KIYI YAPILARI ve LİMANLAR

Transkript

1 T.C. ULAŞTIRMA BAKANLIĞI DEMİRYOLLAR, LİMANLAR, HAVAMEYDANLARI İNŞAATI GENEL MÜDÜRLÜĞÜ KIYI YAPILARI ve LİMANLAR PLANLAMA vetasarim TEKNİK ESASLARI ANKARA, 2007

2 2

3 İÇİNDEKİLER BÖLÜM A TASARIMDA DİKKATE ALINAN HİDROLİK VERİLER 1. RÜZGAR DALGALARI Rüzgar Verileri ve Analiz Yöntemleri Kıyı Alanlarındaki Meteoroloji Rüzgar Ölçüm İstasyonları Rüzgar Hızı Yükseklik Düzeltmesi Sinoptik Haritalar European Centre for Medium Range Weather Forecasts ( ECMWF) Diğer Kaynaklar Rüzgar Verilerinin Analiz Yöntemleri Diğer Meteorolojik Koşullar Dalgaların Temel Tanımları Su Seviyeleri Tanımları Dalga Yüksekliği (H) ve Dalga Genliği (a) Dalga Periyodu ve Dalga frekansı ( T ve f ) Dalga Boyu ( L ) Dalga Sayısı (k) Açısal Dalga Frekansı (σ veya ω ) Dalga Profili ( η ) Dalga Hızı ( C ) Grup Hızı ( C g ) Dalga Basıncı ( P ) Dalga Enerjisi ( E ) Dalgaların Sınıflandırılması Dalgaların İstatistiksel Özellikleri Kısa Dönem Dalga İstatistiği Dalga Yüksekliği Olasılık Dağılımı Dalga Periyodu Olasılık Dağılımı Dalga Yüksekliği ve Dalga Periyodu Ortak Olasılık Dağılımı Dalga (Enerji) Spektrumu Model Dalga Spektrumları Pierson - Moskowitz (PM) spektrumu Jonswap spektrumu Yönsel Dalga Spektrumu Dalga Tahminleri Rüzgar Verisi Kullanarak Dalga Tahminleri...24 S-M-B Yöntemi Soluğan Dalgalar İçin Geriye Dönük Dalga Tahmini Tasarım Dalgası Seçimi Dalga Yükseklikleri Olasılık Dağılımları Log-Normal Dağılım En Büyük (Ekstrem) Dalga Yükseklikleri Dağılımı Dalga Periyodu Dalga Değişimleri ( Transformasyon) Dalga Sığlaşması Dalga Sapması Düzenli Dalgalar Için Sapma Katsayısı Hesaplamaları...36 i

4 Düzensiz Dalgalar İçin Sapma Katsayısı Hesaplamaları Dalga Dönmesi Dalga Kırılması Su Seviyesi Değişimleri Kırılan Dalgalardan Dolayı Ortalama Su Seviyesindeki Artış Rüzgar Kabarması Atmosfer Basıncı Nedeniyle Su Seviyesi Artışı UZUN DÖNEMLİ DALGALAR Depreşim Dalgası (Tsunami) AKINTILAR KATI MADDE TAŞINIMI VE MORFOLOJİ Katı Madde Taşınımı Çalışmasında İzlenecek Yol Taban Malzemesi Özellikleri Kıyıboyu ve Kıyıya Dik Katı Madde Taşınımı Kıyı Akıntı Sistemi Kıyı Boyu Katı Madde Debisi ve Bütçesi Kıyı Profili Kıyı Çizgisi...88 ii

5 BÖLÜM B PLANLAMA 1. SU ALANLARININ TASARIMI Ulaşım Kanalı Doğrultu Kanal genişliği Ulaşım Kanal Derinliği Diğer Tasarım Özellikleri Liman İçi Manevra Alanları Liman içi yanaşma yerleri boyutları Kapalı limanlarda dalga nedenli salınım Yanaşma Düzeni ve Gemi Bağlama Yöntemleri Gemi yanaşma ve usturmaça yerleşim düzenleri TERMİNAL PLANLAMASI Konteyner Terminalleri Planlaması Konteyner Tip ve Boyutları Planlama Genel Kargo ve Çok Amaçlı Terminaller RO/RO ve Feribot Terminalleri Yolcu İnme/Binme Tesislerinin Planlanması Sıvı Yük Terminalleri Kuru Dökme Yük Terminalleri BALIKÇI LİMANLARI Balıkçı Limanlarının Tipleri Yer Seçimi Balıkçı Tekneleri Planlama Ulaşım kanalı Basenler ve yanaşma yapıları Apron Tekne Bakım ve Onarımı Binalar ve Diğer Hizmetler YAT LIMANLARI Genel Tekne Tipleri ve Boyutları Ulaşım Kanalı ve Liman Girişi Manevra Dairesi Liman İçi Yerleşim Park Alanı Travel Lift Hizmet Yapıları iii

6 BÖLÜM C TASARIM 1.GENEL DALGAKIRAN TASARIMI Taş Dolgu Dalgakıranlar Taş Dolgu Dalgakıranlar için Yapısal Tanımlar ve Hasar Tipleri Tasarım Dalgası Seçimi Dalga Yapı Etkileşimi Dalga Yansıması Dalga Aşmasının Olmadığı Eğimli Yapılardan Yansıma Dalgakıran Eğimi Üzerinde Dalga Tırmanması ve Geri Çekilmesi Dalga Tırmanması Dalga Geri Çekilmesi Yapı Üzerinden Dalga Aşması (Aşan Su Miktarı) Taş Dolgu Dalgakıran Tasarım Yöntemleri Hudson (1974) Hudson (1974) Formülünde Koruma Tabakasında Kullanılacak Taş İçin Gerekli K D Değerleri Koruyucu Topuk Olması Durumunda Hudson (1974) Formülünde Koruma Tabakasında Kullanılacak Küp ve Antifer Elemanlar için Gerekli K D Değerleri Hudson (1974) Formülünde Koruma Tabakasında Gövdede ve Kafada Kullanılacak Tetrapod Elemanlar için Gerekli K D Değerleri Van der Meer (1988) Van der Meer (1988) formülünde koruma tabakasında kullanılacak taş büyüklüğü için hesaplama yöntemi Van der Meer (1988) formülünde koruma tabakasında kullanılacak beton eleman büyüklüğü için hesaplama yöntemi Dalgakıran Kafası (Müzvar) Dengesi ( Stabilite ) Denklemleri Taş Dolgu Dalgakıran Kafa Dengesi (Carver Ve Heimbaugh, 1989) Dalgakıran Filtre Tasarımı Dalgakıran Geometrik Özelliklerinin Belirlenmesi Kret Kotu Kret Genişliği Koruyucu Tabaka Kalınlığı Koruyucu Tabaka Taban Kotu Taş Dolgu Yapılarda Kronman Duvarı Hesabı Topuk Koruma Dik Yüzlü Dalgakıranlar Dik Yüzlü Dalgakıranlar için Yapısal Tanımlar ve Hasar Tipleri Dalga Yapı Etkileşimi Dik Yüzeyden Yansıma Dik Yüzlü Dalgakıranlarda Dalga Aşması Dik Yüzlü Dalgakıran Tasarım Yöntemleri Sainflou Metodu ( 1928 ) GODA ( OCDI 2002) Dalga Basıncı Hesaplamalarında Kullanılan Dalga Yüksekliği ve Dalga Boyu Kırılan Dalgaların Dik Duvar Üzerinde Oluşturduğu Ani Basınç Dik Yüzeyli Dalgakıranlarda Topukta Kullanılacak Taş Ağırlığının Hesabı (OCDI,2003) iv

7 2.3. Yüzen Dalgakıranlar YANAŞMA YAPILARI Gemiler Gemilerin Sınıflandırılması Gemi Boyutları Karakteristik Boyutlar Gemi Tonaj Ölçüleri: Gemi Bağlama Kuvveti Bağlanma Yüklerinin Belirlenmesi: Gemi Çarpma Kuvveti Gemi Yanaşma Yükleri Gemi Yanaşma Enerjisi Yanaşma Reaksiyonları ve Yük Dağılımı Kazıklı Yapılarda Dalga Yükleri Yükler ve Yük Kombinasyonları Yükler Yük Kombinasyonları Kazık Taşıma Hesapları Tekil Kazığın Taşıma Gücü Emniyetli Gerilmeler Zemin Desteği Kazık Kapasitesi Kazıkların Burkulması Ampirik Taşıma Kapasitesi Hesabı Dinamik Çakma Direnciyle Taşıma Kapasitesi Hesabı Kazık Gruplarının Taşıma Kapasitesi Doygun Kohezyonlu Zeminlerdeki Kazık Gruplarında Oturmalar Negatif Çeper Sürtünmesi Kazıkların Yanal Yükler Altında Davranışı Kazıklarda Eksenel Yük Transferi Deplasman (t-z) Eğrileri Kazıklarda Uç Yükü Deplasman ilişkisi Yumuşak Killerde Yanal Taşıma Gücü Kumlarda Yanal Taşıma Gücü Ağırlık Tipi ve Palplanşlı Rıhtım Duvarları Yatay Zemin Basıncı Katsayısı Zemin Basıncı ve Yanal Birim Deformasyon Etkisi Aktif Zemin Basıncı Pasif Zemin Basıncı Duvar Sürtünmesi Sürşarj Yükleri Rijit İstinat Duvarları Kohezyonsuz Zeminler Bloklu Rıhtım Duvarları Ankrajlı Palplanş Duvarlar Konsol Esnek Duvarlar Genel Stabilite Analizi YÜZER İSKELELER Tasarım Prensibi Duba Tasarımı Dubanın Stabilitesi Dubanın Birey Elemanlarının Tasarımı Bağlama Sisteminin Tasarımı Bağlama Metodu Bağlama Zincirinin Tasarımı Bağlama Ankrajının Tasarımı v

8 5. KIYI KORUMA YAPILARI Mahmuzlar Mahmuz Tasarımı Aşamasında İncelenecek Konular Yapı Tipleri Temel kesit tasarımı Açık Deniz Dalgakıranlar Kıyı Duvarları Kıyı Tahkimatları Koruma tabakası tasarımı Koruma Tabakası Kalınlığı Filtre Tabakası Tasarımı Topuk Tasarımı Dalga Aşması Miktarı ( q ) DENİZALTI BORU HATLARININ TASARIMI Akıntı Kuvvetleri Dalga Kuvvetleri TERSANELER Genel Tekne Denize İndirme ve Denizden Alma Tesisleri Kızak Tasarımı Kızak Yerinin Konumu Kızak Elemanlarının Boyutları Kızak Uzunluğu ve Geri alan Su Derinliği Kızak Eğimi Su Alanı Ön Duvar ve Döşeme Gemi Asansörü Yüzer Havuz Tekne Vinci vi

9 BÖLÜM D MODELLEME 1. MODELLEME Sayısal Modelleme Esasları Dalga Tahmini Liman İçi Çalkantı Akıntı Modellemesi Katı Madde Taşınımı ve Morfolojik Modelleme Fiziksel Model vii

10 BÖLÜM E KIYI YAPILARININ GÜVENİRLİĞE DAYALI (RİSK) TASARIM UYGULAMALARINDA YENİ YAKLAŞIMLAR 1. KIYI YAPILARININ GÜVENİRLİĞE DAYALI (RİSK) TASARIM UYGULAMALARINDA YENİ YAKLAŞIMLAR EKLER viii

11 ÇİZİMLER BÖLÜM A TASARIMDA DİKKATE ALINAN HİDROLİK VERİLER Çizim 1.1 Rüzgar Verileri ve Analiz Yöntemleri Akış Şeması...7 Çizim 1.2 Dalgaların Temel Tanımları...10 Çizim 1.3 Rüzgar Dalgalarının Özellikleri...14 Çizim 1.4 Dalga yüksekliği olasılık dağılımı için önerilen Rayleigh dağılımı ve Forristal ın gözlem sonuçlarına uyarlaması...16 Çizim 1.5 Deniz Dalgaları İçin Örnek Spektrum( Goda,Y.2000 )...19 Çizim 1.6 Sığ Suda Yönsel Dağılma Parametre Tahmini ( Goda,Y.2000)...23 Çizim 1.7a S-M-B Yöntemi Kullanılarak Dalga Tahmini ( OCDI, 2002)...26 Çizim 1.7b Hasselman Eğrileri...27 Çizim 1.8 Limitli Kabarma Alanı Uzunluğundaki Dalga Yüksekliği Tahmini ( CEM, 2003 )...29 Çizim 1.9 Limitli Kabarma Alanı Uzunluğundaki Dalga Periyodu CEM, 2003 )...29 Çizim 1.10 Limitli Esme Süresi İçin Dalga Yüksekliği Tahmini( CEM, 2003 )...30 Çizim 1.11 Limitli Esme Süresi İçin Dalga Periyodu ( CEM, 2003 )...31 Çizim 1.12 Soluğan Dalga Diyagramı ( OCDI,2002)...32 Çizim 1.13 Dalga Sapması Şeması ( Düzgün taban eğimi için)...37 Çizim 1.14 Sapma Katsayısı (K r )( Düzenli dalgalar, düzgün taban eğimi için)( OCDI, 2002 )...38 Çizim 1.15 Dalga Geliş Açısının Göreceli Derinliğe Göre Değişimi (Düzenli dalgalar, düzgün taban eğimi için) ( OCDI, 2002 )...38 Çizim 1.16 Düzensiz Dalgalar için Sapma Katsayıları (K r ) (Düzenli dalgalar, düzgün taban eğimi için ) (OCDI, 2002 )...39 Çizim 1.17 Düzensiz Dalgalar için Dalga Geliş Açısının Dalga Sapmasına Göre Değişimi...40 o Çizim 1.18 Yarı Sonlu Dalgakıranın S maks =10 ve θ = 90 için Dönme Diyagramı...42 Çizim 1.19 Yarı sonlu dalgakıranın S maks =25 için dönme diyagramları...43 Çizim 1.20 Yarı sonlu dalgakıranın S maks =75 için dönme diyagramları...44 Çizim 1.21 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=1.0) ve S maks =10 değeri için dönme diyagramı.46 Çizim 1.22 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=1.0) ve S maks =25 değeri için dönme diyagramı 47 Çizim 1.23 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=1.0) ve S maks =75 değeri için dönme diyagramı.48 Çizim 1.24 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=2.0) ve S maks =10 değeri için dönme diyagramı.49 Çizim 1.25 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=2.0) ve S maks =25 değeri için dönme diyagramı.50 Çizim 1.26 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=2.0) ve S maks =75 değeri için dönme diyagramı.51 Çizim 1.27 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=4.0) ve Smaks =10 değeri için dönme...52 Çizim 1.28 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=4.0) ve Smaks =25 değeri için dönme...53 Çizim 1.29 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=4.0) ve Smaks =75 değeri için dönme...54 Çizim 1.30 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=8.0) ve Smaks =10 değeri için dönme...55 Çizim 1.31 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=8.0) ve S maks =25 değeri için dönme...56 Çizim 1.32 Liman Girişi / Dalga Boyu (B/L=8.0) ve S maks =75 değeri için dönme diyagramı.57 Çizim 1.33 Dalgaların liman girişine geliş açısı (θ ı ) ( OCDI, 2002)...59 Çizim 1.34 Dalga Kırılma Formu ve Parametreleri...61 Çizim Dalga Dikliği ile Dalga Kırılma Boyutsuz Parametresi Arasındaki Bağıntı Grafiği...62 Çizim Dalga Kırılma Boyutsuz Parametresi ile Dalga Kırılma Derinliği Boyutsuz Parametresi Arasındaki Bağıntı Grafiği...62 Çizim Yapı Önündeki Boyutsuz Tasarım Dalga Kırılma Yüksekliği...63 ix

12 Çizim 1.38 Dalga dikliğine ( H ı 0 / L 0) bağlı olarak kırılma bölgesinde oluşabilecek en yüksek belirgin dalganın (H 1/3 ) p derin deniz belirgin dalgasına (H 1/3 ) 0 oranı ( OCDI, 2002 )...64 Çizim 1.39 (H 1/3 ) p in oluşacağı derinlik...65 Çizim 1.40 Kırılma Tipleri ( CEM, 2003 )...66 Çizim 1.41 Ortalama Su Seviyesi Değişimi (η) (Deniz Taban Eğimi 1:10) (OCDI,2002)...68 Çizim 1.42 Ortalama Su Seviyesindeki Değişim (η) (Deniz Taban Eğimi 1:100)(OCDI,2002)...69 Çizim 1.43 Kıyıda Ortalama Su Seviyesindeki Maksimum Yükselme (η maks ) (OCDI,2002)...69 Çizim 2.1 Depreşim Dalgasının Öncü Yükselme Dalgası Olması Durumu...74 Çizim 2.2 En Düşük Su Düzeyi...74 Çizim 3.1 Kıyı Akıntı Çeşitleri...79 Çizim 4.1 Tipik bir kıyı profilinde tanımlar (SPM, 1984)...83 Çizim 4.2 Wentworth ölçeği...86 Çizim 4.3. Yakın kıyı dalga nedenli akıntılar...87 Çizim 4.4 Kıyı profilleri...88 x

13 BÖLÜM B PLANLAMA Çizim 1.1. Su alanının planlanacak elemanları...94 Çizim 1.2 Basen Salınımları Çizim 1.3 Sürekli Rıhtım Halinde Bağlanma (BS 6349, 1994) Çizim 1.4 Sürekli Rıhtımda Usturmaça Düzeni (BS 6349, 1994) Çizim 1.5 T tipi iskelede usturmaça düzeni (BS 6349, 1994) Çizim 1.6 Yaslanma Dofinli usturmaça düzeni (BS 6349, 1994) Çizim 1.7 Çoklu Yanaşma Dolfinli Usturmaça Düzeni (BS 6349, 1994) Çizim 2.1 Konteyner Depolama Alanı İçin Tasarım Grafiği Çizim 2.2 Tipik Konteyner Terminali İşletme Planı Çizim 2.3 Örnek RO-RO Terminali İşletme Planı Çizim 2.4 Örnek Yolcu Binası Çizim 2.5 Herbir gemi için şamandıralara bağlanma alanı için temel tasarım (OCDI, 2002)120 Çizim 2.6 T tipi iskelede bağlanma (BS 6349, 1994) Çizim 2.7 Yükleme platformuna bağlanan tankerin bağlanma düzeni (BS 6349, 1994) Çizim 3.1 Paralel Yanaşmada Rıhtım Uzunluğu. (L B : Yanaşma yeri uzunluğu, Çizim 3.2 Dik Yanaşmada Rıhtım Uzunluğu.. (L B : Yanaşma yeri uzunluğu, Çizim 3.3 Parmak İskeleli Rıhtım Uzunluğu.. (L B : Yanaşma yeri uzunluğu, Çizim 4.1 Teknelerin genişlik ve su çekimi ilişkisi (Mellor D.C.,1992) Çizim 4.2 Teknelerin Uzunluk ve Su Çekimi İlişkisi (Mellor D.C.,1992) Çizim 4.3 Bir yat limanına ait ulaşım kanalı Çizim 4.4 Tekne bağlanma düzeni ve boyutlar (OCDI, 2002) Çizim 4.5. Örnek Yat Limanı İşletme Planı xi

14 BÖLÜM C TASARIM Çizim 1.1 Kıyı Yapıları Tasarım Akış Şeması Çizim 2.1 Taş Dolgu Dalgakıranlara İlişkin Yapısal Tanımlar( BS 6349:Part 7,1991) Çizim 2.2 Dalgakıranda Meydana Gelebilecek Hasar Tipleri ( BS 6349:Part 7,1991) Çizim 2.3 Dalga Tırmanma ve Çekilmesi ( Geçirimsiz Yapı Yüzeyi) Çizim 2.4 Kret Kotu Tanımı (CEM,2003 ) İzin Verilen Ortalama Dalga Aşma Miktarı Çizim 2.5 Dalga Aşmasi ile İlgili Yapısal ve Geometrik Parametreler ( CEM,2003) Çizim 2.6 Yapıların Genel Geometrik Özelliklerinin Tanımı ( CEM, 2003 ) Çizim 2.7 Kronman Duvarının Korunma Çizimleri ( CEM, 2003 ) Çizim 2.8 Yapının Geometrik Özellikleri ( CEM, 2003) Çizim 2.9 Geometrik Özellikler ( CEM, 2003) Çizim 2.10 Yapı kafasında hasar görebilecek kritik alanlar ( Burcharth 1993) Çizim 2.11 Dış bükey ve iç bükey kurplar ve köşeler ( CEM,2003) Çizim 2.12 Dalga Aşmaması yada Çok Az Dalga Aşması Durumlarının Gözlemlendiği Taş Dolgu Dalgakıran Kesiti ( CEM,2003 ) Çizim 2.13 Her İki Yöndede Dalga Etkisinde Kalan ve Dalga Aşmasının Meydana Gelebileceği Taş Dolgu Dalgakıran Kesiti ( CEM,2003) Çizim 2.14 Kronman duvara etkiyen kuvvetler ( CEM,2003) Çizim 2.15 Kronman Duvarına Gelen Dalga Kuvvetleri ( CEM,2003) Çizim 2.16 Topuk Koruma Stabilite Sayısı ( CEM,2003) Çizim 2.17 Topuk koruması için asgari koşullar ( BS 6349:Part 7:1991) Çizim 2.18 Aşınma Olmadan ve Olduktan Sonra Dalgakıran Kesiti ( BS 6349,Part 7:1991) Çizim 2.19 Yatak Malzemesinin Taşıma Gücünün Düşük Olma Durumu Çizim 2.20 Dik Yüzlü ve Kompozit Dalgakıranlar ( CEM,2003) Çizim 2.21 Yapının Farklı Yıkılma Durumları ( BS 6349,Part 7:1991) Çizim 2.22 Dalga Tepesi Olması Durumunda Net Basınç Dağılımı Çizim 2.23 Dalga Çukuru Olması Durumunda Net Basınç Dağılımı Çizim 2.24 Tasarımda Dalga Basınç Dağılımı Çizim 2.25 Kompozit dalgakıran kesiti üzerinde parametrelerin gösterilmesi ( OCDI,2003) 189 Çizim 2.26 Yüzen Dalgakıran Tipleri Çizim 3.1 Gemi Boyutları ile İlgili Tanımlar ( OCDI,2002) Çizim 3.2 Koordinat Sistemi ve İşaret Kabulü ( OCIMF,1994) Çizim 3.3 Bütün gemiler için derin denizde akıntı direnç kaysayıları Çizim 3.4 Rüzgar geliş açısı ile rüzgar kuvvet katsayıları arasında ki ilişki Çizim 3.5 Çok büyük petrol tankerleri için rüzgar kuvvet katsayıları Çizim 3.6 Yük gemileri için rüzgar kuvveti katsayıları ( BS :2000) Çizim 3.7 Enine Akıntı Kuvvetleri Için Derinlik Düzeltme Faktörü( BS :2000) Çizim 3.8 Boyuna Akıntı Kuvvetleri Için Derinlik Düzeltme Faktörü( BS :2000) Çizim 3.9 Sığ Sularda Ağırlıkları DWT Arasında Değişen Tankerlerde Boyuna Kuvvet Katsayısı Değışımı( BS :2000) Çizim 3.10 Tankerler için boyuna iz düşüm alanları( BS :2000) Çizim 3.11 Konteyner Gemileri için, Uzunluk / Boyuna İzdüşüm Alanları ile Ölü Ağırlık Çizim Gemi yanaşma şekli ( OCDI, 2002 ) Çizim r ile blok katsayısı ( Cb ) ilişkisi Çizim Gemi yanaşma durumları ile yanaşma hızı arasındaki ilişki ( OCDI,2002 ) Çizim 3.15 Kazık Çizimlerine Göre C D Katsayıları Çizim 3.16 Kazık Grupları Yerleşimi Çizim Daneli Zeminlerde Tek Kazık Taşıma Kapasitesi Çizim Kohezyonlu Zemindeki Tekil Kazık Yük Taşıma Kapasitesi Hesabı Çizim Yanal Yatak Katsayısı Değişim Katsayısı xii

15 Çizim 3.20 Kazık Gruplarında Oturma Çizim 3.21 Yanal Yüklü Kazıklar İçin Tasarım Kriterleri Çizim 3.22 Yanal Yük ve Moment Uygulanmış Kazıklar için Tesir Değeri (Durum I. Esnek Başlık veya Sonu Mafsallı Durum) Çizim Yanal Yüklenmiş Kazık Tesir Değerleri Çizim Kazıklarda Tipik Eksenel Yük Transfer -Deplasman(t-z) Eğrileri Çizim Kazıklarda Uç Yükü Deplasman (Q-z) Eğrileri Çizim 3.26 C 1, C 2, C 3 Katsayıları Çizim 3.27 k Değerleri Çizim Kumlu zeminlerde Duvar Deplasmanın Zemin Basınçlarına Etkisi Çizim Aktif Zemin Basıncı Katsayısı, K a, K a nın yanal bileşeni K ah Çizim Pasif Zemin Basıncı Katsayısı, Kp, Kp nin yanal bileşeni K ph Çizim Nokta ve Çizgi Şeklindeki Sürşarjın Duvarda yarattığı Yatay Gerilme Çizim İstinat Duvarlarının Tasarım Kriterleri Çizim Genel Stabilite Analizi Çizim 3.34 Ankrajlı Esnek İstinat Duvarı Tasarım Kriterleri Çizim Ankrajlı Duvarlarda Moment Azaltma Katsayısı Çizim Esnek Konsol Duvarların Tasarım Kriterleri Çizim 4.1 Dubanın Parçalarının Gösterimi Çizim 4.2. Eksantrik Yük Altında Dubanın Stabilitesi Çizim 4.3. Bağlama Zinciriyle İlgili Semboller Çizim 5.1 Mahmuz Tasarımında Takip Edilecek Akış Şeması Çizim 5.2 Kıyı mahmuz uzunlukları ve genişlikleri ( CEM,2003) Çizim 5.3. Mahmuz ve Kıyı Geçiş Sistemi (ASCE,1994) Çizim 5.4 Açık Deniz Dalgakıran için Tanımlar ( CEM,2003) Çizim 5.5 Açık Deniz Dalgakıran için Tanımlar (CEM,2003) Çizim 5.6 Van der Meer Geçirgenlik Faktörü ( McConnell,K. 1998) Çizim 5.7 Filtre Tasarım Örnekleri Çizim 5.8. Topuk Koruma Seçenekleri ( McConnell.K, 1998) Çizim 6.1 Deniz Tabanına Döşenmiş Boru Hattına Etkili Kuvvetler (Yüksel ve diğ, 2007).292 Çizim 7.1 Bir Kızak için Tipik Kesiti Çizim 7.2 Precast Beton Blok ve Çekek yeri Önündeki Dalgaların yüksekliği için İstenen Kalınlık Çizim 7.3 Baş papet Çizim 7.4 Döndürme momenti xiii

16 xiv

17 TABLOLAR BÖLÜM A. TASARIMDA DİKKATE ALINAN HİDROLİK VERİLER Tablo 1.1 Deniz Dalgaları Oluşumuna Etkiyen Kuvvetler...9 Tablo 1.2. Dalgaların Etkiyen Kuvvetlere Göre Sınıflandırılması...9 Tablo 1.3. Dalgaların d/l 0 Değerine Göre Sınıflandırılması...13 Tablo 1.4. Dalgakıran ile Dalga Geliş Yönü Arasındaki Açı...58 xv

18 BÖLÜM B PLANLAMA Tablo 1.1 Doğrusal Ulaşım Kanalda Kanal Genişliği (PIANC,1997)...96 Tablo 1.2 Ulaşım Kanalı Genişliği (OCDI, 2002)...96 Tablo 1.3 Başlıca Gemi Boyutlarına göre yanaşma yeri boyutları (OCDI. 2002)...99 Tablo 1.4 Elleçleme için limit dalga koşulları (OCDI, 2002) Tablo 2.1 Standart Konteyner Boyutları Tablo 2.2 Bir TEU için gerekli depolama alanı (Thoresen, 2003) Tablo 2.3 Apron Genişliği Standart Değerleri (OCDI, 2002) Tablo 2.4 İskeleler ve YTNB için Dalga Yüksekliği Limitleri Tablo 2.5 Demirleme alanları (OCDI, 2002 ve Thoresen, 2003)) Tablo 2.6 Şamandıra kullanılan basen alanları (OCDI, 2002) Tablo 3.7 Kuru yük özellikleri Tablo 3.1 Tipik Tekne Boyutları Tablo 4.1 Teknelerin Tipik Tasarım Parametreleri Tablo 4.2 PIANC (1995) Tarafından Teknelerin Sınıflandırılması Tablo 4.3 Gezinti Tekneleri için Tipik Standart Boyutlar (OCDI, 2002) Tablo 4.4. Tekne Genişliğine Göre İskele Üst Kotu (m) xvi

19 BÖLÜM C TASARIM Tablo 2.1. Yansıma Katsayıları ( CEM, 2003 ) Tablo 2.2. A ve C Katsayıları Tablo 2.3 Geçirimli ve Geçirimsiz Taş Kaplamalı Eğimlerde Kullanılacak Katsayılar Tablo 2.4. Dalga Aşma Kritik Değerleri ( CEM, 2003) Tablo 2.5 Dalga Aşma Debi Örnek Modelleri ( CEM, 2003 ) Tablo 2.6 Denklem Katsayıları Tablo 2.7 Denklem Katsayıları ( CEM, 2003) Tablo 2.8 K D Değerleri Tasarım Dalgası H =H s, Eğim Açıları 1.5 cotα Tablo 2.9 K D değerleri tasarım dalgası H = H 1/10 ( SPM 1984) Tablo 2.10 Dalgakıran Kafası için K D değerleri tasarım dalgası H = H 1/10 ( SPM 1984) Tablo 2.11 Taş dolgu dalgakıranların koruma tabakalarında küp yada antifer bloklar kullanılması, koruyucu topuk yapılması durumlarında, çeşitli dalgakıran eğimleri için düzensiz dalga koşulları altında gövde kesiti için önerilen denge katsayıları ( K D katsayıları) Tablo 2.12 Taş dolgu dalgakıranların koruma tabakalarında küp yada antifer bloklar kullanılması, koruyucu topuk yapılması durumlarında, çeşitli dalgakıran eğimleri için düzensiz dalga koşulları altında kafa kesiti için önerilen denge katsayıları ( K D katsayıları) Tablo 2.13 Dalgakıran Gövdesi için K D değerleri tasarım dalgası H = H 1/10, H Tablo 2.14 Dalgakıran Kafası için KD değerleri tasarım dalgası H = 1/10, Tablo 2.15 İki tabakalı taş dolgu için aşınmış alan (S) parametresine göre hasar seviyeleri Tablo 2.16 H s /ΔD n ve Bu Değere Karşılık Gelen K D Değerleri ( CEM, 2003 ) Tablo 2.17 Katsayılar ( CEM,2003) Tablo 2.18 Çeşitli koruyucu tabaka birey taş yada blok için tabaka katsayısı ve boşluk oranı ( CEM,2003) Tablo 2.19 Hidrodinamik Direnç Katsayıları ( OCDI, 2002) Tablo 2.20 Rüzgar Direnç Katsayıları ( OCDI,2002) Tablo 3.1 Ölü Ağırlık Tonajı ve Gros Tonaj Arasındaki İlişki ( OCDI, 2002) Tablo 3.2 Kargo Gemileri* ( OCDI, 2002) Tablo 3.3 Konteyner Gemileri( OCDI, 2002) Tablo 3.4 Feriler - Küçük ve Orta Mesafeli Feriler ( OCDI, 2002) Tablo 3.5 Feriler - Uzun Mesafe Feriler ( OCDI, 2002) Tablo 3.6 Roll-on ve Roll-off Gemiler ( OCDI, 2002) Tablo 3.7 Yolcu Gemileri ( OCDI, 2002) Tablo 3.8 Petrol Tankerleri ( OCDI, 2002) Tablo3.9 Gemilerin Bağlama Kuvvetleri ( OCDI,2002 ) Tablo 3.10 Gemilerin Bağlama Kuvvetleri ( OCDI,2002 ) Tablo 3.11 Gemilerin Bağlama Kuvvetleri ( BS 6349:Part ) Tablo 3.12 Rıhtımlarda Kullanılacak Babalar için Baba Aralıkları ve Sayıları Tablo 3.13 Gemilerin yer değiştirme ( deplasman) tonajları ( DT ) ile ölü ağırlık tonajları ( DWT) arasında ki ilişki ( OCDI, 2002) Tablo 3.14 Ölü ağırlık tonajı (DWT) veya Gros tonaj (GT) verileri ile LBP hesaplanmasını sağlayan eşitlikler ( OCDI, 2002) Tablo C b Değerleri ( BS 6349: Part 4 : 1994 ) Tablo DWT ve Yanaşma Hızları ( OCDI,2002 ) Tablo Usturmaça yüzeyi kaplama malzemeleri sürtünme katsayıları Tablo 3.18 Düzeltme katsayıları Tablo Kuru Yük Özgül Ağırlıkları ve İçsel Sürtünme Açıları xvii

20 Tablo Liman Sahasına Etkiyen Kren Yükleri Tablo Liman Sahasına Etkiyen Konteyner Taşıyıcı Yükleri Tablo Taşıma Kapasitesi Katsayıları N q Tablo Toprak Basıncı Katsayıları K HC ve K HT Tablo Sürtünme Açısı - δ Tablo 3.25 Tam ölçekli testlerden elde edilen ampirik faktör, β Tablo 3.26 Kazık Aralığına Bağlı Yatay Yatak Katsayısı Azaltma Faktörü Tablo Göçmeye Ulaşmak için Gerekli Yapı dönme miktarı Tablo 3.28 Sürtünme Katsayısı ve Adhezyon Değerleri Tablo 4.1. Çelik bağlama ankrajı tutma gücü Tablo 5.1 Mahmuz Yapı Tipleri( JSCE,2000) Tablo 5.2. Tombolo Oluşumunun Koşulları Tablo 6.1 Hidrodinamik Katsayıların Değişimi (Patel, 1989) xviii

21 BÖLÜM E KIYI YAPILARININ GÜVENİRLİĞE DAYALI (RİSK) TASARIM UYGULAMALARINDA YENİ YAKLAŞIMLAR Tablo 1.1 Kıyı Yapılarında Risk Seviyeleri Tablo 1.2. Kıyı Yapıları için Kabul Edilebilir En Yüksek Yıkılma Olasılıkları (P f ) xix

22 EKLER Tablo Dalga periyodu ile su derinliği ilişkisini veren tablo xx

23 a : Birey dalga genliği ( m ) i SİMGELER a ve b: Yansıma katsayıları a: P nin dubanın merkez ekseninden sapması (m) A : ξ ve i değerlerine bağlı bir parametredir A : Akıntı yönünde cismin izdüşüm alanı (m 2 ) A = Dalga etkisi altında akıma maruz kalan kazığın akım yönündeki alanı 2 A : Akıntının etki ettiği izdüşüm alanı ( m ) C A : Ortalama su seviyesi ile koruyucu tabaka kreti arasındaki dik mesafe c AE : Deprem ivmesi katsayısı A L : Akıntıya dik yönde cismin izdüşüm alanı (m 2 ) A : Geminin su çizgisi üzerindeki boyuna izdüşüm alanı (m 2 ) L A t : Yapının başlangıçta ki kesit alanı (m 2 ) A : Rüzgar kuvvetini etki ettiği yapının su yüzeyi üstünde kalan izdüşümü alanı( W b ve a: Yansıma katsayıları b : dubanın genişliği ( m) b : İki dalga diki arası mesafe B : Kret genişliği B : Nehir genişliği (m) B : Gemi genişliği (m) B : Duvar önünde ki koruyucu birey taş yada blok tabakası banket genişliği B : Düşey yapı genişliği ( m ) B : Liman girişi açıklığı / Liman girişindeki dalga boyu L B maks :En büyük tasarım teknesinin genişliği B m : Yapı önünde ki topuk uzunluğu (m) c: Dubanın ağırlık merkezinin tabandan ölçülen yüksekliği (m) c : Rüzgar basıncı katsayısı C : ξ ve i değerlerine bağlı bir parametredir. C: Kaldırma kuvveti merkezi C : Dengeleyici yüklü kesonun kaldırma kuvveti merkezi C b : Sığ su dalga hızı( m/s) C b : Blok katsayısı C : Dalga hızı (m/s) C c : Yanaşma şekli faktörü C D = Dalga tanesi hızından dolayı oluşan kuvvete karşı direnç katsayısı C D :Sürükleme katsayısı C e : Dışmerkezlik Faktörü ( eksantriklik ) C L : Hidrodinamik kaldırma katsayısı C g :Grup Hızı (m/s) C g0 : Derin deniz dalga grup hızı ( m/s) C gb : Kırılma anında ki grup hızı( m/s) f : Grup hızı vektörü CG ( ) C m : Hidrodinamik Atalet Katsayısı C m : Parçacık ivmesinden dolayı oluşan kuvvete karşı eylemsizlik katsayısı 2 m ) I

24 C 0 : Derin deniz dalga hızı (m/s) C r : Dalga yansımasını veren yansıma katsayısı C s Esneklik Faktörü ( Genellikle 1.0 alınır) C : İletim katsayısı C C C C t CL CT DC DW : Boyuna akıntı direnç kuvvetleri için derinlik düzeltme faktörü :Enine akıntı direnç kuvveti için derinlik düzeltme faktörü : Hidrodinamik direnç kuvveti katsayısı : Rüzgar direnç katsayısı C GD : Derin deniz için T D ye karşılık gelen grup hızı( m/s) C : Boyuna akıntı direnç kuvveti katsayısı C C LC LW TC : Boyuna rüzgar kuvveti katsayısı : Enine akıntı sürükleme kuvveti katsayısı, kıça doğru veya başa doğru C TW : Enine rüzgar kuvveti katsayısı, kıça doğru veya başa doğru CG: Yerçekimi ve kaldırma kuvveti merkezi arasındaki mesafe d :Su derinliği d : Yapı topuğunda ki su derinliği d: Dubanın merkezine uygulandığında ki dubanın su çekimi (m) d b : Kırılma derinliği db : Topukta ki su derinliği (m) d boş : Boş geminin ortalama su çekimi d max d s : En büyük su çekimi ise ; : Geminin derinliği d 1 ve d 2 : Geminin baş ve arka kısmına ait su çekim derinlikleri d 85 (çekirdek ) : %15 inin alt tabakaya geçtiği taş çapı d 15 (filtre) : %85 inin alt tabakaya geçtiği taş çapı ı d : Topuktaki tabaka kalınlığı dahil su derinliği (m) dp :Kapama derinliği (kıyı profilinin topuk derinliği ) D: Soluğan dalganın sönümlenme mesafesi D: Kazık çapı D : Tamamen dolu olduğunda ortalama su çekimi ( Draft ) D n : Koruyucu tabakada yerdeğiştiren küp sayısı D n50 : Taşların %50 sinin ağırlığının daha az olduğu taşın çapıdır D s : Geminin toplam yüksekliği DWT: Ölü ağırlık tonajı e: Usturmaçalar arasındaki mesafe ile geminin dıştan dışa boyu arasında ki orandır e = İki kazık merkezi arasındaki mesafe E : Birim alana gelen toplam enerji E( f, θ, t, x) : 2 boyutlu dalga spektrumunun enerji yoğunluğu Ef : Gemi yanaşma enerjisi ( kj = kn.m) E k : Kinetik enerji E p : Potansiyel enerji E s : Yanaşacak olan geminin kinetik enerjisi II

25 f: Dalganın bir yılda kıyıda etki etme yüzdesi f c : Koruyucu tabaka tarafından korunmayan duvar yüksekliği f m : Dalga frekansı f m : Spektrumda peak değerin oluştuğu frekans f p : Pik spektrum frekansı Δ f = frekans aralığı (ardışık iki frekans arasındaki fark) i i 1 f : (dalga frekansı) T i f, θ : Dalga frekansı ve açısı F : Kabarma alanı uzunluğu (m) ( Tasarımda etkin kabarma uzunluğu ( F eff ) kullanılır. F b : Kaldırma kuvveti F : Akıntı sürüklenme kuvveti ( N ) C F D : Akıntı yönünde cisme etkiyen direnç kuvveti (kn) Fetk: Etkili kabarma mesafesi (km) F : i nci yönde ki karşı kıyıya olan uzaklık ( km) i F L : Akıntıya dik yönde cisme etkiyen kaldırma kuvveti (kn) F : En küçük kabarma alanı uzunluğu min F : Rüzgar direnç kuvveti ( N ) W F :Düzensiz dalgalar için dalga direnç kuvveti W F : Sonuçta oluşan dalga basıncını gösterir. w F : Boyuna akıntı kuvveti F LC LW TC : Boyuna rüzgar kuvveti F : Enine akıntı kuvveti,, geminin arkasına doğru veya geminin başına doğru F : Enine rüzgar kuvveti, geminin arkasına doğru veya geminin başına doğru TW F 3 : Dalga kırılmasından kaynaklanan enerji yayılımı F 4 : Dalga yayılması sırasında iç sürtünmeden kaynaklanan enerji kaybı F : Dalga bileşenleri arasında ki doğrusal olmayan etkileşimden kaynaklanan enerji değişimi F 5 h, 0. 1% : %0.1 oluşma olasılığına karşılık gelen yatay dalga kuvveti g: Yerçekimi ivmesi ( m /s 2 ) G: Gravite merkezi G : Dengeleyici yüklü kesonun gravite merkezi G ( f, θ ) fonksiyonu, yöne göre dalga enerji dağılımını ifade eder ve yönsel dağılım fonksiyonu olarak isimlendirilir ve h: Dubanın yüksekliği (m ) h : Yapının başlangıçtaki yüksekliği ı c h w : Su seviyeleri arasında ki fark (m) ı h : Koruyucu tabaka tarafından korunan duvar yüksekliği h 0 : Durgun su seviyesinin dalga etkisi ile yükselme miktarı ı h : Duvarın topuktan durgun su seviyesine kadar olan batık yüksekliği h 1 : En kesit 1 deki su derinliği (m) h 2 : En kesit 2 deki su derinliği (m) h : iki en kesitteki su derinliği farkı (m) III

26 H :Dalga yüksekliği H : Başlangıç noktasından su seviyesi (m) H : Kırılan dalga yüksekliği b H veya H s 1/3 0 : Belirgin dalga yüksekliği H : Derin deniz dalga yüksekliği H : Ortalama dalga yüksekliği H : Dalgaların en yüksek %10 unun ortalama yüksekliği H H 1/10 1/100 max d : Dalgaların en yüksek % 1 inin ortalama yüksekliği : En büyük dalga yüksekliği H : Dönen dalganın dalga yüksekliği H D ve T D : Sönümleme alanında soluğan dalga tahminlerinin yapıldığı noktada ki belirgin dalga yüksekliği ve periyodu H F ve T F : Kabarma alanı sonunda ki belirgin dalga yüksekliği ve periyodu H :Gelen dalganın dalga yüksekliği i H m+ : Deniz düzeyinin (+) yönde en yüksek sapmasının iki katı olarak tanımlanan dalga yüksekliği H : Dalga yüksekliği kareleri ortalamasının kare kökü rms H : Yapı önü belirgin dalga yüksekliği H s s0 H sr : Derin deniz dalga yüksekliği : Yapı önünde yansıyan belirgin dalga yüksekliği (m) H st : Yapı arasında ölçülen iletilmiş belirgin dalga yüksekliği o H st : Dalga aşması sonucu yapı arkasında ki korunmuş alanda oluşan belirgin dalga yüksekliği H : Dalga geçirimi sonucu yapı arkasında ki korunmuş alanda oluşan belirgin dalga p st yüksekliği H 1/n : Dalgaların en yüksek 1/n inin ortalama dalga yüksekliğidir. I: Durgun su içindeki kesitin uzunlamasına eksende hesaplanan atalet momenti (m 4 ) I : Dengeleyici yüklü kesonun durgun su içindeki kesitinin uzunlamasına eksende hesaplanan atalet momenti i : Kanalın taban eğimi i: dubanın rotasyon eksenine paralel her bölme içindeki su yüzeyinin merkez eksenine göre geometrik atalet momenti (m4) i: Kesonun su ile temas eden iç bölmelerinin kesonun dönme eksenine paralel merkez çizgisine göre olan atalet momentleri k : F 1 ve F 2 usturmacıları arasında yer alan ve geminin bağlama tesislerine en yakın olduğu noktanın temsili konumunu gösteren parametredir. k parametresi, 0 ile 1 arasında değerler alabilir fakat genellikle k= 0.5 kabul edilir. k : Dalga sayısı k Δ : Tabaka katsayısı K : En kesitin su taşıma kapasitesi (m3/s) K d : Liman içinde belirlenen bir noktada ki dönme katsayısı K D : Denge katsayısı K h : Zincirle duba arasındaki noktayla bağlama ankrajı arasındaki yatay mesafe K : Liman girişindeki sapma katsayısı r IV

27 K s : Liman girişindeki sığlaşma katsayısı KC: Keulegan Carpenter sayısı l : Dalgakıran boyu l = Yaslanma noktası ile ağırlık merkezi arasında rıhtıma paralel doğrultudaki uzaklık l : Ardışık dalgakıanlar arasındaki açıklık g l s : Kıyı Davranış parametresi l 1 : Geminin F 1 usturmacasına değdiği nokta ile geminin ağırlık merkezi arasında yer alan ve yanaşma yapılarına paralel düzlemde belirlenmiş olan mesafedir (m). l 2 : Geminin F 2 usturmacasına değdiği nokta ile geminin ağırlık merkezi arasında yer alan ve yanaşma yapılarına paralel düzlemde belirlenmiş olan mesafedir (m) I: Sakin suda enkesit alanının boylamasına eksene göre geometrik atalet momenti (m 4 ) l : Zincirin uzunluğu (m) ı L : d (m) derinliğinde ki tasarım belirgin dalga periyodu kullanılarak bulunan dalga boyu L : Dalga boyu L : Kırılan dalga boyu b L : Kabarma mesafesi f L m : T m kullanılarak hesaplanan dalga boyu L :Yapı topuğu önünde ortalama dalga boyu ( ortalama dalga periyodu kullanılarak m hesaplanır) L n = Mahmuz sistemindeki bir mahmuzun uzunluğu L p : T p kullanılarak hesaplanan dalga boyu L s : Gemi boyu ( m ) L : Rıhtım uzunluğu q L 0 : Derin deniz dalga boyu L oa : Gemini toplam uzunluğu ( Length overall ) L om : Ortalama dalga periyoduna karşılık gelen derin deniz dalga uzunluğu L : Pik dalda periyoti kullanılarak bulunan derin deniz dalga boyu op L BP : Gemi uzunluğu (burada gemi boyu geminin başının yazın tuzlu su hattı ile kesiştiği düşey ile geminin dümeni arasındaki yatay mesafenin metre cinsinden ölçüsüdür) L 1 = Geçiş bölgesinde ilk mahmuz uzunluğu m : Taban eğimi m : Emniyet derinliği m n : Dalga enerji spektrumunun n inci momenti M : Kullanılan taş ve beton blokların en küçük ağırlığı ( t ) M: Metasantr M s : Gemi Kütlesi ( t ) M w : Gemi etrafındaki su kütlesi ( ilave kütle) 3 M 50 : Ortalama taş büyüklüğü kütlesi, M 50 = ρ s D n50 M 0.1% : %0.1 oluşma olasılığına karşılık gelen döndürme momenti MSL : Ortalama Su Seviyesi ( SS ) MHWL: Ortalama en yüksek su seviyesi ( OYSS) MLWL :Ortalama en düşük su seviyesi ( ODSS) n : Manning in pürüzlülük katsayısı (s/m 1/3 ) n : Bir sırada seyir eden tekne sayısı n : Taş sayısı ( en az 3 ) N:Gözlenen birey dalga sayısı V

28 N : Yanaşma yeri sayısı N : Taş sayısı ( en az 3 ) N: Toplam kazık sayısı N a : A alanı için gerekli olan koruyucu birey taş veya blok sayısı N S : Denge sayısı N s : Stabilite katsayısı N z : Yapı dengesinin sağlandığı dalga sayısı N od : Koruyucu tabakada genişliği Dn olan alanda yer değiştiren küp sayısı O T : Apron un gerisinde kalan depolama, transfer ve ofisler dahil toplam alan O EC : Konteyner bakımı ve tamir alanı O PY : Konteynerlerin depolandığı alan O CFS : Konteyner içi istifleme yada boşaltma amacıyla ayrılan alandır O ROP : Kapı, ofis binaları, gümrük hizmetleri ve park amaçlı alan p : Rüzgar basıncı (N/m 2 ) p = Kazığa etkiyen toplam yatay basınç p : Suyun kaldırma basıncı b p D = Dalga etkisi altındaki su tanesinin hızından dolayı kazıkta oluşan birim uzunluğuna etkiyen basınç p : Dik duvarın ön topuk kısmına etkiyen uplift pressure ( kn/m 2 ) u p : Duvarın ön yüzüne dik olarak etkiyen basınçtır ve büyük düşey hızlardan ve ivmelerden w etkilenir. p : %0.1 oluşma olasılığına karşılık gelen dalga kaldırma basıncı b, 0. 1% p 1 : Durgun su seviyesinde ki dalga basıncı ( su seviyesinin dalga tepesine kadar tırmandığı durumda) p 2 : Düşey duvar tabanında ki dalga basıncı p 3 : Durgun su seviyesinde ki dalga basıncı ( su seviyesinin dalga çukuruna kadar çekildiği durumda ) P: Dik kazığın birim uzunluğuna gelen toplam yatay dalga basıncı P: Dalga basıncı P : Geçirgenlik P: Eksantrik yükün toplam kuvveti (kn) ΔP : Basınç farkı (hpa) P m = Dalga etkisi altındaki su tanesi ivmesinden dolayı kazıkta oluşan birim uzunluğuna etkiyen basınç Pn (θn) : Tek kazığa gelen dalga yükü, faz açısı ((θn) = k.xn ω t) göz önüne alınarak hesaplanacaktır P( H 1/3 ): Referans süre içerisinde oluşan en büyük belirgin dalga yüksekliğinin ( H 1/3 ) değerine eşit yada bu değerden küçük olma olasılığı q : Hız basıncı (N/m 2 ) q y : Kıyı boyunca tanımlanan kum kaynağı (akarsu kaynağı gibi) Q : 1 m için tanımlanmış boyutsuz ortalama dalga aşması debisi Q: Kıyı boyu katı madde debisi Q sg = Toplam kıyı boyunca taşınan katı madde miktarı Q sl = Kıyı boyunca sola doğru taşınan katı madde miktarı Q sn = Net kıyı boyu katı madde miktarı Q sr = Kıyı boyunca sağa doğru taşınan katı madde miktarı Q( H 1/3 ): Fırtınalarda yaratılan belirgin dalga yüksekliğinin H 1/3 değerine eşit ya da daha büyük olma olasılığı VI

29 r : Yatay düzlemde geminin ağırlık merkezinden geçen düşey eksen etrafındaki dönme yarıçapı. r : Dönme yarıçapı, geminin düşey ekseni etrafındaki atalet momenti ile ilgili r : Ortalama tabaka kalınlığı r : Dalga nedeniyle düşey hareket (pratikte Hs/2 alınmaktadır) Rc: Boyutsuz kret kotu R : Hidrolik yarıçapı R = Mahmuz sisteminde mahmuzlar arası mesafe / mahmuz uzunluğu R a : En büyük tırmanma seviyesi R d : SSS seviyesi ve dalganın geri çekildiği en düşük nokta arasında ki mesafedir (Dalga Geri Çekilmesi) R p : Yıl cinsinden yineleme periyotu R u : SSS seviyesi ve dalganın tırmandığı en üst nokta arasında ki dik mesafedir (Dalga Tırmanması) R d 2% : Rüzgar dalgalarında % 2 dalganın geri çekilme değerine eşdeğer. R ui% : Rüzgar dalgalarında % i dalga tarafından aşılacak R u R us : Gelen % 33 dalganın aşması durumu R u,0.1% : Gelen dalganın %0.1 aşma olasılığına karşılık gelen dalga tırmanması R u2% : Gelen dalganın %2 sinin aştığı R u değeri R u33% : Gelen dalganın %33 ünün aştığı R u değeri Re : Reynold sayısı s om : Ortalama dalga periyoduna karşılık gelen derin deniz dalga dikliği s op : Pik ( en yüksek) periyoda karşılık gelen derin deniz dalga dikliği S= Yelkenlinin direk yüksekliğinin izdüşüm uzunluğu S : Aşınmış alan S : Squat S maks : Squat ve trim nedeniyle maksimum su çekmesi, S maks : Yönsel yayılma parametreleri S r : Kullanılan taş ve beton blokların deniz suyuna göre özgül ağırlıkları ( t / m 3 ) S ( f ) : Frekans spektrumu 2 S(f i) Δ f 1 i = a 2 i S(f i) = f i frekansındaki enerji yoğunluğu S 1 = Mahmuzlar arasındaki mesafe SSS: Sakin su seviyesi t : zaman t a : Koruma tabakası kalınlığı T : Minimum esme süresi ( saat) T: Referans seviyesinin üzerindeki gel-git yüksekliği (bu derinliğin altında girişe izin verilmez), T : Zincirine etkiyen maksimum gerilme (kn) T A : Bağlama ankrajının tutma gücü ( kn) T m : Ortalama dalga periyodu T n : Doğal salınım frekansı T : Pik dalga periyodu p T : Ortalama dalga periyodu VII

30 T max : Dalgaların en büyük periyodu T 1/n : Dalgaların en yüksek 1/n inin ortalama dalga periyodu dur. T :Belirgin dalga periyodu 1/ 3 T : Dalgaların en yüksek 1/10 nun ortalama dalga periyodu 1/10 u: Su daneciğinin x yönünde ki hız bileşeni U: Rüzgar hızı U: Deniz seviyesinden 10 m yukarıda ölçülen rüzgar hızı ( m/s) U : Akış hızı (m/s) U : Dinamik kaldırma kuvveti U : Yüzen dalgakıran hızı U : Akıntı hızı ( m/s ) U U U C W deniz kara U F H U F U U U U M M H U 19.5 : Rüzgar hızı ( m/s) ( Deniz seviyesinden 10 m yükseklikte ki rüzgar hızı) : Deniz üzerinde ki rüzgar hızı (m/s) : Karada ki rüzgar hızı ( m/s) : Yatay kuvvet ile ilgili istatistiksel bir değer : Yukarı kaldıran kuvvet ile ilgili rasgele br değer : Yatay moment ile ilgili rasgele bir değer :Yukarı kaldıran moment ile ilgili rasgele bir değer : Deniz seviyesinin 19.5 m üstünde ki rüzgar hızı v: Su daneciğinin y yönünde ki hız bileşeni V : Gemi Yanaşma Hızı ( m/s) V: Yer değiştiren su miktarı (m 3 ) V : Dengeleyici yüklü kesonun yer değiştirdiği su miktarı, Va : Bağlama ankrajına etkiyen dikey kuvvet (kn) Vb : Dubayla zincir arasındaki noktaya etkiyen dikey kuvvet (kn) V c : Ortalama akıntı hızı ( m/s ) w : Zincirin su içinde ki birim uzunluk ağırlığı ( kn / m ) w a : Koruyucu birey taş yada blok birim malzemesinin özgül ağırlığı W: Ortalama taş büyüklüğü ağırlığı, W= M 50 g W: Dubanın ağırlığı ve düzgün yayılı yük (kn) W: Navigasyon kanalının en alçak su seviyesinde genişliği, W A : Bağlama ankrajının batan ağırlığı (kn) W B : Şev açıklığı W i : İlave genişliği W BM : Temel kanal genişliği W 1 : Dubanın ağırlığı (kn) x : Konum vektörü x : Kıyı boyunca dikkate alınan eksen x : İki en kesit arasındaki mesafe (m) x n : Kazığın x eksenindeki koordinatı x : Dalgakıran kafasından gövde boyunca yerleştirilen yatay eksen / Liman girişindeki dalga L boyu y : Dalgakıranın kıyıdan olan uzaklığı y : Kıyıya dik eksen VIII

31 y :Dalgakıran kafasından dalgakıran gövdesine yerleştirilen dikeksen/liman girişindeki L dalga boyu z : Rastgele seçilmiş başlangıç noktasından nehir yatağının yüksekliği (m) z1 : En kesit 1 de rastgele seçilmiş başlangıç noktasından nehir yatağının yüksekliği (m) z2 : En kesit 2 de rastgele seçilmiş başlangıç noktasından nehir yatağının yüksekliği (m) θ : Yanaşma Açısı ( 0 10 o ) arasında alınabilir. Fakat 10 o alınması önerilir. θ = Dalga enerjisi yayılma yönü θ : Hız potansiyeli θ : Etkin rüzgar yönü ile i nci yön arasında ki açıdır ( o ) i ı θ : Dalgakıran ile dalga geliş yönü arasında ki açı θ 1 : Zincirin zincirle bağlama ankrajı arasındaki noktayla yatay düzlem arasında yaptığı açı (º) θ 2 : Zincirin, dubayla bağlama zinciri arasındaki noktayla yatay düzlem arasında yaptığı açı (º) α : Sapma açısı α : Yapı eğim açısı α s : Dolgu tabakasının yatay olması halinde kullanılan düzeltme faktörü ( =0.45 ) α o : Derin su dalga tepe çizgisinin batimetri ( eş derinlik eğrisi ) ile yaptığı açı α : Sığ su dalga tepe çizgisinin batimetri (eş derinlik eğrisi) ile yaptığı açı α 1 ( f, U ) : Phillip Rezonans Teorisindeki lineer büyütme faktörü ( α p ) Derin deniz etkin dalga yönü o β : Düşey duvar normali ile dalga geliş yönü arasında ki açı. ( eğer dalga belirli bir açı ile dalgakırana β : Dalga geliş açısı β ( f, U ) : Mile Rezonans Teorisinde ki üstel büyütme faktörü : Gemi tarafından yer değiştiren su hacmi (m 3 ) : Diferansiyel operator γ a : Koruyucu birey taş yada blok birim malzemesinin özgül ağırlığı γ b : Kırılma derinliği indeksi ( genillikle 0.78 kabul edilir ) γ b : Topuk azaltma katsayısı γ d : Sığ suda dalga yüksekliği dağılımının Rayleigh dağılımılından farklılaştığı zaman azaltma katsayısı γ r : Yüzey pürüzlülüğü azaltma katsayısı. γ s : Doymuş yüzeyde ki kuru birim ağırlık γ w : Suyun özgül ağırlığı γ β : Dalga geliş açısı ( yönsel dağılımın etkiside içerilmiştir) azaltma katsayısı. ξ ξ : Kırılma benzetim parametresi om ξ veya op ξ mc ξ om ξ op : Kritik kırılma parametresi değeri : Ortalama dalga periyoduna göre belirlenen kırılma benzetim parametresi : Pik dalga periyoduna göre belirlenen kırılma benzetim parametresi * ξ :boyutsuz dalga yüksekliği η : Dalga Profili η * :Durgun su seviyesi üzerinde dalga basıncının 0 olduğu yükseklik IX

32 η m +.. η m+ : Deniz yüzeyinin + yönde ki en yüksek sapmaları : + yönde ki en yüksek sapma anlarında η nın zamana göre ikinci türevi. σ : Açısal dalga frekansı 2π σ i = Birey dalga açısal frekansı (radyan/saniye) Ti φ = Birey dalganın göreceli faz farkı(0-2 π arasında değişir) i φ i :İçsel sürtünme açısı τ : Olaylar arasındaki ortalama zamandır ve genelde bir yıl olarak alınır * τ : Boyutsuz dalga periyodu ρ : Su yoğunluğu o ρ r : Kullanılan taş ve beton blokların yoğunluğu ( t / m 3 ) ρ A : Hava yoğunluğu μ : Cavanie, Arhan ve Ezraty nin boyutsuz dalga periyodu ζ : Su seviyesindeki artış (cm) λ, λ : Dalga basıncı değişiklik faktörü ( genelde 1.0 alınır ) 1 2 λ : Kaldırmaya çalışan basınç değişim faktörü ( genellikle 1.0 alınır) 3 δ : Dalga tepesi ve dalga çukuru arasında ki düşey değişim o X

33 BÖLÜM A. TASARIMDA DİKKATE ALINAN HİDROLİK VERİLER

34 2

35 1.RÜZGAR DALGALARI 3

36 4

37 1. RÜZGAR DALGALARI 1.1 Rüzgar Verileri ve Analiz Yöntemleri Rüzgar verileri, İlgili alanda yapılan ölçümler Kıyı alanlarındaki meteorolojik rüzgar ölçüm istasyonları Sinoptik haritalar ECMWF kaynaklarından elde edilmelidir Kıyı Alanlarındaki Meteoroloji Rüzgar Ölçüm İstasyonları Rüzgar verileri ( rüzgar hızı, yönü ve süresi ) kıyı meteoroloji istasyonlarına yerleştirilen farklı rüzgar ölçerlerle ölçülebilir. Dalga hesaplarının yapılmasına yararlı olan rüzgar ölçümleri, deniz kıyısındaki meteoroloji istasyonlarından toplanan genelde saatlik ölçümlerdir. Deniz kıyısındaki meteoroloji istasyonları, çoğunlukla kıyı kentlerinde ve deniz yüzeyinden çeşitli yüksekliklerde bulunmaktadır. Dalga tahminlerinde kullanmak için, deniz kıyısında bulunan meteoroloji istasyonu tarafından elde edilen uzun süreli rüzgar ölçümleri en uygun veridir. Bu kayıtlardan aşağıda belirtilen üç biçimde bilgi toplanmakta ve saklanmaktadır: 1. Her fırtınanın en yüksek hız değeri, yönü ve süresi aylık klimatolojik rasat cetvellerinde toplanmaktadır. 2. Günün bütün saatlerine göre rüzgarın hızı ve yönü dikkate alınarak saatlik ortalama rüzgar cetvelleri hazırlanmaktadır. Burada verilen hızlar her saat aralığında rüzgar hızlarının ortalamasıdır. 3. Her 6 saatte bir basınç değerleri alınarak sinoptik basınç haritaları hazırlanmaktadır. Dalga tahmin çalışmalarında, rüzgarların hızını ve yönünü sürekli olarak veren saatlik rüzgar cetvelleri kullanılması uygundur. Bu cetvellerden yararlanılarak rüzgar verilerinin yönlere göre istatiksel dağılımı elde edilmelidir (rüzgar gülü). Mevcut rüzgar ölçümlerinin kıyı istasyonlarınca yapılmış olması, dalga tahminlerinde kullanılacak rüzgar verileriyle ilgili önemli bir sorun oluşturmaktadır. Rüzgar özelliklerini kullanarak dalga tahmini yapmak için önerilmiş yöntemler deniz üzerinde ölçülmüş rüzgar hızlarını kullanmaktadır. Ancak bir kıyı istasyonunca ölçülen rüzgar hızları aynı anda deniz üzerinde bulunan rüzgar hızlarından daha küçüktür. Bunun nedeni, kara üzerinde ki engebelerin ( binalar, ağaçlar ve topografik düzensizlikler gibi) hava akımını etkilemesi ve daha kalın bir sınır tabakası oluşturarak rüzgar hız profilini değiştirmesidir. Ancak, bu değişikliğin ölçüsünü veren, genel düzeyde geçerli kuramsal bir model şu ana kadar mevcut değildir. Aynı anda karada ve denizde ölçülen rüzgar hızları arasındaki ilişki incelenmiştir. Çeşitli ölçüm sonuçları 5

38 değerlendirilerek, kara ve deniz rüzgar hızları arasında Denk. (1.1) de verilen bağıntının bulunduğu kabul edilmektedir ( Hsu, 1980 ). U U deniz kara = 3.0( U kara ) 1/ 3 (1.1) U deniz : Deniz üzerindeki rüzgar hızı (m/s) U kara : Karadaki rüzgar hızı ( m/s) 2.0 m/s U kara 18.0 m/s Bu formül kullanılırken, gerekmektedir. U deniz ve U kara hızlarının metre/saniye olarak ele alınması Rüzgar verilerinin alınacağı kıyı meteoroloji istasyonlarının konumlarına dikkat edilmelidir. Çünkü istasyonların etrafında ki yapılaşma ölçüm hatalarına neden olabilmektedir. Bu durumda diğer kaynaklar kullanılmalıdır Rüzgar Hızı Yükseklik Düzeltmesi Yapılan rüzgar ölçümleri genellikle standart deniz yüzeyinden 10m yükseklik referans seviyesi ile uyuşmaz. Dalga, akıntı, fırtına ve diğer rüzgar kaynaklı olayların tahmini için, yapılan bu gözlemlerin 10m referans seviyesine dönüştürülmeleri gerekir m yükseklik aralığında yapılan rüzgar ölçümlerine 1/7 güç kanunu Denk.(1.2) uygulanır ( OCDI, 2002). 10 = U10 Uz z 1/7 (1.2) z: deniz seviyesinden yükseklik (m) Sinoptik Haritalar Dalga tahminlerinde kullanılan rüzgar verilerinden birisi de, sinoptik yer basınç haritalarından elde edilmektedir. Sinoptik yer basınç haritaları, yapılan ölçümler sonucu atmosferde aynı hava basıncındaki yerlerin birleştirilmesi ile elde edilen eğrileri ( eş basınç eğrilerini) gösteren haritalardır. Eş basınç eğrileri haritaların üzerine genellikle üç veya dört milibarlık basınç farklarıyla çizilmektedir. Detaylı hesaplamalar için CEM 2003, Bölüm 2 kullanılmalıdır European Centre for Medium Range Weather Forecasts ( ECMWF) Orta ölçekli hava tahmini için ölçümler yapan bu merkez, kıyı mühendisliği uygulamalarında kullanılabilecek 12 saatlik sinoptik basınç haritalarını da hazırlar. Bu haritalarda verilen eş basınç eğrileri kullanılarak istenilen deniz alanı üzerinde esen rüzgarın hızı ve yönü bulunabilir. Aynı zamanda bu merkez derin deniz dalga ve soluğan tahmininide vermektedir ECMWF nin verileri, dalga tahminleri çalışmaları için güvenilir bir kaynak oluşturmaktadır ve kullanılması önerilmektedir. 6