FBE- Kıyı Bilimleri Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/160
Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir. Programdaki dersler İngilizce olarak verilmekte olup, yüksek lisans ve doktora tez çalışmalarının tümüyle İngilizce olarak sunulması olanağı bulunmaktadır.

Gözat

Çıkarma tarihi ile FBE- Kıyı Bilimleri Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma

Dizinde bir noktaya atla:
  • Öge
    Liman Ve Bağlama Yeri Tasarımına Gemi Manevra Özelliklerinin Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-11) Çalışkan, Doğuş ; Kabdaşlı, Sedat ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Bu çalışmada, değişik bölgelerde gemi manevraları yapılarak bu manevraların sonuçlarına göre liman ve bağlama yerlerinin tasarımları incelenmiştir. Bu incelemedeki başlıca aşamalar oşinografik ve meteorolojik koşulların incelenmesi ve meteorolojik veriler kullanılarak liman ve bağlama yerlerindeki dalga özelliklerinin değerlendirilmesidir. Ayrıca kıyı çizgisi, batimetri, liman, iskele ve şamandıra yerleşimleri gibi çevresel koşullar da dikkate alınan diğer hususlardır. Çevresel koşullar altında tesislerin birbirlerine olan etkileri de değinilen konular arasındadır. Bunlarla birlikte manevralarda kullanılan gemi tipleri ve karakteristikleri hakkında bilgiler verilmiştir. Manevralardaki rüzgar ve akıntı etkisi anlatılmış ve bu bölümde rüzgar ve akıntı etkisi altında gemi hareketlerine örnekler verilmiştir. Manevraların yapıldığı simülasyon programının hazırlanma aşamaları hakkında bilgiler verilmiştir. Bu bölümde gemi ve çevre dosyalarının hazırlanışı anlatılmıştır. Simülasyon programında değişik coğrağfi bölgelerde bulunan çeşitli yanaşma yerlerinin gemi manevraları yapılmış daha sonra yapılan bu manevraların resimleri alınmış ve yorumlanmıştır. Bu temel bilgiler göz önüne alınarak gemi manevralarının sonuçlarına göre liman ve bağlama yerleri gibi yapıların konumlarının uygunluğu araştırılmış ve hatalı görülen bölgelerde düzeltme çalışmalarına değinilmiştir. Konunun daha iyi kavranması için liman tasarımındaki genel esaslar hakkında bilgiler verilmiştir. Bu çalışma sonucu liman ve bağlama yerleri tasarlanmadan önce bölge koşullarının ve gemi manevralarının mutlaka iyi etüd edilmesinin gerektiği vurgulanmıştır. Bu çalışmada Numerik Gemi Simülasyonu modellerinin oluşturulması için DynaFlow tarafından geliştirilen DYNASIMTM yazılımı kullanılmıştır.
  • Öge
    Van Gölü Su Seviyesinin Stokastik Modellenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-12-05) Teltik, İlkay ; Aksoy, Hafzullah ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Van Gölü su seviyesi gözlemlerinde son dönemlerde gözlenen 2 m civarındaki artış göldeki seviye artışının çok yönlü bir şekilde incelenmesine, konu üzerinde yapılan çalışmaların artmasına neden olmuş, göl su seviyesinin tahmini için mevcut yöntemler kullanılması ile birlikte alternatif tahmin yöntemleri için arayışlar başlamıştır. Bu çalışmada, 1943–2007 yılları arasında Tatvan istasyonu yapılan Van Gölü’nün su seviyesinin aylık verilerine dayanan bir model belirlenmeye çalışılmıştır. Model eldeki verinin barındırdığı eğilimin ve periyodikliğin giderilmesinin ardından elde kalan rastgele (stokastik) bileşen için geliştirilmiştir. Burada öncekilerden farklı olan eldeki verinin tamamına tek bir eğilim çizgisi uydurmak yerine zaman serisinin önce İTÜ İnşaat Fakültesi’nde geliştirilen SEGMENTER adlı bilgisayar yazılımı ile homojen dönemlere ayrılması, her döneme ait eğilim çizgilerinin belirlenmesi, verideki eğilimin bu çizgiler kullanılarak giderilmesidir. Böylelikle mevcut yöntemlerin tahminlerinin iyileştirilmesi beklenmektedir.
  • Öge
    Dalgakıran Etrafında Dalga Etkisi İle Oluşan Sıvılaşmanın İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-06-26) Öztuğ, Volkan ; Çokgör, Şevket ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Bu tez çalışması kapsamında %10 su muhtevasında silt bir zemin üzerinde inşa edilen 50 cm yüksekliğinde, 140 cm genişliğinde bir dökme taş dalgakırana ortalama 8 cm dalga yüksekliğine ve 1 saniye periyoda sahip düzenli dalgalar gönderilmiştir. Bu dalgaların dalgakıranın altındaki 20 cm kalınlığındaki silt zeminde yol açtığı sıvılaşma, açık deniz, kayma dairesi, topuk ve dalgakıranın ağırlık merkezinin izdüşümündeki zemin en kesitlerindeki boşluk suyu basınçlarının değişiminin gözlenmesi yoluyla incelenmiştir. Bu çalışma kapsamında üç set deney yapılmıştır. Bu deney setlerinin birincisinde zeminde herhangi bir ıslah çalışması yapılmamış, dalgakıran altındaki silt zemin direk olarak dalga yüklerine maruz bırakılmıştır. İkinci set deneyde kayma dairesi ile topuk bölgesi arasına yerleştirilen altı adet taş kolonla drenaj sağlanmaya çalışılmış, böylece zemindeki boşluk suyu basınçlarının artması engellenmeye çalışılmıştır. Bu deney sonucunda taş kolonların zeminin fırtınaya dayanma süresini artırdığı, fakat belli bir süre sonra tıkanarak zemini sıvılaşmaya karşı koruyamadıkları sonucuna varılmıştır. Üçüncü deney setinde kayma dairesi ile topuk bölgesi arasına yerleştirilen geotekstil, yüzeydeki dalga yüklerinin zeminin iç kısımlarına tesir etmesini engellemiş böylece sıvılaşma süresini ciddi biçimde uzatmıştır. Fakat geotekstil de geçirimli olduğu için yine de dalgakıranda hasar meydana gelmiş fakat meydana gelen hasar, fırtına süresi göz önüne alındığında kabul edilebilir bir düzeyde kalmıştır.
  • Öge
    Dalgakıranlar Üzerindeki Maksimum Tırmanmanın Belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-09-16) Erdik, Tarkan ; Savcı, M. Emin ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Günümüzde, dökmetaş korumalı kıyı yapılarının kret seviyesinin belirlenmesinde dalga parametresinin (dalgaların, dalgakıran üzerinde %2’sinin aştığı düşey mesafe) doğru tahmin edilmesi zorunludur. Aksi takdirde, koruma yapıları gereksiz veya yetersiz tasarlanmış olurlar. Bu durum, fazla maliyet veya riskli tasarım anlamına gelmektedir. Pratikte, Van der Meer ve Stam (1992) yaklaşımı kıyı mühendisleri ve araştırmacıları tarafından çokça kullanılmaktadır. Üstelik, bu yöntem konu ile ilgili şartnameler ve proje kriterleri tarafından da önerilmektedir. Fakat, bu çalışmada gösterilmiştir ki Van der Meer ve Stam (1992) yaklaşımı içerisinde belirsizlikler barındırmaktadır. Bu çalışmada, TS bulanık mantık ve Yapay Sinir Ağları yöntemleri kurulmak suretiyle parametresi tahmin edilmiştir. Gerek önerilen TS bulanık mantık gerekse de Yapay Sinir Ağları modelinin regresyon analizlerinin aksine hiçbir ön kabulü gerçekleştirmesi gerekmemektedir. Oysa, Van der Meer ve Stam (1992) modeli regresyon analizlerinin ön kabullerini sağlayamadığından taraflı ve hatalı sonuçlar vermektedir. Her iki yapay zeka modelinde, Van der Meer ve Stam (1992) modelinin aksine kıyı benzerlik parametresine bağlı bir geçiş bölgesi bulunmamaktadır. Grafik gösterimler ve nümerik hata kriterleri neticesinde, her iki yapay zeka modelinin Van der Meer ve Stam (1992) yaklaşımına göre daha gerçekçi sonuç verdiği görülmüştür. TS bulanık mantık modeli iki girdi ile maksimum tırmanmayı hesaplarken, Yapay Sinir Ağları modeli 4 girdi ile sonuç vermektedir. Bu çalışmada ayrıca, kırılmamış ve kırılmış soliter dalgaların tırmanması hususunda fiziksel model deneyleri yapılmıştır. Küp bloklar konulmak suretiyle dalgakıran yüzeyi pürüzlü hale getirilmiştir. Bu durum, literatürde ilk olma özelliği taşımaktadır. Ayrıca, 1:20 batimetri kullanılarak dalgaların kararlı bir şekilde kırılması sağlanmıştır. Küp bloklar tek katman ve çift katman olarak döşenmiştir. Porozitenin ve küp blokların yoğunluğunun tırmanmaya etkisi ayrıca incelenmiştir. Tahmin yeteneği yüksek iki formül, kırılan ve kırılmayan soliter dalga tırmanması için önerilmiştir.
  • Öge
    Sahil Drenajı Yönteminde Drenaj Debisi İle Erozyon Miktarı İlişkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-01-28) Dündar, Şenol ; Kabdaşlı, M. Sedat ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Sahiller hem dalga enerjisinin kırılmasında önemli rol oynamakta hem de turistik açıdan önem arzetmektedir. Sahiller normal şartlar altında dinamik denge halindedir. Ancak gelişen sanayi, sayısı hızla artan nüfus neticesinde kıyı bölgelerine insan müdahalesi olmakta ve dinamik denge bozulmaktadır. Buna göre bazı sahillerde birikme yaşanırken bazılarında erozyon meydana gelmektedir. Sahil drenajı şimdiye dek saha, laboratuvar ve nümerik çalışmalar ile incelenegelmiş bir kıyı koruma yöntemidir. Sistemin ana felsefesi, yer altı su seviyesini düşürmek ve gelen dalga sularının sızmasını sağlamaktır. Böylece yüksek yer altı su seviyesi halinde yaşanabilecek sıvılaşma ve katı madde efektif ağırlığında düşüş yaşanmayacaktır. Ayrıca, dalga tırmanması esnasında sızan sular, hem dalga tırmanırken hem de çekilirken akım hızında düşüşe yol açacaktır. Böylece kayma gerilmelerinde azalma meydana gelecektir. Deneysel çalışmalar 22 m uzunluğunda, 1 m genişliğinde bir dalga kanalında yapılmıştır. Şev eğimi tüm deneylerde 1:5 olarak sabit tutulmuş ve düzenli dalgalar etkisinde profil ve drenaj debisi ölçümleri alınmıştır. Şevde medyan tane çapı d50=0.3 mm olan kum kullanılmıştır. Drenaj borusu olarak 50 mm çapında perfore boru, tüm kanal genişliğince yerleştirilmiştir. Borunun etrafı 8 mm çapında delikler açılarak su girişi sağlanmıştır. Drenaj borusu altı farklı konuma yerleştirilmiş ve bu konumlardan çekilen debiler ölçülmüş, oluşan profiller belirlenmiştir. Yer altı su hendeğinde suyun seviyesi tüm deneylerde sakin su seviyesi ile aynı tutulmuştur. Deney sonuçlarına göre, drenajsız durumda 4 cm’den az yüksekliğe sahip dalgaların erozyona neden olmadığı, bu değerden sonra ise erozyon alanının dalga yüksekliği ile neredeyse lineer olarak artığı gözlenmiştir. Drenajlı durumlar dikkate alındığında ise, boru konumuna bağlı olarak erozyon yaratmayan dalga yüksekliği değeri 8 cm’ye kadar çıkmıştır. Bar ağırlık merkezi boru konumu SSS ile şevin kesişim noktasına yaklaştıkça karaya doğru ilerlemektedir. Drenaj debisinin miktarı ile erozyon alanı arasında bir ilişki bulunamamıştır. Ancak drenajın hangi konumdan yapıldığı önem kazanmaktadır. Bir başka deyişle, drene edilen suların tırmanan ve çekilen dalga suları mı yoksa mevcut yer altı suyu mu olduğu önem kazanmaktadır. Drenaj borusu konumu karaya doğru ilerledikçe sahil gerisindeki yer altı suyu çekilmektedir. Deneyler sonucunda erozyon alanında en büyük azalma boru 2 konumunda iken elde edilmiştir. 1, 3, 4 ve 5 konumlarındaki veriler dikkate alınarak boyutsuz erozyon alanı parametresi tahmin edilmeye çalışılmıştır. Bulunan denklem 2 ve 6 konumlarının verileri ile kontrol edilmiştir. İki konumunda elde edilen değerler ile drenajsız durumdaki değerler karşılaştırıldığında erozyondaki azalma oranı dalga yüksekliği arttıkça azalmaktadır. Dalga yüksekliği 25 cm ve daha büyük olduğu zaman drenajın etkisi görülmemektedir. Drenaj debisi boru konumu ve dalga yüksekliği ve periyodu ile değişmektedir. Benzer şekilde boyutsuz drenaj debisi parametresi de 1, 3, 4 ve 5 konumlarından elde edilen veriler kullanılarak üretilmiştir. Üretilen denklem 2 ve 6 konumlarının verileri ile kontrol edilmiştir. Sahil drenajı ile erozyon alanında azalma yaşanmıştır. Bunun nedeni olarak yer altı su seviyesinin düşmesi ile sızma oranında artma ve buna mukabil katı madde efektif ağırlığında artış söylenebilir. Profil verileri incelendiğinde erozyon alanındaki artışın en önemli nedeni ise dalga tırmanma yüksekliğinde yaşanan azalma görülmüştür. Sızmanın artması tırmanan dalga sularının hızının ve miktarının azalmasına ve böylece tırmanma seviyesinde düşüşe yol açmaktadır. Dalga suları çekilirken ise, sızma ile çekilen su hızı azalmış açığa taşıyabileceği malzeme oranı düşmüştür.
  • Öge
    Sazlıkların Dalga Sapmasına Olan Etkisinin Deneysel Olarak Araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-02-09) Oğuz, Elif ; Kabdaşlı, M. Sedat ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Bu yüksek lisans tez çalışmasında, sazlık ortamın dalga sapması ve dönmesine olan etkisi fiziksel model yardımıyla araştırılmıştır. Dalgalar açık denizden kıyıya doğru gelirken belli bir mesafeden sonra deniz tabanının etkisini hissetmeye başlarlar. Taban etkisini hisseden dalgalar batimetriye paralel hale gelmeye başlar. Bu olaya “sapma” adı verilir. Günden güne akım alanındaki bitkilerin akım üzerine etkisini araştıran çalışmaların sayısında büyük artış olmaktadır. Bilim adamları tarafından bitkili ortamdaki hız profilleri, taban bitkilenmesinin türbülans üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Dalga sapması taban etkisinden meydana gelir. Bu çalışmada düzgün batimetri halinde düzenli dalga durumunda (batimetri etkisi olmadığı düşünülerek) sazlıklı ortamın dalga sapmasına olan etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Bitkilenmenin akım üzerinde etkisi olabildiği gibi yakın kıyı bölgesindeki dalga hareketlerinde bazı değişiklikler meydana getireceği düşünülmüştür. Dalgaların açık denizden kıyıya doğru gelirken herhangi bir engelle karşılaşmaları durumunda dalgalar dönerler. Doğada özellikle sulak alanlarda sık sık gördüğümüz sazlıklı bölgelerin dalga dönmesine neden olup olmayacağı da bu tezin araştırma konu başlıkları içindedir. Sazlıklı ortamı dalganın bir engel gibi görüp dönme meydana gelip gelmeyeceği merak konusu olmuştur. Sazlıkların dalga sapmasına olan etkisinin belirlenmesinin, kıyıda yapılacak düzenleme çalışmaları için bir temel oluşturacağı düşünülmektedir. Bu çalışmanın bundan sonra yapılacak olan çalışmalara önemli katkılar sağlaması beklenmektedir.
  • Öge
    Tersanelerde Iso 14001 Çevre Yönetim Sistemi Ve Ohsas 18001 İş Sağlığı Ve Güvenliği Yönetim Sistemi Uygulamaları
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-02-26) İşlek, Çinel ; Kabdaşlı, Sedat ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Bu çalışmada ISO 14001 Çevre Yönetim Sisteminin dünyada ortaya çıkışı, gelişimi, yaygınlaşması, avantajları ve sürdürülebilir kalkınmaya olan etkileri anlatılmıştır. Çevre yönetim sisteminin temelini oluşturan parametrelerin bir tersaneye adaptasyonu anlatılmıştır. Tersanedeki tüm prosesler tanıtılmış ve bu proseslerin çevre üzerindeki etkileri açıklanmış ve çevre boyutları için En İyi Yönetim Uygulamaları (BMP) modeline göre kontrol önlemleri geliştirilmiştir. Çalışmada anlatılan diğer bir konu ise OHSAS 18001 İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetim Sistemi’dir. İş sağlığı ve güvenliği kavramının ortaya çıkışı, gelişimi, avantajları ve örnek bir tersanede uygulanmasına yer verilmiştir. Çevre yönetim sisteminde olduğu gibi tersanedeki tüm proseslerin ve faaliyetlerin iş sağlığı ve güvenliği riskleri tespit edilmiş ve bu riskler için kontrol mekanizmaları geliştirilmiştir. Çevre ve İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetim Sistemlerinde ortak yapı gösteren sistemsel gereklilikler için uygulamalar ortak olarak ele alınmıştır. Her iki yönetim sisteminin uygulanmasının tersanelere olan faydaları anlatılmış, çalışmaya temel oluşturan tersanede iş sağlığı ve güvenliği sisteminin kurulmasından sonra kayıp gün ve kaza oranlarındaki değişimler belirtilmiştir. Tersanelerdeki çevre ve iş sağlığı ve güvenliği uygulamaların sürekli olarak gelişmesi için önerilerde bulunulmuştur.
  • Öge
    Deniz Tabanına Yerleştirilen Polietilen Borunun Üzerindeki Dalga Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-03-19) Bayhan, Rıdvan Fırat ; Çokgör, Sevket ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Araştırmalarımızın ana amacı kayma gerilmelerini, basınç dağılımlarını ve kuvvetleri stokes dalgası koşulunda incelemektir. Doğalgaz boru hattı inşa edilmiştir ve ilk aşamada sadece nümerik çözümlerle olayın fiziği araştırılmıştır. Borudaki ani basınç değişiklikleri simülasyonda gözlemlenmiş ve önemli sonuçlar kayıt altına alınmıştır. Her koşulda basınç kuvvetleri yükselen dalgayla yükselmektedir fakat özellikle borunun uç noktalarındaki kayma gerilmeleri ve basınç dağılımları farklılık göstermektedir. Aynı dalga koşulunda dört simülasyon için de borunun uç bölgelerinde statik, dinamik basınç ve çevri kopmalarının neticesinde oluşan zorlanmalar dalganın boruya göre artan ve azalan yükseklik değerleri de göz önünde tutularak incelenmiştir. Borudaki kimyasal mukavemet doğrudan polimer bozulmaya bağlı olduğu için malzemenin elastiklik özellikleri dalga koşullarında değişmemektedir. Dışarıdan herhangi bir mekanik etki olmadığı sürece malzeme yapısında bir değişiklik meydana gelmez. Borunun değişen KC değerlerinde basınç ve kuvvetler dalga salınımlarında değişiklik göstermekte bu da malzemede az da olsa sapma meydana getirmektedir. Dalganın polietilen boru üzerindeki etkilerinin doğalgaz iletimi çalışmaları için temel olacağı düşünülmektedir. Bu çalışmanın bundan sonra yapılacak olan çalışmalara önemli katkılar sağlaması beklenmektedir.
  • Öge
    Matematıksel Modelleme Sualtı Borularına Etkıyen Hydrodınamıc Kuvvetlerın Incelenmesı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-10-01) Erboyacı, Devrim ; Çokgör, Şevket ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Zamanla artan enerji ihtiyacında tüm enerji kaynakları büyük önem kazanmıştır ve en iyi mühendislik uygulamalarıyla elde edilmelidir. Derin deniz ve okyanus kaynakları bu ihtiyacı karşılamada önemli rol oynamaktadır. Bu yüzden, deniz aşırı boru hatları tasarlanırken ve inşası gerçekleştirilirken sadece maliyeti değil güvenirliği de dikkate alınmalıdır, zira su altındaki boru hatlarında meydana gelebilecek arızalar hem çevreye ve doğal yaşama ciddi bir şekilde zarar verebilir, hem de çözümü oldukça zor problemlerdir. Bu tür yapıları tasarlarken uygulanabilir ve en etkin yolu bulmaya çalışırken deney çalışmalarının büyük önemi vardır, ancak çoğu durumu kapsamaları mümkün değildir. Dolayısıyla, her proje için en kötü ihtimalleri de göz önüne alan ayrıntılı sayısal çalışmalar yapılmalıdır. Bu tezde, bu tür çalışmalarda kapsanabilecek bazı etkenlerin genel bir görünümü verilmiştir. Ticari bir program kullanılarak yapılan sayısal analizlere göre, boru hattı sistemine etkiyen kuvvetler üzerinde etkisi olan boru çapı, derin su akımı hızı ve boru yerleştirme konumu gibi parametreler incelenmiştir. İlerleyen çalışmalarda, bu tür analizler zamanla değişen koşullar için tekrarlanabilir ve boru malzemesi veya boru içi hareketlerinin etkileri gibi sistem üzerinde etkisi olan diğer değişkenler de dahil edilebilir. Ayrıca sistemin statik durumunu da aynı anda çözerek ve sistem geometrisindeki değişimleri de göz önüne alarak çözümü güncelleyen duruma özel çalışmalar da gerçekleştirilebilir.
  • Öge
    Kuzey Ege’nin Oşinografik Parametrelerinin Mevsimsel Ve Yıllar Bazında İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-01-03) Kaskatı, Mustafa Tuna ; Kabdaşlı, Sedat ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Günümüzde fiziksel oşinografik ölçümler oldukça gelişmiş cihazlarla, deniz seviyesinin en derin noktalarına kadar yapılabilmektedir. Ölçülen veriler ortak bir proje kapsamında değerlendirilip, bilgi bankalarındaki ortak havuzlarda toplanmaktadır. Bu bilgiler çoğunlukla bilimsel kullanıma açık halde, standart formatta paylaşılmaktadır. Bu çalışma ile ODV (Ocean Data View) programı aracılığıyla MedarII, eWOCE, World Ocean Atlas veri grupları kullanılarak Kuzey Ege Denizi’ nin yüzey suyu sıcaklık/tuzluluk değerleri mevsimsel ve 10 yıllık peryodlarda incelenmiştir. Yapılan istatistiksel çalışmalar sonucunda çıkarılan ortalamalara göre ciddi farklılıklara rastlanmamıştır. Bunula beraber minimum ve maksimum sıcaklık/tuzluluk değerlerinde mevsimler ve yıllar bazında sapmalar tespit edilmiştir.
  • Öge
    Tsunami Etkisiyle Oluşan Sediment Taşınımı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-03-30) Köroğlu, Aysun ; Kabdaşlı, M. Sedat ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Deniz, okyanus tabanı ya da denize yakın bir yerde meydana gelen tektonik olaylarla ilişkili olarak ortaya çıkan bir dizi yıkıcı dalgaya tsunami adı verilmektedir. Tsunamiler, enerjilerini; litosferdeki düşey yönlü hareketlerden, deniz altındaki büyük ölçekli kayma, çökme ve oturmalardan, odak noktaları deniz ya da okyanus tabanında bulunan depremlerden ve deniz altı volkanizmalarından almaktadır. Son zamanlarda ardarda büyük ölçeklerde meydana gelen depremleri takiben oluşan tsunami vakaları sonrasında yapılan çalışmalar, dalgaların, büyük su kütlesi taşınımı etkisiyle karada neden oldukları can ve mal kayıplarının yanı sıra, ayrıca deniz tabanından taşıdıkları oldukça büyük miktarlardaki kum ile de zarara sebep olduklarını ortaya çıkarmıştır. Tsunami sonrası karada yapılan zarar tespit çalışmalarıyla eş zamanlı olarak okyanusta yürütülen çalışmalar, karaya taşınan sediment, çöp, ağaç parçaları gibi malzemelerin dalganın geri dönmesiyle beraberinde okyanusa doğru çekilerek askıda taşındığını ve okyanus dibinde birikime neden olduğunu göstermektedir. Askıda taşınan partiküler maddelerin mercanlar başta olmak üzere, deniz florası üzerinde birikmesi, oksijenle teması kesmesi ve bulanıklığı arttırarak su kalitesinin bozulması gibi olumsuz etkileri olduğu ifade edilmiştir. Tsunami etkisiyle biriken ve saklanan sediment oluşan tsunaminin jeolojik bir kaydını da oluşturmaktadır. Söz konusu alandaki doğal koşullar bozulmamışsa, bölgeye ait sediment kayıtları incelendiğinde, bir jeolog bu tip birikimleri ve geçmişteki tsunamilerin tekrarlanma periyodunu tanımlama şansına sahiptir. Böylelikle jeolojistler bir alandaki geçmişte meydana gelen tsunamilerin tarihsel kayıtları hakkında bilgi sahibi olabilirler. Bilim adamlarının olacak tsunamileri henüz öngörememeleri nedeniyle, geçmişte meydana gelen tsunamiler hakkında bilgi sahibi olmak, gelecekteki tsunami kaynaklı risklerin değerlendirilmesine imkan tanımaktadır. Bu çalışmada; tsunami gibi uzun periyotlu dalgaların kıyıda tırmanmalarını takiben, taban malzemesinin askıda taşınmasıyla birlikte dalga kaynağına ilerleyen katı madde miktarının dalga yüksekliğiyle olan ilişkisi, oluşturulan deneysel düzenek ile araştırılmıştır. Oluşturulan deneysel düzenekte, belirlenen noktalara yerleştirilen dalga propları ile dalga yükseklikleri belirlenmiş, ADV hız ölçer ile yatay ve düşey hızlar ile birlikte, optik çalışma prensibine dayalı OPCON ile askıda katı madde konsantrasyonunun zamanla değişimi kaydedilmiştir. Elde edilen sonuçlar gerekli veri eliminasyonu araçları ile elendikten sonra Buckingam Pi teoremi ile boyutsuz parametreler elde edilmiştir. Doğrusal regresyon yönteminin kullanıldığı bu çalışmada, belirli sınır koşullar için geçerli amprik denklem grupları önerilmiştir. Literatürde yapılan araştırmalar sonucunda tsunami sonrası oluşan sedimentin taşınımına dair hidrodinamik etkilerin nümerik veya deneysel olarak araştırılmadığı gözlenmiş ve bu konuda yapılacak bir araştırmanın çok önemli bir bilgi eksikliğini kapatacağı öngörülmüştür. Ayrıca, meydana gelen zararların sadece kıyılarda değil aynı zamanda deniz tabanında da çeşitli olumsuz etkilere neden olduğu düşünüldüğünde, tsunami etkisiyle kıyıdan açık denize doğru taşınan kıyı malzemesinin taşınım mekanizmasının ortaya konmasının, oluşan tsunaminin ölçeğinin değerlendirilmesi, meydana gelen zararın tespiti ve olası bir tsunami sonrası sediment taşınımına bağlı risklerin modellenmesi gibi çalışmalarda temel oluşturacağı düşünülmektedir.
  • Öge
    Edremit Körfezi Nin Su Kütlesi Hareketlerinin Belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-06-30) Bora, Onur ; Kabdaşlı, Sedat ; 402832 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Bu çalışmada Edremit Körfezi’nin su kütlesi hareketleri iki boyutlu olarak modellenmiştir. Edremit Körfezi’nin su kütlesi hareketlerinin belirlenmesi amacıyla bölgede üç farklı senaryo gerçekleştirilmiştir. İlk senaryoda Edremit Körfezi’ne batı sınır hattı boyunca genliği 20cm olan gel-git dalgası bölgeye verilerek bölgedeki su kütlesinin söz konusu gel-git dalgasına karşı oluşturacağı hareketi belirlenmiştir. İkinci senaryoda DSİ XXV. Bölge Müdürlüğü’nde alınan 1971-1996 yılları arası Taşkın Envanteri ve 1996 yılından sonra kaydedilmiş gerekli taşkın verilerinden yaralanılarak, bölgede bulunan dere ve çaylardan en yüksek taşkın debileri ve gel-git dalgası aynı anda bölgeye verilerek en gayri müsait durum için bölgenin su kütlesi hareketi izlenmiştir. Son senaryoda ise kuzey yön sıfır ve saat yönü pozitif kabul edilecek biçimde 62 dereceden bölgeye, 10 m/s, 20 m/s ve 30 m/s hızlarında rüzgar kuvveti yollanmış, bölgede bulunan su kütlesinin bu üç rüzgar kuvvetine karşı oluşturacağı hareketler irdelenmiştir. Nümerik modelde yer alan iki noktadaki hız değerleri ve yönleri İrtem ve diğ. (2011) ve İrtem ve diğ. (2002) de yer alan aynı iki nokta için hız ve yön ölçümleri ile karşılaştırılarak model kontrolü gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak Edremit Körfezi’ndeki su kütlesi hareketlerini ifade edebilecek sekiz noktadaki hız değerleri ve su seviye değişimleri 3 farklı senaryo için irdelenmiş ve bir tablo olarak sunulmuştur.
  • Öge
    Yağış Kaynaklı Erozyon Ve Katı Madde Hareketinin Laboratuvar Modeli
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-07-01) Koca, Kaan ; Aksoy, Hafzullah ; 404426 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Havza yamaçlarında meydana gelen erozyonu tahmin edebilmek için birçok model geliştirilmiştir. Mevcut çalışmalar havza yamaçlarındaki erozyonu sadece boyuna doğrultudaki eğimin etkisi altında incelemiştir. Öte yandan doğada yamaçlar enine doğrultuda da eğime sahiptirler. Yamaçlarda meydana gelen akışı ve katı madde hareketini hassas bir şekilde modelleyebilmek için 2-boyutlu modeller geliştirilmiş; fakat bu modeller laboratuvar ve arazi verileriyle kalibre edilememiştir. Geliştirilen bu modellerin performansının belirlenmesi ve kalibrasyonunun yapılabilmesi için laboratuvar çalışmaları gerekmektedir. Bu amaçla, İstanbul Teknik Üniversitesi Hidrolik Laboratuvarı’nda, 650 cm uzunluğunda ve 136 cm genişliğindeki bir erozyon kanalında, medyan çapı (D50)=0,45 mm olarak belirlenen çıplak üniform kum üzerinde, iki farklı yağış şiddetinde (85 ve 105 mm/sa), belirli enine-boyuna eğimler kullanılarak 20 farklı erozyon deneyi yapılmıştır. Ayrıca, çalışmada kullanılmak üzere doğadaki yağışın fiziksel özelliklerine benzer yağış elde etmek ve farklı çevre koşullarının (eğim, yağış şiddeti) erozyon üzerindeki etkisini belirleyebilmek için bir yağış simülatörü geliştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, enine ve boyuna eğimin artmasıyla erozyonun arttığı, yağış şiddetinin artmasıyla da erozyonun arttığı ancak hacimsel katı madde konsantrasyonunun etkilenmediği gözlenmiştir. Katı madde yükü ile akış debisi ve eğim arasında; ayrıca eğim ile erozyon arasında farklı ilişkiler elde edilmiştir. Çalışmanın sonucunda elde edilen bilgiler, kumlu zeminlerin yağış sonucu meydana gelen erozyon karşısındaki davranışı hakkında bilgi verirken, 2-boyutlu erozyon modellerini doğrulamak ve kalibre etmek amacıyla da kullanılabilir.
  • Öge
    Dalga Enerjisi Dönüşüm Sistemi Tasarımı Ve Deneysel Çalışması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-07-27) Mert, Selçuk ; Kabdaşlı, M. Sedat ; 431654 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    DALGA ENERJİSİ DÖNÜŞÜM SİSTEMİ TASARIMI VE DENEYSEL ÇALIŞMASI ÖZET Dünyanın enerji rezervleri gün geçtikçe tükenmeye yaklaşmaktadır. Bu doğrultuda enerji savaşları şiddetlenmekte, mevcut enerji yöntemleri ise zararlı etkilerini artırmaktadır. Fosil yakıtların tükenme eğilimine girmesiyle birlikte, enerji gereksiniminin karşılanmasında yeni arayışlar kaçınılmaz olarak ilerlemektedir. Nükleer enerji gibi alternatifler kullanım riskleri ve doğaya etkileri açısından bir takım problemler içermektedir. Yeni arayışlarda en iyi alternatif olarak rüzgar, dalga, güneş ışınları, hidrolik, biyomas ve jeotermal gibi yenilenebilir enerjiler ön plana çıkmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından dalga enerjisi doğada yüksek potansiyelde var olmakla birlikte, günümüz şartlarında ekonomik değildir. Fakat, fosil kokenli yakıtların giderek tükenmesi, bu arada neden oldukları ağır çevre sorunları bu doğrultuda çalışmaların ilerlemesini zorunlu kılacak ve dalga enerjisi teknolojisindeki gelişmeler, dalga enerjisini de ekonomik hale getirecektir. Dünya üzerinde bir çok ülke dalga enerjisinden aktif olarak faydalanabilecekleri imkanlar ve yöntemler yaratmaya başlamışlardır. Dalga enerjisinden; cisim hareketini veya cisimdeki şekil değiştirmeyi kullanan sistemler, su basıncını kullanan sistemler ve hava basıncını kullanan sistemler olmak üzere temelde üç yöntemle elektrik enerjisi elde edilmektedir. Bu çalışmada; öncelikle dalga oluşumu, enerjisi ve dalga enerjisi tesisleri ile ilgili genel bilgiler aktarılacak, dünyanın ve Türkiye’nin bu teknolojide bulunduğu durum irdelenecektir. Devamında ise dalga enerjisini elektrik enerjisine çevirmek üzere tasarlanmış iki model üzerinde yapılmış deneysel çalışmalar ortaya konacaktır. Kullanılan sistemler temel olarak dalganın yarattığı düşey salınımları elektrik enerjisine çevirmeyi amaçlamaktadır. Buna göre iki sistem de silindirik plastik bir plakanın dalga etkisiyle düşey hareket yapması ve bu hareket enerjisinin elektrik enerjisine dönüşümü üzerine kuruludur. Birinci sistem elektrik üretimini dişlilere bağlanmış br dinamonun dairesel hareketiyle sağlarken, ikinci sistemde elektromanyetik bir sistem oluşturularak, bobin içerisinden geçen mıknatıslı çubuğun elektrik üretmesi denenmiştir. Deneyler sonucunda dişli sistemlerinin yük kayıplarını artırması neticesinde elektrik üretimi dikkate değer seviyeye ulaşamamıştır. İleriki çalışmalara örnek teşkil etmesi adına bu sistem de bu çalışmada detaylı olarak açıklanmıştır. Diğer sistemde ise elektrik üretimi sağlanmış ve verim değerleri tespit edilmiştir. Bu değerlerin elektrik üretiminin işlevsel olabilmesi adına artırımının sağlanması gerekmektedir. Bu doğrultuda yapılan deney, sistemde yapılacak olan zenginleştirmelerin ve malzeme seçimine dayalı bir takım düzenlemelerin sistemin gerçek üretim şartlarında sağlayacağı fayda hakkında fikir sahibi olunmasını sağlamıştır.
  • Öge
    Eğik Plaka Tipi Bir Dalga Sönümleyicinin Performansının Deneysel Olarak İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-07-22) Açanal, Ahmet Lami ; Yağcı, Oral ; 10009099 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Taş dolgu dalgakıranlar (TDDK) kıyı koruma yapısı olarak uzun yıllardır dünyanın her yerinde kullanılmaktadır. Ancak, bu tip dalgakıranlar sıkça kullanılmalarına karşın; ağırlıkları nedeniyle ortaya çıkan temel stabilitesi problemleri, büyük maliyetleri vb dezavantajlara da sahiptir. Örneğin, TDDK’larda tasarım dalgasının aşırı büyük olduğu durumlarda koruma tabakası için gerekli ağırlıkta ocak taşı bulunamadığından yapay bloklar kullanılması gerekmekte ve bu da doğal olarak maliyeti doğrudan etkilemektedir. Yapay bloklarda oluşabilecek hidratasyon da farklı bir risk unsuru olarak ortaya çıkmaktadır. Diğer bir dezavantaj olarak belirtildiği üzere büyük ağırlıkları nedeniyle TDDK’lar olası yetersiz temel koşullarında çökme riski taşımalarıdır. Çökme durumunda dalgakıranın fonksiyonu azalır, stabilitesi düşer. Bu dezavantajlar daha iyi kıyı koruma çözümleri bulunmasını zorunlu kılmaktadır. Bu arayışlar sonucunda ortaya atılan fikirlerden biri de ince plakaların dalga sönümlenmesinde kullanılması fikridir. İnce plakalar gerek tek başlarına gerekse TDDK’lar ile ardışık kullanılarak TDDK’ların birçok dezavantajı bertaraf edilebilir. TDDK’ların deniz tarafına yerleştirilmiş ince plakalar TDDK’ya gelen dalga yüksekliğini önemli ölçüde azaltarak koruma tabakasında kullanılacak taş büyüklüğünü azaltabilir, yapay bloklar yerine ocak taşı kullanımını mümkün kılabilir. Bu çalışmaya da konu olan eğik ince plakalar TDDK’ların aksine gelen dalgayı kütleleri ile durdurmaz. Dalgalar plakanın üzerinde tırmanarak üzerinden aşar ve bu sayede kırılırlar. Plakanın üzerinden aşarak kara tarafından dökülen su kütlesi plakanın altından iletilen dalga enerjisinin de sönümlenmesine yardımcı olur. Dalganın plaka üzerinde kırılıması ve kara tafından dökülerek plaka altından geçen enerjiyi sönümlemesi olarak özetlenebilecek bu iki dalga sönümleme mekanizmasının etkinliği plakanın eğiklik derecesi, batıklığı ve plaka uzunluğu gibi çeşitli geometrik parametrelere bağlıdır. Deneyler çerçevesinde plakanın 3 farklı açı (5◦, 10◦ ve 15◦) ve bu açılarda farklı batıklığa sahip pozisyonları için ölçümler yapılmıştır. Bu sayede plakaya ait geometrik parametrelerin performans üzerindeki etkisi anlaşılmaya çalışılmıştır. Deneylerde dalgaya ait parametrelerin de incelenebilmesi amacıyla farklı dalga periyodu (T) ve dalga yüksekliği (H) değerlerine sahip dalgalar kullanılarak iletim katsayısı (Ct), yansıma katsayısı (Cr) ve sönümleme katsayısı (Cd) hesaplanmış, dalgakıran modelinin en iyi performans gösterdiği dalga-pozisyon eşleşmesi araştırılmıştır. Ayrıca plakanın deniz ve kara tarafında 3 boyutlu noktasal hız ölçümleri yapılmış, plaka etrafındaki kinematik yapının daha iyi anlaşılması hedeflenmiştir. Bu ölçümler ışığında modelin dalga hızına olan etkisi de açıklanmaya çalışılmıştır. Yapılan ölçümler ışığında ilk etapta iletim katsayısı (Ct), yansıma katsayısı (Cr), ve sönümleme katsayısı (Cd)’nın dalgaya ait parametreler olan dalga boyu (L), dalga yüksekliği (H) ve dalga dikliği (H/L) ile ilişkisi analiz edilmiştir. Daha sonra yansıma ve iletim katsayılarının plakanın geometrik özelliklerinden yola çıkılarak türetilen boyutsuz parametrelerle değişimi incelenmiş ve son olarak da bu katsayıların potansiyel boyutlandırma çalışmalarına zemin oluşturmak amacıyla hem dalganın özelliklerini hem de modelin geometrik özelliklerini içeren boyutlandırma parametreleri ile ilişkileri irdelenmiştir. Sonuçlar, eğik ince plakaların (Burada sözü edilen ince olma koşulu, yapı alın kalınlığının yarattığı yansımanın ihmal edilebilir olmasıdır.) gelen dalga yüksekliğini %20-%30 mertebesine kadar indirebildiğini ve gelen dalga enerjisinin büyük kısmının sönümlendiğini göstermektedir.
  • Öge
    Boşluklu Dalgakıranların Liman İçi Sirkülasyona Etkisinin Deneysel Yöntemlerle Araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-08-14) Kaçmaz, Salih Erkan ; Kabdaşlı, M.sedat ; 10012383 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Kıyı koruma yapısı olarak dökme taş yapılar, çok uzun yıllardır Dünya’nın birçok yerinde dalganın etkilerine karşı kıyıyı korumak için tasarlanır ve inşaa edilirler. Bu tip yapıların inşaasında taş döküm tekniğinin uygulamasındaki kolaylık ve özelleşmiş ekipman gerektirmemesi, maliyetinin düşük olması, projesinin doğru boyutlandırıldığı takdirde hasar oluşması durumunda bile işlevini devam ettirebilmesinden dolayı günümüzde halen önemini koruyan kıyı koruma yapılarıdır. Dökme taş kıyı koruma yapıları gelen dalga enerjisininin büyük kısmını sönümlemek için inşaa edilirler. Dökme taş dalgakıranlarda sınırlı geçirimlilikten dolayı, korunan yarı kapalı bölgede ya da liman içinde sirkülasyon problemi meydana gelmektedir. Meydana gelen sirkülasyon problemi su kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Günümüzde, çevresel etkileri açısından incelendiğinde, boşluklu dalgakıranlar su kalitesini ve bölgesel canlı yaşam özelliklerini daha az etkilemelerinden dolayı önem kazanmaktadırlar. Bundan dolayı, bu yapıların davranışlarının, çevresel etkilerinin ve tasarım kriterlerinin araştırılması ve geliştirilmesi son yıllarda araştırmaların odaklandığı konulardan biri haline gelmiştir. Yarı kapalı bölgeye ya da liman içine sirkülasyonu sağlamak için taze su girişini sağlamak ve buradaki suyun hareketini sağlayacak akım meydana getirmek gerekmektedir. Yapılan bu çalışmanın amacı, boşluklu dalgakıranların gelen dalga etkisi altında stabilitesinin ve arkasında oluşan akımın liman içi sirkülasyona etkisinin deneysel yöntemlerle araştırılmasıdır. Çalışma kapsamında yapılan deneyler İTÜ Hidrolik laboratuarındaki düzenli ve düzensiz dalga kanalında, beş farklı geometrik yapıdaki boşluklu dalgakıran modeli oluşturulmuştur. Modeller 1/7 eğimli kum zemin üzerine yerleştirilmiştir. Bu modeller ile farklı tipte yedi adet düzenli ve dört adet düzensiz dalga kullanılarak deneyler yapılmıştır. Dalga dikliğinin artması dalgakırandan geçişi düzenli ve düzensiz dalgaların her ikisinde azalmaktadır. Göreceli olarak daha uzun periyotlu dalgalar, dalgakıran kret genişliğine bağlı olarak boşluklu dalgakıranlarda daha fazla geçmektedir. Oluşturulan modellerde, düzenli dalgaların %2 - %19 luk kısmı düzensiz dalgaların %2 - % 22 lik kısmı dalgakıran içerisinden geçmektedir. Dalgakıranın geometrik yapısına göre oluşturulan boşluklu bölümün sakin su seviyesine göre derinliği dalga geçişini etkileyen önemli bir parametredir. Boşluklu dalgakıranlarda yansıma katsayısı dökme dagakıranlara göre da az olmaktadır. Gelen dalga enerjisinin, dalgakırandan yansıma enerjisi azalmakta, enerjinin küçük bir kısmı dalgakıran içerisinden geçmekte böylece geçen dalga enerjisi oluşmaktadır. Boşluklu dalgakıranlarda poroziteden kaynaklanan geçirimlilik sonucunda dalgakırandan geçen dalga, dalgakıran arkasında bir akım meydana getirmektedir. Bu akım derinlik boyunca yatay hızların kıyıya, liman içine veya dalga kırana doğru oluşan yatay hızlar ile yukarıya ya da aşağıya doğru oluşan düşey akım hızları ile sirkülasyon sağlamaktadırlar. Boşluklu dalgakıranın boşluklu bölgesinin yerinin derinlik boyunca değiştirilmesinin sonucunda dalgakıran arkasında meydana gelen akım koşulları belirlenmiştir. Düzenli ve düzensiz dalgalar altında modellerin stabilitesi test edilmiştir.
  • Öge
    Göllerdeki Soğuk Su Yerçekimi Akımlarının Deneysel Olarak İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-12-18) Özen, Barış ; Çokgör, Şevket ; 10021967 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Kış mevsimi boyunca, göl ve denizlerin yüzey tabakalarının sıcaklıkları atmosfere ısı kaybı nedeniyle düşer. Bunun sonucunda meydana gelen konvektif karışım, göl kenarlarındaki sığ sularda veya deniz yataklarını çevreleyen kıtasal sahanlıklarda bulunan su kütlesinin sıcaklığının açık sulara göre daha hızlı bir şekilde düşmesine yolaçar. Sıcaklıkta gözlenen hızlı düşüş yatay bir özgül kütle gradyanı oluşturur; bu gradyan ise, soğuk suyu taban boyunca sığ bölgelerden açık sulara doğru taşıyan bir yerçekimi akımının hareketini sağlar. Soğuk suyun taban boyunca ilerleyişi aşamasında gerçekleşen batimetri ile etkileşim bu suyun eğimli yanal yüzeyler boyunca aşağıya inmesiyle neticelenir. Bu iniş esnasında akım tarafından taşınan yoğun su hacmi, çevreleyen ortam suyunun girişimi neticesinde, artar. Akım eğimli taban üzerinde eşdeğer özgül kütleye sahip bir derinlik bulana kadar ilerler; bu derinliğe ulaştığındaysa çevreleyen ortam suyu içerisine girişim yapar ve ortama karışır. Bu çalışma, kış mevsiminde soğumaya bağlı olarak, göllerde meydana gelen yerçekimi akımlarının niceliklendirilmesi üzerine bir araştırmadır. Bu akımların yapı ve önemleri hakkındaki bilginin arttırılması amacıyla laboratuvar ortamında ve doğal şartlar altında ölçümler gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma kapsamındaki laboratuvar çalışmaları 26 m uzunluğunda, 1 m eninde ve 1 m yüksekliğinde çok amaçlı bir kanalda tatlı ve durgun su kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kanal planda, kısa ve uzun bölümler olmak üzere, farklı uzunluklardaki iki bölüme ayrılmıştır. Kısa bölüm göl ve denizlerin sığ bölgelerini, uzun bölüm ise derin suları temsil etmek üzere hazırlanmıştır. Kısa bölümdeki su 6500 kcal/h kapasiteye sahip soğutucu bir ünite tarafından 5.50°C’ye kadar soğutulmuş, uzun bölümdeki su ise 15480 kcal/h kapasiteli U-şekilli ısıtıcılarla 27°C’ye kadar farklı sıcaklık değerlerine ısıtılmıştır. İki kısım arasındaki bu sıcaklık farkı yerçekimi akımlarının oluşumuna esas teşkil eden özgül kütle gradyanını sağlamak için kullanılmıştır. Laboratuvar kanalının tabanı, doğal ortama benzerliğin teşkil edilmesi amacıyla, dört farklı eğimde düzenlenmiştir. Bu düzenlemede ilk iki bölüm göl ve denizlerin sığ bölgelerine, üçüncü bölüm –yerçekimi akımlarının gözlenmesi amacıyla– eğimli taban yüzeyine ve dördüncü bölüm ise derin bölgelere karşı gelmektedir. Oluşturulan düzen neticesinde, ilk sığ bölümde soğutulan su, kısa ve uzun bölümleri ayıran paravanın kaldırılması neticesinde, ikinci sığ bölüm olup, karışım bölgesini temsil eden bölgeye alınmıştır. Burada, doğal ortama benzer şekilde, konvektif bir karışım süreci elde edilmiş ve sığ bölüm ile derin bölüm arasında oluşan özgül kütle gradyanı neticesinde, eğimli tabanı teşkil eden üçüncü bölgede tüm ölçümlerin gerçekleştirilmesi için gerekli koşullar sağlanmıştır. Ölçümler üç farklı deney seti olarak düzenlenmiştir. Deney ölçüm sistemleri olarak PT100 tipi sıcaklık algılayıcıları, akustik Doppler noktasal hız ölçer ve hidrojen kabarcığı üretici sistem kullanılmıştır. Ayrıca, deney süreçleri oluşturulan düzenek ve CCD tipi video kameralar ile kayıt altına alınmıştır. Elde edilen görüntüler görüntü işleme programları ile analiz edilerek, veri setleri diğer ölçüm sistemlerinden elde edilen veriler ile bütünleşmiş hale getirilmiştir. İlk deney setinin gerçekleştirilmesi sırasında, laboratuvar kanalında bulunan tatlı su potasyum permanganat çözeltisi ile renklendirilmiş ve, böylece, yerçekimi akımının kafası olarak tanımlanan yapının gelişimi ile pozisyonu ve arkasındaki gövde yapısının zaman ve eğimli taban üzerindeki pozisyonuna bağlı değişimi de CCD tipi video kamera sisteminde kayıt altına alınmış, elde edilen veriler ayrıca değerlendirilmiştir. Bu çalışma dahilindeki doğal koşullar altındaki ölçümler ise derin bir gölde gerçekleştirilmiştir. Eşzamanlı olarak gerçekleştirilen meteorolojik ölçümler, bu çalışma esnasında geliştirilen bir yöntem kullanılarak, su yüzeyindeki net ısı ve yüzdürme akılarının hesaplanabilmesini sağlamıştır. Yerleştirilen cihazların kayıtları, yerçekimi akımlarının ölçümlerin yapıldığı sahada mevcut olduğunu gösteren, toplamda yirmiyedi günün tespit edilmesine imkan tanımıştır. Bu günlerde göl yüzeyinden meydana gelen kuvvetli ısı kaybı 10-9 m2 s-3 mertebesindeki yüzdürme akılarına karşı gelmektedir. Sunumun netliği ve basitliği açısından bir seçim yapılarak, cihaz kayıtları doğrultusunda yerçekimi akımlarının varlığını gösteren günlerden, sadece onaltısına mevcut çalışmada atıf yapılmıştır. Bu günlerde gerçekleştirilen ölçümler, genel olarak çevreleyen sudan 0.10–0.30°C daha soğuk ve birçok atımdan meydana gelen, yerçekimi akımlarının inişlerini ortaya çıkartmıştır. Sıcaklık değerleri işlenmiş aşamalı vektör diyagramları eğim aşağı ve siklonik yönde genel bir taşınım olduğunu göstermiştir. Bu yöndeki hareket yerçekimi akımlarının Koriolis kuvveti tarafından etkilenmiş olabileceğini belirtse de, çoğu durumda, yerçekimi akımlarının palamar takımlarından geçişleri esnasında sıcaklık değerlerinde görülen değişimler ile akım hızının eğim aşağı bileşeni arasında yüksek oranda korelasyon tespit edilmiştir. Seçilen günlerde kaydedilen verilerden elde edilen, akım hızının eğim aşağı bileşeni ile özgül kütlenin düşey dağılımları laboratuvar ortamında elde edilenlere benzer bir değişim göstermiştir. Bu akımların, belirtilen düşey dağılımlardan Ellison ve Turner (1959, J. Fluid Mech., 6, 423-448) tarafından tanımlanan integral ölçekleri kullanılarak elde edilen, eğim aşağı ortalama hızları 1.10 ile 6.30 cm s-1 aralığında değerler almaktadır. Yerçekimi akımlarının ortalama yüksekliklerinin doğal koşullarda 3.70 m ile 26.30 m arasında, laboratuvarda ise 4.96 m to 7.70 cm olduğu ve, çevreleyen suyun özgül kütlesine göre bağıl olmak üzere, ortalama özgül kütle farkının 10-6 ile 10-5 mertebesinde olduğu bulunmuştur. Eğim aşağı hız bileşeninin zamanla değişimi gözönüne alındığında, düşey doğrultuda yaklaşık olarak benzer profilleri muhafaza ettiğini ortaya koyan benzeşim varsayımının, aynı akım içerisinde ölçülen ve ortalama değer kullanılarak boyutsuz hale getirilen hız değerleri için, geçerli olduğu tespit edilmiştir. Farklı akımların kayıtlarından elde edilen hız profilleri şekil parametreleri kullanılarak karşılaştırıldığında oldukça uygun bir benzerlik belirlenmiştir. Yine bu şekil parametreleri vasıtasıyla, eğim aşağı azami hız değerinin ortalama hız değerinden yaklaşık %50 daha büyük olduğu ve bu hız değerinin gözlemlendiği noktanın tabandan ortalama akım yüksekliğinin yaklaşık 1/5’i kadar mesafede bulunduğu sonuçlarına varılmıştır. Hız ve özgül kütle profillerinden iki farklı yöntem kullanılarak elde edilen kayma hızı değerlerinin, literatürde verilen değerlerin aralığında kaldığı belirlenmiştir. Logaritmik değişim kabulü yapılarak, hız profillerinden elde edilen ve 0.20 cm s-1 ile 1.50 cm s-1 arasında değişen kayma hızı değerlerinin ortalama eğim aşağı hız bileşeni ile orantılı olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen kayma hızı aralığı için hesaplanan taban kayma gerilmesinin eğim aşağı hızın ortalama ve azami değerlerine göre değişiminin, sırasıyla, doğrusal ve eksponansiyel olduğu belirlenmiştir. Tabandaki sürükleme katsayısının karşı gelen değerleri 0.03 ile 0.11 arasında ve ortalamada 0.05 olarak hesaplanmıştır. Bu değerler, literatürde verilen 10-1–10-3 aralığında kalmakla birlikte, Fer ve diğ. (2002, J. Geophys. Res., 107, 10.1029/2001JC000828) tarafından belirlenen (40.7)10-3 değeriyle de iyi bir şekilde örtüşmektedir. Büyük ve derin göllerin artan bir şekilde içme suyu haznesi ve arıtılmış atıksu için alıcı ortam olarak kullanılmaları, en uygun su kalitesi yönetiminin sağlanması bakımından, dinamiklerinin daha iyi anlaşılmasını gerekli kılmaktadır. Bu çalışmadan sağlanan sonuçlar, derin göllerde kışsal soğuma süreciyle ilintili olarak meydana gelen yerçekimi akımlarının laboratuvar ortamında gözlemlenenlere benzer özellikler sergilediğini ortaya koymaktadır. Buna karşın ve özellikle türbülans ölçeğinde, göllerdeki tabakalaşmanın ortadan kalkmasında temel süreçlerden birini teşkil eden bu akımlar üzerinde ayrıntılı yeni çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
  • Öge
    Düşey Yüzlü Kıyı Yapıları Üzerinde Kullanılabilecek Dalga Enerjisi Dönüştürücüsü Tasarımı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-01-13) Varol, Özgür Evren ; Kabdaşlı, M. Sedat ; 10022564 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Kıyı Mühendisliğinde, kıyıların belli kesimlerini dalga etkilerine karşı korumaya yönelik yapıların tasarımı ve inşaatı temel çözüm yöntemleridir. Bu yapılar dalga etkilerini, başka bir ifade ile bu etkilerin temel kaynağı olan dalga enerjisini, türbülans vb. hidrodinamik yollarla ısı ve ses enerjisine dönüştürerek veya geri yansıtarak uzaklaştırmaya çalışırlar. Bu noktadan hareket edilerek; bu çalışmanın öncelikli amacı, kıyıyı korumak amacıyla planlanan veya mevcut olan düşey yüzlü bir kıyı yapısı üzerinde çalışabilecek ve dalgalı deniz koşullarında enerji üreterek tesisin veya bölgenin enerji ihtiyacına katkıda bulunabilecek bir dalga enerjisi dönüşüm sistemin tasarlanmasıdır. Bu doktora tez çalışması ile, kıyıyı korumak amacıyla yapımı planlanan veya halihazırda mevcut olan düşey yüzlü bir kıyı yapısı üzerinde çalışabilecek ve dalgalı deniz koşullarında enerji üreterek tesisin veya bölgenin enerji ihtiyacına katkıda bulunabilecek bir dalga enerjisi dönüşüm sistemin tasarlanması hedeflenmiştir. Bu doğrultuda, mevcut dalga enerjisi dönüştürücüleri ve düşey yüzlü kıyı yapıları üzerinde yapılan literatür incelemelerden sonra bu çalışma kapsamında çalışılmak üzere dalga aşma prensibine dayalı bir sistemin seçilmesi uygun görülmüştür. Seçilen bu sistemin temel tasarım parametreleri ortaya konularak, bu parametrelerin sistemin performansına etkilerini belirleyebilmek adına farklı konfigürasyonların uygulanıp denenebileceği bir fiziksel model sistemi tasarlanıp kurulmuş ve farklı dalga karakteristikleri ile laboratuvar ortamında denemeleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek sistemin temel tasarım parametreleri ve bunların sistemin performansı üzerindeki etkileri ortaya konulmaya çalışılmıştır.
  • Öge
    Kesit Daralmasının Soliter Dalgalara Olan Etkisinin Ve Sınır Tabakasının Deneysel Olarak İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015) Bağcı, Taylan ; Bağcı, Taylan ; 421167 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Sciences and Engineering
    Doğada çok sık gözlenemeyen ve dolayısıyla da araştırmacıların üzerinde pek fazla inceleme yapma şansı bulamadıkları ve bir çeşit soliter dalga olan N-Dalga'sı bu tez kapsamında deneysel olarak labarotuvarda üretilmiş ve incelenmiştir. Özellikle deniz tabanında gerçekleşen heyelanlar ve depremler nedeniyle oluşan tsunamiler bu çeşit tekil dalgalar oluşturmaktadır. Bu nedenle tekil dalgaların incelenmesi büyük felaketler yaratan tsunami gibi afetleri daha iyi anlamamız açısından önem arz etmektedir. Bilim insanları tsunami gibi tekil dalgaları incelemeye başladıkları ilk yıllarda, bu tip dalgaların tek bir dalga tepesinden oluşan soliter dalga tipinde olduğuna kanaat getirmişlerdir. Bu minvalde soliter dalga üzerine çalışmalara ağırlık verilmiş çeşitli teorik yaklaşımlar irdelenerek sayısal ve fiziksel modeller gerçekleştirilmiştir. Mamafih tsunamilerin önceden öngörülememesi ve pek yaygın olmayan görsel kayıt ekipmanlarından dolayı gerçek bir tsunami dalgasının benzeştirilmesi ile ilgili olarak sağlam temelli ve net çalışmalar ortaya konamamıştır. Dijital teknolojideki hızlı gelişmeler sayesinde uzaktan algılama çalışmaları yaygınlaşmış, fotoğraf ve kamera teknolojileri gelişerek bir çok bireyin sahip olabileceği duruma gelmiştir. Böylelikle ilk modern bilimin başlangıcı sayılan gözlem yeteneğimiz tsunamiler konusunda da gelişmemize fırsatlar sunmuştur. 1990'lı yılların sonlarına doğru tsunami dalgasının sadece bir tepeye sahip olmadığı ve ayrıca bir de çukurun eşlik ettiği bir dalga olduğu anlaşıldı. Şeklinin N harfine benzerliğinden ötürü de N-Dalgası olarak isimlendirildi. Ayrıca N-dalgası için dalga tepesinin dalga çukurundan önce geldiği durum için "Leading Elevation N-wave (LEN)" ve dalga çukurunun dalga tepesinden önce geldiği durum için "Leading Depression N-wave (LDN)" tanımları yapılmıştır. Bu ilk gözlemleri takip eden yıllarda araştırmacılar, çeşitli teoriler ve sayısal modeller geliştirmişler. Fakat gerek gerçek bir tsunamiye ait kayıt olamaması gerekse de labaratuvarlarda bu tip dalgarı üretmeye müsait dalga üreticilerinin bulunmamasından dolayı teorilerilerini ve sayısal modellerinin doğruluğunu onaylamakta sıkıntılar yaşamışlardır. 2004 yılına geldiğimizde 26 Aralık günü Hint Okyanusu'nda meydana gelen ve Sumatra Depremi olarak da adlandırılan deniz altı depremi sırasında büyük bir tsunami meydana gelmiştir. Toplam 14 ülkeden 230000 insanın hayatını kaybettiği bu afet sırasında tesadüfen o bölgede bulunan "Mercator" isimli Belçika bandıralı bir yat bu tsunamiye ait bir su seviyesi değişimi kaydı almayı başardı. Bu tarihten sonrada N-Dalgasına ait teoriler gözden geçirildi, yenilendi ve daha sağlam temellere oturtuldu. Güncel çalışmalara göre artık N-Dalgası biri pozitif diğeri negatif genliğe sahip ve aralarında faz farkı bulunan iki adet soliter dalganın süperpozisyon hali olarak tanımlanmaktadır. Halen emekleme aşamasında bulunan araştırmalarda N-Dalgası fiziksel olarak laboratuvarlarda yeni yeni oluşturulmaya başlanmış olup bu konu ile ilgili çok kısıtlı sayıda çalışma mevcuttur. Sadece İstanbul Teknik Üniversitesi Hidrolik Laboratuvar'ı bünyesinde bulunan ve burada geliştirilen özel bir piston mekanizması sayesinde 23.5m x 1.0m x 0.5m boyutlarındaki dalga kanalında N-dalgası üretilebilmektedir. Bu çalışma kapsamında ise N-dalgasının fiziksel özelliklerini ortaya koymak amacıyla bir çalışma yürütülmüştür. Böylelikle bu konudaki literatürde bulunan boşluk doldurulmaya çalışılmıştır. Bu minvalde iki ana başlık altında çalışmalar yürütülmüştür. İlk olarak N-dalgasına ait ortalama akım hızı, türbülans ve taban kayma gerilmesi gibi akım özelliklerini incelemek maksadıyla taban sınır tabakasında ölçümler yapılmıştır. Daha sonrasında ise haliç, boğaz, koy gibi morfolojik kıyı şekillerinin etkilerini daha iyi anlayabilmek açısından basitleştirilmiş bir kanal daraltma işlemi gerçekleştirilmiştir. Böylelikle N-dalgasının fiziksel özelliklerinin kanal daralması ile nasıl değiştiği ortaya konulmuştur. N-dalgasının, doğası gereği permanan ve periyodik olmamasından ötürü fiziksel karakteristiklerinin ortaya konması amacıyla grup ortalaması (ensemble average) yöntemi benimsenmiştir. Bu yöntem permanan olmayan akımların incelenmesinde kullanılan bir yöntemdir (Sumer v.d., 2010). Bu minvalde N-dalgası 40 defa üretilmiş ve eş zamanlı olarak taban yakınında 35 noktada hız profili ve su yüzü değişimi ölçümleri yürütülmüştür. Bunlara ek olarak yine aynı dalgaya ait serbest yüzey akım hızının belirlenmesi amacıyla farklı derinliklerde yine hız profili ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Açık denizde oluşan tsunamiler kıyılara yaklaştıkça kıyı morfolojisinden etkilenmektedirler. Özellikle boğaz, nehir gibi morfolojik yapılarda ilerleyişinin araştırılması bakımından ikincil bir deney düzeneği oluşturulmuştur. Bu düzenekle de kanal sırasıyla 5°, 10° ve 15° tedrici olarak daraltılmıştır. Yine bu durumlarda da 2 noktada hız profili ve su yüzü değişimleri kaydedilmiştir. Toplam 70 adet gerçekleştirilen deneyler daha sonra Matlab programı ile oluşturulan kodlarla analiz edilmiştir. Bu analizler sonucunda hız profilleri, kayma gerilmesi, türbülans özellikleri gibi akım özellikleri ortaya konulmuştur. Bu minvalde grafiklerin yanı sıra akımın zamanla değişimini gösteren videolar da Ekler kısmında CD-ROM olarak sunulmuştur. Ayrıca daralmanın etkisi ve su yüzü değişimleri de bu çalışma kapsamında irdelenmiştir.
  • Öge
    Küre Biçimli Tanklardaki Çalkantının Modellenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-07-22) İtibar, Mustafa Deniz ; Ünal, Necati Erdem ; 10006989 ; Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği ; Coastal Engineering
    Çalkantının fiziksel özellikleri, bilim insanları tarafından halen tam olarak anlaşılabilmiş değildir. Çalkantı esnasında görülen dalga kırılması, çarpma etkisi vb. önceden belirlenebilmesi, mühendislik uygulamalarında önemlidir. Çalkantının önceden tahmini ve kontrol edilebilmesi, güvenli mühendislik uygulamalarının hayata geçirilebilmesini sağlar. Söz konusu uygulamalar karadaki depolama tankları, sıvı kargo taşıyan deniz araçları, uzay araçları, kara araçlarının yakıt depoları gibi birçok alana hitap edebilir. Bu tez çalışmasında, üç-boyutlu çalkantı hareketinin sayısal olarak modellenmesi üzerinde durulmuştur. Çalkantı yüklerinin önceden tahmin edilebilmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çalkantı hareketinin tanımlanmasında kullanılabilecek birçok sayısal model bulunmaktadır. Bunlar arasından seçilen yöntem “Düzgün Parçacık Hidrodinamiği” olup, serbest yüzey problemlerinde edinilmiş başarılı sonuçlar nedeniyle tercih edilmiştir. Lagrange kinematik inceleme yöntemi, dalga kırılması ve saçılma gibi, geleneksel yöntemlerin zorlandığı problemleri kolayca tanımlayabilmektedir. Yöntem ilk olarak astrofizik alanında kendine kullanım yeri bulmuş olup, ilerleyen yıllarda hidrodinamik problemlere uyarlanmıştır. DPH yöntemi, en eski parçacık tabanlı yöntemlerden bir tanesidir. Söz konusu yöntem, özellikle son yıllarda daha yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Yönteme getirilen yenilikler sayesinde, güvenilirliği ve kararlığı artmıştır. Benzer problemlerin çözümünde genellikle tercih edilen yöntemler Level Set (LS) Yöntemi yada Akışkanın Hacmi Yöntemi’dir (VOF). Söz konusu yöntemlerde serbest yüzeyin tanımlanması için özel işlemler gerekmektedir. Bu da gerekli olan işlem gücünü bir hayli arttırmaktadır. DPH yönteminde herhangi bir ağ yapısı tanımlanmadığından büyük deformasyonların söz konusu olduğu problemler kolaylıkla tanımlanabilmektedir. Avantajları yanında DPH yönteminin önemli iki dezavantajı vardır. Bunlar, katı cidar yakınındaki basınç alanında görülen sayısal kirlilik ve parçacık sayısının artmasıyla büyüyen işlem gücüdür. Bu tez çalışması kapsamında, söz konusu sayısal kirliliğin giderilerek daha doğru basınç değerlerinin elde edilebilmesi için 𝛿-DPH denklemleri, klasik yönteme eklenmiştir. Uygun sayısal difüzyon terimlerinin süreklilik denklemine eklenmesi ile sayısal kirlilik büyük ölçüde giderilmiştir. İkinci dezavantaj olan işlem gücü gereksinimi ise, matematiksel hesaplamaların, grafik kartı yardımı ile yapılması sonucunda aşılmıştır. Tez çalışması kapsamında, küre biçimli bir tanktaki sıvının hareketinin tanımlanmasında DPH yönteminden yararlanılmıştır. Söz konusu yönteme iki önemli önemli eklenti yapılarak, eksiklikleri giderilmeye çalışılmıştır. Kodun doğrulanması çalışmaları kapsamında, daha önce yapılmış deney sonuçlarından yararlanılmış olup, elde edilen sayısal sonuçlar deneyler ile oldukça uyumludur.