GÜRCİSTAN KÜÇÜK TEKNE LİMANI FARKLI GENEL YERLEŞİM PLANI ALTERNATİFLERİNİN SAYISAL MODELLEME YOLU İLE KUMLANMA POTANSİYELİ AÇISINDAN KARŞILAŞTIRILMASI

Transkript

1 GÜRCİSTAN KÜÇÜK TEKNE LİMANI FARKLI GENEL YERLEŞİM PLANI ALTERNATİFLERİNİN SAYISAL MODELLEME YOLU İLE KUMLANMA POTANSİYELİ AÇISINDAN KARŞILAŞTIRILMASI Atakan YÜCE Onur BORA Gemi İnş. Müh., Kıyı Müh., YL İnş. Müh., Kıyı Müh., YL CEC Kıyı ve Çevre 1 CEC Kıyı ve Çevre 1 M. Buğra BAYKUŞ İnş. Müh. baykus@cecmarine.com CEC Kıyı ve Çevre 1 Ö. Evren VAROL M. Sedat KABDAŞLI Çevre Müh., Y.L., Kıyı Müh., Dr. Prof. Dr. varol@cecmarine.com kabdaslis@itu.edu.tr CEC Kıyı ve Çevre 1 İTÜ İnşaat Fakültesi 2 1 Cec Kıyı ve Çevre Ltd., Ulus/İSTANBUL, 0 (212) , info@cecmarine.com 2 İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Maslak/İSTANBUL, 0 (212) ÖZET Bu çalışma kapsamında, Gürcistan ın Karadeniz kıyısında yer alan, Anaklia şehri sahilinde inşası planlanan ve küçük teknelere hizmet vermesi istenen bir liman için, farklı genel yerleşim alternatiflerinin limanın yaklaşım kanalı ve baseni içerisindeki kumlanma potansiyeli üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bölgedeki katı madde hareketi karakteri ve limanın kumlanma potansiyeli 6 saatte bir değişen ve örnek 1 yılı kapsayan rüzgar ve dalga özelliklerinin girdi olarak kullanıldığı hidro-morfodinamik sayısal modelleme vasıtası ile incelenmiştir. Limanın ön tasarımı olarak verilen 1.Alternatif genel yerleşim planında yaklaşım kanalı ve liman ağzında ortaya çıkan hızlı ve yüksek miktarda kumlanma sonucunda, kumlanmayı ve dolayısı ile inşaat sonrası deniz dibi taraması ihtiyacını azaltacak 2.Alternatif geliştirilmiş ve sayısal model vasıtası ile test edilmiştir. Tamamen farklı bir yerleşime sahip olan 2. Alternatif için elde edilen model sonuçlarına göre, bu alternatifin tercih 789

2 edilmesi durumunda yaklaşım kanalı ve basendeki tarama bölgelerinde inşaatı takiben meydana gelmesi beklenen kumlanma miktarının hacimsel olarak yaklaşık %95 oranında azaltılabileceği gösterilmiştir. COMPARISON OF DIFFERENT GENERAL LAYOUT ALTERNATIVES IN TERMS OF SEDIMENTATION VIA NUMERICAL MODELING FOR GEORGIA BOAT BASIN In the scope of this study, the effects of different general layout alternatives on the sedimentation characteristics of a Boat Basin, which is planned to be constructed on the Black Sea coasts of Georgia are investigated via numerical modeling. Sediment transport behavior at the location and the sedimentation potential of the Basin and approach channel are studied via a hydromorphodynamic numerical model, in which wind and wave properties given in 6 hour intervals for a certain year are utilized as input. 2 nd Layout Alternative that will reduce the sedimentation amount and re-dredging requirement is formed due to the high amount of rapid sedimentation observed along the approach channel and the entrance of the 1 st Layout Alternative. According to the results, it is concluded that the amount of sediment accumulation along the channel and dredged areas within the Basin can be volumetrically reduced by 95% if the 2 nd Alternative is applied. ANAHTAR KELİMELER: Sayısal modelleme, dalga transformasyonu, katı madde hareketi, hidro-morfodinamik modelleme, kumlanma potansiyeli analizi. 1. GİRİŞ Liman genel yerleşim tasarımı esnasında proje bölgesindeki katı madde (sediment) hareketi karakteri ve bunun yol açabileceği kumlanmanın (katı madde birikimleri) ve oyulmaların (erozyon) doğru tahmin edilebilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışma kapsamında, Gürcistan ın Karadeniz kıyısında yer alan Anaklia şehri sahilinde inşası planlanan ve boyları 4 m ila 40 m arasında değişen toplam 5 tekneye hizmet vermesi istenen bir limana ait ön tasarıma esas genel yerleşimin liman yaklaşım kanalı ve basen taraması yapılan bölgelerdeki kumlanma potansiyeli üzerindeki etkileri incelenmiş; elde edilen sonuçlar ışığında kumlanma hızı ve miktarını büyük ölçüde azaltacak yeni bir genel yerleşim planı önerilmiş ve aynı sayısal modelleme prosedürü vasıtası ile kumlanma açısından performansı test edilmiştir. İncelenmesi istenen genel yerleşim ön tasarımına göre, 1.Alternatif olarak isimlendirilen ilk genel yerleşim planında limanın toplam 231 m uzunluğunda bir ana dalgakıran ve 56 m uzunluğunda bir tali dalgakırandan meydana gelen bir dalgakıran konfigürasyonu ile korunması ön görülmüştür. Teknelerin seyir imkanı ve emniyeti açısından liman baseninin -4,5 m derinliğe, yaklaşım kanalının ise -5 m derinliğe taranması planlanmıştır. İnşası planlanan küçük tekne limanının yapımı için ayrılan bütçeye istinaden ön tasarımda yatırım maliyetleri 790

3 düşünülerek yaklaşım kanalı ve liman baseni oldukça sığ bir bölgede dalga kırılma bölgesi içerisinde kalacak şekilde tasarlanmış, bu nedenle limanın kumlanma potansiyelinin belirlenmesi ve liman yerleşimi açısından nihai kararın verilebilmesi amacı ile detaylı bir katı madde hareketi ve kumlanma analizi çalışmasının yürütülmesi talep edilmiştir. Bu doğrultuda, proje bölgesine ait geçmişe dönük rüzgar ve dalga verilerinden hareketle bir açık deniz rüzgar ve dalga iklimi analizi yapılmış, seçilen örnek 1 yılı (365 gün) kapsayan ve 6 saatte bir değişen dalga özellikleri dalga transformasyonu sayısal modelleme çalışması ile kıyıya taşınmış, söz konusu dalgalardan kaynaklanan akım özellikleri elde edilmiş, kıyı yakınlarındaki dalga hareketleri sebebi ile deniz tabanında meydana gelebilecek morfolojik değişimler bir hidromorfodinamik sayısal modelleme çalışması ile ortaya konmuştur. 2. YÖNTEM İnşası planlanan küçük tekne limanı civarındaki katı madde hareketi karakteri ve limanın kumlanma potansiyelinin belirlenmesi için yürütülen çalışmanın başlıca aşamaları aşağıda verildiği gibidir. Proje bölgesindeki oşinografik ve meteorolojik koşulları kapsayan açık deniz uzun dönem rüzgar ve dalga özelliklerinin belirlenmesi, Proje bölgesine ait batimetri haritaları, rüzgar, dalga ve katı madde karakteristiklerinin kullanılması ile oluşturulan dalga transformasyonu ve 2 boyutlu (hidro-morfodinamik) sayısal modellerin kurulması, Rüzgar ve dalga iklimi analizi sonucunda seçilen örnek 1 yıla ait 6 saatte bir değişen açık deniz rüzgar ve dalga özelliklerinin iki aşamalı bir dalga transformasyonu sayısal modelleme çalışması ile önce yakın kıyıya, daha sonra inşası planlanan yapılara ve kıyıya taşınması, 1 yıl boyunca 6 saatte bir değişen rüzgar ve dalga koşullarının sebep olacağı akım özelliklerinin bir hidrodinamik sayısal model vasıtası ile elde edilmesi, Elde edilen akım özellikleri ve dalga kırılması kaynaklı türbülansın yol açacağı katı madde hareketi ve buna bağlı olarak deniz tabanında meydana gelecek morfoloji değişimlerinin hidrodinamik model ile eşzamanlı çalıştırılan bir katı madde taşınımı ve deniz tabanı morfolojisi sayısal modeli ile örnek 1 yıl için benzeştirilmesi, Ön tasarıma esas 1. Alternatif genel yerleşimi için ulaşılan sonuçlar ışığında yaklaşım kanalı ve basen içerisindeki kumlanma miktarı ve hızını büyük ölçüde azaltacak farklı bir genel yerleşim planının 2. Alternatif olarak önerilmesi, Yukarıda verilen modelleme prosedürünün 2. Alternatif genel yerleşimi için tekrarlanması. Çalışmada dalga transformasyonu modellemesi için Aquaveo, LLC ve U.S. Army Corps of Engineers tarafından geliştirilen SMS (Surface Water Modeling System) yazılımının CMS-Wave sayısal modeli ile hidrodinamik ve morfolojik modelleme için yine aynı yazılımın CMS-Flow sayısal modeli kullanılmıştır. 791

4 2.1. Rüzgar ve Dalga İklimi Proje bölgesindeki katı madde hareketi karakterinin ve kumlanma potansiyelinin belirlenebilmesi için bölgeye ait rüzgar, akıntı, dalga, katı madde (sediment) özellikleri gibi çevresel koşulların irdelenmesi gerekmektedir. Proje bölgesine etki edebilecek uzun dönem açık deniz rüzgar ve dalga özelliklerini belirleyebilmek amacı ile BMT Argoss, Hollanda veri tabanından 42,0 N, 40,5 E koordinatları için temin edilen, yılları arasındaki 21 yılı kapsayan, 6 saatte bir sunulan, saatlik ortalama rüzgar hızı ve açık deniz dalga özellikleri incelenmiştir. Söz konusu nokta için geçmişe dönük küresel meteorolojik ve oşinografik modelleme sonucunda elde edilmiş ve uydu gözlemleri ile kalibre edilmiş olan veriler kullanılarak hazırlanan rüzgar ve dalga gülleri Şekil 1 ve Şekil 2 de sunulmuştur. Şekil 1. BMT Argoss veri tabanından yılları için temin edilen ve 6 saatte bir sunulan rüzgar verisi ile hazırlanan rüzgar gülü. Şekil 2. BMT Argoss veri tabanından yılları için temin edilen ve 6 saatte bir sunulan dalga verisi ile hazırlanan dalga gülü. 792

5 Temin edilen rüzgar ve dalga verilerinden elde edilen uzun dönem istatistiki dağılımlar ve yıllara göre rüzgar esme sayısı, ortalama rüzgar hızları, dalga olayı sayıları ve ortalama belirgin dalga yükseklikleri açısından kumlanma potansiyeli analizi çalışması kapsamında günümüz tarihine de daha yakın olması göz önünde bulundurularak 2012 yılına ait verilerin örnek yıl olarak seçilip, kullanılmasına karar verilmiştir Akıntı Özellikleri Bölgeye ait akıntı koşulları U.S. Global Ocean Data Assimilation Experiment (GODAE) in bir kolu olan National Ocean Partnership Program (NOPP) tarafından finanse edilen HYCOM (HYbrid Coordinate Ocean Model) okyanus modeli sonuçlarından temin edilmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda proje bölgesinde görülen atmosferik basınç ve rüzgar kaynaklı akıntı hızlarının yüzeyde ortalama 0,10 m/s civarında seyrettiği gözlemlenmiştir. Atmosferik basınç farklılıkları ve rüzgar kaynaklı kayma gerilmeleri nedeni ile meydana gelen ve ortalama 0,10 m/s hızlarda seyreden akıntıların proje bölgesindeki katı madde hareketlerine katkısı, dalga kaynaklı akıntılar ve dalga kırılma bölgesinde türbülans nedeniyle meydana gelen katı madde hareketlerinin yanında ihmal edilebilir düzeyde olacaktır. Ayrıca bölgeye ait düşük gel-git genlikleri sebebi ile gel-git kaynaklı akıntıların meydana getireceği katı madde hareketlerinin de bu çalışma kapsamında incelenen ve dalga kırılma bölgesi içerisine yerleştirilen liman için ihmal edilebilecek düzeyde olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, söz konusu proje bölgesi için yürütülen kumlanma analizi çalışmalarında, sadece dalga kaynaklı akıntıların ve kırılma kaynaklı türbülansın meydana getirdiği katı madde hareketleri incelenmiştir Katı Madde (Sediment) Özellikleri Proje bölgesinin zemin yapısını ve katı madde karakteristiklerini belirlemek amacı ile 5 farklı noktada sondaj çalışmaları gerçekleştirilmiş ve yüzey malzemesi örnekleri alınmıştır. Söz konusu numuneler için gerçekleştirilen elek analizi ve laboratuvar testleri sonucuna göre bölgedeki deniz tabanı yüzey katı madde karakterinin ince bir yapıda olduğu, genel olarak siltli ve kumlu bir karışımdan meydana geldiği görülmüştür. Yürütülen sayısal modelleme çalışmalarında, incelenen elek analizi ve granülometri sonuçlarından hareketle nominal dane çapının (D 50) 0,20 mm, D 90 dane çapının ise 0,40 mm olarak ele alınmasına karar verilmiştir Sayısal Modelleme Bölgedeki katı madde hareketi karakteri ve özellikle liman projesi dahilinde yapılacak olan yaklaşım kanalı ve basen tarama bölgelerindeki kumlanma potansiyelinin belirlenmesi amacı ile uzun dönem (1 yıl) dalga ve rüzgar etkisi altında çalışma bölgesinde meydana gelen akım karakteristikleri ve bunlara 793

6 bağlı katı madde hareketleri ile morfolojik değişimler derinlik ortalamalı çalışan iki boyutlu bir hidro-morfodinamik model vasıtası ile incelenmiştir. Sayısal modelleme prosedürünün ilk adımında proje bölgesi açıkları için temin edilen açık deniz dalga özellikleri, ilgili zaman adımındaki rüzgar özellikleri de hesaba dahil edilerek bir dalga transformasyonu sayısal modelleme çalışması yardımı ile açık denizden kıyıya taşınmıştır. Modelleme çalışmasının ikinci aşamasında ise yakın kıyıda elde edilen transforme olmuş dalgalar ve bölgeye ait katı madde karakteristikleri kullanılarak hidro-morfodinamik sayısal model vasıtası ile katı madde hareketi ve deniz tabanı morfolojisindeki değişim benzeştirilmiştir Dalga Transformasyonu Sayısal Modeli Kıyıdan yaklaşık 100 km uzaklıkta yer alan BMT Argoss veri noktasındaki dalga özelliklerini (365 gün boyunca her 6 saatte bir değişen) yakın kıyıya taşımak amacı ile 2 farklı grid tabanlı hesap alanı tanımlanmıştır. CMS-Wave modelinin kullanıldığı çalışmada, nispeten daha büyük grid aralığına ve dolayısı ile düşük çözünürlüğe sahip 103 km x 45 km boyutlarında bir büyük hesap alanı (parent grid) ve yakın kıyı hassas batimetrisi ile inşası planlanan yapı yerleşimini içeren daha küçük grid aralıklarına sahip, çözünürlüğü yüksek, bir küçük hesap alanı (child grid) oluşturulmuştur. İç içe geçen bir büyük ve bir küçük grid tabanlı hesap alanının yer aldığı sistemde, daha düşük çözünürlüğe sahip büyük hesap alanının açık deniz tarafındaki kenarında JONSWAP dalga spektrumuna uygun olarak oluşturulan dalga olayları yakın kıyıya gönderilmiş; transforme olmuş dalgalar, oluşturulan küçük hesap alanının açık deniz sınırında taşınım sayısal modelinde kullanılmak üzere kayıt edilmiştir. Büyük hesap alanı, dalga ve rüzgar özelliklerinin alındığı gözlem noktasını içerecek şekilde ve dalga-sınır etkileşimini önlemek amacı ile yeterli genişlikte seçilmiştir. Grid eleman boyutları açık denizde 250 m x 250 m boyutlarında seçilmiş olup, transforme olmuş dalga özelliklerinin küçük hesap alanına aktarılacağı bölgede 50 m x 50 m boyutlarına düşürülmüştür. Küçük hesap alanında ise hesap çözünürlüğünü arttırmak için grid boyutlarının yer yer 3 m x 3 m ye kadar düştüğü düzensiz bir grid yapısı tanımlanmıştır. Dalga transformasyonu modelleme çalışması sonucunda 365 gün boyunca 6 saatte bir değişen dalga özelliklerinin yakın kıyı ve liman civarındaki özellikleri elde edilmiş, sonuçlar hidrodinamik ve morfodinamik modeller için girdi olarak kullanılmıştır Katı Madde Hareketi ve Taban Morfolojisi Değişimi Sayısal Modeli (Hidro-Morfodinamik Model) Dalga transformasyonu modelleme çalışması sonucunda elde edilen değerler CMS-Flow modelinde girdi olarak kullanılmış, dalga kaynaklı akım özellikleri model hesap süresinin (365 gün) tamamı için hesap edilmiştir. Hidro- Morfodinamik modelleme hesap alanı, bölgede dalga kaynaklı meydana gelecek akıntılar, model sınır alanının proje alanına olan uzaklığı ve model 794

7 sınırları ile proje alanı etkileşimleri göz önüne alınarak, yeterli büyüklükte olacak şekilde 2000 m x 1280 m boyutlarında seçilmiştir. Sayısal modelleme çalışmaları için tanımlanan grid yapısı, modelleme süresi ve hesap hassasiyeti açısından büyük önem taşımaktadır. Küçük elemanlara sahip grid yapısında dalgakıranlar, küçük sığlıklar, derinlikler, kısaca akımı ve katı madde hareketini değiştirebilecek küçük boyuttaki yapılar daha iyi temsil edilebilmekte fakat hassasiyetin (çözünürlüğün) artması ile hesap sürelerinde de büyük oranda yükselme meydana gelmektedir. Eleman boyutlarının büyümesi durumunda ise modelleme süreleri azalmakta fakat akımı ve katı madde hareketlerini değiştirebilecek boyuttaki yapılar iyi temsil edilememektedir. Bu aşamada hesaplama süresi ve çözünürlük arasındaki oranın optimize edilebilmesi adına CMS-Flow modelinde telescoping grid yapısının kullanılmasına, CMS-Wave modelinde ise düzensiz grid yapısı kullanılarak hassasiyetin arttırılmasına karar verilmiştir. Sayısal modelleme çalışmalarında ve özellikle morfolojik modellerde sonuçları etkileyebilecek pek çok parametre kullanılmaktadır. Bir sayısal modelleme çalışmasının doğruluğunun sağlanması amacı ile model kalibrasyonu ve verifikasyonu önem taşımaktadır. Kalibrasyon ve verifikasyon prosedürü, modelleme yapılan bölgede modellenen olaya ait gerçekte yapılmış, farklı zamanlara ait ölçüm sonuçlarına göre modelin parametrelerinin ayarlanması (kalibrasyon) ve ayarlanan bu parametrelerin farklı bir veri grubu ile kontrol edilerek doğrulanması (verifikasyon) esasına dayanır. Kalibrasyon ve verifikasyon için yeterli verinin bulunamadığı durumlarda ise sayısal modellemede kullanılan parametrelerin bir hassasiyet analizi mantığı dahilinde, çalışılan probleme uygun aralıklar içerisinde kalacak şekilde farklı kombinasyonlar ile değiştirilmesi ve elde edilen farklı sonuçların yorumlanması gerekmektedir. Bu çalışmada kalibrasyon verisi olmadığı için bir hassasiyet analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma konusunun farklı genel yerleşim planı alternatiflerinin kumlanma potansiyeli açısından karşılaştırılması olması sebebi ile, test edilen her iki genel yerleşim planı için de aynı formülasyon ve model parametreleri kullanılarak karşılaştırmanın sağlıklı yapılabilmesi amaçlanmıştır. Ön tasarıma esas 1. Alternatif liman yerleşimi için yürütülen kumlanma potansiyeli analizinde düşük katı madde hareketine neden olacak model parametrelerinin kullanılması halinde dahi yaklaşım kanalı ve liman ağzının 3 ila 6 ay gibi bir süre içerisinde seyir imkanını ortadan kaldıracak derecede kumlanacağı sonucuna varılmıştır. Bu denli yüksek mertebede bir katı madde birikimi ve kumlanmanın görülmesinin nedeni, ana dalgakıran ve yaklaşım kanalının en yoğun katı madde hareketlerinin gözlemleneceği dalga kırılma bölgesinde yer alması ve yaklaşım kanalı şevlerinin gelen dalgalara dik olması, diğer bir deyişle yaklaşım kanalının büyük bir bölümünün kıyıya paralel olarak uzanmasıdır. 1. Alternatif için yürütülen sayısal modelleme çalışmasında kullanılan dijital batimetri haritası ve yapı konfigürasyonu yazılım arayüzünde göründüğü hali ile Şekil 3 te verilmiştir. Yürütülen hidro-morfodinamik model sonucunda inşaatı takip eden 1. yıl sonunda liman çevresinde meydana gelen deniz tabanı morfolojisi değişimleri Şekil 4 te sunulmuştur. Söz konusu şekilde beyaz 795

8 alanlar deniz tabanında morfolojik değişimlerin meydana gelmediği bölgeleri, beyazdan kırmızıya doğru giden kısımlar deniz tabanında meydana gelen katı madde birikimlerini, beyazdan maviye doğru giden kısımlar ise deniz tabanında meydana gelen oyulmaları temsil etmektedir. Şekil Alternatif genel yerleşim planı için hazırlanan dijital batimetri haritası. Şekil Alternatif genel yerleşim planı için 1 yıl sonunda elde edilen taban morfolojisi değişimi. 796

9 Model sonuçları yaklaşım kanalı boyunca belirli aralıklarla alınan en kesitler vasıtası ile incelenmiş, Şekil 5 te tali dalgakıran ile ana dalgakıran arasında kalan liman girişi bölgesindeki yaklaşım kanalı en kesitine ait taban morfolojisi değişiminin zamana bağlı olarak çizildiği bir grafik sunulmuştur. Şekil Alternatif genel yerleşim planı için liman girişinde, yaklaşım kanalından alınan bir en kesitteki zamana bağlı taban morfolojisi değişimi. Model sonuçlarına göre, yaklaşım kanalı ve liman girişinde meydana gelen kumlanma nedeni ile inşaatı takip eden kısa süre zarfında (3 ila 6 ay) 1. Alternatif genel yerleşim planının kullanılamayacak duruma geleceği görülmüş, liman için kumlanmayı minimize edecek yeni bir yerleşim planının oluşturulmasına karar verilmiştir. Elde edilen sonuçlar ışığında, katı madde hareketi açısından böylesi dinamik bir yapıya sahip olan bu bölgede sıklıkla yüksek tarama maliyetlerine neden olacak olan klasik liman yerleşimi (bir tali ve bir ana dalgakıran) dışında bir tasarım oluşturulması gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu doğrultuda, kıyıya dik olarak, kıyıdan açık denize doğru uzanan ve derine gittikçe birbirine yaklaşan simetrik iki dalgakırandan meydana gelen 2. Alternatif genel yerleşim planı önerilmiştir. Liman ağzının ulaştığı derinlik olabildiğince dalga kırılma bölgesinden daha derine taşınmış, yaklaşım kanalının büyük bölümünün korunmuş bölge içerisinde kalması ve kanalın kıyıya dik bir konumda açık denize doğru uzanması hedeflenmiştir. Dalgakıranların kıyıya dik olarak olabildiğince dalga kırılma bölgesi dışına kadar uzanması, liman baseni ve yaklaşım kanalını dalga kaynaklı kıyı boyu akıntıların meydana getirdiği kıyı boyu katı madde taşınımından korumaktadır. Limanın yeni tasarımının oluşturulmasındaki temel amaç liman baseni ve tarama kanalında meydana gelen kumlanma miktarını ve hızını azaltmaktır. Bu amaç ile geliştirilen 2. Alternatif genel yerleşimin, liman içerisinde görülebilecek dalga kaynaklı çalkantı mertebeleri açısından da 797

10 irdelenmesi gerekmektedir. Çalkantı mertebeleri açısından liman ağzının ve liman baseninin açık denize ve hakim dalga yönüne doğru bakması olumsuz bir durum teşkil etmektedir. Tekne bağlama yerlerindeki çalkantı mertebelerini azaltmak amacı ile her iki dalgakıranın liman basenine bakan taraflarına, kıyıya paralel olacak şekilde birer tane tali dalgakıran yerleştirilmesi ve korunmuş bölgenin iki alt basene ayrılması planlanmıştır (Şekil 6). Şekil Alternatif genel yerleşim planı için hazırlanan dijital batimetri haritası. 2. Alternatif için 1. Alternatif te izlenen modelleme prosedürü tekrarlanmış, aynı taşınım formülasyonu ve model parametrelerinin kullanıldığı bir sayısal modelleme çalışması yürütülmüştür. Yürütülen hidro-morfodinamik model sonucunda inşaatı takip eden 1. yıl sonunda liman çevresinde meydana gelen deniz tabanı morfolojisi değişimleri Şekil 7 de verilmiştir. Söz konusu şekilde beyaz alanlar deniz tabanında morfolojik değişimlerin meydana gelmediği bölgeleri, beyazdan kırmızıya doğru giden kısımlar deniz tabanında meydana gelen katı madde birikimlerini, beyazdan maviye doğru giden kısımlar ise deniz tabanında meydana gelen oyulmaları temsil etmektedir. Model sonuçları yaklaşım kanalı boyunca belirli aralıklarla alınan en kesitler vasıtası ile incelenmiş, Şekil 8 de liman girişi bölgesindeki yaklaşım kanalı en kesitine ait taban morfolojisi değişiminin zamana bağlı olarak çizildiği bir grafik sunulmuştur. 798

11 Şekil Alternatif genel yerleşim planı için 1 yıl sonunda elde edilen taban morfolojisi değişimi. Şekil Alternatif genel yerleşim planı için liman girişinde, yaklaşım kanalından alınan bir en kesitteki zamana bağlı taban morfolojisi değişimi. 799

12 3. Sonuç ve Öneriler Bu çalışmada, küçük teknelere hizmet vermesi istenen ve dalga kırılma bölgesi içerisinde yer alan bir liman için, farklı genel yerleşim alternatiflerinin limanın yaklaşım kanalı ve baseni içerisindeki kumlanma potansiyeli üzerindeki etkileri araştırılmıştır. 3. nesil spektral dalga modeli ile 2 boyutlu bir hidromorfodinamik sayısal modelin birlikte kullanıldığı çalışmada, öncelikle bölgedeki uzun dönem dalga iklimini temsil eden ortalama 1 yıl (365 gün) seçilmiş, 6 saatte bir değişen açık deniz dalga özellikleri aynı zaman adımında esen rüzgar da hesaba dahil edilerek yapılara ve kıyıya taşınmıştır. Proje bölgesi civarındaki özellikleri hesap edilmiş olan dalgalardan kaynaklanacak katı madde hareketi ve deniz tabanı morfolojisindeki değişimler ise öncelikle limanın ön tasarımı olan 1. Alternatif için elde edilmiş, ulaşılan sonuçlara göre liman inşaatını takip eden ilk birkaç ay içerisinde yaklaşım kanalı ve liman girişinin yüksek miktarda kumlanma sebebi ile kullanılamayacak duruma geleceği tespit edilmiştir. Daha sonra, liman girişinin olabildiğince dalga kırılma bölgesi dışına çıkmasına imkan veren ve basenin kıyı boyu katı madde taşınımından en az ölçüde etkilenmesine olanak sağlayan 2. Alternatif genel yerleşimi planlanmıştır. 2. Alternatif için yürütülen sayısal modelleme çalışmaları sonucunda, yaklaşım kanalı ve liman baseni içerisindeki tarama bölgelerinin tümünde 1 yıl içerisinde görülebilecek olan kumlanma miktarının hacimsel olarak yaklaşık %95 oranında azaldığı görülmüştür. Sonuç olarak, deniz taban malzemesinin ince olduğu ve dalga açısından dinamik olan kıyı bölgelerinde tasarımı yapılacak olan küçük ve orta boyuttaki limanların proje bütçesi dahilinde tamamen dalga kırılma bölgesi dışına alınamayacağı durumlarda, bu çalışmada incelenen 2. Alternatif genel yerleşim planına benzer geometride planlanması, yaklaşım kanalı ve basen içerisindeki kumlanma potansiyeli açısından oldukça verimli olacak, inşaat sonrası yeniden deniz dibi tarama ihtiyacı ve olası maliyetler büyük ölçüde azaltılabilecektir. KAYNAKLAR Geoengineering Limited Engineering Survey Services in Poti. Batumi and Anaklia Under WMD-PPP Georgia Black Sea Maritime Project. (Stage II. Batumi and Anaklia). Tech. Rep. Part 2 (2013), Anaklia Tblisi Georgia. Sanchez, A., Lin L., Demirbilek Z., et al. (2012), Coastal Modeling System User Manual Coastal and Hydraulics Laboratory, U.S. Army Engineer Research and Development Center. Shore Protection Manual, (1984), Coastal Engineering Research Center, US Army Corps of Engineers. Thoresen, C.A., (2003), Port Designer s Handbook: Recommendations and Guidelines, Thomas Telford, Cornwall, UK. 800