Ana Sayfa › Meteorolojik Bilgiler › e-Kütüphane
Ani seller aşırı yağış ve baraj biriktirmesi olayları sonucu hızla yükselen taşkın sularıdır. Ani seller sağnak yağmur kaynaklı olarak birkaç saat içinde – tipik olarak altı saatten az süre içinde gelişir, genellikle dağlık alanlardaki veya kentsel alanlar gibi kapsamlı geçirimsiz yüzeylerin bulunduğu yerlerde aşırı yağışa bağlı olarak gelişen aşırı su akışı olaylardır. Ani sellerin en çok yağmura bağlı olarak gözlemlenmesine rağmen yada insan yapımı doğal baraj sonlanmalarında içinde depolanan suyun kısa süre aşırı hacimli bir şekilde salımına sebep olacağından akım yönünde aşağı seviyelerde büyük ölçüde yıkıcı felaketlere neden olabilmektedir. Buz yığılmaları veya geçici enkaz baraj biriktirmeleri örneklerini verilebilir.
Ani sel tahmini durumunun ilerleyişi ve kullanılabilirliği yüksek çözünürlüklü hava radarı ve uydu platformları ve yüksek çözünürlüklü sayısal arazi yükseklik verileri ile geniş ölçekli dijital mekansal veri için arazi durumu, ani su baskınları tahminlerinin yanı sıra gerekli uzay-zamansal çözünürlüğüne sahip olacak şekilde ulusal ölçekte mümkün değildir. Son yıllarda ise, çoğu ülkede yüksek çözünürlüklü veri kullanılabilir hale gelmiştir ve genişletilmiş bilgisayar yetenekleri sayesinde ulusal ani taşkın tahmini programlarının geliştirilmesi bakımından imkanlar sağlamıştır.
Ani su baskınlarının kısa konsantrasyon süreleri olması, zamanında ve doğru algılama ile yağış ve akım ve/veya su seviyelerinin kısa dönem tahminlerine başarılı bir ani sel tahmin ve uyarı sisteminin önemli unsurlarıdır. Ani sel ve su baskınları tahmini konusundaki daha çok yararları ulusal ve bölgesel tahmin merkezlerinde meteorologlar ve hidrologlar arasındaki yakın işbirliğinden meydana gelen gerçekten büyük öneme sahip hidrometeorolojik gayretlerdir. Ayrıca, yağmura bağlı gerçekleşen ani sellerin yerel özelliklerini anlama ve ayrıntılı yerel gözlemlere ihtiyaç duyulmasını sağlar, yağışın yoğunluğu ve her iki uzaysal-zaman içinde yüksek çözünürlüklü veri tabanları tarafından desteklenen ani-sel-eğilimli alanlarda akış-oluşumu/kanal-ilerleme süreçlerinin modellenmesini gerektirir.
Ulusal ani sel tahmin programlarının uygulandığı durumlarda bile bölgesel ve yerel sistemlerin sürece katılımı sistemin başarılı çalışması için gereklidir. Tek tek bölgesel ve yerel fiziksel ayarları anlamlı bir şekilde oluşturulması ani sel oluşumu ve gelişimini önemli ölçüde etkileyebilir. Bölgesel ve yerel tepki gerektiğinde, tahminler için veri girişi gerekli olduğunda ulusal zaman diliminde veri giriş saatine göre meteorolojik ve hidrolojik durumlar değişebilir. Meteoroloji radarı ve uydu verileri ile ölçümlerde hata seviyeleri yer yer oldukça değişir. Son olarak, yerel düzeyde bireysel son kullanıcılar – geniş halk kesimleri, bireysel endüstriler, su kaynakları yönetimi ajansları ve benzeri – farklı gereksinimleri için değil tüm ulusal ani sel tahmin programı tarafından elde olmayabilir, ani sel uyarıları için farklı gereksinimlerin olması muhtemeldir. Bu ulusal ve bölgesel veya yerel işbirliğini, ideal bölgesel tahmin ofisleri, yerel tepki ajansları ve son kullanıcıları içerir.
Ulusal ani sel tahminleri ve yerel düzeyde tek tek kendi gereksinimlerini karşılamak için ulusal tahmin merkezleri tarafından üretilen bilgilere ilaveten yardımcı bilgiler ve ek ürünler geliştirmek son kullanıcılar için gerekli olabilir. Örneğin, Bu arada ulusal hava radarları ve uydular güvenilir veri sağlayamaz durumda olan alanlarda ulusal düzeyde sel-seviye düzeyleri dikkate alınarak belirli ölçüde ulusal ürün elde etmek için veya çeşitli türdeki ölçüm kurulumlarıyla tahminlerde daha fazla hassasiyet ve işlem için yağışölçerler ve özel amaçlı radarlarla yerel bazdaki otomatik ağların işletilmesinde ele alınmayan bazı taşkın kademe düzeyleri için tahminlerin ileri seviye yorumlama prosedürlerini içerebilir. Bu gibi durumlarda, ulusal ani sel programı ani sel rehberliği sağlar.
Ani sel tahmini için çok yüksek çözünürlüklü uzay-zaman ilişkisi içinde çözümlenebilir, birçok amaca hizmet edecek şekilde önemli bir tahminci-kullanıcı işbirliği kurabilmek maksadıyla tercih edilir; Ulusal ani sel tahmini büyük veya orta düzeyde ulusal ani sel tahmini konusunda bölgesel hava hizmet büroları, yerel müdahale kuruluşları ve kamu kullanıcıları ile diğer son kullanıcılarını bilgilendirmek; Durumu doğrulama ve uygulanan ulusal sistemlerin sınırlaması hakkında bilgi vermek; yerel düzeyde karar destek hizmeti sağlama; uyarı verildiğinde kullanıcıların eylemleri için uygun kurallar süreci geliştirmek; operasyonel sistemin performansına katkı sağlaması amacıyla son kullanıcılardan geri bildirim almak için yöntemleri belirlemek ve diğer başka amaçları kapsar. Bu işbirliği programı uzun vadeli yardım ulusal ani sel tahmin ürünlerinin yerel etkinliğini artıracaktır.
Bazı ülkelerde, ani sel tahminleri konusunda gözlemeleme ve uyarılar yöntemi mevcuttur. Meteorolojik koşullar yoğun yağış için elverişli olduğu görülürse yada bir alan için öngörülen olay bir radyo ve/veya televizyon yayınlarıyla verilir. Burada sel üretme potansiyeli sahip olan yağışın olacağı gerçeği karşısında alanda oturmakta olan sakinler uyarılır. Sel üreten yağış rapor edildiğinde, izlenen alandaki sakinleri sele karşı gerekli önlemlerin alınması için sakinlere yönelik bir dizi önerilerle beraber uyarı yapılır.
Ani sel tahmini ve belirli ölçüm platformlarında ölçülmüş veriler için uygulanan uyarı yaklaşımları geniş bir yelpazede bulunmaktadır. Onlar yerel bazda kısa süreli yağış ve akış tahmininde daha karmaşık işlemler için otomatik akış göstergeleri yerel ağlara dayalı kendi kendine yardım prosedürleri arasında değişir. Bu yöntemler yerel topluklar için erken uyarı sağlamak için tasarlanmıştır, böylece yeni şirketler bölgesel örgütler veya diğer yerel örgütler uyarıyı aldıklarında hemen harakete geçebilirler. Bölgeye özgü birkaç temsili yaklaşımlar aşağıda açıklanmıştır.
Kendi kendine yetme, ani sel uyarı sistemlerinin verilerinin toplanması ve tahminlerin yayılmasındaki gecikmeleri en aza indirmek için yerel toplum tarafından yürütülmektedir. Bir yerel taşkın uyarı koordinatörü önceden planlanmış prosedürleri veya nitelikli tahmin yetkilileri tarafından hazırlanan modellere dayalı ani sel uyarıları hazırlamak için eğitilmiştir. İşlemleri gerçek zamanlı veri ve/veya sel tahmini için bir yağış potansiyeli belirlendiği zaman istihdam edilmektedir. Çoklu regresyon denklemleri basit bir sel danışma tablosunda özetlenmiş, işlevsel olarak basit ani sel tahmin tekniği sağlamaktadır. Prosedür sel üreten bir dizi koşullar yağış, toprak nemi ve sıcaklık aralığı bakımından uygundur.
Mikroişlemcilerin artan kullanılabilirliğini çok verinin toplanması ve işlenmesi ani sel uyarıları üretmek için gerekli olan otomatikleştirme işlemi için bir artış eğilimine yol açmıştır. Otomatik yağış ve göstergeli sensörleri doğrudan veri toplama sistemi izleyerek sel yada potansiyel bir sel tahmini hesaplaması ve hatta bir taşkın tahmini ve alarm seviyesini yükseltebilmek bilgisayar telemeteriyle gerçekleşebilir. Kendi kendine yetebilen sistemindeki en önemli bileşen planlamasında toplumun etkin katılımı ve çalışma sisteminin bileşenleri ve bakımıdır.
Ani sel alarm sistemi uyarı programı kendi kendine yeterli olan biçimi otomatik olan bir sürümüdür. Bir tahmin alanının akış yukarı kurulmuş bir gösterge sensörü ve gün boyunca bir personel yangın ya da polis karakolu gibi toplumda bir gösterge noktasına kara ya da radyo telemetri ile bağlantılıdır. Bu gösterge noktası, harici bir alarm kontrolü için sesli ve görsel iç ve dış alarm işletimi için kontak personeli içerir. Alarm sensörü su sevisinde önceden belirlenmiş kritik yüksekliğe ulaşıldığında otomatik olarak etkinleştirilir.
Bu sistemler daha karmaşık son model sistemlerdir ve genel kamu hizmetlerini sağlamak maksadıyla hidrometeorolojik uzmanlığıyla dahili standartları koruma kapsamında bölgesel veya yerel diğer kuruluşlar tarafından yürütülmektedir. Çoğu durumda bu sistemler belirli yerler için en güvenilir ani sel tahminleri için belirli verileri sağlar. Tipik uygulamaları bütünleşmiş hidrometeorolojik tabanlı, kavramsal veya işlem süreçli modelleri içerir (bkz: Georgakakos, 2002). Bu modellerin bileşenleri operasyonel sayısal hava tahmini bilgileri, 100 km2 veya daha az ölçekli analizi toprak-su hesap modeli ve kanal yönlendirme modeli ölçeklemek için bölgesel bir interpolator oluşur. Gerçek zamanlı sayısal hava tahminleri ve sensör veri yapılandırmalarındeki belirsizlikleri hesaplamak için, mevcut ulusal tahmin veya asimilasyon modellerine gerçek zamanlı gözlemlerle geri bildirim sağlamaktır. Genişletilmiş Kalman filtre ve doğrusal olmayan filtreleme yöntemlerinin çeşitli formları bu sistemlerinde kullanılmaktadır.
Panama Kanalı havzası ani taşkın tahmin sistemi uygulaması örneği ve entegre hidrometeorolojik sistemlerin kullanımı konusunda bir örnek olarak verilecek olursa: Daha fazla bilgi Georgakakos ve Sperfslage (2004) de bulunabilir. 3 300-km2 Canal havzası içine temel olarak topoğrafyaya göre akım ölçer kullanılabilirliği, rezervuar konumu ve yerel hidrometeoroloji durumlarıda dikkate alınarak 11 alt havzaya bölünmüştür (bkz. Şekil II.7.7). Bir saatten altı saate kadar süreyi kapsayan kısa vadeli tahminleri kanal ekipmanı ve işlemleri hasarı azaltmak için gereklidir. Bir Meteoroloji uzmanı ve bir hidrolojist sistemi işletmek ve yağış ve akışı tahminlerini yorumlamaktadır.
Bölgede 10-cm meteoroloji radarı vardır ve 35 den fazla ALARM/UYARI türü otomatik yağışölçer vardır. ABD Ulusal Meteoroloji Servisi operasyonel sayısal hava tahmin modeli olan ETA modelini bilgisayar destekli 80 km grid çözünürlüğe sahip bölgeyi tamamen kapsayan ve günde iki kez atmosferik durumunu hakkında maksimum seviyede yol göstermek maksadıyla çalıştırılarak geniş alan tahminleri olarak altı saatlik zamansal aralıkları ile tahmin üretecek şekilde birkaç gün için geniş alan tahminleri sağlar.
Yağış tahmin bileşeni 80 km çözünürlükte ETA modeli ve üst seviye atmosfer radiosonde verileri ve yüzey meteorolojik veri dosyasındaki bilgileri kullanır. Alt havza yağış tahminlerini hataları tespiti için yağış modeli tahmin hatalarını ile radar gözlemlerinden elde edilen verilerin birleştirilmiş durumuna göre üretilir. Bu yağış tahminleri, her alt havza için toprak su hesaplama modeliyle beslenir ve buradan akış oluşturularak kanal yönlendirme modeli beslenir. Ayrı ulusal tahminci gerçek zamanlı gelen deşarj gözlem verilerini toprak su modeli durumunu güncelleştirmek için kullanılır.
Yerel hidrometeorolojik sistemlerin önemli bir yönünü tahmin doğrulanması için önemli ani sel olayları oluşuturur. Bu faaliyetler sistem tahminlerini yorumlanması ve uyarılar ile sürecin izlenmesi içinde tahminlerin dönüştürülmesi ile olaylara yardımcı olmak bakımından tahminciler için önemli bilgiler sağlar. Kalan ortalama ve kalan farkı, ortalama karesel hata ve verimlilik katsayı ortalaması, performans hataları, tahmini su biriminde verilen süre, belirli bir süre içinde tahmini su hacmi hataları da dahil olmak üzere en yüksek saatlik akış zamanlaması ve büyüklüğü dahil tahmin kullanıcıların işbirliğiyle üretilen diğer önlemlerle birlikte katsayı gibi tipik en küçük kareler performans ölçütleri kullanılabilir. Şekil II.7.8 bir ani taşkın uyarısı örneğidir.
Şekil 7. Panama kanalı için arazi yüksekliği (1 km sayısal arazi modeli) ve alt sutuma havzaları gösterimi (Georgakakos ve Sperfslage (2004))
Yüksek mekansal ve zamansal çözünürlük yeteneğine sahip rutin yağış ölçümleri için, toprak yüzeyi ve yaraltı suyu için yüksek çözünürlüklü üç boyutlu mekensal veritabanlarının kullanılabilirliği ile ulusal ajanslar tarafında düzenli olarak üretilen ani sel ölçekli, operasyonel ölçme yeteneğine bağlı geniş alan tahminlerinin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Yüksek çözünürlüklü geniş alan ani taşkın tahmini üretimi için iki ana yaklaşım belirlenmiş olabilir:
(a) Kullanılan bu ani sel rehberlik kavramı ve
(b) Mekansal olarak dağıtılan hidrolojik modellere dayalı olanlar.
Her iki durumda da, yağış gözlemleri ve tahminler zaman ve mekan içerisinde çözümlenmesi son derece gereklidir.
Ani sel tahminleri için gerekli ölçeklerde yağış tahminleri elde edebilmek amacıyla yoğun bir şekilde yağışölçer ağlarına ihtiyaç vardır. Küçük ölçeklerde yüksek çözünürlüğe sahip yağış tahmini ile geniş alanlar üzerinde ulusal ani sel/taşkın tahmini için bölgesel yağış tahmin verisi bölgesel hava radarları ve/veya uydu sensörler tarafından tamamlanmaktadır ve otomatik yağışölçerlerden gelen verileri içermektedir. Farklı sensör verileri ve yağışın farklı özniteliklerini ölçmek ve tüm bu kullanılabilir ürünlerin birleştirilmiş bir şekilde bir araya getirilmesi en iyi tahmin olarak hesaplanmıştır. Genellikle ölçüm hataları algılayıcı sensörlere göre bölgeden bölgeye değişir çünkü yağış tahminlerindeki belirsizlikler önlemleri üretebilmek bakımından son derece yararlıdır.
Birçok çalışmada daha yakın sonuçlara İngiltere ve Kuzey İrlanda da Collinge ve Kirby (1987) erken dönem sonuçları arasında değişen yağışölçerler ile Meteoroloji radar verileri birleştirerek elde edilen operasyonel nitelikli yağış tahminlerini Fulton ve diğerleri (1998) ve Seo ve Breidenbach (2002) tarafından ABD de tartışılarak rapor haline getirildi. Bu gibi durumlarda, ani sel oluşumu belirli ölçek üzerinde yağış alanının mekansal değişkenliğin ağırlıklı olarak hava radar verilerinden ve otomatik yağışölçerler kullanımını alansal ortalamasını düzeltmek için yapılan otomatik yağışölçerlerin kullanımı prosedürleri kullanarak çeşitli tahminlerin alansal veya aralık bağımlı ortalama öngörüsünü düzeltmek için yapılır iken ani sel meydana gelmesi durumunda ölçekler üzerinde yağış alanının mekansal değişkenliği olarak tanımlanan hava radar verileri esas alınır, örneğin, Cluckie ve collier (1991), Braga ve Massambani (1997) ve Tachikawa ve diğerleri (2003) tarafından açıklanan tahminleri elde edilir.
Uydu yağış verileri genellikle benzer hidroklimatik bölgelerde herhangi aralıklı/seyrek yerel veya bölgesel otomatik yağışölçer ağları ve/veya mevcut hava radar verileriyle kalibre edilir. Kutupsal yörüngeli ve Jeostatik uydu ürünlerinin kombinasyonlarını geliştirme aşamasında da mevcuttur (Bkz. Bellerby ve diğerleri, 2001).
Ani sel rehberlik kavramı Amerika Birleşik Devletleri'nde 1970'lerin ortalarından bu yana ani sel oluşumu geniş alan tahminleri için kullanıldı (Mogil ve diğerleri, 1978). Ani sel rehberlik belirli bir süredeki yağışın hacmidir, örneğin birden altı saate kadar verilen küçük havza üzerinden yağış boşaltma akışın taşmasına neden olumaktadır. Hacminin hesaplanabilmesi ve sık sık güncellenen aynı sürede gözlenen ya da tahmin edilen yağış hacimleri aynı küçük havzanın üzerinde kıyaslandığında sel potansiyelini değerlendirebilmek için kullanılır.
Operasyonel bir ortamda ani sel rehberliklerin belirlenmesi şu araçları geliştirmeyi gerektirir:
(a) Çevrimdışı yapılan çeşitli süreler eşik akış hacmi tahminleri;
(b) Çeşitli toprak nem açıkları tahmini için ani sel rehberlik edecek akış eşik değerleriyle ilgili eğriler oluşturmak için bir toprak nem hesap modeli (Sweeney, 1992).
Erken ani sel rehberlik faaliyetleri çeşitli topoğrafik ve iklim verileri gibi bölgesel ve yerel verilere ilave olarak gereken akış-eşik tahminlerini geliştirebilmek için çeşitli istatistiksel ilişkiler kullanılır. Arazi olarak toprak-yüzey özelliklerinin mevcut dijital mekansal veritabanları kullanma, akarsuları ve arazi kullanımı veya CBS kullanma (Carpenter ve diğerleri (1999)) akış-eşik tahmini sorunu fiziksel temelinde ve yüksek çözünürlüğe sahip ulusal ölçekte nesnel akış eşik tahminleri geliştirmek için yöntemler sağlar. Verilen küçük havzalar için temel akış-eşik ilişki aşağıdaki gibidir:
Qflood = Qp(R,tr) (7.8)
Burada Qflood havzanın çıkışındaki küçük sellere sebep olabileceği kabul edilen akışı ve Qp etkili yağış hacmi nedeniyle havza üzerinde yüzeysel akış ve zirvesidir, tr verilen süre, R etkili yağışın hacminidir. Qflood belirli bir tekerrür dönemi akışını tahmin edilebilir, örneğin, iki veya dört yıllık dönemde sürekli olarak havzadaki akışı hidrolik formüllerle sürekli olarak havza çıkışı için akışı ve taşma durumu tahmin edilebilir. Sentetik veya jeomorfolojik birim hidrograf formülasyonları ile R ve tr den Qp yi tahmin etmek için kullanılabilir. Tasma akışı ve jeomorfolojik birim hidrograf formülasyonların kullanımı hiçbir kalibrasyon gerektirmez ve sel hasar bakımından muhafazakar olan akış-eşik tahminlerini üretmektedir.
Şekil 8. Ani sel uyarı işareti
Havza çıkışında kanal kesit özellikleri, istenilen taşma akışını tahmin edebilmek için kullanılmış olan jeomorfolojik birim hidrograf akış zirvesi için gereklidir. Bu tür tahminler genellikle kanal kesit özelliklerinin bölgesel regresyon denkleminden elde edilmiştir, yani taşma genişliği veya hidrolik derinlik kullanan GIS tahmini havza özellikleri-alanı akış uzunluğu ve ortalama dere şevi olarak yeniden özellik belirleyicileri olarak kullanılmaktadır. Bu bölgesel regresyon, ilgili bölgedeki doğal akışların anketlerden elde edilen verileri esas alan ve tüm bölgenin küçük havzaların kanal kesit parametre tahminlerini sağlamak için kullanılır.
Sayısal arazi yükseklik verilerin çözünürlüğü akış-eşik analizi yapılabilecek en küçük havzaların boyutunu sınırlar. Örneğin 90 m çözünürlüklü arazi veritabanı alanı ve derenin konumu, uzunluğu ve eğimi, göreceli 5 km2 büyük havzalarda yüzde +/ –10 ve yüzde +/ –25 arasınada bağlı hatalar ile havza özelliklerini üretmek için kullanılabilir. Böyle havzalar için, 50 km2 lik maksimum boyuta kadar tipik eşik akış tahmin hataları hidrometeorolojik verileri GIS dijital arazi yükseklik veri analizine dayalı tipik hatalar için yüzde +/ –30 değeri ile en büyük bir boyuta ulaşabilir tam olarak tamamlayıcı bir hidrometeorolojik veri sitelerinden yararlanılır.
Akış-eşik, boşaltma akışının çıkışında küçük sellere neden olan yeterince küçük bir havza üzerinde oluşturulan belirli bir süre etkili yağış hacmidir. Akış -eşik tahminleri ilgili bölgeler yada tüm ülke için elde edildikten sonra bunlar gerçek zamanlı toprak su açığı tahminleri ile birlikte ikinci tur eşik değerlerini üretmek için kullanılır. Prosedür aşağıda belirtilmiştir (bkz, Georgakakos 2004).
Genellikle, ulusal tahmin hizmetleri birkaç tahmin hazırlama sürçlerinin her birinde akım tahminleri ve tahminler üretmek için 1000 km2 nin üzerindeki havza alanları üzerinde operasyonel hidrolojik model tahminleri üretmeye çalışır. Bu operasyonel tahmin çalışması tamamlandıktan toprak su endeksi, geçerli tahmin hazırlık zamanı ve geçerli olan tahminler saklanır. Başalangıçtaki bu koşullar altında ani sel hesaplamasına destek vermek, hidrolojik modelin çevrimdışı olarak çalıştırıldığı "farzedelim" senaryosu içinde aynı zaman süresi için artan yağış miktarları için çalıştırılırılarak öngörü yapılmaya çalışılır. Bu "farzedelim" operasyonel çalışma sırasında model tarafından üretilen tahminler aynı başlangıç toprak su tahmin değerlerini kullanarak çalışırlar. Bu üretilen yüzey akış hacmi çalışmalar tarafından üretilen çizilmiş belirli bir süre için gerekli yüzey akış hacmi, yağış miktarına karşılık gelir. Bu seneryo daha sonra ani sel rehberlik (fiili yağış hacmi) için eşik-akış (etkili yağış ve yüzey akış hacmi) ilişkisi olarak yorumlanabilir. aynı verilen süre her ikisininde gerekli ani sel rehberlik hacmini elde etmek için havza için eşik-akış tahmini değeri kullanılır.
En son havza yağış hacmi tahminleri süresi içinde ani sel referans sürelerine eşit süre içinde belirli bir havza içinde ani sel olup olmadığını belirlemek için kullanılır. Gözlenen yağış hacmi ani sel rereferans değerinden tahmin değeri büyük olduğunda muhtemel ani sel olasılığını gösterilir. Bu işlemler sonrasında, ani sel için yüksek bir potansiyele sahip havzaları vurgulayarak tüm bölgelerin haritaları üzerinde ulusal ve bölgesel ölçeklerde üretimleri yapılabilir. Benzer haritaları belirli bir süre gözlemlenen havza yağış miktarları yerine ani taşkın tahminlerini kullanarak havzaların gelecekteki potansiyelini göstermek için üretilebilir. ABD ulusal Meteoroloji Servisi, geniş alanlara yönelik ani sel tahminleri için ani sel rehberlikği konusunda operasyonel bir ulusal uygulama kullanır. Ani sel rehberlik konusunda bölgesel bir uygulama Orta Amerika ülkeleri için işletilmektedir. Operasyonel tahmin programları için gerekli tamamlayıcı ani sel rehberlik hizmetleri temelinde üretilen ani sel tahminlerini doğrulamak için gerekli olan ani sel olayları konusundaki verileri toplamak için ulusal programlar mevcuttur.
Ani taşkın felaketi, başarısız bir baraj uygulaması sonucunda baraj çıkışındaki akışın ihlali nedeniylede aşağı seviyelerdeki çukur alanlarda su basması olayının gerçekleşmesine neden olur. 6.3.5.4 İçinde bu tür hatalar sonucu oluşan sel tahminini yapmak için kullanılan yöntemler açıklanmıştır. Son yıllarda, GIS’ın geliştirilmesi ve yüksek çözünürlüklü dijital arazi yükseklik verileri, varolan barajın aşağısındaki belirli alanlar için risk haritalarının üretilmesinin yolunu açmıştır. Bu su baskını haritaları indekslenmiş sel dalgası ilerleme zamanı bilgisi ile dağıtılan baraj yapısının beklenmedik akım durumuyla alakalı tahliye planları'nın geliştirilmesi amacıyla yerel yetkililer açısından yararlıdır.
Açık denizde fırtına dalgalanmaları rüzgar ve atmosferik basınç tarafından üretilen ve akıntıyla nehirlere yayılmasına neden olabilir ve yerçekimi dalgalanmaları oluşturabilir. Uygun teknikleri geliştirme açık denizde fırtına kabarması ve yayılımını tahmin etmek ABD Ulusal Meteoroloji Servisi SPLASH modeli gibi (Jelesnianski, 1974) ve kara tarafından alana yayılımı (sunulan, 1975) daha sonra akıntıya uygun bir dinamik yönlendirme tekniği ile nehir ağzındaki dalgalanmayı tanımlamak için gereklidir. Yerçekimi dalgasının ters yöndeki hareketi aşağı yönlü akış tarafından karşıtlık olduğu gibi fırtına kabarması akıntısını yönlendirme konusunda en iyi dinamik yönlendirme teknikleri ile başarılı olmaktadır (bkz: 6.3.5). Hidrolojik yönlendirme teknikleri ve hidrolik kinematik yönlendirme teknikleri, yukarıakım yayılmasında dalga hareketlerini tahmin etmek için uygun değildir. Ayrıca, dağılma-hidrolik yönlendirme teknikleri dikkate alınmaz, yerçekimi dalgası eylemsizlik bileşenlerini de bir fırtına kabarması durumunda ihmal edebilmek önemlidir. Gel-git nehirler konusunda çok sayıda makale Birleşmiş Milletler Eğitim, Bilim ve Kültür Örgütü tarafından yayınlanmıştır (1991). Daha yeni uygulamalar meyilli alanlar için kombine fırtına dalgaları ve sel dalgaları tarafından risk haritaları üretmek için GIS kullanımını gerektirir (WMO Tropikal Siklon Programın yayınına bakınız).
Ovalarının üzerindeki kentleşmeye paralel olarak devamında doğal taşkınlarda can kaybı ve mal hasarı konusunda keskin bir artış olmasında katkıda bulunmuştur. Hızlı demografik ve sosyal değişimler ile kentsel aşırı büyüklüğü ve yüksek hızda artan arsa fiyatları ve artan değişkenliği ile birlikte karakterize edilen potansiyel iklim değişikliği çevresel endişelerin artması ile birleşince su kirliliği ile su yönetimindeki gelişmeleri tüm dünya çapında daha da acil hale getirdi (Pielke ve Downton, 2000; Dabberdt ve diğerleri, 2000).
Kentsel selin iki türü vardır. Birincisi, kentsel alanlarda kendi yataklarından taşan nehirler tarafından istila edilmesi – bu akarsu taşması selidir. Su baskını alanları belirli bir nehir kademesi tahminleri arasında tahmin ediliyor. İkincisi, kentsel su baskını yerel boşaltma sonucunda ani seller özel bir durum olarak ortaya çıkarlar.
Litaratürün önemli bir kısmı, kentsel hidroloji ve su yönetimi konusunda yayımlandı, örneğin, Urbonas ve Roesner’in değerlendirmeleri 1993 yılında yayınlandı; Kovar ve Nachtnebel, 1996; Dabberdt ve diğerleri, 2000. Kentsel hidroloji benzersiz özellikleri olan geniş geçirimsiz alanlar veya yakın geçirimsiz alanları ve hem doğal ve teknolojik drenaj sistemlerinin eş-varlıklarının bulunması: kanalizasyon, setler, pompalar, gözaltı havzaları ve benzerleri. Dolayısıyla, son derece değişken ve homojen olmayan yüzey akış üretiminden yağış ve su, kirletici maddelerin akışının çıkış hidroğraflarını yüksek seviyelere doğru hızlandırılmıştır. İkinci turda yüksek uzaysal-zamansal kararsızlık içine yağış çevirimi yüksek uzaysal-zamansal kararsızlık kentsel havzalarda böyle dalgalanmalarda anlamlı kırılmalar yok gibidir. Teknolojik drenaj ve gelişmeler doğal drenaj için daha önceki ve yüksek pik akımları için yapılmaktadır. Su kalitesi sorunu fırtınalar bile iki yıldan daha az kısa tekerrür süreleri ile meydana gelen akut olabileceği gibi hidrolojik etkileri ile ilgili olarak, taşkın tahmin ve kontrol problemi 5 ila 100 yıl geri dönüş süresi olsa bile olaylar etkileri bakımından ağır olur.
Yağış ve kirletici maddelerin çok yüksek uzaysal ve zamansal çözünürlükleri kentsel etkilenme özellikleri sayesinde etkili bir su kaynakları yönetimi sağlamak için veri modelleri ve büyük kentsel alanlar üzerinde kontroller gereklidir (Dabberdt ve diğerleri, 2000). Böylece, dijital arazi yükseklik verileri, dağıtılmış hidrolojik modeller ve meteoroloji radar verileri –yerinde otomatik yağışölçer verileri ve CBS-ile konbine edilmiş şekilde -kentsel akış tahmini ve yönetim sistemlerini geliştirmek için kullanılabilir. (Cluckie ve Collier, 1991; Braga ve Massambani, 1997; Georgakakos ve Krajewski, 2000; Kovar ve Nachtnebel, 1996; Riccardi ve diğerleri, 1997). Burada önemli bir kentsel büyüme dağlık arazi ve konvektif hava rejimleri ile birlikte olduğu alanlarda (Kuo, 1993), kentsel su kaynakları yönetimi sistemlerinin büyük kentsel alanlar üzerinde çok yüksek çözünürlük yeteneğine sahip olacak biçimde geliştirmesine büyük bir ihtiyaç vardır.
Bu durumda, kentsel alanda yoğun yağış, eski suyolları, alt geçitler, sokaklar, otoyollar ve çukur alanlar ile deniz sevisinin altındaki meskun alanlarda ani sele neden olabilir. Bu türden seller, öncelikle yetersiz bir yağmur drenaj tesislerinden kaynaklanan ve kaçınılmaz boru ve kanal veya tutma havzaları prizlerinden çıkışları atıklar tarafından tıkanmasıyla kötüleştirilmesine neden olur. Sel uyarı düzenleri ani su baskınları için belirtilen benzer bir yöntem olabilir. Bunlar genellikle ulusal ani sel rehberlik faaliyetlerine dayalı yerel otomatik ani sel uyarı sistemleri veya yaygın uyarılardan oluşur. Ayrıca çok yüksek çözürlüklü arazi, drenaj ağı, doğal ve teknolojik ve mevcut hidrolik işler için yüksek çözünürlüklü dijital mekansal veritabanları temelinde kentsel çevre için ani sel rehberlik tahminleri, hedef olarak mümkündür.
Cadde selleri konusunda, caddeler üzerinde trafik ışıklarıyla ani sel alarmı sistemini aynı şekilde aktive ederek uyarılar yapılabilir. Kentsel sel genellikle atık su ve yağmur suyunun ayrı kanalizasyon sistemi olsa bile kentsel sel genellikle kanalizasyon sistemleri etkiler. Kentsel akış tahminleri kanalizasyon sistemlerinin bakımı yönünden kombine kirli sel sularını taşıma sistemlere yardımcı olabilir. Karşılık olarak kentsel akışa eşlik eden yüksek seviyedeki kirlilik büyük sorunudur. Çünkü bu sonuçta boşaltılan doğal suların akışı içine artan kirlilik aşağı seviyedeki su kullanıcıları için sorunlarla yol açar. Kirlilik yoğunluğu tahmini kentsel sel akış tahminine bağlıdır.
