Kompleks Kanal Sistemlerinin Nümerik Modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada, nümerik analiz yöntemi ile iki bilgisayar yazılımı kullanılarak Köyceğiz-Dalyan Lagün Sistemi’nin hidrodinamik özellikleri modellenmiştir. Hidrodinamik özellikler akım ve taşıma denklemleri ile ayrı ayrı çözülmüş ve kullanılan temel denklemlerin çıkarılışı, parametrelerin özellikleri ve sınır koşullar açıklanmıştır. Kullanılan nümerik model yöntemi ile ilgili bilgiler ve model oluşturma konusundaki temel hususlar da bu çalışmada yer almaktadır. Çalışma alanı Köyceğiz Gölü ve Dalyan Kanalı olmak üzere iki ayrı kısımda iki ayrı bilgisayar yazılımı ile modellenmiştir. Her iki model alanının özellikleri ve kompleks kanal sistemlerinin modellenmesi konusunda bilgiler çalışmada yeralmaktadır. Köyceğiz Gölü, Aquasea yazılımı ile Dalyan Kanalı, ise Aquadyn yazılımı ile modellenmiştir. Her iki yazılım da akım ve taşıma denklemlerini Galerkin sonlu elemanlar yöntemi ile üçgen elemanlar ağı üzerinden çözümlemektedir. Modellerin hazırlanması öncesinde, modelin kurulması ve kalibrasyonu için gerekli olan çalışma alanının fiziksel özellikleri ile model sonuçlarını mukayese etmekte kullanılacak olan daha önce yapılmış saha ölçümleri temin edilmiştir. Köyceğiz Gölü modeli için akım ve tuzluluk dağılımı ile Dalyan Kanalı modeli için akım ve oksijen dağılımı, nümerik method ile bu çalışmada elde edilmiştir. Bu çalışma sonucunda, elde edilen nümerik model sonuçları ile daha önce yapılmış olan saha ölçüm değerlerinin paralel olduğu görülmüştür. Oluşturulan Köyceğiz Gölü modeli, gölde hidrodinamik özelliklerin büyük ölçüde Dalyan Kanalı girişinde görülen gelgit hareketine bağlı olduğunu göstermiştir; gölde aşırı rüzgar kuvvetinin oluşması halinde kanalın uzak olduğu kuzey kesimlerinde rüzgar doğrultusunda akıntıların oluştuğu görülmüştür. Ayrıca nehir ağızlarında akım ve tuzluluk konsantrasyonunun nehir akımının etkisiyle kısa mesafeli bir geçiş alanı oluşturduğu da gözlenmiştir. Kanal modelinde elde edilen sonuçlar, Dalyan Kanalı’nda akımın gelgit peryodu sırasında deniz göl etkileşimini başarılı bir şekilde yansıtmaktadır. Kanalda oksijen konsantrasyon dağılımının ise gelgit süresince en fazla kanalın alt kısmı ile orta kısmı arasına kadar ulaştığı görülmüştür.

In this study hydrodynamic properties of Köyceğiz-Dalyan Lagoon System were modeled with numerical methods by using two computer code. Hydrodynamic properties were solved with flow and transport equations and the governing equations, parameters, and boundary conditions were explained in this study. Informations about the numerical method used in this study and basic principles of model generation were also given in this study. The study area was modelled in two parts as Köyceğiz Lake and Dalyan Channel with two different commercial computer programs. Informations about both of the two parts of study area and modelling complex channel systems were also given in this study. Köyceğiz Lake was modeled with Aquasea computer program and Dalyan Channel was modeled with Aquadyn computer program. Before modelling the lagoon system, the physical properties of study area were obtained for model setup and calibration, and in order to compare the numerical results previous field measurements data were obtained. In this study flow and salinity trasnport of Köyceğiz Lake and flow and oxygen values of Dalyan Channel were obtained with numerical methods. Comparing the results of two numerical model with previous field measurements shows that numerical model values are similar to field study data. The Köyceğiz Lake model shows that the hydrodynamic properties of lake highly depends on tidal wave force acting on Dalyan Channel inlet at lake. Lake model also shows that if strong winds act on surface of lake, there will be currents in wind direction at the northern part of lake. Additionally at river mouths as a result of river inflows, currents and salinity concentration change in a short transition region. The results of Dalyan Channel succesfully shows the sea lake interaction during the tidal wave period. Results of transport model shows that concentration of oxygen can reachs a part of channel at downstream.