2. Ani Taşkın Nedir? Ani Taşkın Erken Uyarı Modeli Nasıl Çalışır?

Ani Taşkın, Dünya Meteoroloji Teşkilatı (WMO) tarafından "nispi olarak yüksek pik debiye sahip kısa süreli taşkındır" şeklinde tanımlanmıştır. Amerikan Meteoroloji Cemiyeti’nin (AMS) Ani Taşkın tanımı ise "şiddetli yağış sonucunda nispi olarak küçük alanlarda meydana gelen, çok kısa bir sürede gerçekleşen ve önceden uyarı verilme şansı az olan, debinin aniden yükselmesi ve alçalmasıdır" şeklindedir.

Ani Taşkın Erken Uyarı Modelinin (FFGS) amacı herhangi bir alt havzadaki ani taşkın olabilirliliğini hesaplamak ve uyarı ürünleri elde etmektir. Ani Taşkın Erken Uyarı Sistemi ile Nehir Taşkın Tahmini ve Erken Uyarı Sisteminin birbirinden ayırt edilmesi önem arz etmektedir. ABD ve Avrupa ülkeleri dâhil olmak üzere birçok ülkenin meteoroloji teşkilatlarında Ani Taşkın Erken Uyarı Sistemi ile Nehir Taşkın Tahmin sistemi birlikte çalıştırılmaktadır.

Şekil 3’de FFGS modeli akış şeması verilmiştir. Modelin ilk kurulumu ve parametrelerinin belirlenmesi için geçmiş meteorolojik ve hidrolojik veriler ile topografya verileri kullanılmaktadır. Modelin operasyonel çalışması için gerekli olan veriler yağış, sıcaklık, buharlaşma ve toprak nemidir. Modelde kullanılan yağış verileri Uydu, RADAR ve yer gözlemleri olmak üzere üç ana kaynaktan elde edilmektedir. Sistem tarafından kullanılan hidrometeorolojik modeller ise şunlardır: kar (SNOW-17), toprak nemi (SAC-SMA), yüzey akış eşik ve ani taşkın erken uyarı modelleridir. Modellerin ihtiyaç duyduğu gerçek zamanlı hidrometeorolojik veriler ise WMO Küresel Telekomünikasyon Sistemi (GTS) ve bilgisayar iletişim yöntemleri ile projeye katılan ülkelerden alınmaktadır.

Ani Taşkın Erken Uyarı Modeli’nin temel konsepti; her bir alt havza için yukarıda adı geçen girdileri ve alt modelleri kullanarak ani taşkın oluşması için gereken yağış miktarını veren FFG ürününü hesaplamaktır. Bu ürün yağış eşiği olarak düşünülebilir. Alt havza bazında elde edilen bu bilgiler ışığında ve gerçekleşmesi beklenen yağış tahmininin eşik değerini aşması durumunda “Tahmini Ani Taşkın Tehlike Ürünü” üretilmektedir. Sistem içerisinde Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından sağlanan üç farklı Sayısal Hava Tahmin Modeli (ECMWF, WRF ve ALADIN) kullanılmaktadır. Üretilen “Tahmini Ani Taşkın Tehlike Ürünü” uyarının oluştuğu alt havzanın tamamı için geçerli olup; taşkının yayılım alanı, su derinliği ya da debisi hakkında bir bilgi vermemektedir.

Uydu, Radar ve yer gözlemlerinden elde edilen gerçekleşmiş yağış verilerinin birleştirilmesiyle alt havza bazında birleştirilmiş yağış ürünü oluşturulmaktadır. “Tahmini Ani Taşkın Tehlike Ürünü” benzeri olarak; birleştirilmiş yağışın eşik değerleri aşması durumunda “Mevcut/Olası Ani Taşkın Tehlike” ürünleri sistem içerisinde oluşturulmaktadır.

Yani tahmin edilen ve gerçekleşen yağış verileri kullanılarak sistem içerisinde 6 saate kadar ileriye yönelik (forecasting) ve anlık olarak (nowcasting) uyarı ürünleri oluşturulmaktadır.

Şekil 3. Ani Taşkın Erken Uyarı Modeli Akış Şeması

BSMEFFGS modelinin ilk parametrelerinin belirlenmesi ve kalibrasyonunun yapılması için geçmiş hidrometeorolojik veriler kullanılmıştır. Arazi örtüsü verileri mülga Orman ve Su İşleri Bakanlığından, toprak verisi mülga Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığından alınmış olup, topografya verisi olarak, Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmaları (USGS) tarafından üretilen 30 metre çözünürlüklü Sayısal Yükseklik Modeli (SRTM) verisi kullanılmıştır.

Model kalibrasyonu için geçmiş 30 yıllık meteorolojik veriler (yağış, sıcaklık, güneşlenme, buharlaşma, toprak nemi ve rüzgâr vb.) ve Devlet Su İşleri (DSİ)’den alınan akım verileri kullanılmıştır. DSİ’den akım verileri yanında nehir, baraj ve gölet verileri de alınarak modelde kullanılmıştır. DSİ’den alınan veriler 1/250.000 ölçekli olup kamuya gizliliği olmayan verileridir. Akım verileri olarak seçilen bazı akım istasyonlarının verileri kullanılmış olup, Fırat ve Dicle nehirleri ile sınırı aşan nehirlerin akım verileri kullanılmamıştır.

Proje kapsamında Türkiye için yaklaşık 11800 alt havza belirlenmiştir. Her bir alt havzanın ortalama büyüklüğü 65 km² olup, kıyı bölgelerinde bu rakam daha düşüktür. Şekil 4’de FFGS projesi kapsamında oluşturulan Türkiye’deki alt havzalar verilmiştir.

Şekil 4. Proje Alanındaki Türkiye Alt Havzaları ve 25 Akarsu Havzası