Çin, Xinjiang, Yecheng’deki Xingfu Dayuan Heyelanının yağış etkilerini zaman serisi InSAR teknolojisi ve sayısal simülasyon ile inceleme

Yağmur, tepeler ve köy güvenliği

Güney Xinjiang dağlarında, yaz yağmurları ürünleri beslerken, ince, rüzgârla taşınmış toprak olan lösten oluşan yakın yamaçları da sessizce zayıflatabiliyor. Bu çalışma, Xingfu Dayuan köyünün üzerindeki bu tür bir yamacı ele alıyor ve pratik bir soruyu soruyor: hafif sağanaklardan sağanak yağmurlara kadar yağış, bir yamaçı tam olarak nasıl kararlı halden tehlikeli hale getirir ve tepenin hemen altında yaşayan insanlar için tehlike ne zaman en yüksek olur?

Uyduyla yamaç hareketini izlemek

Araştırmacılar önce 2022–2024 arasındaki üç yılda yamacın küçük hareketlerini uyduyla takip ettiler. Çok sayıda radar görüntüsünü zaman serisi InSAR olarak bilinen bir yöntemle birleştirerek zeminin zaman içindeki kaymasını gösteren bir film oluşturdular. Heyelanın hâlâ aktif olduğunu ama hareketinin düzensiz olduğunu buldular. Özellikle ekip tarafından HP3 olarak adlandırılan yamaç orta ve alt kısımları yılda yaklaşık bir buçuk santimetre kadar aşağı doğru sürünüyor ve toplam hareket zaten beş santimetreyi aşıyor. Buna karşılık, üst kısım daha az hareket ediyor. Bu desen sahadaki gözlemlerle uyumlu: açık çatlaklar, küçük basamaklı sıyrılmalar ve kabaran toprak, yolların ve evlerin tehlikeli yakınında kümelenmiş orta ve alt bölgelerde yoğunlaşıyor.

Donma, çözülme ve şiddetli yağmur mevsimleri

Uydu ölçümleri daha sonra yerel yağış ve sıcaklık kayıtlarıyla hizalandı. Yağışın çoğu Mayıs ile Eylül arasında düşerken, kışlar zemini donduracak kadar soğuk oluyor. Donmuş aylarda yamaç daha yavaş hareket ediyor. Sıcaklıklar yükselip zemin çözüldüğünde, tekrarlayan donma-çözülme lössü parçalayarak eski çatlakları genişletiyor ve su için yollar açıyor. Yoğun yaz fırtınaları geldiğinde yağmur bu zayıflamış bölgelere doluyor ve aşağıya doğru süzülmeyi hızlandırıyor. Ekip üç aşamayı tanımladı: toprağa sessizce zarar veren uzun bir donma-çözülme aşaması, yağmurun fissürleri derinleştirip genişlettiği bir çatlak büyüme aşaması ve nihayet zayıflamış üst toprağın altında daha sert kayanın üzerinde kaymaya başladığı bir kararsızlık aşaması.

Yamaç içinden suyun sızmasını simüle etmek

Gözle görülemeyen yamaç içindeki süreçleri anlamak için araştırmacılar yağmur suyu nasıl sızdığına, zemindeki boşluk suyu basıncının nasıl yükseldiğine ve bunun toprağın dayanımını nasıl azalttığına ilişkin bir bilgisayar modeli kurdular. Hem yaygın hem de aşırı yağış desenlerini, yağışın şiddetini ve fırtınaların süresini değiştirerek test ettiler. Hafif ama sürekli yağış altında yalnızca üst birkaç metre toprak daha ıslak hale geliyor ve yamaç nispeten stabil kalıyor. Çok yoğun veya uzun süren yağışlarda ise su sekiz metreye kadar inebiliyor, boşluk suyu basıncını yükseltiyor ve taneleri bir arada tutmaya yardımcı olan doğal emişin çoğunu ortadan kaldırıyor. Model, zayıf tabakanın gevşek löss ile altındaki daha sert kaya arasındaki temas noktasında oluştuğunu öngörüyor; bu da saha işaretleri ve uydu verilerinden çıkarılan sığ kayma zonlarıyla örtüşüyor.

Fırtınadan sonra gizli gecikmeler

En önemli bulgulardan biri, yamaç için en riskli anın fırtınanın en şiddetli olduğu an olmaması. Çünkü su gökyüzü açıldıktan sonra bile zeminin içinden aşağı doğru hareket etmeye devam ettiğinden, iç su basıncı genellikle 12 ila 24 saat sonra zirve yapıyor. Simülasyonlarda, yağış durduktan sonra yamaç kararlılığı saatlerce düşmeye devam ediyor ve aşırı bir yağış vakasında yamaç bu gecikme süresince neredeyse stabil halden kararsız hale geçiyor. Aynı toplam yağış miktarına sahip fırtınalar için uzun, nazik bir olay kısa bir sağanaktan daha tehlikeli çıkıyor; çünkü yavaş yağış yüzeye akmak yerine daha fazla sızma zamanına sahip oluyor. Bu uzun süreli ıslanma üst toprak katmanlarını daha uzun süre nemli tutuyor ve sığ kaymaları daha olası kılıyor.

Alt kısımda yaşayanlar için bunun anlamı

Xingfu Dayuan yamacının eteğindeki köylüler için sonuçların net bir mesajı var. Heyelan bugün aktif ve en güçlü hareket evlere ve yollara en yakın bölgede görülüyor. Çalışma, yağışın hem yoğunluğunun hem de süresinin, donma-çözülme hasarıyla birlikte, yamaç hareketlerini ne zaman ve nasıl kontrol ettiğini gösteriyor. Ayrıca tehlikenin genellikle yağış sona erdikten saatler sonra tavan yapabileceğini, fırtına sırasında değil gösteriyor. Uydu izleme ile fizik tabanlı modelleri birleştirerek yerel yetkililer uyarıları daha iyi zamanlayabilir, en aktif yamaç bölümlerine odaklanabilir ve bu löss heyelanlarının sığ, yağış kontrollü doğasına uygun koruyucu önlemler tasarlayabilir.

Atıf: Tian, Z., Song, K., Yan, X. et al. Exploring rainfall effects on the Xingfu Dayuan Landslide in Yecheng, Xinjiang, China using time-series InSAR technology and numerical simulation. Sci Rep 16, 14876 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45241-6

Anahtar kelimeler: yağış heyelanı, löss yamaç, InSAR izleme, yamaç kararlılığı, yağış infiltrasyonu