Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Veysel Şadan Özgür Kırca
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: Türkçe
Desteklendiği Program: Bu tezi destekleyen bir program bulunmamaktadır
Özet:
Dünyamız her geçen gün globalleşmekte, insan nüfusu ciddi sayılara ulaşmaktadır. Bunun bir sonucu olarak, diğer ulaşım türlerine göre daha az maliyetli oluşu ve daha çok malzemenin/insanın taşınabilirliği sebebiyle deniz yolu taşımacılığı giderek önem kazanmaktadır. Artan gemi boyutları ve sayısı ile mevcut limanlardan daha büyük limanlar inşa edilmekte; mevcut limanların kapasiteleri arttırılmak istenmektedir. Sunulan bu çalışma ile standartlarda belirtilen farklı yaklaşımlar irdelenerek, artan ihtiyaçlara cevap verebilecek sürdürülebilir bir liman ulaşım kanalında güvenli operasyon koşulları için kanal tarama sıklıklarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, dünyada mevcut olan gemi tipleri içerisinden referans alınan tasarım gemilerinin ağırlık, uzunluk, genişlik gibi karakteristik özellikleri göz önüne alınarak çalışma bölgesindeki meteorolojik ve oşinografik koşullar ile çevresel faktörler altında ulaşım kanalları tasarlanmıştır. Bu noktada idealleştirilmiş bir ulaşım kanalı enkesiti göz önüne alınarak dalga ve akıntıların bu kanala dik etkidiği kabulü yapılmıştır. Tasarlanan ulaşım kanallarında farklı tasarım gemileri için mevcut koşullarda katı madde hareketi analizi yapılarak ulaşım kanallarında biriken katı madde miktarı belirlenmiştir. Böylece, operasyonel kısıtlara ve koşullara uygun şekilde tasarlanan ulaşım kanallarında ne kadar sıklıkla tarama yapılması gerektiği ortaya konmuştur. Çalışmada, tasarım gemileri seçiminde ROM 3.1-99 (2007) ve PIANC (2014) standartları ile sunulan verilerden yararlanılmıştır. Günümüzde mevcut bulunan gemilerin ve bu gemilerin özelliklerinin yer aldığı tablolardan yararlanılarak, gelecekte var olması mümkün detveyt tona sahip gemiler için gemi boyutları ve bu boyutlara bağlı olarak tasarlanması gereken ulaşım kanalı geometrileri ortaya konmuştur. Bu çalışma süresince Türkiye denizleri için (özellikle Karadeniz için) mevcut olan meteorolojik ve oşinografik veriler ile çevresel koşullar referans alınmıştır. Bu veriler kullanılarak katı madde hareketi analizleri yapılmıştır. Toplam katı madde debisini oluşturan askıda katı malzeme debisi ve taban malzemesi debisi, dalga ve akıntı etkisi altında belirlenmiştir. Taban malzemesi taşınım hesaplarında Shields parametresinin zamana bağlı değişimi Soulsby (1997) tarafından önerilen yöntemlerle; tabanda bu parametreye bağlı olarak oluşan ve taban malzemesi debisini etkileyen tepe ve çukur şeklindeki yapıların geometrileri Nielsen (1979) yöntemi ile; elde edilen bulgular kullanılarak taban malzemesi debileri ise Engelund ve Fredsoe (1976) formülasyonları ile belirlenmiştir. Askıda katı madde debisi ise van Rijn ve Walstra (2004) yaklaşımı kullanılarak elde edilen askıda katı madde konsantrasyonu değerleri ile bu derinlikte olan ve Soulsby (1997) yaklaşımı ile belirlenen zamansal ortalama akıntı hızlarından yararlanılarak elde edilmiştir.
Çalışmanın amacı olan tasarlanan ulaşım kanalında birim genişlikte biriken katı madde
hacmini belirlemek için, süreklilik denkleminden türetilen tek boyutlu Exner denklemi
kullanılmış; ulaşım kanalı şevinde biriken malzemenin birikme geometrisi kanal
şevine paralel olacak şekilde idealize edilmiştir.
Octave GNU dilini kullanan bir sayısal model ile gerçekleştirilen bu çalışma
sonucunda elde edilen bulgular değerlendirilerek, katı madde taşınımına etki eden
faktörlerin ulaşım kanalı tarama sıklığı değerlerine etkileri incelenmiştir. Referans
tasarım gemiler ile fiziksel ve çevresel verilerin göz önüne alındığı bu çalışmanın farklı
koşullarda değerlendirilebilmesi amacıyla elde edilen bulgular boyutsuzlaştırılarak
okuyucuya sunulmuştur.
Model sonuçları sonunda görülmüştür ki hazırlanan sayısal model, farklı meteooşinografik ve çevresel faktörler göz önüne alındığında kendi içinde tutarlı ve sektörde
yapılan çalışmalar ile uygun sonuçlar vermektedir. Bu bağlamda, çalışma ile
amaçlanan, araştırmacılara ve uygulayıcılara mevcut koşullar ve gelecekte
doğabilecek ihtiyaçlar doğrultusunda tasarlanması planlanan liman ulaşım
kanallarında boyutlandırma yapılması ve ulaşım kanalı tarama sıklıklarının
belirlenmesi için pratik bir sayısal model sunulmuştur.