Dar su yolları için radyasyon izleme tekniği ile atık debi analizinin yeni bir incelemesi

Abstract

Bu çalışma ile, öncelikle radyasyonla izleme tekniği ile deniz kazalarına yönelik bir deneysel araştırma yapılması planlanmıştır. Konuya ilişkin yapılan literatür çalışması ve incelemeler sonucunda, konunun geniş kapsamlı olduğu ve araştırma konusunun sınırlarıyla belirlenmesi gerektiği anlaşılmıştır. Bu belirleme bağlamında ilk olarak, deniz şartlarının belirlenmesi yönüne gidilmiştir. Türkiye ve Dünya açısından önemli ve seyir bakımından zorluklar ifade etmesi nedeniyle olası kaza riskinin yüksek olduğu göz önüne alınarak, dar deniz yolları üzerinde çalışılmasının önemli olacağı varsayımı ile dar deniz yolu şartı için deneysel çalışmaların yapılması yoluna gidilmiştir. Deniz kazalarının incelenmesine geçerken, söz konusu kazaların hayli farklılıklar içerdiği ve doğaları itibariyle de birbirlerinden farklılıklar arz ettikleri görülmüş, tek gemi ve kıyıdan uzak şartlarda kaza şartının incelenmesi tercih edilmiştir. Böylelikle, kıyı dolayısıyla cidar etkisinin olmadığına ilişkin deneysel çalışma yapılması benimsenmiş olmaktadır. Fazla olarak özel bir çalkantı olmadığı da varsayılmaktadır. Atık debisinin çeşitli meydana geliş sebeplerinin, farklı mekenizmalarmın olduğu görülmüştür. Ayrıca, çoğu kez resmi olarak irade dışı olarak belirtilmese bile, bilinç çerçevesinde de atıkların olduğu tespit edilmiştir. Geniş bir yelpazede bırakım deneyi yapılması hedeflendiğinden, sadece irade ve istem dışı haller değil, genel hallerin incelenmesi yoluna gidilmiş ve dolayısı ile de bu doktora tezinde "kaza" nitelemesi yerine "atık debi analizi" nitelemesinin kullanılması yeğlenmiştir. Gemiden, denize petrol dökülmesine, çoğunlukla delinme sonucu petrol kaçırımı neden olduğu için kaza modellemesinde, delinme ele alınmıştır. Öte yandan, denizde atık debi analizi için, deniz taşımacılığında önemli bir yeri bulunan ve yüzey kirliliği açısından önemli sorunlar yaratabilen bir eleman olan dizel yakıt (Dizel Oil) ile çalışılması tercih edilmiştir. xıı Bu çalışmada radyasyonla izleme tekniği bağlamında, dar deniz yollan için Dizel Oil 'in denize atık debi analizinin farklı incelenmesi, deneysel olarak amaçlanmıştır. Öte yandan, deniz kazası senaryosu olarak da, farklı ve kapsamlı bir uygulama yapılması da hedeflenmiştir. Böylelikle, deneysel farklı özgünlükler içeren orijinal bir çalışma yapılması amaçlanmış olmaktadır. Dolayısı ile, deneysel açıdan inceleme şartlan belirli, fakat yine de uygulamada sıkça karşılaşılan çeşitli farklılıklan içeren atık debi analizi incelemesi gerçeklenmiştir. İnceleme tekniği olarak radyasyonla izleme tekniği kullanılmıştır. Bu izleme, radyoaktif izleme tekniğinde olduğu gibi sisteme temas etmeyen ancak, sisteme hayli yakın konuşlandınlmış detektörler yardımı ile yapılmıştır. Belirlenen amaçlar çerçevesinde, deney düzeneğinin oluşturulması için laboratuvarda açık kanal sistemine uygun bir deney düzeneğinden yararlanılmıştır. Aynca, realiteye uygunluğu çerçevesinde gerçek deniz suyu ileçalışılmıştır. Deneylere ilişkin ölçümleme değerlerinin yanısıra, (aynı değerlerin alındığı) deneylerin bitimindeki ulaşım mesafesi, deney süresi ve ilgili parametrelerin değerleri kaydedilmiş aynca konsantrasyona yönelik de ölçümleme de yapılmıştır. Bu bağlamda, her deney için bırakım süresi de daima belirlenmiştir. Bu şekilde, deneylerin bir bütün içinde yapılması ve bu doktora tezinin özgünlüğü bağlamında orjinaliteyle birlikte yapılmasının sağlanması yoluna gidilmiştir. Radyasyonla izleme tekniği bağlamında dar deniz yollan için Dizel Oil atık debi analizine ilişkin olarak on farklı bırakım miktan için deneyler; deneysel özgünlük içinde yapılmış ve kendi içinde uyumlu ve anlamlı sonuçlara ulaşılmıştır. Ulaşılan sonuçlann uyumlu ve anlamlılığı gösterilmiş olmakla beraber, bununla yetinilmeyip, matematiksel irdeleme yoluna da gidilmiş ve ulaşım mesafesi tayini, hesaplama ile de bulunmuş ve deneysel olarak ulaşılan değerlerle, ileri derecede uyumluluk içinde olduğu uygulama alam bakımından orijinaliteyle gösterilmiştir. Böylelikle, deneysel ve matematik iredeleme uygulaması bağlamında dar su yollan için atık miktarlarının farklı yönlerden özgün ve hayata geçirilebilir bir çalışması gerçeklenmiş olmaktadır.

In this study, it was primarily planned, to carry out experimental research utilising with radiation tracing technique relating with the marine casualties. It has been observed that the subject has a wide variety of application during the analysis research projects and literature survey so it was decided to determine the aspects of the subject regarding with the specified research area. The determination of the aspects was started with recognizing the sea state and geographical conditions. The initial boundary condition of this study was decided to establish the experimental facilities for the analysis of narrow channels and narrow water ways due to its constraints on navigation and significant impact on marine casualties and has a high level risk consequence both for Turkie and the other States all over the world. It was initiated to observe marine casualties and accidents after determination of the sea state and geographical conditions. It was obviously investigated that, marine casualties consisted various root causes and their impact on environment have a variety of change depending upon the nature of accident. In this respect, it was preferred to analyse a single ship that is sufficiently far from coastal state. This assumption enables to ignore the boundary effect of shore side during experimental analysis. As well as that it was also assumed there were no special swell effects taken into account in this study. Then it was confronted that the root cause of various discharge cases has several mechanisms. It was also considered, though some of the discharges have a significant environmental impact, they mainly caused by due to negligence or unforeseen causes. Hence several of discharges were also caused based on the conscious decisions though it was not properly recorded into official documents. It was also decided to carry out experiments for discharge cases within a large variety of spectrum, not only taking into account the cases caused by due to negligence. For this reason, it is preferred to use "discharge quantities" instead of "accident" identification in this PhD thesis. Petroleum spilled from the ships are generally caused by the holes occured due totorn sheet irons. In this respect, the common discharge effect of spill cases that are caused by holes are taken into account during marine accident simulation. Basides the type of discharged quantity has also significant effect on environment and for this reason it is prefered to carry out experiments with diesel oil which has the significant impact on sea surface pollution and causes serious environmental problems in the long-run. In this study it is aimed to analyse the various quantities of discharged diesel oil into the sea for the narrow channels, utilising radiaton tracing technique. Besides, in order to make an appropriate model for the marine accident scenario, vast scientific based research activity was planned. This enables the study to have an original character including various original contributions for the planned experiments. For this reason, quantity based spilled out condition analysis consists the core activity of this study with radiaton tracing technique. The tracing is held without contacting but nearly organized detectors similar with the applications of radiaton tracing technique. In order to complying the predefined requirement and boundary conditions, experimental facility is established similar to an open channel model using with the sea water. The measurements are held not only for the determination of spilled quantities, but also the arrival (spread) distances are taken into account at the end of experiments with the duration of experiment. The measurements are held for concentration and the discharge duration is also identified for each experiment to enable to originality of this PhD thesis. In order to carry out rational evaluation of experiments, sea water temperatures in each experiment are selected relative to the initial temperature of sea water. This enables the study to evaluate the measurements on a common basis and prevent the re-occurence of measurement failures. xv Experiments were held for ten various discharge quantities of the diesel oil for narrow channels and narrow water ways utilising radiaton tracing technique and compatible results were obtained for the arrival distance determinaton, after the mathmatical application were done and the results are compared respectively. This study constitutes the original applications of experimental and mathmatical approach for the determination of spilled quantity caused by ships during the narrow channel navigation.