ÇED Raporu EK 1 RESMİ YAZILAR. Ek 1 1 / 5

Transkript

1 BORASCO Elektrik Üretim Sanayi ve Ticaret A.Ş. Samsun Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralı Projesi ÇED Raporu EK 1 RESMİ YAZILAR Ek 1 1 / 5

2

3

4

5 ARAZİ TAPUSU

6 BORASCO Elektrik Üretim Sanayi ve Ticaret A.Ş. Samsun Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralı Projesi ÇED Raporu EK 2 ÇED RAPORU FORMATI Ek 2 1 / 7

7

8

9

10

11

12

13 BORASCO Elektrik Üretim Sanayi ve Ticaret A.Ş. Samsun Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralı Projesi ÇED Raporu EK 3 ONAYLI ÇEVRE DÜZENİ PLANI Ek 3 1 / 4

14

15

16

17 BORASCO Elektrik Üretim Sanayi ve Ticaret A.Ş. Samsun Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralı Projesi ÇED Raporu EK 4 YERLEŞİM PLANI Ek 4 1 / 2

18

19 BORASCO Elektrik Üretim Sanayi ve Ticaret A.Ş. Samsun Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralı Projesi ÇED Raporu EK 5 ÜNYE METEOROLOJİ İSTASYONU VERİLERİ Uzun Yıllar Meteoroloji Verileri Standart Zamanlarda Gözlenen En Yüksek Yağış Değerleri Ek 5 1 / 5

20 BORASCO Elektrik Üretim Sanayi ve Ticaret A.Ş. Samsun Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralı Projesi ÇED Raporu Ek 5 2 / 5

24 BORASCO Elektrik Üretim Sanayi ve Ticaret A.Ş. Samsun Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralı Projesi ÇED Raporu EK 6 DENİZ ÇALIŞMASI VE SOĞUTMA SUYU SİSTEMİ Ek 6

25 ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI 0.1 DOKÜMAN TARİHÇESİ Müşteri Kontrolu BER AYA OTA Rev. Tarih Açıklama Hazırlayan Kontrol Onaylayan Onaylayan DERINSU BORASCO DERINSU SUALTI MÜHENDİSLİK & DANIŞMANLIK LTD. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 1 / 89

26 0.2 REVİZYON TARİHÇESİ Revizyon Tarih Açıklama Değişen Sayfa/Bölüm İlk Baskı -N/A 0.3 KISALTMALAR As Arsenik Cd Kadmiyum Cr Krom CTD Conductivity, Temperature, Density (İletkenlik, Sıcaklık, Yoğunluk) Cu Bakır ÇO Çözünmüş Oksijen DERINSU Derinsu Sualtı Mühendislik Danışmanlık Ltd. H 2 S Hidrojen Sülfür Hg Civa N Kuzey NH 3 Amonyak Ni Nikel NTU Nephelometric Turbidity Units (Nephelometrik Bulanıklık Birimi) NW Kuzey Batı Pb Kurşun PSU Practical Salinity Unit (Pratik Tuzluluk Birimi) RDCP Recording Doppler Current Profiler SKKY Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği TKKY Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği W Batı Zn Çinko ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 2 / 89

27 0.4 İÇERİK 1 ÖZET HİDROGRAFİK ÖLÇÜMLER Batimetri Haritası ÇEVRESEL ARAŞTIRMALAR Karadenizin Genel Özellikleri Bölgede Gerçekleştirilen Çalışmalar Ağır Metal Değerleri Nutrient Değerleri Diğer Fizikokimyasal Paramatre Değerleri Akıntı Ölçümleri Yöntem Sonuçlar DALGA MODELİ, SU SİRKÜLASYONU VE SEYRELME HESAPLARI DENİZ SUALMA YAPISI VE DEŞARJ HATTI TASARIMI SUALMA VE DEŞARJ BORUHATLARI UZUNLUKLARI BORUHATLARI GENEL YERLEŞİM, ENKESİT, BOYKESİT, SUALMA VE DEŞARJ SİSTEMİ SUALMA YAPISI VE DİFFÜZÖR BORUSU MODELİ DİFFÜZÖR BORUSU BAĞLANTI DETAYLARI REFERANSLAR TABLOLAR Tablo 3-1: Ağır Metal Analiz Değerleri Yüzey Suyu (µg/l)...9 Tablo 3-2: Ağır Metal Analiz Değerleri Dip (µg/l)...9 Tablo 3-3: Ağır Metal Analiz Değerleri Sediman (mg/kg)...9 Tablo 3-4: Araştırma Bölgesinde NH 3 değerleri Tablo 3-5: Yüzey Suyu Bulanıklık, ph ve Çözünmüş Oksijen Değerleri Tablo 3-6: Dip Suyu Bulanıklık, ph ve Çözünmüş Oksijen Değerleri ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 3 / 89

28 0.6 ŞEKİLLER Şekil 3-1: Orta Karadeniz de Kıyı Akıntısı içerisinde yer alan bir istasyonda Hidrografik, Biojeokimyasal ve Üretim Parametrelerinin Düşey Dağılımı, Nisan 1998 (Yılmaz, 2002)...8 Şekil 3-2: RCDP cihazının deniz tabanına yerleştirilmesi Şekil 3-11: A İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği Şekil 3-12: B İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği Şekil 3-13: C İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği Şekil 3-14: D İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği Şekil 3-15: 1 İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği Şekil 3-16: 3 İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği Şekil 3-17: 5 İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği Şekil 3-18: Yatay Akıntı Hızının Zamana Bağlı Değişimi Şekil 3-19: Yatay Akıntı Yönünün Zamana Bağlı Değişimi Şekil 3-20: 1. Tabaka (Cell 1) için Yatay Akıntı Hızı Şekil 3-21: 1. Tabaka (Cell 1) için Yatay Akıntı Yönü Şekil 3-22: 3. Tabaka (Cell 3) için Yatay Akıntı Hızı Şekil 3-23: 3. Tabaka (Cell 3) için Yatay Akıntı Yönü Şekil 3-24: 5. Tabaka (Cell 5) için Yatay Akıntı Hızı Şekil 3-25: 5. Tabaka (Cell 5) için Yatay Akıntı Yönü Şekil 3-26: 7. Tabaka (Cell 7) için Yatay Akıntı Hızı Şekil 3-27: 7. Tabaka (Cell 7) için Yatay Akıntı Yönü Şekil 3-28: 9. Tabaka (Cell 9) için Yatay Akıntı Hızı Şekil 3-29: 9. Tabaka (Cell 9) için Yatay Akıntı Yönü Şekil 3-30: 11. Tabaka (Cell 11) için Yatay Akıntı Hızı Şekil 3-31: 11. Tabaka (Cell 11) için Yatay Akıntı Yönü Şekil 3-32: 12. Tabaka (Cell 12) için Yatay Akıntı Hızı Şekil 3-33: 12. Tabaka (Cell 12) için Yatay Akıntı Yönü Şekil 3-34: 1. Tabaka (Cell 1) için Saçılım Grafiği Şekil 3-35: 3. Tabaka (Cell 3) için Saçılım Grafiği Şekil 3-36: 5. Tabaka (Cell 5) için Saçılım Grafiği Şekil 3-37: 7. Tabaka (Cell 7) için Saçılım Grafiği Şekil 3-38: 9. Tabaka (Cell 9) için Saçılım Grafiği Şekil 3-39: 11. Tabaka (Cell 11) için Saçılım Grafiği Şekil 3-40: 12. Tabaka (Cell 12) için Saçılım Grafiği Şekil 3-41: Dikey Akıntı Profili Şekil 3-42: Dip Sıcaklık Profili Şekil 3-43: Su Seviyesi Profili ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 4 / 89

29 1 ÖZET Ünye - Terme Deniz Araştırmaları kapsamında bölgede yapılması düşünülen Borasco Kombine Doğalgaz Çevrim Santrali projesine temel oluşturacak yatırımların planlanabilmesi için gerekli deniz ve ofis araştırmaları yürütülmüştür. Çalışmalar DERINSU tarafından gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar kapsamında: Proje bölgesinde, hidrografik ölçümler yapılmış, kıyı çizgisine bağlı olarak batimetri haritası oluşturulmuştur. Proje sahasının oşinografik şartlarını belirlemeye yönelik CTD ve akıntı ölçümleri ile bölgenin fizikokimyasal özelliklerini belirlemek amacıyla deniz suyu ve sediman örneklemeleri gerçekleştirilmiştir. Toplanan veriler incelenerek, Deniz suyu sirkülasyonu ve sualma yapısı ile deniz deşarjı noktalarına göre atık suyun seyrelme hesapları ve çevresel etkisi değerlendirilmiştir. Yapılan saha ve ofis çalışmaları sonucunda elde edilen bulgular aşağıda özetlenmiştir Proje bölgesinde yapılan batimetri ölçümlerinde, Akçay deresi tarafında (doğu sınırı) kıyıya yakın bölgeler daha sığ olmakla beraber, batıya doğru ilerlendikçe su derinlikleri göreceli olarak artış göstermiştir. Bunun nedeni, Akçay deresinin taşıdığı sedimanların yaratığı birikimler olabilir. Bununla beraber, açık deniz bölgesinde, doğu tarafı batı tarafına göre daha çabuk derinleşmektedir. Kıyıdan mesafe (m) Batı sınırı Su derinliği (m) Doğu Sınırı Su derinliği (m) 80m -2m -1.7m 235m -5m -4.5m 400m -10m -10m 700m -15m -15m 1465m -20m 1875m -20m ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 5 / 89

30 Araştırma bölgesinde özellikle Krom, Nikel, Kurşun ve Çinko değerleri kısmen yüksek olarak ölçülmüştür. Bu kısmi kirliliğin nedeni bölgede bulunan büyük nehir ve akarsuların (Kızılırmak, Yeşilırmak, Akçay vb.) taşıdığı karasal kaynaklı kirleticilerdir. Ağır metal değerlerine benzer şekilde NH 3 değeleri de 2 noktada Su Kirliliği Kontol Yönetmeliğinde belirtilen limit değerlerin üzerinde ölçülmüştür. Bu yüksek değerlerin de en önemli kaynağı karasal kökenli kirleticiler bir başka deyişle bölgede bulunan akarsu ve nehirlerin taşıdığı kirleticilerdir. Ölçümü gerçekleştirilen fizikokimyasal parametrelerden ph, bulanıklık ve Çözünmüş Oksijen değerlerinin Karadeniz in genel karakterisiğine uygun olduğu tespit edilmiştir. A, B, C ve D istasyonlarında yüzey suyu sıcaklığı yaklaşık C olarak ölçülmüştür. Bu değer yüzeyden yaklaşık 12m aşağıda 18.0 C civarına inmiş, deniz dibinde ise C ye kadar düşmüştür. Kıyıya yakın bir konumda bulunan 1, 3 ve 5 istasyonlarında sıcaklık değerlerinin tüm su kolonu boyunca hemen hemen homojen bir yapı gösterdiği tespit edilmiştir. Bu istasyonlarda yüzey suyu sıcaklıkları C aralığında değişirken dip suları ise 17.0 ile C aralığında değişmiştir. Tüm istasyonlardaki iletkenlik verileri mmho/cm aralığında değişmektedir. İstasyonlar arasındaki derinlik farklılıkları nedeniyle dip sularındaki iletkenlik değerleri daha geniş bir skalada değişim göstermiş ve 19.99~25.39 mmho/cm aralığında ölçülmüştür. Bu ölçümler sonucunda bölgede iletkenliğin derinlik artışıyla birlikte azaldığı tespit edilmiştir. Bölgede ölçülen yüzey suyu tuzluluk değerleri birbirlerine oldukça yakındır. Bu değerler PSU arasında değişmektedir. Dip suyu tuzluluk değerleri ise ile 18.24PSU arasında ölçülmüştür. Tuzluluk değerleri Karadeniz in genel özellikleri ile benzer bir yapı göstermekte ve derinlikle birlikte artmaktadır. Bölgede baskın akıntı N-NW yönlüdür. Grafiklerinden de net bir şekilde görüldüğü üzere yüzeyde akıntı hızları cm/s ( knot) arasında değişirken deniz tabanında zaman zaman durgun bir su tabakası mevcuttur. Akıntı ölçümü gerçekleştirilen bazı periyodlarda ise tüm su kolonununda aynı yön ve hızlı akıntılar tespit edilmiştir. Araştırma bölgesinde akıntı yönü yüzeyde genellikle Kuzey Batı ile Kuzey Doğu arasında yer değiştirmektedir. Akıntı hızı zaman zaman 50cm/s ye çıksa da ortalama 20cm/s - 30cm/s arasında yer almıştır. Dip akıntıları da Güney Doğu ile Güney Batı arasında dağılım göstermektedir. Akıntı hızları ortalama 0-10cm/s arasında değişse de 45cm/s ye (0.9 knot) çıktığı periyotlar da göslenmiştir. Akıntıda meydana gelen farklılıkların rüzgâr hızı ve yönü ile belirlendiği düşünülmektedir. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 6 / 89

31 2 HİDROGRAFİK ÖLÇÜMLER 2.1 Batimetri Haritası Ünye - Terme Deniz Araştırmaları kapsamında bölgede yapılması düşünülen Borasco Kombine Doğalgaz Çevrim Santrali projesi kapsamında hazırlanacak olan mühendislik çalışmaları için gerekli olan deniz araştırmaları bu araştırmalar ile ilgili analiz, yorumlama ve diğer çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Batimetri ölçümlerinde, Akçay deresi tarafında (doğu sınırı) kıyıya yakın bölgeler daha sığ olmakla beraber, batıya doğru ilerlendikçe su derinlikleri göreceli olarak artış göstermiştir. Bunun nedeni, Akçay deresinin taşıdığı sedimanların yaratığı birikimler olabilir. Bununla beraber, açık deniz bölgesinde, doğu tarafı batı tarafına göre daha çabuk derinleşmektedir (bk. Ek-3). ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 7 / 89

32 3 ÇEVRESEL ARAŞTIRMALAR 3.1 Karadenizin Genel Özellikleri Karadeniz i özel kılan ve diğer denizlerden ayıran en önemli özelliği oksijen içeren yüzey sularının altındaki oksijensiz tabakadır (Yılmaz, 2002). Oksijensiz ve içerisinde Anaerobik Bakteriler dışında canlı barındırmayan H 2 S tabakasının üzerinde yer alan okjenli su kütlesi kendi içerisinde dört farklı tabkaya ayrılır (Şekil 3-1). İlk tabaka, kalınlığı yer yer 50 m ye ulaşan, ışığın %1 e kadar düştüğü nokta ile sonlanan ve fotosentetik aktivitelerin gerçekleştiği öfotik bölgedir. Bu bölge aktif plantonik sürecin gerçekleştiği katman olmakla birlikte en önemli özelliği ortalama olarak yüksek oksijen konsantrasyonlarına (mevsimsel olarak değişmekle birlikte yaklaış 9.6 mg/l) sahip olmasıdır. Yüzey karışım suları ile oluşan orta tabaka ise yağmurlara ve karasal kaynaklara bağlı olarak zaman zaman ve bölgesel olarak gözlenen besin elementi girişleri dışında birincil üretim açısından fakir bir bölgedir. Mevsimsel termoklin tabakasının altında yer alan öfotik bölgenin derin noktalarında ise nutriklin ile oluşan sürekli bir kaynak ve nutrient döngüsü sayesinde yüksek Nitrat konsantrasyonları gözlenmektedir (Oguz ve diğ. 2004). Proje bölgesi kıyısında yer alan Akçay Deresi Kodaklı Tepe, Mezarlık Tepe, Molla evi mevkii Kızılağaç durağı mahallesi ve Camibaşı sırtlarından doğar. Yağış alanı 248 km 2, kolektör uzunluğu 24 km olup, debisi Qmax100= 339 m 3 /s, Qmax500= 422 m 3 /s dir. Taşkın ve kıyı oyuntusu zararına neden olabilecek potansiyele sahiptir (İl Çevre Durum Raporu, 2006). Şekil 3-1: Orta Karadeniz de Kıyı Akıntısı içerisinde yer alan bir istasyonda Hidrografik, Biojeokimyasal ve Üretim Parametrelerinin Düşey Dağılımı, Nisan 1998 (Yılmaz, 2002) ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 8 / 89

33 3.2 Bölgede Gerçekleştirilen Çalışmalar Bu bölümde mevcut noktada daha önce gerçekleştirilmiş saha çalışmaları sırasında örneklemesi ve ölçümleri gerçekleştirilen parametrelerin analiz sonuçları yer almaktadır. Sonuçların değerlendirilmesinde mevcut literatür değerleri ve Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliğindeki değerlerden faydalanılmıştır. Mevcut sonuçların değerlerlendirilmesinde Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliğinde yer alan Tablo 4: Deniz Suyunun Genel Kalite Kriterleri ana referans olarak kullanılmıştır. Sediman numuneleri için ise Toprak Kirliliğinin Kontrol Yönetmeliği (TKKY), literatür değeleri ile ve eğer mevcut ise ulusal ve uluslararası diğer kriterler kullanılmıştır. Fizksel, kimyasal ve biyolojik parametrelerin sonuçları Tablo 3-1 ve Tablo 3-6 da verilmiştir. Laboratuvar dedeksiyon limitlerinin altında kalan değerler (<Metot Dedeksiyon Limit Değeri) şeklinde verilmiştir Ağır Metal Değerleri Tablo 3-1: Ağır Metal Analiz Değerleri Yüzey Suyu (µg/l) İstasyon As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn A <1 <0.1 <0.1 <0.1 < <0.1 B < <1 < C <1 < <1 < D <1 < <1 < <1 < <0.1 <1 <0.1 < <1 < <1 < <0.1 5 < <0.1 <1 < Tablo 3-2: Ağır Metal Analiz Değerleri Dip (µg/l) İstasyon As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn A <1 < <1 < <0.1 B < <1 0.9 < C <1 < <1 < D <1 < <1 < <1 < <1 <0.1 < <1 < <1 < Tablo 3-3: Ağır Metal Analiz Değerleri Sediman (mg/kg) İstasyon As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn A 1.50 < < B 6.00 < < C 5.70 < < D < < < < ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 9 / 89

34 Arsenik (As) Arsenik metal olmamasına rağmen metal özellikleri gösteren doğal bir elementtir. Doğada yayılımı hem doğal hem de insan etikisiyle olabilmektedir. Madencililik, kömür kaynaklı endüstriyel faaliyetler insan etkisiyle gerçekleşen yayılımının tipik örnekleridir. Arsenik, organik ve inorganik formlarda bulunabilir, bunlardan inorganik formu daha zehirlidir. Arsenik farklı formlarda bulunabildiği gibi doğada farklı çevreler arasında da geçiş yapabilir. Aşınma etkisiyle toprak veya kayaçlardan açığa çıkan arsenik suya karışabildiği gibi, hava yolu ile de taşınabilir. Birçok arsenik bileşiği toprağa bağlı şekilde durmakta ve sadece çok kısa mesafeler içerisinde yer değiştirmektedir. Endüstriyel faaliyetler ile volkanik aktivitiler sonucunda ortaya çıkan arsenik genellikle partiküller halinde hava akımları ile taşınır ve tekrar yer yüzüne dönerler. Toprak ve sedimanda yer alan bazı mikroskobik canlılarda arsenik içeren maddeler açığa çıkarabilirler. Açığa çıkan bu maddeler de zaman içersinde toprak içersinde çökelirler. Ölçüm yapılan tüm noktalarda arsenik oranı metot dedeksiyon limiti olan 1.0 µg/l nin altında kalmıştır. Bu değer SKKY Tablo 4 de belirtilen limit değeri olan 100 µg/l in oldukça altındadır. Sedimandaki arsenik oranları ise mg/kg arasında değişmekte ve kıyıdan açığa doğru gidildikçe nispeten artmaktadır. Suda veya karada yaşayan canlılar arseniğe maruz kaldıklarında farklı reaksiyonlar gösterirler. Bu reaksiyonlar arsenik içeren bileşiğin türüne, çevresel etkenlere ve canlıların kendi biyolojik yapılarına göre değişmektedir. Bu etkiler tek tek bireylerde görülebildiği gibi bütün bir populasyonda da görülebilir. Arseniğin yol açtığı temel sorunların başında ölüm, büyüme yavaşlaması, üreme fonksiyonlarında kayıp gelmektedir. Ayrıca arseniğe maruz kalan bir ortamda tür çeşitliliğinde de azalma görülebilmektedir ( Deniz suyunda genellikle 2-4 mg/kg arasında bulunan arsenik, içsularda ise mg/kg oranında gözlenir. Karadeniz e Tuna nehri yolu ile yıllık ortalama 1700 ton arsenik taşınmaktadır. Karadeniz de yapılan bir çalışmaya göre (Öztürk, 1998) çeşitli canlıların kuru ağırlıklarındaki arsenik oranları şu şekildedir. Hamsi; mg/kg, lüfer; mg/kg, palamut; mg/kg ve yunus karaciğeri; mg/kg dir. Kadmiyum (Cd) Araştırma bölgesinde yüzey suyunda Kadmiyum değerleri, 2 istasyon dışında, metot dedeksiyon limiti olan 0.1 µg/l nin altında kalmıştır. Dip sularında ölçülen kadmiyum değerleri de 1 istasyon dışında metot dedeksiyon limit değerinin (0.1 µg/l) altında kalmıştır. Yüzey suyu ve dip sularında, metot dedeksiyon limitinin üzerinde kadmiyum olan toplam 3 istasyondaki değerler 15.5 ile 18.1 µg/l arasında değişmektedir. Bu değerler SKKY limit değerleri olan 10 µg/l nin üzerindedir. Sedimanda ölçülen kadmiyum değerleri de yüzey suyuna benzer şekilde 2 istasyon hariç metot dedeksiyon limit değeri olan mg/l nin arasında kalmıştır. Metot dedeksiyon limit değerlerinin ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 10 / 89

35 üzerinde olan 2 istasyonda kadmiyum değerleri 0.06 mg/kg ve 0.1 mg/kg olarak ölçülmüş olup bu değerler Toprak Kirliliğin Kontrolü Yönetmeliğinde belirtilen 3 mg/kg değerinin oldukça altındadır. Kadmiyum sucul ekosistemlerde midye, istiridye, karides ve balık gibi bir çok organizmada birikebilmektedir. Kadmiyuma karşı canlıların hassasiyeti türden türe değişebilmektedir. Tuzlu su orniazmalarının kadmiyuma karşı dayanıklılığının tatlısu organizmalarına oranla daha dayanıklı olduğu bilinmektedir. Karadeniz de geçmişte yapılan çalışmalarda kadmiyum oranı hamsi de mg/kg, lüfer de 0.1 mg/kg, palamut ta 0.1 mg/kg den az ve yunus karaciğerinde mg/kg olarak bulunmuştur (Öztürk ve diğ., 1998). Krom (Cr) Krom endüstriyel kullanımı oldukça yaygın bir ağır metal türüdür. Genellikle seramik, çelik, boya, gübre ve tarımsal ilaç sanayiinde kullanılmaktadır. Yüzey suyu örneklerinde yapılan analizlerde 1 istasyonda krom değerleri metot dedeksiyon limiti olan 0.1 µg/l nin altında kalmıştır. Diğer istasyonlarda da krom değerleri µg/l arasında değişmektedir. Dip sularında yapılan analizlerde ise birbirine yakın değerler ( µg/l) tespit edilmiştir. Yüzey ve dip sularında elde edilen tüm snouçlar su kirliliği kontrol yönetmeliği maksimum limit değeri olan 100 µg/l nin oldukça altındadır. Sediman da yapılan ölçümlerde ise krom değelreri mg/kg arasında değişmektedir. Ölçülen değerlerin tamamı toprak kirliliğinin kontrolü yönetmeliğinde belirtilen limit değer olan 100 mg/kg nin altında olsa da 95.2 mg/kg Krom bulunan A istasyonunda bu limite yakın bir sonuç bulunmuştur. Çeşitli deniz canlıları için ölçülmüş LC50 (krom) değerleri deniz balıkları için mg/kg, bir zooplankton türü olan daphnia için mg/kg ve algler için mg/kg arasında değişmektedir. Karadenizde yapılan bir çalışmada ise (Öztürk ve diğ., 1998) hamsi, lüfer ve palamutta krom değerleri 0.3 mg/kg olarak ölçülmüştür. Balkıs ve diğ. tarafından 2007 yılında yayınlanan bir çalışmada Yeşilırmak nehri ağzında yapılan ölçümlerde mg/kg gibi oldukça yüksek değerler ölçülmüştür. Bakır (Cu) Bakır bitki ve hayvanların gelişiminde önemli rol oynayan elementlerdendir. Yüksek oranda zehirli olmasa da yüksek konsantrasyonlarına uzun süre maruz kalmak çeşitli olumsuz etkilere yol açabilmektedir. Doğal olarak bulunan bakır dışında endüstriyel kaynaklı olarak da doğaya karışabilmektedir. Bu kaynakların başında da madencilik, metal üretim tesisleri ve fosfat bazlı gübre üretimi gelmektedir. Yapılan çalışmalarda bakır konsantrasyonları metot dedeksiyon limitinin üzerinde ölçülen yüzey suyu istasyonlarında µg/l arasında değişmektedir. Dip sularında ise µg/l arasında değişmektedir. Bu sonuçlara göre dedeksiyon limitinin üzerinde olan ve ölçülebilen tüm değerler su kirliliği kontrol yönetmeliği kriterlerinin (10 µg/l) üzerindedir. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 11 / 89

36 Sedimanda ölçülen bakır değerleri ise mg/kg arasında değişmekte olup, bu değerler 140mg/kg olarak belirtilen toprak kirliliğinin kontrolü yönetmeliği limit değerlerinin altındadır. Civa (Hg) Araştırma bölgesinde yapılan ölçümlerde tüm istasyonlarda civa değerleri metot dedeksiyon limiti olan 1 µg/l nin altındadır. Bu değer aynı zamanda su kirliliği kontrol yönetmeliği tablo 4 de yer alan 4 µg/l limit değerinin altındadır. Sedimanda yapılan ölçümlerde de 2 istasyon dışında tüm değerler metot dedeksiyon limitinin altında kalmıştır. Bu 2 istasyonda da ölçülen değerler 0.6 ve 1.3 mg/kg dır. Bu değerler de toprak kirliliğinin kontrolü yönetmeliğince Civa için sınır değer olarak kabul edilen 1.5 mg/kg nin altındadır. Nikel (Ni) Nikel doğada oldukça yaygın olarak bulunan bir element olup demir, bakır, krom ve çinko gibi metallere bağlanarak alaşım oluşturabilir. Nikel endüstrinin birçok alanında hammadde olarak kullanılmaktadır. Yüzey ve dip suyu ölçümlerinde nikel değerleri genelde metot dedeksiyon limitinin altında kalmıştır. Ölçülebilen değerler ise dip örneklerinde 0.9 µg/l, yüzey örneklerinde ise 4.8 µg/l dir. Bu değerler su kirliliği kontrol yönetmeliğinde sınır değer olarak verilen 100 µg/l değerinin oldukça altındadır. Sedimanda yapılan ölçümlerde ise nikel değerlerinin 26.8 ile 91.4 mg/kg arasında değiştiği saptanmıştır. Bu değerler doğrultusunda yalnızca 1 istasyonda ölçülen nikel değeri toprak kirliliğinin kontrolü yönetmeliğince sınrı değer olarak belirtilen 75 mg/kg değerinin üzerindedir. Öztürk ve diğ. (1998) tarafından Karadeniz de canlıların kuru ağırlıkları üzerinde yapılan bir çalışmada hamsi de mg/kg, palamut ta 0.35 mg/kg olarak tespit edilmiştir. Balkıs ve diğerleri (2007) tarafından Samsun Çarşamba da yapılan bir çalışmada ise sedimanda nikel değerleri mg/kg olarak hesaplanmıştır. Kurşun (Pb) Kurşun tüm canlılar için toksik bir metaldir. Canlı vücudunda özellikle iskelet yapısı içerisinde birikim gösterir. Denizlerde bulunan ortalama miktarı 2-30 ppt düzeyindedir. Karadeniz de daha önce yapılan bir çalışmada hamsi de kurşun miktarı mg/kg, lüfer de mg/kg ve palamut ta mg/kg olarak ölçülmüştür (Öztürk ve diğ., 1998). Gene bölgede yapılan sediman ölçümlerinde 0.01 mg/kg den düşük değerler bulunmuştur (Balkıs ve diğ.,2007). Araştırma bölgesinde yüzey suyu ölçümlerinde kurşun konsantrasyonları metot dedeksiyon limitinin altında kalan 1 istasyon dışında µg/l arasında değişmektedir. Dip sularında da 2 istasyon dışında kalanlar µg/l oranında kurşun içermektedirler. SKKY ye göre denizlerde olması gereken kurşun limit değeri 100 µg/l dir. Araştırma bölgesinde elde edilen değerler bu limit değerinin oldukça altındadır. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 12 / 89

37 Sediman da ölçülen kurşun değerleri de mg/kg arasında değişmektedir. Bu değerler Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği değeri olan 300 mg/kg nin oldukça altındadır. Çinko (Zn) Çinko özellike bitkiler için temel bir besin elementidir. Ancak yüksek oranlarda hem kronik hem de akut etkileri olan bir toksik metaldir. İnsan etkisiyle doğaya karışımı madensel aktiviteler, boya tekstil vb. endustriler ile tarımsal faaliyetler yolu ile olabilir. Araştırma bölgesindeki konsantrasyonları hem yüzey hem de dip suyunda Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliğinde belirtilen sınır değer olan 100µg/L nin altındadır. Ölçülen değerler yüzey suyunda, metot dedeksiyon limiti olan 0.1µg/L nin altında kalan 2 istasyon dışında, 22.7 µg/l µg/l arasında, dip suyunda ise metot dedeksiyon limitinin altında kalan tek istasyon dışında, µg/l aralığındadır. Sedimanda ölçülen çinko konsantrasyonları mg/kg arasında değişmektedir. Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği limit değerinin 300 mg/kg olduğu düşünülürse elde edilen değer oldukça düşüktür Nutrient Değerleri Bölgede, yüzey ve dip suyu ile sedimanda ölçümü yapılan amonyak değerleri Tablo 3-4 deki gibidir. Tablo 3-4: Araştırma Bölgesinde NH 3 değerleri Yüzey Suyu Dip Suyu Sediman İstasyon NH 3 -N (mg/l) NH 3 -N (mg/l) NH 3 -N (mg/kg dw) A <0.025 < B <0.025 < C <0.025 < D < < <0.025 < < Amonyak sudaki azotun inorganik ve en az kararlı formlarından biridir. Amonyak suda çok kolay bir şekilde oksijen içeren nitrat a dönüşebilir. Araştırma bölgesinde yüzey sularında amonyak değerleri tüm istasyonlarda metot dedeksiyon limitinin altında yer almıştır. Dip sularında ise sadece 2 istasyonda metot dedeksiyon limitinin uzerinde yer alan amonyak değerleri 0.03mg/L ve 0.27mg/L olarak ölçülmüştür. Bu değerler SKKY ye göre amonyak limit değeri olan 0.02mg/L nin üzerindedir. Sedimanda ölçülen amonyak değerleri ise 2~28.8 mg/kg arasında değişmektedir. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 13 / 89

38 3.2.3 Diğer Fizikokimyasal Paramatre Değerleri Tablo 3-5: Yüzey Suyu Bulanıklık, ph ve Çözünmüş Oksijen Değerleri İstasyon Bulanıklık (NTU) ph ÇO (mg/l) A B C D Tablo 3-6: Dip Suyu Bulanıklık, ph ve Çözünmüş Oksijen Değerleri İstasyon Bulanıklık (NTU) ph ÇO (mg/l) A B C D ph ve Bulanıklık Yüzey suları için bulanıklık değerleri 0.11~0.32 NTU arasında değişirken dip sularında bu değerler 0.11~0.63 NTU arasında değişmektedir. ph değerleri yüzeyde arasında değişirken, dipte ise arasındadır. Bölgede ölçülen tüm ph değerleri SKKY tarafından belirlenen aralığına uygundur. Çözünmüş Oksijen Proje bölgesinde gerçekleştirilen Çözünmüş Oksijen ölçüm değerleri yüzey sularında mg/l, dip sularında da mg/l arasında değişmektedir. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 14 / 89

39 3.3 Akıntı Ölçümleri Yöntem Akıntı ölçümleri AANDERAA RDCP600 cihazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ekipman kurulumu, tüm su kolonu boyunca akıntı profili çıkarmak ve akıntı yönü ile hızının zamana bağlı değişimi hesaplayacak şekilde gerçekleştirilmiştir. RCDP cihazları su kolunu boyunca hareket eden askıdaki parçalardan gelen akustik yansımaları dikkate alarak, akıntı hızlarını hesaplamaktadır. RDCP cihazı ile alınan veriler ile akıntı hız ve yön hesapları yine AANDERAA firması tarafından geliştirilen RDCP Studio yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Su kolonunda akıntı ölçümleri saatte bir ve 5er metrelik 15 farklı tabaka (%50si kesişecek şekilde) halinde gerçekleştirilmiştir. Şekil 3-2: RCDP cihazı ve Suya İndirilmesi ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 15 / 89

40 Proje bölgesinin oşinografik karakteristiğini ortaya çıkarmak için RCDP cihazı ile akıntı ölçümlerine ek olarak CTD ölçümleri de gerçekleştirilmiştir. CTD ölçümleri için de 3 Micro CTD cihazı kullanılmıştır. Saha çalışması öncesi belirlenen koordinatlarda, CTD cihazı ile derinlik profili boyunca iletkenlik, sıcaklık, tuzluluk, yoğunluk ve ses hızı değerleri ölçülmüş, veriler cihazın dahili hafızasına kaydedilmiş ve her çalışma günü sonunda bilgisayar arayüzü kullanılarak indirilmiştir Sonuçlar Gerçekleştirilen CTD ve RDCP ölçümleri sonucu elde edilen deniz suyu fiziksel parametreleri bu bölümde sunulmuştur. Her istasyona ait derinliğe bağlı sıcaklık, tuzluluk ve yoğunluk profilleri Şekil Şekil 3-9 arasında gün gün ve istasyon olarak ayrı ayrı verilmiştir. Ayrıca RDCP ölçüm noktalarına ait grafikler de Şekil Şekil 3-35 arasında verilmiştir. CTD Sonuçlarının Değerlendirilmesi A, B, C ve D istasyonlarında yüzey suyu sıcaklığı yaklaşık C olarak ölçülmüştür. Bu değer yüzeyden yaklaşık 12m aşağıda 18.0 C civarına inmiş, deniz dibinde ise C ye kadar düşmüştür. Kıyıya yakın bir konumda bulunan 1, 3 ve 5 istasyonlarında sıcaklık değerlerinin tüm su kolonu boyunca hemen hemen homojen bir yapı gösterdiği tespit edilmiştir. Bu istasyonlarda yüzey suyu sıcaklıkları C aralığında değişirken dip suları ise 17.0 ile C aralığında değişmiştir. Tüm istasyonlardaki iletkenlik verileri mmho/cm aralığında değişmektedir. İstasyonlar arasındaki derinlik farklılıkları nedeniyle dip sularındaki iletkenlik değerleri daha geniş bir skalada değişim göstermiş ve 19.99~25.39 mmho/cm aralığında ölçülmüştür. Bu ölçümler sonucunda bölgede iletkenliğin derinlik artışıyla birlikte azaldığı tespit edilmiştir. Bölgede ölçülen yüzey suyu tuzluluk değerleri birbirlerine oldukça yakındır. Bu değerler PSU arasında değişmektedir. Dip suyu tuzluluk değerleri ise ile 18.24PSU arasında ölçülmüştür. Tuzluluk değerleri Karadeniz in genel özellikleri ile benzer bir yapı göstermekte ve derinlikle birlikte artmaktadır. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 16 / 89

41 Şekil 3-3: A İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 17 / 89

42 Şekil 3-4: B İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 18 / 89

43 Şekil 3-5: C İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 19 / 89

44 Şekil 3-6: D İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 20 / 89

45 Şekil 3-7: 1 İstasyonu Sıcaklık, Tuzluluk, Yoğunluk Grafiği ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 21 / 89

48 Şekil 3-10: Yatay Akıntı Hızının Zamana Bağlı Değişimi ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 24 / 89

49 Şekil 3-11: Yatay Akıntı Yönünün Zamana Bağlı Değişimi ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 25 / 89

50 Şekil 3-12: 1. Tabaka (Cell 1) için Yatay Akıntı Hızı ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 26 / 89

51 Şekil 3-13: 1. Tabaka (Cell 1) için Yatay Akıntı Yönü ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 27 / 89

64 Şekil 3-26: 1. Tabaka (Cell 1) için Saçılım Grafiği ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 40 / 89

71 Şekil 3-33: Dikey Akıntı Profili ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 47 / 89

72 Şekil 3-34: Dip Sıcaklık Profili ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 48 / 89

73 Şekil 3-35: Su Seviyesi Profili ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 49 / 89

74 Akıntı Sonuçlarının Değerlendirilmesi Bölgede baskın akıntı N-NW yönlüdür. Grafiklerinden de net bir şekilde görüldüğü üzere yüzeyde akıntı hızları cm/s ( knot) arasında değişirken deniz tabanında zaman zaman durgun bir su tabakası mevcuttur. Akıntı ölçümü gerçekleştirilen bazı periyodlarda ise tüm su kolonununda aynı yön ve hızlı akıntılar tespit edilmiştir. Araştırma bölgesinde akıntı yönü yüzeyde genellikle Kuzey Batı ile Kuzey Doğu arasında yer değiştirmektedir. Akıntı hızı zaman zaman 50cm/s ye çıksa da ortalama 20cm/s - 30cm/s arasında yer almıştır. Dip akıntıları da Güney Doğu ile Güney Batı arasında dağılım göstermektedir. Akıntı hızları ortalama 0-10cm/s arasında değişse de 45cm/s ye (0.9 knot) çıktığı periyotlar da göslenmiştir. Akıntıda meydana gelen farklılıkların rüzgâr hızı ve yönü ile belirlendiği düşünülmektedir. Akıntı hızı ve yönüne parelel olarak bölgede su seviyesi ve dip suyu sıcaklığı da ölçülmüştür. Araştırmanın ilk haftasında dip suyu sıcaklığı 9.50 C ile en düşük seviyesinde ölçülürken su seviyesi de en düşük konumunda tespit edilmiştir. Bir sonraki periyotta su seviyesi 30 cm kadar artarken dip suyu sıcaklık değerleri C ye kadar çıkmıştır. Daha sonra su seviyesi ve dip suyu sıcaklığı tekrar düşmüştür. Bu durum ısınan dip sularının yol açtığı akıntının su seviyesi yükselmesini tetiklediğini düşündürmektedir. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 50 / 89

75 4 DALGA MODELİ, SU SİRKÜLASYONU VE SEYRELME HESAPLARI Rüzgar ve Dalga İklimi Dalgalar kendini oluşturan rüzgâr gerilmelerinin etkisindeki kuvvetin şiddetine göre farklı büyüklüklerde oluşurlar. Belli bir su kütlesinin içerisinde veya temas halindeki her cisme bu dalga kuvveti etkidiğinden önemi ihmal edilemez. Kıyı çizgisi boyunca bu kuvvet kıyı boyu kum taşınımına, erozyona ve mühendislik yapılarının hasar görmesine neden olmaktadır. Bu nedenle kıyı yapılarının projelendirilmesinde yapılara etkiyen en önemli dış kuvvet olarak dalgaların boyu, yüksekliği ve periyodu gibi özelliklerinin belirlenmesi gerekmektedir. Dalga iklimi en genel anlamda bir deniz kesiminde mevcut dalgaların dört mevsimdeki istatistiksel dağılımını ifade etmektedir. Dalga ikliminin belirlenmesinde bölgedeki deniz ve meteorolojik veriler dikkate alınmaktadır. Bu verilerin en önemlileri: Rüzgar yönü, süresi ve hızı. Rüzgarın neden olduğu su seviyesi değişimleri. Yakın kıyı bölgesinde deniz tabanı batimetrisi. Kıyı boyu akıntıları. Bu büyüklükler deniz yapılarının planlanmasında ve tasarımında temel teşkil ederler. Rüzgâr dalgalarının meydana gelmesinde rüzgâr hızı, fırtına süresi, su derinliği yanında feç de önemli etkenlerden biridir. Feç; üretilen dalgaların karakteristiklerini kontrol eden önemli bir faktördür. Feçin kısa olduğu durumlarda dalgalar tam gelişmeye fırsat bulamamakta ve beklenenden daha küçük yüksekliklere sahip olmaktadırlar. Dalgaların yükseklikleri ve periyotları artan feç ile artmaktadır. Kısa feçlerde etkin olan dalgalar rölatif olarak küçük yükseklikli ve periyotlu, buna karşın daha uzun feçlerde etkin olan dalgalar daha büyük yükseklikli ve periyotludurlar. Rüzgârın esme süresi de dalgaların gelişmesini kontrol eden önemli parametrelerden biridir. Aynı feç ve rüzgâr hızı için üretilen dalgaların yükseklikleri esme süresinin artmasıyla artmaktadır. Rüzgâr hızı, feç ve esme süresi arttıkça rüzgârın ürettiği dalgaların ortalama yükseklikleri artmakta, ancak bu belirli limitler içinde olmaktadır. Bu limit şartında rüzgardan dalgalara geçen enerji miktarı dalgaların kırılma ve türbülans nedeniyle harcadıkları enerji miktarı ile dengede olmaktadır. Dalgaların bu denge durumu Tam Gelişmiş Deniz Durumu (TGDD veya FAS) olarak bilinmektedir. Bu duruma ulaşabilmek için feç ve rüzgâr esme süresinin yeterince uzun olması gerekmektedir. Verilen bir rüzgâr hızı (U, m/s) için minimum feç ve minimum esme süresi aşağıdaki gibi verilmektedir. FFAS=16U3/2 tfas=11.1u1/2 ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 51 / 89

76 Bu durumda ölçülen feç ve/veya gerçek esme süresi FAS değerlerinden daha küçükse dalgalar beklenen maksimum dalga yüksekliğine ulaşamayacaklardır. Bu gibi deniz durumu Gelişmekte Olan Deniz Durumu (GODD veya DS) olarak bilinmektedir. Tam gelişmiş ve gelişmekte olan deniz şartları aşağıdaki gibi özetlenebilir. Fgerçek > FFAS ve tgerçek > tfas Tam Gelişmiş Deniz Durumu Fgerçek < FFAS ve/veya tgerçek < tfas Gelişmekte Olan Deniz Durumu Efektif feçin hesaplanması için çeşitli yöntemler uygulanmaktadır. Bunlardan birisi dikkate alınan mevkiinin her iki tarafından lik açılarla toplam 45 0 lik bantta feçler ölçülerek aşağıdaki gibi hesaplanılır: F eff = Fi i i cos 2 cos α α i i CERC (1984) yöntemi ile dalga tahmininde rüzgâr hızı yerine rüzgâr gerilme faktörü kullanılmaktadır. Rüzgâr gerilme faktörü; UA=0.71U1.23 şeklinde hesaplanmaktadır. Burada U (m/s) olarak rüzgâr hızıdır. Tam gelişmiş veya gelişmekte olan deniz durumu için belirgin dalga yüksekliği ve periyodu ister grafikler yardımı ile ister aşağıda verilen ifadeler kullanılarak belirlenebilmektedir. GODD ve TGDD için belirgin dalga karakteristikleri Gelişmekte Olan Deniz Durumu H T s m = 1.616x10 = 6.238x10 t = 8.93x F ( U U 2 ) A (U A F A 1 / 3 1 / 2 F) 1 / 3 Tam Gelişmiş Deniz Durumu H T s m = 2.482x10 = 8.30x10 t = 2.027U A 1 2 U U A 2 A Burada Hs (m) derin su belirgin dalga yüksekliği, Tm (s) spektruma ait pik periyot, Ts=0.95Tm (s) belirgin dalga periyodu ve t (saat) rüzgar esme süresidir. Sayısal dalga modellerinde yüzey dalgalarının tanımlaması istatistiksel bir tanımlama gerektiren çok sayıda düzensiz elemana sahiptir. Dalga alanını belirleyen istatistiksel parametreler belirli bir konumdaki ve belirli bir zamandaki koşulları karakterize etmektedir. Dalgaların etkili bir şekilde ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 52 / 89

77 değiştiği bir modelde, dalgadaki değişimi belirleyebilmek için ağ boyutlarının (zaman adımı ve konum) yeterince küçük seçilmesi gerekmektedir. Dalga alanının tanımlanmasında en çok kullanılan ifade hem frekans hem de yönün dikkate alındığı E( f,θ) dalga-yoğunluk spektrumudur ve ( ) yönünü göstermektedir. Bu gösterim, E f,θ ile gösterilmektedir. Burada f frekansı, θ ise yayılma spektral bileşenleri ile ilgili dalga fiziği hakkında bilinenlerin nasıl yorumlanacağının zaten bilinmesinden dolayı kullanışlı olmaktadır. Bütün bileşenler çok iyi anlaşılmış bir teoriye sahip sinüzoidal dalga olarak düşünülebilmektedir. Spektrum kullanılarak operasyonel bir dalga modelinden beklenen bir çok parametre (belirgin dalga yüksekliği, frekans spektrumu, pik frekans, yönsel spektrum, hakim dalga yönü vb.) hakkında fikir sahibi olunabilmektedir. Bütün modeller bu tanımlamayı kullanmayabilirler. Daha basit modeller, genellikle doğrudan rüzgardan tanımlanan yönsel karakteristikler ile belirgin dalga yüksekliği ya da frekans spektrumunun tahminine dayanmaktadırlar. Dalga alanını kontrol ettiği düşünülen fiziksel süreçler için uygun bir kavram kullanılmaktadır. Dalga modellemesinde genel olarak bu süreçler dalga topluluklarının davranışları ile tanımlanmaktadır. Örneğin, dalga spektrumu gibi kullanışlı istatistiksel gösterimlere dönüştürülmektedirler. Tüm süreçler henüz tam olarak anlaşılamamıştır ve modellerde bazı ampirik sonuçlar kullanılmaktadır. Farklı amaçlara yönelik çeşitli modeller bazı küçük farklılıklar gösterse de genel formatları aynıdır. Bilgisayar modelleri için en genel formülasyon, zaman ve konumda yüzey ağırlık dalgalarının gelişimini tanımlayan spektrumun enerji-denge denklemi aşağıdaki gibidir. E + ( c E) = S = S + S + S t g t in nl ds burada; ( ) E= E f, θ,x,t spektrumu (yüzey değişim spektrumu); ( ) c c f, yayılma yönüne ( θ ) ve frekansa (f) bağlı olarak iki boyutlu yönsel dalga g = g θ derin deniz dalga grup hızıdır. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 53 / 89

78 St net kaynak fonksiyonudur ve şu üç terimi içermektedir: Sin : rüzgardan alınan enerji; Snl : dalga-dalga etkileşimi ile lineer olmayan enerji transferi; Sds : enerji kaybı. Bu ifade derin deniz için verilmektedir, sapmayı ve akıntı etkisini içermemektedir. Rüzgâr İklimi Bu proje bölgesi için ECMWF (European Climate Meteorological Weather Forecast) rüzgâr hızlarının yönlere göre dağılım verileri kullanılmıştır. ECMWF verileri kullanıldığında şekildeki rüzgar gülü elde edilmiştir. Rüzgar gülü incelendiğinde etkin rüzgar yönlerinin NW ve WNW olduğu görülmektedir. Rüzgar esme hızlarının yönsel değişimleri gösterilmiştir. Görüldüğü gibi bu bölgede etkin rüzgarlar yönleri sırasıyla WNW, NW, SSW dir. En şiddetli rüzgar hızları kuzey batılı yönlerden esmektedir. Ünye bölgesinde planlanan proje alanı NW den etkin dalgalara maruz kalacaktır. Güneyli rüzgarlar dalga yaratmayacaktır. Rüzgar gülü (ECMWF verisi) ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 54 / 89

79 U (m/s) S SSW SW WSW W WNW NW NNW Rüzgar Hızları Eklenik Aşılma Olasılığı, Q(U) a) Uzun dönem rüzgar hızı olasılık dağılımı U (m/s) N NNE NE ENE E ESE SE SSE Rüzgar Hızları Eklenik Aşılma Olasılığı, Q(U) Devam ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 55 / 89

80 Dalga İklimi Uzun Dönem Dalga İstatistiği Herhangi bir bölgede dalga yüksekliklerinin istatistiksel değerlendirilmesi için önerilen çeşitli olasılık dağılımları mevcuttur. Burada log-normal olasılık dağılımı kullanılmıştır. Bu dağılım dalga etkisinin önemli olduğu problemlerin istatistiksel incelenmesinde kullanılmaktadır. Bu tür problemlere en önemli örneklerden biri ise kıyılarda katı madde taşınımı ve çalkantıdır. Log-normal olasılık dağılım denklemi aşağıda görülmektedir: Q(H 1 / 3 ) = e 2.3(H 1/ 3 B) / A Burada; Q(H1/3) fırtınalarda yaratılan belirgin dalga yüksekliğinin H1/3 değerine eşit ya da daha büyük olma olasılığı; H1/3 belirgin dalga yüksekliği ve A, B katsayıları ise dağılım parametreleridir. Denklem aşağıdaki formda da yazılabilir: H1/3=AlogQ(H1/3)+B Bu bağıntıdan görüldüğü gibi H1/3 ve Q(H1/3) değerleri bir yarı logaritmik çizim kağıdına noktalandığında (H1/3 ekseni normal; Q(H1/3) ekseni logaritmik) noktaların bir eğri üzerine yerleştiği görülmektedir. Proje bölgesinde dalga alanı yaratacak dalga yönleri gösterilmiştir. Şekillerden görüldüğü gibi etkili olabilecek dalga yönleri ise WNW ile ESE arasındadır. Proje alanına göre en uzun feç NW dir. Bu yönler arasındaki yönler dikkate alınarak kıyı alanında etkili olabilecek dalga alanına ait uzun dönem dalga istatistiği, sayısal modelleme yardımıyla elde edilmiştir. Feç mesafeleri Yön Feç (km) WNW 51 NW 730 NNW 413 N 417 NNE 360 NE 334 ENE 404 E 327 ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 56 / 89

81 Sayısal modelleme sonucunda elde edilen uzun dönem dalga istatistiği verilmiştir. Sayısal modelde ECMWF verileri kullanılmıştır. Elde edilen sayısal model sonuçları incelendiğinde etkin dalga yönlerinin sırasıyla NNW, NW N ve NNE olduğu görülmektedir. Proje bölgesinin genelde kuzey batılı dalgaların etkisindedir. Derin deniz uzun dönem dalga istatistiğinden elde edilen her bir yöne ait denklemler topluca verilmiştir. Hs (m) N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW Derin Deniz Belirgin Dalga Yükseklikleri Eklenik Aşılma Olasılığı, Q(H s ) Uzun Dönem Belirgin Dalga Yüksekliği Eklenik Aşılma Olasılığı ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 57 / 89

82 Dalga Gülü Derin deniz belirgin dalga yüksekliği olasılık denklemleri Yön N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW Derin Deniz Belirgin Dalga Yüksekliği Olasılık Denklemleri (m) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) Hs= Ln Q(Hs) ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 58 / 89

83 Proje alanına ait dalga iklimini elde edilmesi için tüm Karadeniz sayısal olarak modellenmiş ve proje alanında daha ince ağ sistemi kullanılarak derin deniz belirgin dalga karakteristikleri elde edilmiştir. Sayısal modellemede ECMWF rüzgar verileri kullanılmıştır ve şekilde görülen rüzgar alanı oluşturulmuştur. Sayısal model batı Karadenizde kurulan dalga ölçüm verileri ile kalibre edilmiştir. Ancak yöreye ait dalga ölçüm verileri mevcut değildir. Çalıştırılan sayısal model yardımıyla görülen yönsel dalga alanı elde edilmiştir. Sayısal modele ait hesap ağı Proje alanı ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 59 / 89

84 ECMWF rüzgar alanı Karadeniz yönsel dalga alanı En Büyük Dalga İstatistiği En büyük dalga istatistiği için gerekli veriler Dalga Atlası (Özhan ve Abdallah, 1999), Samsun Meteoroji istasyonu rüzgar verileri ve ECMWF verilerinin modellenmesi ile elde edilmiştir. Dalga Atlasından proje bölgesine en yakın istasyon (41.25 N-36.5 E) dikkate alınarak en büyük derin deniz dalga yüksekliklerinin aşılma olasılığı verilmiştir. Dalga Atlasından elde edilen derin deniz en büyük dalga yükseklikleri yineleme periyotlarına göre topluca verilmiştir. Verilere göre 50 yıllık en büyük dalga 6.5 m 100 yıllık ise 7.1m dir. ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 60 / 89

85 8 Derin Deniz Belirgin Dalga Yüksekliği, Hs (m) Yinelenme Dönemi, Rp (yıl) En büyük derin deniz dalga yüksekliği. Yıllık en büyük belirgin dalga yüksekliklerinin en büyük değerler istatistiğine göre en büyük derin deniz belirgin dalga yükseklikleri (Dalga Atlası, 1999) Yıl Derin deniz dalga yüksekliği (m) Dalga periyodu (s) Dalga Değişimleri Proje bölgesinde tasarım dalga yüksekliklerinin belirlenmesi için derin deniz belirgin dalga parametrelerinin proje alanındaki derinliklere göre değişiminin bilinmesi gerekmektedir. Derin suda oluşan dalgalar oldukça uzun mesafeler boyunca şekillerini değiştirmeksizin kıyıya doğru hareket ederler. Bu dalgalar kıyıya yaklaştıklarında, azalan derinliğin etkisi ile dalga karakteristiklerinde bir takım değişiklikler meydana gelmektedir. Bu değişiklikler sığlaşma, sapma, dönme ve kırılma olarak bilinmektedir. Sapma kıyıya belli bir açı altında yaklaşan dalgaların, kıyıya yakın taraflarının taban tesirinden daha önce etkilenerek yavaşlamalarıyla dönerek batimetri çizgilerine paralel duruma gelmeleri olayına ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 61 / 89

86 denilmektedir. Derin suda dalga sırtının batimetri ile yaptığı açı α 0 ise bu dalganın sığ suda ilerlerken çeşitli derinliklerde batimetri ile yaptığı açı ise α dır. Bu durumda dalga yüksekliği değişmektedir. Dalga yüksekliğinin belirlenmesinde kullanılan sapma katsayısı şu şekilde belirlenmektedir; K r = cos α 0 cosα Sığlaşma ise dalgaların azalan derinliğin etkisini hissederek boylarında ve yüksekliklerinde meydana gelen değişikliklerdir. Dalga enerjisinin türbülans veya taban pürüzlülüğü yüzünden kaybolmaksızın kıyıya doğru taşındığı varsayımına dayanarak sığlaşma katsayısı belirlenmektedir. Bu katsayı K s Cgo 12 / c0 / 2 = ( ) = C c/ 21 ( + 2kd/ sinh( 2kd) g 12 / Cg dalga grup hızı, c dalga yayılma hızı, k (=2π/L) dalga sayısı, d su derinliğidir. Sığlaşma ve sapma katsayıları yardımıyla herhangi bir noktadaki dalga yüksekliği ise şu şekilde belirlenmektedir. Hi=H0 Kr Ks Derin suda ilerleyen dalganın maksimum yüksekliği dalganın formu kararlı kalacak şekilde bir maksimum dalga dikliği ile sınırlıdır. Bu limit dikliğe ulaşan dalgalar kırılmaya başlayarak enerjilerini kaybederler. Ancak sığ suya doğru ilerleyen dalgalar hem rölatif derinlik (d/l) hem de kıyı taban eğiminden etkilenmektedir. Dalga periyodunun değişmeden kalmasına rağmen dalga boyları kısalır, dalga yayılma hızı azalır ve dalga tepeleri sıklaşmaya başlar. Su derinliği yeteri kadar azaldığında dalga tepelerindeki su partiküllerinin hızları dalga yayılma hızına hemen hemen eşit olur ve kırılma başlar. Kırılma su partiküllerinin dalga formundan ayrılması olarak tanımlanmaktadır. Dalgalar kırıldıkları yerde oldukça farklı bir çevre oluşturmaktadır. Dalgaların kırılmaya başladıkları noktanın içerisindeki bölge surf bölgesi olarak bilinir ve dalgalar enerjilerinin önemli bir kısmını bu bölgede kaybederler, enerjilerinin kalan kısmı ise oluşan bore dalgaları ile birlikte tırmanan akım boyunca tüketilmektedir. Kıyılar harcanan dalga enerjisinin miktarına bağlı olarak şekillenmektedir. Ayrıca kıyı yapıları kırılan dalganın uyguladığı şok kuvvetlerin etkisi altında kalabilmektedir. Dalgaların kırılma karakteristiklerinin belirlenmesinde kullanılan en yaygın yöntem ABD Ordu Mühendisliği (US Army Corps of Engineers) tarafından verilmiştir (SPM,1984). H d b b = b ah / gt b 2 ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 62 / 89

87 burada -19s a=43.75(1-e ) -19.5s b=1.56/(1+e ) Hb kırılan dalganın yüksekliği, db dalganın kırılma derinliği, T dalga periyodu, s deniz taban eğimi ve g yerçekimi ivmesidir. Bu bağıntıdan görüldüğü gibi dalga kırılması derin su dalga dikliğine ve deniz taban eğimine bağlıdır. Ayrıca bu bağıntılar grafiksel formda da gösterilmektedir (SPM, 1984). Son yıllarda düzensiz dalgaların değişimi ve belirgin dalga kırılmasının belirlenmesi Goda (2000) yöntemi ile yapılmaktadır. Bu yöntemde kullanılan ifadeler aşağıda verilmiştir. KH s 0 :d/l0 0.2 H sb= min [ (β 0 H+β 0 1 d), β maks H,KH 0 s 0] :d/l< exp 20(tanβ) β =0.028(H /L ) 1 [ ] β =0.52exp 4.2(tanβ) { [ ]} β = maks 0.92, 0.32(H /L ) exp 2.4(tanβ) maks H=KK(H 0 d r 1/3) 0 H d/l0 0.2 maks = 1.8KsH 0 { * * * Hmaks = min ( β 0H 0 +β1d ), βmaksh 0, 1.8KsH 0 } d/l0 <0.2 ( ) ( θ) * ı β 0 = H 0 / L0 exp 20 tan β * 1 = 0.63exp 3.8 [ tan θ] 0.29 * H β 0 max = maks 1.65, 0.53 L exp 2.4 tan θ 0 [ ] Farklı yineleme dönemleri için 10, 25, 50 ve 100 yılda bir oluşacak en büyük derin deniz dalga yüksekliklerinin Goda yöntemine göre derinlikle değişimlerini göstermektedir. Düzensiz dalganın sığlaşmasını dikkate alan yöntem için belirgin dalga yükseklikleri ile maksimum dalga yükseliklerinin değişimi şekillerde görülmektedir. Proje alanında etkin dalga yönleri NW ve NNW olduğundan bu yönlere ait dalgaların değişimi dikkate alınmıştır. Bu nedenle NW yönünden gelen ile NNW yönünden ÜNYE - TERME DENİZ ARAŞTIRMALARI Page No: 63 / 89

Daha göster