi ortamında yapılan çalışmalarda yazılım olarak “GRASS”.
Mekansal analizlerde GRASS ile birlikte R-Stat.
Veri Tabanı olarak PostgreSQL kullanılmıştır.
3. SONUÇ VE ÖNERİLER
Karabük il genelinde heyelan duyarlılığının tespitine yönelik çalışmamızda ana
hatları aşağıda belitilen sonuçlar çıkarılmış ve ilgili öneriler getirilmiştir:
1. İlin önemli bir kesiminde heyelan olayı afet boyutuna ulaşmış ve yerleşim
birimlerini direkt olarak etkilemiştir. Afet İşleri Genel Müdürlüğünce 19502000 yılları arasında yapılan heyelan etütlerinde toplam 1532 konutun
heyelandan etkilendiği belirlenmiş ve nakil yolu ile korunmaları uygun
görülmüştür.
2. 1985 yılında ani kar erimeleri sonrası ve 1998 yılında aşırı yağışlarla birlikte
bölgesel yayılımlı heyelanlar meydana gelmiştir. Gelecek yıllarda da benzer
iklimsel koşullarda yeni heyelanların meydana gelmesi veya eski heyelanların
yeniden aktivite kazanmaları beklenilmelidir.
3. Bölgedeki heyelan olayları belirli jeolojik birimlerde gelişmektedir. Özellikle,
Yenice, Ovacuma, Ovacık ve Eskipazar ilçelerinin bazı kesimlerinde
yüzeylenen Kratese yaşlı fliş, Eosen yaşlı fliş ve Olistostrom tipi birimlerde
heyelan yoğunluğu artmaktadır.
4. Meydana gelen heyelanların çoğunlukla ana kayayı da içine alan, kütlesel,
dairesel kayma yüzeyine sahip hareketler (rotasyonel heyelanlar) oldukları
söylenebilir. Bunun yanında tabakalanma yüzeyleri boyunca gelişen
düzlemsel kaymalar ve moloz akmaları gibi yüzeysel hareketlerde
gözlenmektedir (heyelanlarla ilgili ortamsal yorumlar 1. bölümde
detaylandırılmıştır).
5. Genelleştirilen heyelan duyarlılık haritasında, bölgede en sık gözlenen
heyelan tipi olan dairesel kayma tipindeki heyelanlar esas alınmıştır. Ancak
belirli alanlar için de moloz akması ve düzlemsel kayma duyarlılık haritaları
oluşturulmuştur.
6. Güncel dairesel kayma tipindeki heyelanlar, çoğunlukla eski heyelan
kütlelerinin yeniden aktivite kazanmaları şeklinde oluşurlar. Eski heyelan
kütlelerinin yeniden aktivite kazanma olayının: a. Ani yeraltı suyu
yükselmeleri b. Yamaç topuklarının akarsular tarafından veya yol yarmaları ile
aşındılması c. Deprem dalgalarının yarattığı tetiklemeler şeklinde olduğu
söylenebilir. Bölgede en yaygın heyelan aktivitesi 1985 ve 1998 yıllarında
olmuştur. 1985 yılı heyelanları ani kar erimeleriyle tetiklenirken; 1998 yılı
heyelanları aşırı yağış ve sellenmeyle tetiklenmiştir. Bu nedenle meteorolojik
etkenlerin önde gelen heyelan tetikleyici unsurlar olduğu söylenebilir. Bunun
yanında depremlerin tetiklediği lokal heyelanların varlığı bilinmektedir. 1944
Gerede depremi sırasında Karabük merkezde ve Eskipazar (Hocaköy' de)
kütlesel heyelanlar meydana gelmiştir.
7. Yakın geçmişte heyelan olayları sel afeti ile birlikte meydana gelmiştir (1998).
Bu anlamda sellenmenin yamaç topuklarının önemli derecede aşınmasına
neden olması nedeniyle heyelan aktivitesi artmıştır. Buna karşılık aynı
dönemde heyelan sonucu kayan kütleler vadi yataklarını tıkayarak söz
konusu derelerin taşmasına ve daha fazla su baskınına neden olmuştur.
8. Çalışmamız sonucu üretilen heyelan duyarlılık haritası 1:25.000 ölçekte
genel bir değerlendirme haritasıdır. Bu anlamda 1:1000 - 1:5000 ölçekli imar
planına esas jeolojik ve jeoteknik çalışmaların yerini alamaz. Ancak söz
konusu çalışmalara baz teşkil edebilir. Bu nedenle yeni yerleşim ve yeni
mühendislik yapıları öncesinde henüz herhangi bir heyelan olayının
gözlenmediği; fakat heyelan duyarlılık haritasında heyelan potansiyelinin
yüksek görüldüğü alanlarda (3 ve 4 dereceli alanlarda), heyelan olma
olasığının yüksek olduğu bilinmelidir. Bu amaçla bu alanlarda daha büyük
harita ölçeğinde (1:1000-1:5000) jeolojik-jeoteknik çalışmaların yapılması ve
bu kapsamda
yeraltı suyu derinliği ve deprem ivmesi gibi dinamik
parametrelerin de dikkate alınması uygun olacaktır.
9. Mevcut heyelanların derin kayma yüzeyine sahip olmaları durumunda
mühendislik tedbirleri ile durdurulmaları zorlaşabilecektir. Ayrıca bu tip
kaymalar üzerinde ana kütleden bağımsız hareket edebilen ikincil heyelanlar
da gelişerek komplike bir yapı oluşabilir. Bölgede görülen dairesel kaymaların
topuk ötesinde akma tipi heyelanlar oluşabilmektedir. Bu tip heyelanlardan
kaçınma veya sahanın terkedilmesi en uygun çözüm olarak görülebilir.
10.Tabakalanma yüzeyleri boyunca gelişen düzlemsel kaya kaymaları, yüzeysel
hareketler oldukları için mühendislik tedbirleri ile önlenmeleri mümkündür.
Henüz hareket etmemiş, yamaca paralel tabakalanmanın ve yamaç eğiminin
150 den büyük olduğu alanlar bu tip hareketler için uygun ortamlardır. Söz
konusu heyelan tipi ani gelişen ve hızlı hareket eden yapısı ile önemli
hasarlara neden olabilir. Bu heyelana özgü potansiyel alanlarda da
mühendislik tedbirleri düşünülebilir.
11.Moloz kaymaları ve akmaları hızlı ve özellikle doğal drenej alanlarını takip
etmeleri durumunda, hareket eden kütlenin önemli mesafeler katettiği, afet
boyutuna ulaşabilecek heyelanlar olarak dikkate alınmalıdır. Bu anlamda
kuru dere yataklarında biriken malzemenin zaman içerisinde harekete
geçebileceği gözden uzak tutulmamalıdır.
12.Tüm heyelan tipleri için özellikle yamaç topuklarındaki aşınmalar yamaçların
harekete geçmesini sağlayan bir etkendir. Yamaç topukları akarsular ve yol
kazıları ile aşınmaktadır. Bu nedenle yamaç topuklarının heyelan gelişimi
anlamında dikkate alınması uygun olacaktır.
13.Özellikle yüzeysel tipteki heyelanlarda ağaçlık yapının önemli bir heyelan
önleyici etken olduğu bilinmelidir. Bu nedenle ormanlık yapının korunarak
geliştirilmesi doğru bir yaklaşım olacaktır.
14.Yüzey sularının zemine sızmadan ortamdan uzaklaştırılmaları yamaçların
stabilitesi anlamında önemli önlemler olarak bilinmelidir. Bu nedenle özellikle
3. ve 4. heyelan duyarlılık alanlarında her türlü yapım sırasında yüzey
drenajlarının geliştirilmesi öngörülebilir.
Raporu Hazırlayan:
Jeo.Müh. Ahmet TEMİZ
Afet İşleri Genel Müdürlüğü
[email protected]
Kaynakça
Aşcıoğlu,S., Afet İşleri Genel Müdürlüğü-Afet Etüt Daire Başkanlığı, sözlü görüşme
Baykal,F.,1971. Historik Jeoloji, Karadeniz Teknik Üniversitesi Yayınları No:38, İstanbul.
Bernknopf, R.L., Cambell, R.H., Brookshire, D.S., Shapiro, C.D., 1988. A probabilistic approach to
landslide hazard mapping in Cincinnati, Ohio, with applications for economic evaluation. Bulletin
of the International Association of Engineering Geology 25, 39 56.
Brabb E.E., 1984. Innovative approaches to landslide hazard mapping. Proceed. IV Int. Symp.
Landslides, Toronto, v. 1, 307-324
Carrara,A.,1991. 'GIS techniques and Statistical Models in Evaluating Landslide Hazard', Earth
Surface Processes and Landforms.,John Wiley & Sons, Vol 16,427-445
Carrara, A., 1995. 'GIS-based techniques for mapping landslide hazard'- web page, cnr-irpi,
Perugia
Corominas, J., 1996. Debris Flow, Landslide Recognition Rep No 1 of the European Commission
Environment Programme Contract No. EV5V-CT94-0454, pp 173.
Dai, F.C., Lee, C.F., 2002. Landslide characteristics and slope instability modeling using GIS
Lantau Island, Hong Kong. Geomorphology 42, 213 238.
Dai, F.C., Lee, C.F., 2003. A spatiotemporal probabilistic modeling of storm-induced shallow
landsliding using aerial photographs and logistic regression. Earth Surface Processes and
Landforms 28, 527 545.
Ellen, S., 2003. yazılı görüşme(ileti), USGS, [email protected]
Gorsevski, P.V., Gessler, P., Foltz, R.B., 2000. Spatial prediction of landslide hazard using logistic
regression and GIS. 4th Int. Conference on Integrating GIS and Environmental Modeling,
Alberta, Canada. 9 pp.
Ketin.İ.,1944. Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi, Türkiye Deprem Resimleri
3775-1
Pike, J., yazılı görüşme(ileti), USGS, [email protected]
Reineck, H. E. ve Singh J. B.,1980. Depositional Sedimentary Environments (New York: SpringerVerlag )
Tokay,M., 1952. Ereğli, Alaplı, Kızıltepe, ve Alacağız arasında bulunan bölgenin jeolojik etüdü
hakkında, MTA dergisi, 46/47, Ankara
Tokay,M., 1962. Amasra bölgesinin Jeolojisi ve karboniferde gravite yoluyla bazı kayma olayları:
MTA dergisi, 58, Ankara.
Varnes, D.J. 1978. "Slope Movement Types and Processes" in R.L. Schuster and R.J. Krizek
(eds.), Landslides, Analysis, and Control, Special Report 176, Washington, D.C.: Transportation
Research Board, pp. 12-33.
Zaruba.Q ve Mencl.V., 1982, Landslide and their control, Elsevier Scientific Publishing Company,
55-59, Amsterdam-Oxford-New York.