Ortalama Su Seviyesi Değişimlerinin Taş Dolgu Kıyı Koruma Yapılarının Tasarımına ve Performansına Etkisi

Gel-git, mevsimsel değişiklikler, dalga kabarması/alçalması, fırtına kabarması ve küresel ısınmaya bağlı su seviyesi değişimleri sonucunda ortalama su seviyesinde gözlenen değişimler, taş dolgu kıyı koruma yapılarının tasarımlarının ve performanslarının değerlendirilmesi ile doğrudan ilgilidir. Bu tip yapılar için en kritik su seviyesi, yaygın olarak en yüksek su seviyesi tanımı ile kullanılmaktadır. Ancak, Kıyı Yapıları Planlama ve Tasarım Teknik Esasları’nda [1] koruma yapısında kullanılacak taşların kütlelerinin belirlenmesi için en kritik su seviyesinin en düşük su seviyesi ile en yüksek su seviyesi arasında ortaya çıkabileceği belirtilmiştir. Bu çalışmada taş dolgu kıyı koruma yapılarının tasarım derinliğinin belirlenmesinde kullanılan farklı yaklaşımların koruma tabakası taş kütlesi ile serbest kret kotuna olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla Karadeniz, Ege Denizi ve Akdeniz’de birer proje alanı seçilmiş ve bu projelerdeki yapıların ekonomik ömürleri boyunca gözlenebilecek tüm su seviyelerinde koruma tabakası taş kütlesi ile serbest kret kotu hesaplanmıştır. Seçilen projeler için daha düşük su seviyelerinde daha yüksek su seviyelerine göre %60’a varan oranlarda daha büyük taş kütlesi bulunmuştur. Çalışma sonuçları, en yüksek su seviyesinden daha kritik bir su seviyesinin, düşük su seviyesi ile en yüksek su seviyesi arasındaki herhangi bir su seviyesinde de oluşabileceğine örnek oluşturmaktadır. Buna bağlı olarak, seçilen kritik su seviyesi değeri ile koruma tabakası taş kütlesi hesaplama yöntemlerinin ilişkisi tartışılmış ve yapının ekonomik ömrü boyunca oluşabilecek tüm su seviyelerinin tasarım derinliği belirlenirken göz önünde bulundurulması önerilmiştir.&nbsp;</p

Dalga-yapı etkileşimi problemlerinin had yöntemleri ile sayısal modellenmesi.

The major focus of this study is the computational fluid dynamics (CFD) modelling of wave-structure interaction problems. In the first part of this study, the performance of Haydarpaşa Breakwater under tsunami attack is assessed both experimentally and numerically. It is concluded that the major failure mechanism of this breakwater is the sliding of the crown-wall, and the stability of the stones located at the harbour side is also significant. Design recommendations are given based on the stability of the single stone located at the top layer at the harbour side of the breakwater. Next, the motion and collision of two spherical particles under solitary wave attack are studied both experimentally and numerically. The strengths and weaknesses of the two available CFD solvers used in these studies are discussed. In the second part of this study, two CFD solvers are developed and validated using OpenFOAM CFD Library regarding the discussions in the first part. Both models are capable of solving flow properties inside the porous medium, capturing the free-surface using the Volume of Fluid (VOF) Method, and linked to wave generation and absorption boundary conditions previously established in this library. The first CFD solver is based on the body-force immersed boundary method (IBM) for stationary boundaries. VOF method is applied using both algebraic and geometric algorithms in this solver. It is the first time that the geometric method called isoAdvector is used with IBM and within the porous media. This numerical solver is validated against four experimental datasets in comparison with a CFD solver working on conventional body-fitted grids. The second numerical model is based on the cut-cell IBM for both stationary and moving boundaries. This model is the first example that considers the moving boundaries, free-surface, porous media flow and wave generation/absorption in the same numerical model and validated against data from an analytical study.Thesis (Ph.D.) -- Graduate School of Natural and Applied Sciences. Civil Engineering

Taş dolgu dalgakıranların tasarımı üzerine karşılaştırmalı bir çalışma.

Rubble mound breakwaters are one of the most common coastal defense structures constructed around the world. Hudson (CERC, 1977; CERC, 1984), Van der Meer (1988) and Van Gent et al (2003) are the major stability formulas that are used to find the armour stone weight of rubble mound breakwaters. In the first part, a comparative study on major stability formulas is carried out to discuss the discrepancies in application of these design formulas. A computational tool Design Armour Stone (DAS) is developed within this study by defining the application limits of Van der Meer and Van Gent et al formulas tested by physical model experiments under appropriate design conditions. In the second part, design water level which is an important parameter affecting the armour stone size is investigated. Components of change in mean water level that affects design water level within economic life of a coastal structure are discussed. Effect of design water level on armour stone size of a coastal structure is analyzed by a computational tool developed in this study called Design Water Level Determination (DWLD) considering Hudson, Van der Meer and Van Gent et al approaches. Current deterministic approach is upgraded by the use of DWLD in order to find the most critical design water level in economic life of a rubble mound coastal structure. In the final part of this study, a case study is conducted in Aliaga, Izmir, Turkey. DWLD and DAS are applied to this region in order to show discussions in a real case study. The outcomes of these studies can be used as a guide in design of rubble mound breakwaters for practical purposes.M.S. - Master of Scienc

Kıyı Alanlarının Bulanık Mantık Yöntemiyle Değerlendirilmesi için Açık Kaynak Kodlu Hesaplama Aracı Geliştirilmesi

“Kıyı Alanları Doğal Yapı ve İnsan Kullanımı Değerlendirilmesi, KADYİKD” (Coastal Scenic Evaluation System, CSES) kıyı alanlarının bilimsel olarak nitel değerlendilmesinde bulanık mantık yönteminin dünyada ilk kez kullanıldığı bir matematiksel modeldir (Ergin vd., 2004; Ergin, 2018). Kıyı alanlarında doğal yapı ve insan kullanımının bu model kullanılarak değerlendirilmesi için Türkiye, İngiltere, Malta, Avustralya, İrlanda, ABD, Yeni Zelanda ve Japonya kıyı-deniz mühendisliği anabilim dalı akademisyenleri ve uzmanlarının ortak çalışması ile 26 kıyı parametresi seçilmiştir. Parametreleri değerlendirmek üzere gene bir ilk olarak Türkiye, İngiltere, Malta ve Hırvatistan’da yapılan halk algılama anketleri uygulanmıştır. KADYİKD modelinde, kıyı alanlarına ilişkin görsel bulgular 26 kıyı parametre için puanlanmakta, parametrelerin ağırlıklı ortalamaları kullanılarak bulanık mantık yöntemi (BMY) ile değerlendirilmekte ve çalışma yapılan kıyı alanı için bir ‘Değerlendirme Katsayısı (D)’ hesaplanmaktadır. ‘Değerlendirme Katsayısı (D)’ ise kıyı alanlarının beş ayrı sınıfa göre sınıflandırılmasında sayısal bir ölçüt olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, KADYİKD matematik modeli MATLAB ortamında tekrar yazılarak “açık kaynak kodlu” olarak bir websitesi aracılığıyla kullanıma açılmış ve Çıralı, Olimpos’ta yapılan örnek bir çalışmayla test edilmiştir

Kıyı Mühendisliği Uygulamalarında Tasarım Dalgası ve Risk

Kıyı mühendisliği uygulamalarında öncelikli olarak dalgaların derin denizden yakın kıyıya doğru ilerlemesi çalışılmakta; yapılacak uygulamada kullanılacak ana tasarım parametrelerini bu çalışmalar sonucu elde edilen yakın kıyı tasarım dalga özellikleri ile gelgit, mevsimsel değişiklikler, küresel ısınmaya bağlı su seviyesi değişiklikleri, rüzgar ve dalga kabarması, barometrik etkiler ve Coriolis kuvveti dikkate alarak belirlenen tasarım su seviyesi oluşturmaktadır. Tasarım dalga özellikleri ve tasarım su seviyesinin seçimi kıyı mühendisliği uygulamasına doğrudan etki etmekte ve yapılacak hatalı tasarımlar istenmeyen kıyı çizgisi değişikliği, kıyı yapısının ciddi zarar görmesi veya yıkılması gibi ciddi sonuçlar yaratabilmektedir. Fırtına kaynaklı tasarım dalgasının seçilebilmesi için ilk olarak uygulamanın yapılacağı bölgede rüzgar hızları, yönleri, fırtına süresi ve kabarma uzunluğu parametreleri kullanılarak dalga tahmini gerçekleştirilmektedir. Dalga tahmini için ülkemizde yaygın olarak meteoroloji istasyonlarından alınan saatlik rüzgar hızı ölçüm verileri kullanılmaktadır. Bununla birlikte, uluslararası kuruluşların uydu verilerinden elde ettikleri rüzgar hız ve yönleri de kullanılabilmektedir. Çeşitli kaynaklardan elde edilebilecek rüzgar verileri arasında önemli farklılıklar olabilmekte, bu farklılıklar dalga tahmininde belirgin değişikliklere yol açabilmektedir. Bu farklılıklar meteoroloji istasyonlarından elde edilen verilerde istasyonun konumu ve ölçüm cihazlarının kalibrasyonunu ile ilgili olabildiği gibi uluslararası kaynaklara ait verilerin koordinatları, deniz-kara geçişleri veya uydu verisinin kalitesinde yıllara bağlı değişimler ve uydu verisinden rüzgar verisi tahmin modellerinin farklılığı ile ilgili de olabilmektedir. Dolayısıyla, dalga tahmininde hangi rüzgar veri setinin tercih edileceği önemli bir parametredir. Bununla birlikte, uydu kaynaklı veri setlerinin bir kısmında zamansal çözünürlüklerde farklılıklar bulunmaktadır. Dalga tahmin modellerinde çoğunlukla saatlik ortalama rüzgar verisi kullanıldığı için, daha uzun zamansal çözünürlüğe sahip rüzgar verilerinin çözünürlüğü çeşitli interpolasyon yöntemleri ile arttırılmakta, kullanılan interpolasyon teknikleri dalga tahmini sonuçlarında farklılıklar yaratabilmektedir. Öte yandan kullanılan dalga modeline, dalga modelinin kalibrasyonuna bağlı olarak da yapılan dalga tahmini çalışmalarında farklılıklar oluşmakta; dalga tahmin modellerinin çıktıları kullanılarak yapılan istatistik çalışmalarda seçilen olasılık dağılımları da uygulamanın ekonomik hayatına bağlı olarak, tasarım dalgasının belirlenmesinde etkili olabilmektedir. Özetle, kıyı mühendisliği uygulamalarının en önemli aşaması olan tasarım dalga özelliklerinin belirlenmesi birçok parametre ile ilgili belirsizliği içermekte, her bir adımda yapılan tercihler uygulamaya doğrudan etki etmektedir. Bu çalışmada kıyı mühendisliği uygulamalarında fırtına kaynaklı tasarım dalgasının seçimine odaklanılarak ilgili belirsizlikler, bu belirsizliklerin giderilmesi için verilen kararlar ve bu kararların beraberinde getirdiği risk Türkiye kıyılarında verilecek örnekler yardımıyla tartışılacaktır

Tasarım Derinliğinin Taş Dolgu Dalgakıranların Koruma Tabakasının Tasarımına Etkisi

Tasarım derinliği; dalga yüksekliği, dalga periyodu, dalga yaklaşma açısı, dalga kırılma özellikleri gibi kavramları etkilediği için kıyı yapılarının tasarımında en önemli parametrelerden biridir. Tasarım derinliği, kıyı yapısının inşaa edilmesi düşünülen bölgenin tasarım aşamasındaki derinliği ve bu derinlikte kıyı yapısının ekonomik ömrü boyunca olabilecek değişiklikler düşünülerek belirlenir. Tasarım derinliğinde kıyı yapısının ekonomik ömrü boyunca oluşabilecek değişiklikler küresel ısınmaya bağlı gerçekleşen deniz seviyesi yükselmesi, deniz seviyesindeki mevsimsel değişiklikler, gel-gitler, dalga ve rüzgar kabarmaları olarak sıralanabilir. Bu değişikliklere ek olarak barometrik değişimler ile Dünya’nın hareketinden kaynaklanan (Coriolis etkisi) su seviyesi değişimleri de alınabilir. Bu çalışmada tasarım derinliğinin kıyı yapısının ekonomik ömrü boyunca maruz kalacağı değişiklikler irdelenmiş ve bu değişikliklerin Türkiye kıyılarında yaygın bir biçimde kullanılan dalgakıran türü olan taş dolgu dalgakıranların koruma tabakalarının tasarımı üzerindeki etkisi incelenmiştir. İnceleme sonucunda en kritik tasarım parametrelerini belirlemek için deterministik (belirlenirlecilik) bir yöntem önerilmiş ve bu metodun içerdiği belirsizlikler tartışılmıştır

Ortalama Su Seviyesi Değişimlerinin Taş Dolgu Kıyı Koruma Yapılarının Tasarımına ve Performansına Etkisi

Gel-git, mevsimsel değişiklikler, dalga kabarması/alçalması, fırtına kabarması ve küresel ısınmaya bağlı su seviyesi değişimleri sonucunda ortalama su seviyesinde gözlenen değişimler, taş dolgu kıyı koruma yapılarının tasarımlarının ve performanslarının değerlendirilmesi ile doğrudan ilgilidir. Bu tip yapılar için en kritik su seviyesi, yaygın olarak en yüksek su seviyesi tanımı ile kullanılmaktadır. Ancak, Kıyı Yapıları Planlama ve Tasarım Teknik Esasları’nda [1] koruma yapısında kullanılacak taşların kütlelerinin belirlenmesi için en kritik su seviyesinin en düşük su seviyesi ile en yüksek su seviyesi arasında ortaya çıkabileceği belirtilmiştir. Bu çalışmada taş dolgu kıyı koruma yapılarının tasarım derinliğinin belirlenmesinde kullanılan farklı yaklaşımların koruma tabakası taş kütlesi ile serbest kret kotuna olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla Karadeniz, Ege Denizi ve Akdeniz’de birer proje alanı seçilmiş ve bu projelerdeki yapıların ekonomik ömürleri boyunca gözlenebilecek tüm su seviyelerinde koruma tabakası taş kütlesi ile serbest kret kotu hesaplanmıştır. Seçilen projeler için daha düşük su seviyelerinde daha yüksek su seviyelerine göre %60’a varan oranlarda daha büyük taş kütlesi bulunmuştur. Çalışma sonuçları, en yüksek su seviyesinden daha kritik bir su seviyesinin, düşük su seviyesi ile en yüksek su seviyesi arasındaki herhangi bir su seviyesinde de oluşabileceğine örnek oluşturmaktadır. Buna bağlı olarak, seçilen kritik su seviyesi değeri ile koruma tabakası taş kütlesi hesaplama yöntemlerinin ilişkisi tartışılmış ve yapının ekonomik ömrü boyunca oluşabilecek tüm su seviyelerinin tasarım derinliği belirlenirken göz önünde bulundurulması önerilmiştir.&nbsp;</p

Comparison of Human Response Against Earthquake and Tsunami

The evacuation response against the earthquake and tsunamis is very important for the reduction of human damages against tsunami. But it is very difficult to predict the human behavior after shaking of the earthquake. The purpose of this research is to clarify the difference of the human response after the earthquake shock in the difference countries and to consider the relation between the response and the safety feeling, knowledge and education. For the objective of this paper, the questionnaire survey was conducted after the 21st July 2017 Gokova earthquake and tsunami. Then, consider the difference of the human behavior by comparison of that in 2015 Chilean earthquake and tsunami and 2011 Japan earthquake and tsunami. The seismic intensity of the survey points was almost 6 to 7. The contents of the questions include the feeling of shaking, recalling of the tsunami, the behavior after shock and so on. The questionnaire was conducted for more than 20 20 people in 10 areas. The results are the following; 1) Most people felt that it was a strong shake not to stand, 2) All of the questionnaires did not recall the tsunami, 3) Depending on the area, they felt that after the earthquake the beach was safer than being at home. 4) After they saw the sea drawing, they thought that a tsunami would come and ran away. Fig. 1 shows the comparison of the evacuation rate within 10 minutes in 2011 Japan, 2015 Chile and 2017 Turkey.. From the education point of view, education for tsunami is not done much in Turkey. From the protection facilities point of view, the high sea walls are constructed only in Japan. From the warning alert point of view, there is no warning system against tsunamis in the Mediterranean Sea. As a result of this survey, the importance of tsunami education is shown, and evacuation tends to be delayed if dependency on facilities and alarms is too high