Kaya düşmesi tehlikesinin belirlenmesi ve önlenmesinde İHA tabanlı 3B modelleme çalışmaları: Murtaza Köyü örneği (Niğde)


Creative Commons License

Öztürk M. Z., UTLU M., ŞİMŞEK M.

Yerbilimleri, cilt.43, sa.2, ss.182-196, 2022 (Scopus) identifier identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 43 Sayı: 2
  • Basım Tarihi: 2022
  • Doi Numarası: 10.17824/yerbilimleri.1021032
  • Dergi Adı: Yerbilimleri
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Scopus, Aquatic Science & Fisheries Abstracts (ASFA), Geobase, TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.182-196
  • Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, Niğde İli Merkez ilçe sınırları içerisinde yer alan ve aktif kaya düşme olaylarının yaşandığı Murtaza köyündeki kaya düşme tehlikesi, insansız hava aracı (İHA) tabanlı oluşturulan yüksek çözünürlüklü sayısal yüzey modeli (SYM), arazi ölçüm verileri ve üç boyutlu (3B) kaya düşme modellemeleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Arazi çalışmaları ile düşme potansiyeline sahip 14 kaya bloğu tespit edilmiş ve kaya bloklarının her birine ait geometrik ölçümler yapılmıştır. Bu ölçümler aracılığıyla kaya blokları, RAMMS yazılımı içerisinde geometrik özelliklerine bağlı olarak gerçeğe yakın şekilde tanımlanmıştır. Tanımlanan blokların her birinden 100 adet olmak üzere yüksek çözünürlüklü SYM üzerinden toplam 1400 kaya düşmesi benzetim modellemesi gerçekleştirilmiştir. Böylece düşme potansiyeline sahip her bir kaya bloğunun kinetik enerjisi, zıplama yüksekliği, hareket hızı ve düşme yörüngeleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, yerleşim birimlerine yakın mesafede bulunan kaya blokları çok uzak mesafelere taşınmadan sönümlenmektedir. Kinetik enerji, hız ve sıçrama yüksekliği değerleri oldukça düşük olan bu kaya blokları görece olarak önemli bir tehlike oluşturmamaktadır. Ancak yerleşim birimlerinin kuzeybatısındaki yamaçlarda bulunan, şekil bakımından eş boyutlu ve yüksek hacimdeki kaya blokları bu bakımdan önem taşımaktadır. Bu kaya blokları geometrik özellikleri ve sahanın jeomorfolojisine bağlı olarak uzun mesafeler boyunca hareket edebilmekte, ev, yol vb., yapılar ile temas ederek ya da topografyaya bağlı olarak eğimin azaldığı yerlerde enerjileri sönümlenmektedir. Bu alanda kaya bloklarının oluşturduğu tehlikenin önlenmesi amacı ile model içerisinde 142 m uzunlukta ve 1,5 m genişlikte istinat duvarları taslak model olarak oluşturulmuştur. İstinat duvarı modeli sonuçlarına göre kaya bloklarına yakın alanlarda 5 metre yüksekliğinde, kaynak alanlarına uzak konumda ise 3 metre yüksekliğinde bir istinat duvarının kaya bloklarının ilerlemesini durdurduğu belirlenmiştir.
In this study, rockfall hazards in Murtaza village, which is located within the central district of Niğde province and where active rockfall events are experienced, were evaluated using a high-resolution digital surface model (DSM) created based on unmanned air vehicle (UAV) images, field measurement data, and three dimensional (3D) rockfall models. During the field studies, 14 rock blocks with falling potential were identified and geometric measurements for each of the rock blocks were made. Depending on their geometric properties, the rock blocks are defined in the RAMMS software and a total of 1400 rockfall simulations, 100 from each of the modeled blocks were carried out on the high-resolution DSM. Thus, the kinetic energy, jump height, velocity, and fall trajectories of each rock block were determined. According to the results, the rock blocks close to the settlements are damped without being transported very long distances. These blocks do not constitute a significant hazard since having values such as low energy, speed, and jump height. However, the rock blocks of equant shape and high volume, located on the northwest slopes above the settlements, constitute a significant in terms of hazard. These rock blocks move for long distances depending on the geometric properties of the rocks and geomorphological characteristics of the study area and their energy is absorbed in contact with houses, roads, etc., structures, or in places where the slope decreases on the topography. To prevent the danger of rock blocks in this area, retaining walls 142 m long and 1.5 m wide was created as a draft model. According to the results of these models, it was determined that while a 5 m high retaining wall in areas close to the source of rock blocks, a 3 m high retaining wall far from the source areas stops the progress of the rock blocks.