İstanbul İli Marmara Kıyıları Tsunami Modelleme, Hasar Görebilirlik ve Tehlike Analizi Güncelleme Projesi Raporu, ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü, Deniz Mühendisliği Araştırma Merkezi ve ODTÜ Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Laboratuvarı tarafından, İstanbul Büyükşehir Belediyesi Deprem ve Zemin İnceleme Müdürlüğü için hazırlanmıştır.
Raporda sunulan çalışmalar,

• Veri edinme ve bu verileri batimetrik ile topoğrafik verilerin belirlenmesinde kullanma,
• İstanbul ili Marmara kıyılarındaki her ilçe için binalar, altyapı ve kıyı tesislerini ayrıntılı içeren yüksek çözünürlüklü verilerin hazırlanması,
• Marmara Denizi’nde oluşabilecek tsunami kaynaklarının değerlendirilmesi, her ilçe için ayrı ayrı olmak üzere sismik ya da sismik olmayan tsunami kaynaklarının saptanması,
• Bu kaynaklara göre oluşacak tsunamilerin denizde hareketleri, kıyılara gelene kadarki değişimleri, kıyılardaki yükselmeleri ve karadaki baskın alanlarının ilçe ve mahalle bazında hesaplanması ve değerlendirilmesi,
• Baskın alanlarındaki bina, yapı, yol gibi metropoliten unsurları ve doğal (jeoloji, eğim, kıyıya uzaklık, heyelan vb.) koşulları da göz önüne alarak ilçe ve mahalle bazlı yüksek çözünürlüklü hasar görebilirlik dağılımlarının çıkarılması, vi) her ilçede tsunami afetine bağlı risk dağılımlarının yeni bir yöntem olan MeTHuVA kullanılarak hesaplanması konularını kapsamaktadır.

Bu doğrultuda, İstanbul genelinde yapılmış ilk çalışma 2007 yılında İstanbul Büyükşehir Belediyesi Deprem ve Zemin İnceleme Müdürlüğü (İBB-DEZİM) tarafından gerçekleştirilen; “İstanbul Kıyılarını Etkileyebilecek Tsunami Dalgaları İçin Benzetim ve Hasar Görebilirlik Analizi Projesi”dir (İBB, OYO, 2007). Bu proje sonuçları, geliştirilen yerleşime uygunluk haritalarında altlık olarak kullanılmış, birçok altyapı ve üstyapı yatırımında da yön gösterici olmuştur. Günümüze kadar geçen dönemdeyse, sayısal modelleme araçlarında hem yazılım, hem de donanım teknolojilerinde önemli gelişmeler olmuş, bunların yanında veri toplama ve işleme yöntemlerinde de çok etkin ölçüm ve işleme araçları kullanılmaya başlamıştır. Gerek ülkemizde gerekse dünyadaki tüm bu bilimsel ve teknolojik gelişmeler doğrultusunda İBB-DEZİM tarafından İstanbul’u etkilemesi olası tsunami kaynaklı risk ve risk bileşenlerinin tekrar analiz edilmesi ve değerlendirilmesi kararlaştırılmış böylelikle “İstanbul Marmara Kıyıları Tsunami Modelleme, Hasar Görebilirlik ve Tehlike Analizi Güncelleme Projesi” ODTÜ işbirliğiyle hayata geçirilmiştir.

Bu proje ile daha yüksek çözünürlüklü ve daha ayrıntılı sonuçlar elde etmek üzere en güncel ve en yüksek hassasiyet/doğrulukla üretilmiş sayısal yükseklik modeli, bina verisi ve yol ağı verisi ayrıntılı olarak veritabanına işlenmiş ve tsunami sayısal modellemesinde girdi olarak kullanılmıştır. Bu veritabanı tüm kullanım hakları ODTÜ’de bulunan tsunami modelleme yazılımı NAMI DANCE GPU sürümü kullanılarak analizlere sokulmuştur. Marmara Denizi için 42m ve her bir ilçe için 5m, 7m ya da 10m düzeyinde, binalar, yollar ve altyapı tesisleri dâhil edilerek tsunami sayısal modellemesi veri tabanı hazırlanmış ve her ilçe için ayrı ayrı yapılan sayısal modellemeler ile karar verilen kritik tsunami senaryoları kullanılarak NAMI DANCE yazılımı ile yüksek çözünürlüklü benzetimler gerçekleştirilmiştir.

Proje kapsamında kullanılan bu çözünürlük seviyesi, dünyada mega-kentler için yapılmış olan tsunami modelleme, hasar görebilirlik ve tehlike analizi projeleri arasında bir ilk niteliğini taşımaktadır. Bu proje ile mevcut verilere dayalı olası tsunami senaryolarını ve en ayrıntılı verilere dayalı olarak, ilçe ve mahalle bazında yüksek çözünürlüklü benzetimlerle gerçekleştirilmiş; tsunami baskın alanlarında bina, yapı ve yol gibi kentsel unsurlar ile doğal (jeoloji, eğim, kıyıya uzaklık, heyelan vb.) koşulları göz önüne alarak yine ilçe ve mahalle bazlı hasar görebilirlik analizleri MeTHuVA yöntemiyle yürütülmüştür.

NAMI DANCE yazılımı, tsunami oluşumu ile tsunaminin denizdeki ve karada yayılımını sayısal benzetim yöntemi ile çözen sayısal bir modeldir. Bu yöntem, doğrusal olmayan uzun dalga denklemlerinin, başlangıç ve sınır koşullarına göre çözümüne dayanır. Yazılım, tsunami sayısal modellerinin doğruluğu ve geçerliliğinin sınandığı uluslararası kıstas problemler bilimsel çalıştaylarında doğru ve geçerli olduğu saptanan modeller arasında yer almıştır (Lynett, 2017). NAMI DANCE 2017 sürümünün Grafik işlemci birimlerinin yardımı ile yüksek çözünürlükte ve çok hızlı hesap yapma kapasitesine sahip GPU sürümü bu proje kapsamında kullanılmıştır.

Tsunami Baskın Haritaları üretildikten sonra, bu sonuçlar MeTHuVA yönteminde girdi olarak kullanılmıştır. MeTHuVA metodu (Şekil 7), hasar görebilirlik analizlerinde iki ana etken üzerinden yola çıkmaktadır. Bunlar Mekânsal Hasar Görebilirlik (MHG) ve Tahliye Esnekliği (TE) ana etkenleridir. MeTHuVA hasar görebilirlik analizleri, bu iki ana parametre ve bunların alt parametrelerinin Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) tabanlı Çok Ölçütlü Karar Verme Analizi (ÇÖKA) yöntemleri kullanılarak hesaplanmasıyla, proje kapsamında İstanbul ilinin Marmara Denizi’ne kıyısı bulunan tüm ilçelerini ve İstanbul Boğazı’na kıyısı bulunan ilçelerinin büyük bölümüne uygulanmıştır.

Nihai ürün olarak her bir ilçe için tsunami kaynaklı risk haritaları elde edilmiş, bu haritalar kullanılarak karşılaştırmalar ve değerlendirmeler sunulmuştur. Mevcut veriler ve onlara bağlı olarak seçilen ve girdi olarak kullanılan tsunami senaryoları da doğal olarak belirsizlikler içermektedir. Bu belirsizlikler dikkate alınmış olsa da Marmara Denizi’nde olası bir depremle meydana gelebilecek tsunaminin yer ve özellikleri bu raporda yer alanlardan farklı olabilir. Her ilçe için denizaltı heyelanı kaynaklı tsunamilerin benzetim sonuçları incelendiğinde, sismik kaynaklı tsunami etkileri değerlendirilmesine benzer şekilde, Marmara Denizi’ne doğrudan kıyısı olan bütün ilçelerde değişken ama önemli boyutlarda tsunami etkisi olacağı görülmektedir. Kıyı uzunluğu ve bu alanların nispeten düşük kotlu olması nedeniyle Silivri ilçesinin en fazla su baskınına maruz kalması beklenmelidir. Büyükçekmece denizaltı heyelanı kaynaklı olası tsunamilerde su basma alanı yüksek olan ilçeler, Silivri’ye ek olarak, Büyükçekmece, Bakırköy, Beylikdüzü ve Avcılar ilçeleridir. Bu ilçeleri Kadıköy, Maltepe, Fatih ve Küçükçekmece ilçeleri takip etmektedir. Yenikapı denizaltı heyelanı kaynaklı olası tsunamilerde ise su basma alanı yüksek olan ilçeler sırası ile Bakırköy, Tuzla, Maltepe, Kadıköy, Fatih, Kartal ve Pendik ilçeleri olarak görülebilir.
Yaklaşan Tsunami Belirtilerine Örnekler

Çeşitli zamanlarda oluşmuş tsunami belirtiler aşağıda özetlenmiştir;

• Depremin sarsıntısı hissedilebilir.
• Büyük miktarda gaz kabarcıkları, su üzerinde görülebilir, kaynaması biçiminde de görüntü verebilir.
• Deniz suyu alışılmışın üstünde sıcak olabilir.
• Su çürük yumurta (Hidrojen sülfür) yağ ya da petrol gibi kokabilir.
• Deniz suyu cildi rahatsız edebilir.
• Gök gürültüsüne benzer, jet uçağı sesi, helikopter, ıslık sesi gibi sesler duyulabilir.
• Deniz kıyıdan önemli bir miktarda geri çekilebilir.
• Ufuk çizgisinde kırmızı renkli bir flaş ışık görülebilir.
• Dalga yaklaşırken dalganın üst kısmında bir kızıllık görülebilir.

Eğer Deniz Kıyısındaysanız ve Zayıf Şiddette Bir Deprem Hissederseniz

İlk fırsatta deniz kıyısının davranışına bakınız. Eğer denizde olağan dışı çekilme ya da ilerleme görür    iseniz, tsunami gelmesi olasılığı çok yüksektir. Bu durumda denizin davranışını izlemek yerine denizden uzaklara gidiniz. Çünkü can kayıpların büyük bir bölümü bu sırada olmaktadır.

İstanbul için tsunaminin kıyılara gelme zamanı 5-10 dakika arasındadır. Depremin merkezine bağlı olarak bu süre 20 dakikalara kadar da çıkabilir.

Tsunami oluşması durumunda, Marmara denizinde etkili olma süresi 90-120 dakikadır. Deniz durulduğunu görseniz bile kıyıdan uzak kalmaya özen gösteriniz. Çünkü Marmaranın karşı kıyılarından yansıyacak dalgalar, bulunduğunuz yere sonradan gelebilir.

Depreşim Dalgasının tırmanma yüksekliğinin 2 metreyi geçmesi durumunda, küçük tekne barınaklarında çok şiddetli akıntılar nedeniyle hasarlar ve önemli düzeyde mal kaybı beklenir. Dalganın kıyılarda tırmanma yüksekliğinin 2,5 metreyi geçtiği yerlerde mal kayıpları artmakta ve ek olarak can kayıpları da olmaktadır.

Türkiye kıyılarında tarih içinde defalarca depreşim dalgaları oluşmuştur. Bundan sonra da oluşması beklenmelidir.

Depreşim dalgası tek bir dalga değildir. Genellikle dört veya beş dalgadan oluşan bir dalga dizini biçimindedir. İlk dalga centilmen dalgadır. İkinci ve üçüncü dalgalar etkilidirler. Devam eden dalgaların etkisi daha azdır.

Etkili dalgaların kıyıya vurmasından sonraki birkaç saat tehlike devam edebilir. Resmi açıklamalar yapılana dek bekleyiniz ve kıyıdan daima uzakta kalınız.

Karada bulunan kişilerin kıyıdan 100-150 m uzaklığa, denizde teknede bulunan kişilerin ise su derinliği en az 50 m veya daha derin yerlere doğru uzaklaşarak olası dalga ve akıntı etkilerinden kurtulmaları olanaklıdır.