Dirençli Şehirler: 3 Büyük Felakete Karşı

İnsanoğlu tarih boyunca her zaman en verimli toprakları kendine mesken edinmiş, en kolay ticaret yapabileceği rotalar ya da kolayca savunabileceği bölgeler üzerinde şehirlerini kurmuş. Anadolu’nun sayısız medeniyete ev sahipliği yapma sebebi de tam olarak bu. Ancak ne yazık ki coğrafyası, yer kabuğunun en hareketli tektonik plakalarından üçünün (Avrasya, Afrika ve Arabistan) kıskacında sıkışan, jeolojik stresin hiç eksilmediği hırçın bir toprak. Kuzey Anadolu ve Doğu Anadolu fay hatları yerin derinliklerinde devasa bir enerjiyi biriktirirken güney kıyıları, Akdeniz havzasının değişen iklim dinamikleriyle kavruluyor. Karadeniz’in dik yamaçları ise her yıl ani atmosferik değişimler nedeniyle nehirlerin getirdiği şiddetli yağışlara maruz kalıyor.

Bu coğrafi yapı; bu topraklar üzerinde yükselen ülkemizi doğanın en yıkıcı üç gücüyle karşı karşıya bırakıyor: Deprem, orman yangınları ve sel. İklim krizinin hızlanması, bu risklerin frekansını ve şiddetini artırırken eski pasif savunma yöntemleri artık çoğu zaman yetersiz kalıyor. Türkiye, bu amansız doğa olaylarına karşı sadece beton duvarlar veya klasik barajlarla direnemeyeceğini biliyor. Bu zorunluluk, yerli teknoparklarda, mühendislik ofislerinde ve saha operasyonlarında sessiz ama devasa bir teknolojik dönüşümü zorunlu kılıyor.

Yer kabuğunda kırılan fayın ürettiği yıkıcı sismik dalgalar yerleşim yerlerine doğru ilerlerken, bu dalgalardan daha hızlı hareket eden tek bir şey var: Dijital veri. Türkiye’de sismik riskin en yoğun yaşandığı Marmara Bölgesi başta olmak üzere, saniyeleri saliselere bölerek çalışan yerli erken uyarı sistemleri ve yapıları sarsıntıdan bağımsız kılan sismik izolatör teknolojileri, depreme karşı modern bir dijital zırh oluşturuyor.

Yıldız Teknik Üniversitesi Teknopark bünyesinde yedi yıllık bir Ar-Ge çalışması sonucunda geliştirilen EDİS Deprem Erken Uyarı Sistemi, sismik dalgaların fiziksel yayılım hızlarındaki farkı hayati bir avantaja dönüştürüyor. Sistemin nasıl çalıştığı ile ilgili sorularımızı yönelttiğimiz EDIS mühendisleri; sistemin, eski nesil erken uyarı sistemlerindeki merkeze veri gönderip onay bekleme sürecindeki 3-5 saniyelik kritik zaman kaybını, sensörlerin içine yerleştirilen yapay zeka işlemcileriyle (Edge Computing-Uçta İşleme) ortadan kaldırdığını söylüyor. Sensörler topraktaki hareketi hissettiği salisede karar üreterek ikazı doğrudan başlatıyor. P dalgasının ilk sıfırıncı saniyesindeki karakteristiğini analiz ederek yıkıcı S dalgasının sarsıntısı ulaşmadan milisaniyeler içinde alarm üretiyor.

Ağır araç geçişi veya inşaat patlatması gibi çevresel etkenlerden kaynaklanabilecek yanlış alarmlar ise iki aşamalı süzgeçle engelleniyor. Yapay zeka modeli sarsıntı imzasını ayırt ederken, çevredeki komşu sensörlerin milisaniyelik zaman diliminde yaptığı eş zamanlı teyit ile genel alarm kararı doğrulanıyor. Merkez üssüne olan mesafeye göre sistem ciddi bir zaman avantajı sağlıyor. Örneğin EDIS BOX IoT cihazları merkez üssüne 30 km uzaklıkta en az 14 saniye, 60 km'de 29 saniye, 100 km ve üzeri mesafelerde ise 49 saniyeden fazla net erken uyarı süresi kazandırıyor.

Fayın hemen üzerindeki (0-10 km) 'kör bölgeler' için ise binaların içine yerleştirilen yerinde (on-site) sensörler kullanılıyor ve merkeze danışılmadan ilk P dalgasında lokal güvenlik önlemleri tetikleniyor. Sistem, erken uyarıyı hibrit bir yapıda hem insanlara hem makinelere iletiyor. İnsanlar tarafında EDİS Pro mobil uygulaması, telefonlar sessiz veya ‘Rahatsız Etmeyin’ modunda olsa dahi yüksek sesli ikaz vererek ekranda geri sayım ve beklenen şiddeti gösterip bireylere ‘Çök-Kapan-Tutun’ gibi hayati refleksler için zaman tanıyor. Makineler arası (M2M) otomasyonda ise akıllı panolar (EDIS Box) aracılığıyla bina otomasyonları (BMS) ve SCADA/PLC sistemleriyle haberleşerek doğalgaz/kimyasal vanaları kapatılıyor, elektrik şalterleri izole ediliyor, asansörler en yakın kata çekilip kapıları açılıyor ve fabrikalardaki hassas robotlar ile tehlikeli hatlar güvenli parka alınıyor.

Anlık uyarının ötesinde EDIS, binalara yerleştirilen ivmeölçerler üzerinden yapısal sağlık takibi (SHM) yaparak deprem sırasındaki ritim bozukluklarından gizli taşıyıcı hasarlarını raporluyor. Ayrıca şehir genelindeki sensör ağıyla sarsıntının ardından saniyeler içinde anlık ivme haritaları (ShakeMap) oluşturup yetkili kurumlara ileterek dirençli şehir veritabanına ve arama-kurtarma yönlendirmelerine katkı sağlıyor.

Erken uyarı sistemleri insanlara ve kritik altyapılara zaman kazandırırken, binaların kendilerini sismik enerjiden koruması da önemli. Bu noktada sismik izolatör mühendisliği devreye giriyor. Türkiye’nin bu alanda, ilk yerli ve milli Sürtünmeli Sarkaç Tipi (Friction Pendulum) sismik izolatör üreticisi olan Teknolojik İzolatör Sistemleri (TİS), binaların deprem anında bağımsız hareket etmesini sağlayan cihazlar tasarlayıp üretiyor.

Sarkaç tipi izolatörler, deprem anında yapının periyodunu uzatıyor. Böylece binaya aktarılan ivme ve yıkıcı kuvvetler yüzde 50-80 oranında azalıyor. Bu sönümleme teknolojisi, 6 Şubat Kahramanmaraş depremlerinde en zorlu sınavını verdi. Hatay, Kahramanmaraş, Adıyaman ve Malatya’da, TİS tarafından tasarlanan ve monte edilen 2 bin 304 adet TDP (TIS Double Pendulum) izolatörüne sahip sekiz büyük proje bulunmaktaydı. Bu binalar depremin hemen ardından kesintisiz olarak hizmet vermeye devam etti. Bölgede elektriklerin ve yolların kesildiği o gün, ayakta kalan ve ameliyatların durmadığı yegane yerler bu sismik izolatörlü hastaneler oldu.

İzolatörlü yapıların inşasında iki kritik teknik detay, dikkat çekiyor: ‘Sismik boşluk’ ve ‘yapısal olmayan elemanların tasarımı’. Yapının deprem esnasında rahatça hareket edebilmesi için çevresinde net bir sismik boşluk bırakılması gerekiyor. Ayrıca asma tavanlar, mekanik borular ve dolgu duvarlar gibi bileşenlerin de bu büyük hareket kapasitesine uyumlu sismik detaylarla projelendirilmesi lazım. Sismik yalıtımlı bu yapılarda, sarsıntı sonrasındaki durumu anlık raporlamak amacıyla yerli ‘yapı sağlığı izleme sistemleri’ de kuruluyor. Yapının kritik noktalarına yerleştirilen sensörler, deprem sonrasında binanın güvenli olup olmadığını milisaniyeler içinde analiz ediyor. Hasankeyf’teki tarihi Zeynel Bey Türbesi, İstanbul’daki tarihi Göztepe Tren İstasyonu ve Galataport Nusretiye Saat Kulesi, yapıya görsel zarar vermeden sismik izolatörlerle güçlendirilen projeler arasında.

Teknoloji, depremde büyük ölçüde korumaya ve ‘an’a odaklanıyor. Ülkemizin ikinci büyük tehdidi olan orman yangınlarında ise mühendisler bir adım daha geriye gidebiliyor: Kıvılcım çakmadan önceki riski görmek. Akdeniz ve Ege kıyılarını çevreleyen sık kızılçam ormanları, her yıl yükselen küresel sıcaklıklar ve azalan nem oranları sebebiyle adeta birer barut fıçısına dönüşüyor. Geleneksel olarak kullanılan gözetleme kuleleri ve uydu verileri, ancak yangın başladıktan ve duman havaya yükseldikten sonra uyarı verebiliyor. Ayrıca rüzgarlı günlerde, dumanın kulelerden fark edildiği an ile alevlerin kontrol dışı bir faza geçmesi arasında sadece dakikalar bulunuyor. Yerli teknoloji girişimleri, yangını dumanı çıkmadan, mikroklimatik verileri izleyerek durduracak çözümler geliştiriyor.

2021 yılında Manavgat’ta meydana gelen ve 60 bin hektarlık devasa bir yeşil alanı küle çeviren orman yangınları, yeni bir teknolojik fikrin doğuşuna zemin hazırladı. Yangın sahasında gönüllü olarak insansız hava aracı uçuran drone pilotu Batuhan Esirger, bölgedeki vatandaşların yardımına koştu. İstanbul’a döndüğünde, Dr. Muhammed Ali Örnek ile bir araya gelerek İTÜ Çekirdek bünyesinde Kozalak Girişimi’ni kurdu.

Kozalak ekibi, bu felsefeyi bir benzetmeyle anlatıyor: "Banyonuzu su bastığında önce yerleri mi paspaslarsınız yoksa musluğu mu kapatırsınız?" Kozalak, musluğu kapatmayı hedefliyor.

Girişim, ağaçların gövdelerine zarar vermeden monte edilen, patentli ve ‘giyilebilir’ bir nesnelerin interneti (IoT) cihazı kullanıyor. Ormanlık alanlarda hücresel internet hatları çekmediği için bu akıllı cihazlar, düşük enerji tüketen ve uzun menzilli iletişim sağlayan LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) protokolünü kullanıyor. Cihazlar kendi aralarında örgüsel (mesh) ağ mantığıyla, yani bir nevi ‘kulaktan kulağa’ haberleşerek veriyi taşıyor. En son noktadaki cihaz ise bilgiyi sunuculara ulaştırıyor. Bu sayede pille çalışan sensörler, orman içinde kablo veya baz istasyonuna ihtiyaç duymadan yıllarca veri göndermeye devam edebiliyor.

Geleneksel meteoroloji istasyonları ormanlık alanlardan 50-100 kilometre uzakta kurulu. Kozalak cihazları ise doğrudan ağaçların hizasındaki mikroklimatik verileri okuyor; anlık sıcaklık, nem, basınç, rüzgar hızı ve yönü, duman tespiti yapıyor. Toplanan bu veriler ise yapay zeka sunucularında yer örtüsü bilgileriyle birleştiriliyor. Böylece sistem, ‘Yangın var mı?’ sorusunun ötesine geçerek, ‘Hangi parselde yangın riski en yüksek?’ sorusuna yanıt veriyor. Orman Genel Müdürlüğü ve enerji nakil şirketleri, bu veriler sayesinde ormanın tamamını rastgele kontrol etmek yerine, sadece risk oranı yüksek alanlara personel sevk ederek yangınların yüzde 98'ini henüz başlamadan önleme şansını yakalıyor.

Yangınların tespiti kadar, sarp ve kayalık arazilere yapılan ilk müdahalelerin hızı da kritik. İnsan gücünün ve karadan söndürme araçlarının ulaşamadığı dik yamaçlarda, savunma sanayi için geliştirilen yerli hava platformları devreye giriyor. Pasifik Teknoloji çatısı altındaki TİTRA Teknoloji, savunma sanayisinde kullanılan otonom insansız sistemleri çevre ve yangın söndürme konseptine entegre ediyor. Şirketin geliştirdiği otonom insansız helikopter ALPİN 2 ile insansız hava araçları DUMRUL ve MERKÜT, zorlu hava koşullarında, özellikle de gece şartlarında uçabilme yeteneğiyle yangınla mücadeleye yeni bir boyut kazandırıyor. Geleneksel insanlı yangın helikopterleri, pilot güvenliği ve görüş kısıtı nedeniyle gece uçuşu yapamıyor. Ancak bir yandan da rüzgarlı yaz gecelerinde orman yangınları hızla yayılma eğiliminde. ALPİN 2, gece karanlığında ve yoğun duman altında otonom seyrüsefer gerçekleştirerek yangının kalbine nokta atışı su veya sönümleyici kimyasallar bırakabiliyor. Termal kamera sistemleri yardımıyla dumanın altındaki aktif alev odaklarını anlık olarak tespit eden bu otonom muhafızlar, yangının yayılma yönünü belirleyerek itfaiye ekiplerinin can güvenliğini de sağlayabiliyor.

Teknolojinin yangındaki görevi riski önceden görmekken, sel felaketinde farklı kurumları tek bir ekranda buluşturmak haline geliyor.

Türkiye’nin kuzeyindeki Karadeniz şeridinde ise özellikle betonlaşmanın yoğun olduğu büyük metropoller, iklim değişikliğiyle birlikte ani ve şiddetli yağışların hedefi haline geliyor. Birkaç saat içinde metrekareye düşen yüzlerce kilo yağış, dik vadilerde heyelanlara, şehir merkezlerinde ise yıkıcı sel felaketlerine yol açıyor. Meteorolojik afet verileri bu durumun ciddiyetini açıkça gösteriyor.

Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü verilerine göre, Türkiye'de gerçekleşen sismik dışı meteorolojik afetlerin dağılımında fırtınalar ve seller ilk sıraları paylaşıyor. Kaydedilen meteorolojik olayların yüzde 28.5'ini doğrudan şiddetli yağışlar ve sel baskınları oluşturuyor. Tarihsel can kaybı verileri incelendiğinde, depremlerin ardından en çok can kaybına yol açan afetlerin başında yüzde 9'luk oranla sel felaketleri geliyor. Bu yüksek risk tablosu, su havzalarının ve kentsel altyapıların dijital simülasyonlarla takip edilmesini ve afet anında tüm kamu birimlerinin tek bir merkezden koordine edilmesini zorunlu kılıyor.

Büyük bir sel veya deprem felaketi meydana geldiğinde en büyük sorun, sahada görev yapan düzinelerce farklı kurumun birbiriyle eş zamanlı haberleşememesinden ortaya çıkıyor. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD) bünyesinde kurulan, Türkiye Afet Müdahale Planı’nın (TAMP) tüm bilgi akışını yöneten Afet Yönetim ve Karar Destek Sistemi (AYDES), bu koordinasyon sorununu çözmek için geliştirildi. Sistem tasarımı ve yerli yazılım altyapısı Netaş tarafından sıfırdan geliştirildi. Harita ve coğrafi bilgi sistemi (CBS) modülleri ise Başarsoft firmasının teknolojisiyle entegre edildi.

AYDES; afet anında sekiz bakanlık, Kızılay, sivil toplum kuruluşları ve taşra teşkilatlarına bağlı yaklaşık 7 bin aktif/yetkili kullanıcının tek bir ortak platform üzerinden haberleşmesini, kaynak yönetimi yapmasını ve koordinasyon kurmasını sağlıyor. Altyapıda Netaş’ın geliştirdiği yerli sunucu sistemleri kullanılıyor. Sistem temel olarak üç ana bileşenden oluşuyor.

TAMP kapsamında belirlenen hizmet gruplarının hazırlık, planlama ve müdahale süreçleri bütünleşik bir yazılım üzerinden yönetiliyor. Afet bölgesindeki araç, iş makinesi ve personel ihtiyaçları talep yönetim modülüyle koordine ediliyor. Olay meydana geldiği andan itibaren ekiplere anlık SMS ve e-posta ile bildirimler gönderilerek reaksiyon süreleri ölçülüyor.

Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) teknolojilerini kullanan bu modül, afet öncesi, sırası ve sonrasında ihtiyaç duyulan tüm mekansal verilerin toplanmasını ve haritalandırılmasını sağlıyor. 30'dan fazla dış kurumun veri tabanlarıyla entegre çalışan sistem; nehir debileri, baraj doluluk oranları, meteorolojik radar görüntüleri ve heyelan risk haritalarını tek bir ekran üzerinde birleştiriyor. Böylece sel sularının hangi mahalleleri veya yolları tehdit ettiği anlık olarak analiz edilerek hızlı tahliye kararları alınabiliyor. Afet sonrasındaki hasar tespit, hak sahipliği ve yeni konut alanlarının seçilmesi gibi süreçlerin coğrafi bilgi sistemi destekli yürütülmesini sağlıyor. Sahada çalışan ekipler, mobil uygulamalar üzerinden hasarlı binaların veya altyapıların konumlarını, fotoğraflarıyla birlikte doğrudan sisteme yükleyerek veri tabanını anlık olarak güncelliyorlar.

Bu entegrasyon, Başarsoft tarafından geliştirilen TAMBİS (Taşkın, Arıza ve Müdahale Mekansal Bilgi Sistemi) gibi özel sistemlerle daha da derinleştirildi. TAMBİS, şehir içi su ve kanalizasyon şebekelerindeki anlık tıkanıklıkları, taşkın risklerini ve müdahale ekiplerinin konumlarını harita üzerinde izleyerek yerel yönetimlerin sel olaylarına saniyeler içinde müdahale etmesine olanak tanıyor.

Coğrafi verinin lojistik güç olarak kullanılması, Başarsoft’un uzmanlık alanı. Şirket, Türkiye’yi yıllardır sokak sokak, bina bina haritalandırarak bu verileri hem kamu hem de özel sektörün kullanımına sunuyor. 6 Şubat depremlerinin ilk günlerinde yaşanan lojistik kaosu çözmek için sivil bir inisiyatif de başlattı. Deprem sabahı yıkılan binalar ve hasar gören yollar sebebiyle klasik adres sistemleri tamamen çöktü. Enkaz altındaki insanların veya yakınlarının sosyal medyadan paylaştığı ‘Şu eczanenin karşısındaki binadayız’ şeklindeki nitel adres verileri, Başarsoft’un veri ekibi tarafından hızla taranarak şirketin güncel veritabanıyla eşleştirildi. Geliştirilen ‘deprem.basarsoft.com.tr’ portalı üzerinden yaklaşık 15 bin acil yardım talebi hassas coğrafi koordinatlara dönüştürülerek arama kurtarma ekiplerine ve sivil yardım araçlarına ulaştırıldı. Bu sayede bölgeyi hiç bilmeyen dış illerden gelen kurtarma ekipleri, doğrudan hedeflenen binalara yönlendirildi.

Geleneksel olarak uygulanan ‘afet gerçekleştikten sonra yaraları sarma ve enkaz kaldırma’ yaklaşımı, yerini artık tamamen veriye dayalı, proaktif ve ‘risk gerçekleşmeden önleme’ modeline bırakmaya başladı.