İstanbul genelinde afet riski bakımından yersel risklerin ve riskli alanların tespit edilmesiyle beraber, risk ve ihtiyaç analizleri sonucu risk azaltma, sürdürülebilir kentsel planlama ve dönüşüm çalışmalarının yapılabilmesine yönelik ihtiyaç duyulan bilgilerin jeolojik, jeofizik, hidrojeolojik ve jeodezi gibi yer bilimsel özelliklerinin bilimsel yöntemlerle detaylı bir şekilde belirlenmesi ve ayrıca 6306 sayılı kanun kapsamındaki kentsel planlama ve dönüşüm uygulamalarına altlık oluşturması amacıyla yapılan “Bütünleşik Yer Bilimsel Araştırma Projeleri”  sonunda, İstanbul’un afet bakımından tehlike ve risk çalışmalarına altlık oluşturabilecek CBS Tabanlı Çoklu Yer Bilimsel Veri Tabanı’nın oluşturulması hedeflenmiştir.

16.06.2021 tarihi itibariyle başlatılan proje ve tüm alt iş paketlerine ait çalışmalar 14.06.2024 tarihinde tamamlanmıştır. Proje kapsamında;

CBS Tabanlı Jeoloji Araştırmaları, WEB Tabanlı Heyelan Envanteri ve Duyarlılık Analiz Sistemi, Deprem Riskleri ve Kırılgan Yapı Stoku Nedeni ile Kentsel Dönüşüme Yönelik İnşaat Hammaddesi (Agrega/Kırmataş, Kum, Çakıl, Kil Vs.) İhtiyaç Analizi ve Sürdürülebilir Hammadde Tedarik Yöntemlerinin Araştırılması, İstanbul İl Alanının Hidrojeolojik Özellikleri, Jeofizik Araştırmalar, Sismoloji Araştırmaları ve Uzaktan Algılama Araştırmaları gerçekleştirilmiştir.

CBS Tabanlı Jeoloji Araştırmaları

Çok disiplinli bir projenin, jeoloji ayağını içeren bu çalışma; her ne kadar İstanbul Zonu ve yakın çevresinde yapılmış çok sayıda çalışmadan beslense de temel olarak İBB bünyesinde gerçekleştirilen (İBB, 2011; İBB, 2017) çalışmalara dayanır.

İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul Üniversitesi – Cerrahpaşa ve İBB-Dezim araştırmacılarının ortak gerçekleştirdiği bu çalışma, İBB tarafından önceden üretilmiş ve yayınlanmış zengin jeoloji veri tabanının (İBB, 2011; İBB, 2017), CBS odaklı olarak düzenlenmesini içerir.

Tasarlanan CBS veri tabanının hedefi, İstanbul İli’nin jeolojisi üzerine yapılan ve yapılmaya devam edecek çalışmaların düzenlenmesinin yanı sıra, İBB çatısı altında üretilmiş değerli bilgi birikiminin, afet tehlike ve risk çalışmalarına yönelik olarak en kullanışlı veri tabanına dönüştürülmesidir. Bunun için eski çalışmalarda da işaret edilen eksiklerin giderilmesi, ek olarak gerekli görülen alanlarda yeni veri üretilmesi (ör: jeokronoloji, sedimanter jeokimya) ve mevcut jeoloji bilgisinin sayısal ve dinamik bir veri tabanına dönüştürülmesi amaçlanmıştır.

WEB Tabanlı Heyelan Envanteri ve Duyarlılık Analiz Sistemi 

“İstanbul İli Heyelan Envanteri Ve Duyarlılık Haritasının Oluşturulması İle Tehlike Ve Risk Değerlendirmesi İçin Yol Haritasının Belirlenmesi” adı altında gerçekleştirilen proje; WEB Tabanlı envanter ve duyarlılık analizlerini içermekte olup, İstanbul İl alanının tamamını kapsamaktadır.

Heyelanlara yönelik koruyucu ve azaltıcı önlemlerin planlanması konularında öncelikle mevcut ve potansiyel kütle hareketlerinin mekansal dağılımı hakkında bilgi sahibi olunmalı ve ardından heyelanları önceden tahmin etme yeteneği geliştirilmelidir. Bu kapsamda IBB tarafından Mart 2024 tarihinde tamamlanan proje kapsamında lazer ışınlarını kullanarak, nesnelerin, ölçüm aleti arasındaki uzaklığını ölçmeye yarayan ve bitki örtüsüne bağımlılığı ortadan kaldırması bakımından yüzey süreçlerinin haritalanmasında önemli bir uzaktan algılama teknolojisi olan Light Detection and Ranging (LiDAR) verileri kullanılarak ülkemiz ve hatta Dünya’daki diğer metropol alanlarla kıyaslandığında uluslararası kabul gören protokol standartlarında en detaylı heyelan envanteri üretilmiştir. Her bir heyelanın tipi, derinliği ve aktivitesi gibi bilgileri içeren bu envanter kullanılarak, heyelanların gelecekte hangi alanlarda gerçekleşebileceği mekansal olasılık modelleri (AHP, SAW, LRM, ANN, SVM) ile hesaplanmış ve il alanı genelinin heyelan bakımından duyarlılık haritaları üretilmiştir.

Envanter çalışmasında, İstanbul ili sınırlarında toplam 17764 adet heyelan haritalanmıştır. Yamaç Duyarlılık Analiz sonucu üretilen duyarlılık sınıflarının alansal dağılımı incelendiğinde, İstanbul il sınırının Anadolu yakası için yüksek ve çok yüksek duyarlılığa sahip alanların sırasıyla %15,8 ve %5,7’sine, Avrupa yakasında ise %11,1 ve %5,9’una karşılık geldiği belirlenmiştir. Buna karşılık heyelan duyarlılık haritası ile bina vektörü (2016’ya ait) karşılaştırıldığında Anadolu yakasında binaların yaklaşık %0,96’sı Avrupa yakasında ise %4,22’si bu iki sınıfa düşmektedir.

Kentsel Dönüşüme Yönelik İnşaat Hammaddesi (Agrega/Kırmataş, Kum, Çakıl, Kil Vs.) İhtiyaç Analizi

“Deprem Riskleri ve Kırılgan Yapı Stoku Nedeni ile Kentsel Dönüşüme Yönelik İnşaat Hammaddesi (Agrega/Kırmataş, Kum, Çakıl, Kil Vs.) İhtiyaç Analizi ve Sürdürülebilir Hammadde Tedarik Yöntemlerinin Araştırılması” adı altında gerçekleştirilen proje;

Deprem riski altındaki İstanbul’da, öncelikle kentsel dönüşüme yönelik yapı stoğu için gerekli olan ve beklenilen kalitedeki inşaat hammaddesi (agrega/kırmataş, kum, çakıl, kil vs.) ihtiyacına dair analiz yapılması, olası deprem sonrası oluşacak malzemenin değerlendirilmesiyle beraber var olan kaynaklar üzerinde kalite araştırması ve değerlendirme yapılarak, sürdürülebilir kaynak yönetimi ve kaynak geliştirilmesi üzerine modeller oluşturularak inşaat hammaddesi (agrega/kırmataş, kum, çakıl, kil vs.) tedarik yöntemlerinin yenilikçi yaklaşımlar ile araştırılması amaçlanmıştır.

Bu çalışma kapsamında kişi başına yıllık agrega tüketimi ile İstanbul’daki yıllara göre nüfus artışı verileri dikkate alınarak 2020-2050 yılları arasında agrega ihtiyacını ortaya koymayı amaçlayan bir agrega projeksiyonu yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre 2050 yılına kadar İstanbul’un ihtiyacı olan toplam agrega miktarı, yılda kişi başı minimum 5 ton agrega tüketilmesi durumunda 4.7 milyar ton, kişi başı maksimum 6,5 ton agrega tüketilmesi durumunda ise 6.0 milyar ton olarak belirlenmiştir. Günümüzde İstanbul il alanı için agrega rezervi 2.2 milyar ton olduğu düşünüldüğünde; en düşük agrega kullanım senaryosunun gerçekleşmesi durumunda (5 ton/yıl agrega tüketilmesi) İstanbul’daki agrega rezervi yaklaşık 21 yıl, en yüksek kullanım senaryosunun gerçekleşmesi durumunda (6,5 ton/yıl agrega tüketilmesi) ise, yaklaşık 12 yıl sonra tükenecektir.

İstanbul için 2022-2050 yılları arası İBB tarafından öngörülen nüfus tahminlerinin yıllık bazda artış ve azalışları göz önünde bulundurularak yıllık kum ihtiyacı tahmin tablosu hazırlanmıştır. Bu rapor kapsamında elde edilen bilgiler ışığında, İstanbul ili kuvars kumu ve kum-çakıl jeolojik rezervi, tahmini 3,5-20 milyar tonun üzerinde olup, İstanbul yıllık kum üretimi tahmini 30 milyon tonun üzerindedir. İstanbul’un yıllık bazda kum ihtiyacı 2050 yılında Varsayım-1’e göre maksimum seviyeye ulaşmış olup (yak. 8,2 milyon ton), İstanbul’un jeolojik rezervi ve yıllık mevcut kum üretimi bu ihtiyacı karşılayabilecek potansiyele sahiptir.

İstanbul İl Alanının Hidrojeolojik Özellikleri 

“İstanbul İl Alanının Hidrojeolojik Özellikleri (Hidrojeoloji Raporu, Hidrojeoloji Haritası, Teknik Kullanım Kılavuzu) ve Pilot Bölgelerde (Kayışdağı Kuvarsit ve Beylikdüzü Neojen Akiferleri) Kentsel Planlama Odaklı Yararlanılabilirlik Potansiyeli” nin ortaya çıkarılması hedeflenmiştir. Proje sonucunda, İstanbul il alanı hidrojeoloji haritaları 1/25.000 ölçeğinde üretilmiş ve 2 adet pilot bölgede ayrıntılı veriler ile rapor oluşturulmuştur.

İstanbul’un görünür ve olası yeraltı su potansiyelini ortaya çıkartarak ilin günümüz ve gelecek stratejik su politikalarına temel oluşturmak üzere, il alanını şekillendiren litolojik birimlerdeki her tür boşluk varlığı, boyutu ve aralarındaki ilişki gelişkinliğinin denetlediği farklı geçirimlilik nitelikli ortamlar (jeohidrolik ortamlar) arasındaki konumsal sıralanımların şekillendirdiği yeraltısuyu depolanma ortamları (hidrojeolojik ortamlar) ile bunların yayılımları ve diğer özgün nitelikleri tanımlanarak haritalanmıştır.

Afet sonrası sığınmaya, kullanıma ve gereken sürece konaklamaya ayrılan “toplanma, çadır, barınma” alanları ile İstanbul ilinin bu alanlar yakınındaki kısmen ve tamamen yeraltısuyu kökenli tüm su sağlama noktalarının öznitelikleri belirlenmiş, koordinatlandırılmış, denetlenmiş veri envanterleri oluşturulmuş ve tüm bu veriler projede uygulanan yeni hidrojeolojik metodolojinin ürünü olan CBS tabanlı 1/100.000 – 1/25.000 ölçekli hidrojeoloji haritaları üzerinde gösterilmiştir. 

Jeofizik Araştırmalar 

Çalışmanın ana konusu; deprem zararlarının azaltılmasına yönelik olarak İstanbul İli genelinde zemin özelliklerinin daha iyi anlaşılması, deprem dalgalarının zemin tabakaları içerisindeki seyahatleri sırasında geçirdiği değişimleri tahmin etmek ve bunun sonucunda zemin kaynaklı riskleri daha açık ortaya koyabilmek amacıyla yürütülen bir takım jeofizik çalışmalardır.

Yeni verilerle İstanbul geneli için zemin karakteristiğini anlamak, olası deprem yer hareketi üzerinde etkilerini keşfetmek, sismik riski daha doğru tahmin edebilmek ve deprem zararlarını azaltmak amacıyla oldukça güçlü, yeni bir veri tabanı oluşturulduğu düşünülmektedir. Sağlanan yeni veri tabanının; gerektiğinde sorgulanabilir, yeniden değerlendirilebilir, gelecek yeni veri tabanlarıyla kolayca entegre edilebilir olması en büyük avantajlarıdır.

Bu çalışma kapsamında 752 adet yeni noktada Tek İstasyon Mikrotremor (TİM) ölçümü ve analizi, 152 adet yeni noktada ise Çok İstasyon Mikrotremor (ÇİM) ölçümü ve analizi gerçekleştirilmiştir. Geçmişte yapılan çalışmalar daha çok şehrin güney kesimlerinde Marmara Denizi’ne yakın merkezi bölgelerini kapsarken, bu çalışmada ölçümlerin tüm İstanbul geneline yayılması sağlanmıştır. İstanbul genelini temsil açısından oldukça güçlü bir veri seti oluştuğu düşünülmektedir.

Çok İstasyon Mikrotremor (ÇİM) analizlerinde güvenilir koşularda toplam 96 noktada Vs100 değeri hesaplanabilmiştir. 

Jeofizik, Sismoloji ve Uzaktan Algılama Araştırmaları

“Jeofizik Ve Uzaktan Algılama Araştırmalarına Yönelik İl Genelinde Güncel Verilere Dayalı Vs30 Haritalarının Üretilmesi, Sısmoloji Araştırmalarının Yapılması, Uzaktan Algılama İle Zeminin Sürekli İzlenmesi” adı altında gerçekleştirilen proje;

Jeofizik Temelli Araştırmalar; hedef topografik eğim değerleriyle Vs30 arasındaki ilişkiden hareketle Vs30 ölçümlerinin bulunmadığı konumlarda Vs30 değerinin tahmin edilebilmesine yönelik bir çalışma yürütmek ve tatminkâr sonuçların elde edilmesi durumunda, eğim temelli Vs30 haritasını üretmektir. Araştırma, Vs30 ölçümlerinin olmadığı bölgelerde yapılacak kestirimlerin güvenirliğinin belirlenebilmesindeki öncelikli hedef, Vs30 ölçümlerinin yapılmış olduğu bölgelerde (Güney İstanbul) gerçek Vs30 değerlerine iyi bir uyum gösteren eğim-temelli kestirimlerin yapılabilirliğinin araştırılmasını içermektedir.

Sismoloji Araştırmaları; Sığ ve derin kabuk yapısının araştırılması, Dinamik deprem modellemesi, Coulomb gerilme analizleri, İstanbul il alanı ve yakın civarı için b-değeri hesaplanması analizlerini kapsamaktadır.

İl Alanı Genelinde Uzaktan Algılama ile Zemin ve Yapısal Deformasyonların Sürekli Olarak İzlenmesi;  Çalışma kapsamında İstanbul il sınırları içinde son 5 yıllık dönemde (2019-2024) meydana gelen yüzey deformasyonları InSAR yöntemi kullanılarak ortaya çıkartılmıştır. Daha önceden tespit edilmemiş birçok kütle hareketi ilk defa bu çalışma ile açığa çıkartılmıştır.