close

Enter

Log in using OpenID

bir haliç-delta sisteminin hidrodinamik dengesinin farklı sayısal

embedDownload
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
- 365 -
BİR HALİÇ-DELTA SİSTEMİNİN
HİDRODİNAMİK DENGESİNİN
FARKLI SAYISAL MODELLERLE İNCELENMESİ
V.Ş.Özgür KIRCAa, [email protected] Tel.0212 2857006
Taylan BAĞCIa,
[email protected]
Ali Rıza GÜNBAKb [email protected]
M.Sedat KABDAŞLIa,
a
[email protected]
Tel.0212 2853715
Tel.0216 3084702
Tel.0212 2853733
İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Müh. Böl. 34469 Maslak/İstanbul
b
ARG Kıyı ve Liman Müh. Ltd.Şti., İstanbul
Özet
Bu çalışmada Pakistan Karachi kıyısındaki haliç-delta sisteminin hassas dengesi ve inşaat
aktivitelerinin bu denge üzerinde baskı yaratan etkileri iki farklı sayısal modelin kullanılması
ile incelenmiştir. Gelgit kaynaklı akıntıların ve rüzgâr dalgalarının benzeştirildiği modellerin
sonuçları önce eldeki arazi verisi kullanılarak doğrulanmış, ardından da sırasıyla bölgedeki
inşaat aktivitelerinin bölgenin hidrodinamiği üzerindeki etkileri ve bölgedeki yapılarda ortaya
çıkan stabilite problemlerinin kaynakları saptanmaya çalışılmıştır. Sonuçlar, kıyı bölgesindeki
inşaat aktivitelerinin kıyı üzerinde doğrudan olduğu kadar, dolaylı olarak da bir takım
olumsuz etkileri olabileceğini göstermektedir.
INVESTIGATION OF THE HYDRODYNAMIC BALANCE OF AN
ESTUARINE-DELTA SYSTEM BY USE OF DIFFERENT NUMERICAL
MODELS
Abstract
In this study the delicate balance of the estuarine-delta system at the coast of Karachi,
Pakistan and the suppressing effects of construction activities on this balance were
investigated by use of two different numerical models. The results of these two models, in
which tidal currents and waves were simulated respectively, were first validated against the
available field data, afterwards effects of the local construction activities on the
hydrodynamics of the coastal zone and the sources of stability problems seen on the local
structures were investigated. Results indicate that the negative effects of construction
activities on coastal zones can be indirect and delayed as well as direct and immediate.
Anahtar Kelimeler: Sayısal Modelleme, Gelgit, Haliç-Delta Sistemi, Karaçi.
- 366 -
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
Giriş
Kıyı mühendislerinin en ağır sorumluluklarından biri, kıyılar üzerinde baskı oluşturan insan
kaynaklı etkilerin belirlenmesi ve azaltılmasıdır. Çok farklı biçimlerde ortaya çıkabilen bu
etkiler, kıyı sisteminin dinamik dengesi hassaslaştığı ve insan aktiviteleri arttığı ölçüde
derinleşerek geri dönülmez hale gelirler.
Bu noktada uygulayıcıların en temel hatalarından biri kıyı dinamiğinin anlaşılamaması, ya da
basitçe önemsenmemesidir. Hâlbuki kıyı morfolojisi ve kıyıdaki devinim uzun yıllar içerisinde
oluşmuş ve birçok farklı aktörün ortaklaşa çabası ile dengeye ulaşmıştır.
Bu çalışmada, dünyadaki en karmaşık haliç-delta sistemlerinden biri olan Güney-Doğu
Pakistan’daki Karaçi kıyısında süregelen inşaat aktivitelerinin kıyı dengesine etkileri ve ortaya
çıkardıkları sorunlar farklı sayısal modellerin birlikte kullanılması ile araştırılmıştır. Bu
örnekten yola çıkılarak, karşılaşılan problemler ile devam eden insan aktiviteleri arasındaki
sebep-sonuç ilişkilerinin nasıl ortaya konulabileceği gösterilmiş, elde edilen model verileri
ışığında orta vadedeki durum ile ilgili tahminler yürütülerek kıyıdaki imalatı korumaya
yönelik olarak alınabilecek bazı önlemler belirlenmiştir.
Çalışmanın Kapsamı ve Yöntemi
Çalışma Bölgesi
Çalışma bölgesi Pakistan’ın Güney-Doğusunda bulunan Karachi kıyısıdır (Şekil 1). Arap
Denizi’nin Kuzey-Batısındaki bu bölge, gelgit akıntılarının oldukça etkin olduğu girift
kanallarla beslenen ve çok sayıda ada içeren bir haliç-delta sistemini barındırmaktadır.
Bölgedeki karakteristik su seviyeleri Tablo 1’de verilmiştir.
Gelgitin alçak evresinde adacıklara dönüşen gelgit düzlükleri (tidal flats), gelgitin yükseldiği
evrede bir kısmı su altında kalan mangrov ormanlarını barındırmaktadır. Bu adacıkları
birbirlerinden ayıran girift gelgit kanallarının derinlikleri 1 m’den 35-40 m’ye kadar
değişebilmektedir. Kanallardaki ortalama akıntı hızları gelgitin pik evresinde 1.5 m/s
mertebelerine kadar yükselebilmekte ve bu süreçte yoğun biçimde askıda malzeme
taşınmaktadır. Zira taban malzemesinin çoğunlukla çok ince taneli ve çamur kıvamında killi
silt olduğu (d50≤0.05mm) bildirilmektedir. Buna karşın derin gelgit kanallarında ve gelgit
düzlüklerinin Kuzeyindeki kıyı bölgesinde taban malzemesinin daha kaliteli siltli kum olduğu
(d50≈0.15mm) da anlaşılmaktadır.
Tablo 1. Ghizri kanalındaki karakteristik su seviyeleri (Günbak ve diğ., 2007).
Karakteristik Seviye
Değer m, CD (Harita sıfırına göre)
En Yüksek Astronomik Seviye (HAT)
+3.2
Baharda Ortalama Yüksekler (MHWS)
+2.9
En Yükseklerin Ortalaması (MHHW)
+2.6
Ortalama Seviye (MSL)
+1.7
En Düşüklerin Ortalaması (MLLW)
+0.3
En Düşük Astronomik Seviye (LAT)
-0.5
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
- 367 -
N
0
5km
10km
Şekil 1. Çalışma bölgesinin 1997’deki haritası.
Muson mevsimdeki yoğun yağış sonucu deltaların membasındaki Malir Nehri’nden gelebilen
sel debileri (Qmaks≈5000m3/s) ve bu mevsimde ortaya çıkan kuvvetli dalgalar (Tablo 2)
bölgedeki dengeyi daha da hassas hale getirmektedir. Kıyı hidrodinamiğindeki bu mevsimsel
değişikliklerin, kıyı morfolojisinde de bazı periyodik değişikliklere neden olması beklense de,
özellikle mangrov ormanları ve bu bitkilerin kuvvetli kökleri sayesinde gelgit düzlüğündeki
ada yapılarının genel olarak stabil olduğu ve mevsimsel olarak belirgin biçimde değişmediği
bildirilmektedir (Günbak ve diğ., 2007). Diğer taraftan kanalların batimetrilerinde ve kıyıda
kırılma bölgesinde bir takım mevsimsel değişiklikler olması ise kaçınılmazdır.
Çalışma bölgesi bu gelgit düzlüklerinin Kuzeyinde yer alan kıyı bölgesini de içine almaktadır.
Şekil 2’de de görülebileceği gibi bu bölge bir yarımada biçiminde Güney-Batı’da Arap Denizi,
Güney’de Korangi kanalı ve Kuzey-Doğuda Ghizri kanalı ile çevrilidir. Tablo 2’de verildiği
üzere bu yarımadanın Güney-Batı sahili muson mevsiminde tam karşıdan kuvvetli dalgalara
yoğun biçimde maruz kalmaktadır.
Problemin Tanımı
Yukarıda kısaca özellikleri verilen bu karmaşık haliç-delta sistemi, uzun yıllardır artagelen
inşaat faaliyetlerine sahne olmaktadır. Gelgit düzlükleri ve mangrov ormanları her ne kadar
bu tür faaliyetlerden yasal olarak korunuyor olsa da, inşaat aktiviteleri Kuzeydeki yarımada
- 368 -
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
üzerinde ve çevresinde yoğunlaşmakta, yürütülen bu faaliyetlerin hem kıyı bölgesine hem de
ortaya çıkan yapılaşmaya olumsuz etkileri günden güne görünür hale gelmektedir.
Tablo 2. Karachi açıklarında ölçülen 30 yıllık veriye göre 7 yönden ekstrem dalga değerleri
(Halcrow, 2006.)
Yön (Kuzeye
göre saat yönü,
derece)
Dönüş Aralığı
1 Yıl
10 Yıl
100 Yıl
250 Yıl
Hs (m)
Tp (m)
Hs (m)
Tp (m)
Hs (m)
Tp (m)
Hs (m)
Tp (m)
150
1.2
5.7
4.1
10.7
7.1
14.1
8.3
15.2
180
1.7
7.5
3.8
11.0
5.8
13.7
6.7
14.6
210
4.0
9.3
4.7
10.0
5.4
10.7
5.7
11.0
240
3.6
8.7
4.6
9.9
5.6
10.9
6.0
11.3
270
2.1
6.5
2.7
7.3
3.2
8.0
3.4
8.3
300
1.5
5.7
2.3
7.1
3.4
8.5
3.9
9.1
330
1.5
5.4
2.2
6.6
3.0
7.6
3.2
7.9
Bölgede gerçekleşen/devam eden inşaat faaliyetleri aşağıda kısaca özetlenmiş ve Şekil 2’de
lokasyonları gösterilmiştir.

Önceleri kıyı kumullarından müteşekkil olan yarımada, 1990’lardan itibaren büyük
hacimli dolgular ile tesviye edilerek, üzerine mesken amaçlı kullanılan bir grup yapı
inşa edilmiştir.

Bu yapılaşmayı hem dalga etkilerinden koruyabilmek hem de yaklaşık 300 m eninde
ve 2500 m uzunluğunda bir dolgu şeridi kazanabilmek için yarımadanın Arap
Denizi’ne bakan kıyısına bir kıyı duvarı inşa edilmiştir.

Yarımadanın Güney ve Kuzey-Doğu kıyılarını korumak adına kıyı boyunca farklı
özelliklerde taş kaplamalar inşa edilmiştir.

2006 yılında yarımadanın Güney Güney-Doğu ucundaki nispeten sığ bölge çok katlı
mesken yapımı amacıyla doldurulmaya başlanmıştır. Bu ek dolgunun geometrisi ise
yuvarlak hatlı yapılmak yerine, girinti ve çıkıntılarla oluşturulmuş ve inşası 2008
yılında tamamlanmıştır.
Çalışmanın yürütüldüğü 2007 yılında ortaya çıkan tablo şu şekildedir:

Korangi kanalının derinleşme trendi yapılaşmadan sonra oldukça artmıştır (Tablo 3).

Kıyı duvarının Güney ucunda kumlanma başlamıştır.

İnşasına başlanmış bulunan ek dolgunun etrafında sığlaşma artmış ve yer yer
kumlanma başlamıştır.

İnşası üzerinden 10 yıl geçmiş olan kıyı duvarının bazı kesitlerinde dalga etkisi ile
ciddi hasarlar meydana gelmiştir.

Yarım adanın Güney ve Doğu kıyılarındaki kaplamalarda oyulma sonucu yaygın
hasarlar meydana gelmiş, önemli miktarlarda dolgu kaybı ortaya çıkmıştır.
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
- 369 -
Ghizri
Doldurulmuş
Yarımada
Kıyı Duvarı Kıyı koruma kaplamaları Korangi
Çok katlı mesken dolgusu Şekil 2. Bölgedeki yapılaşma. Çok katlı mesken dolgusu inşa halinde. (2007, Google Earth©
görüntüsü).
Tablo 3. Korangi kanalının en derin noktasının zaman göre değişimi (Günbak ve diğ., 2007).
Yıl
Derinlik (m)
1848
3.7
1904
3.7
1952
4.2
1968
7.3
1996
10.1
2007
15.6
Yukarıdaki özetlenen inşaat aktiviteleri ile karşılaşılan problemler ve kıyı bölgesinde ortaya
çıkan öngörülmemiş değişiklikler arasındaki sebep-sonuç ilişkisinin belirlenmesi için
oluşturulan ve çalıştırılan sayısal modeller aşağıda açıklanmıştır. Yürütülen sayısal
modelleme çalışmaları akıntı modeli ve dalga modeli olarak iki kısımdan oluşmaktadır.
Akıntı Modeli
Kullanılan akıntı modeli, iki boyutlu Saint-Venant denklemleri ile süreklilik denklemini
derinlik ortalama olarak sonlu elemanlar yöntemi ile çözen bir hidrodinamik modeldir. Bu üç
ana denklem modelin çözdüğü haliyle aşağıda verilmiştir (Dalziel ve diğ., 1999):
- 370 -
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
  u2  v2  
u  u   u 
 h 

  kW W  Q u  u0 
fv  gu
   u    v   g     
x
2
 hC
 


 
h 
t  x   y  
 x Coriolis

rüzgar





lokal
kuvveti
giriş
/ çıkış
 gerilmesi
basınç
konvektif
ivme
terimi
ivme
gradyanı
(1)
Chezysürtünmeterimi
  u2  v2  
 h 
v  v   v 

  kW W  Q v  v0 
   u    v   g     
fu  gv
y
2
 hC
 


 
t  x   y 
h 
 y Coriolis








rüzgar


lokal
kuvveti
giriş
/ çıkış



gerilmesi
konvektif
basınç
ivme
terimi
ivme
gradyanı
(2)
Chezysürtünmeterimi
  uh    vh  


Q
x
y
t
(3)
Bu üç denklem kullanılarak, u ve v hız bileşenleri ile h su derinliği olmak üzere 3 bilinmeyen
çözülmektedir. Ayrıca denklemde g yer çekimi ivmesi, W rüzgar hızı, k rüzgar gerilme faktörü
ve f Corilois parametresi olarak verilmektedir. Dışarıdan bir giriş ve dışarıya bir çıkış var ise,
bu girdi veya çıktının etkileri Q debisi ile u0 ve v0 hız bileşenleri ile denklemlere dâhil
olmaktadır. Modele esas teşkil edecek hesap ağı 3000 km2’lik bir kıyı bölgesini
kapsamaktadır.
Toplam
10 000 civarında hesap noktası (node) içeren bu ağ 500 m ilâ 25 m arasında değişen
boyutlarda üçgen elemanlardan oluşmaktadır. Hesap ağının bu denli geniş bir bölgeyi
kapsamasının nedeni, gelgit seviyesi değişimlerinin yeteri kadar geniş bir eş-fazlı hat üzerinde
tanımlanıp, gelgit akıntılarının benzeştirilmesindeki model ve hesap ağı şekli seçimi etkilerini
en aza indirebilmektir. Model Tablo 4’te verilen 8 farklı sınır koşulu için uyarlanmış ve
çalıştırılmıştır. Modelin kapsamı bu tabloda verilen koşullardan ilki için (model no.1)
uyarlanan batimetri ile Şekil 3’te verilmiştir.
Tablo 4. Model koşulları.
Model
No.
Batimetrik Verilerin
Harita Yılı
Yapı durumu
Malir Nehri sel
debisi (m3/s)
1
1983
Bütün yapılardan önce
0
2
1983
Bütün yapılardan önce
5000
3
1983
Yarımada dolgusundan sonra
0
4
1983
Yarımada dolgusundan sonra
5000
5
1997
Yarımada dolgusundan sonra
0
6
1997
Yarımada dolgusundan sonra
5000
7
2003
Ek mesken dolgusundan sonra
0
8
2003
Ek mesken dolgusundan sonra
5000
Dalga Modeli
Çalışma bölgesinde gelgit ve yüzeysel akış kaynaklı akıntılar dışında, yakın kıyıda dalga
kaynaklı akıntılar da ortaya çıkacağı öngörülebilir. Ancak bu iki kaynağın yaratacağı etkinin
yanında dalga aktivitesinin yol açacağı akıntıların bileşke rejim üzerideki etkisinin çok küçük
olacağını söylemek bu tip bir çalışmanın amaçları doğrultusunda makul bir yaklaşımdır. Yine
de kıyı dengesi üzerinde dalgaların etkisi olmayacağını söylemek imkânsızdır. Bu noktada
yukarıda tariflenen akıntı modelinden bağımsız olarak bir dalga modeli kurulmuş, çalıştırılmış
ve bu ikinci modelden elde edilen sonuçlar hem nitel hem de nicel olarak ilk model sonuçları
ile birlikte değerlendirilmiştir.
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
- 371 -
Şekil 3. Modellenen bölge ve modeldeki batimetrik değerler. Kesikli beyaz çizgi eş-fazlı gelgit
seviyesi hattını göstermektedir.
Kullanılan dalga modeli,

açık denizden birbirlerine paralel dalga ortagonalleri (ışınları) göndermekte,

Snell kanununu ve enerji denklemlerini surf bölgesi dışında korunum (sığlaşma,
sapma, dönme) ve surf bölgesi içinde kırılma ile harcanma prensibine dayalı olarak
(Battjes ve Jensen, 1978) çözmekte,

ön tanımlı grid sistemi üzerinde hesapladığı transfer matrisini kullanarak dalga
yüksekliğinin ve yönünün alansal dağılımını hesaplamaktadır.
Dalga modeli 3400 km2’lik 200 m çözünürlüğünde bir kaba grid ile bu gridin içine yerleştirilen
1.6 km2’lik 25 m çözünürlüğünde bir ince grid ile oluşturulmuştur. Kaba grid yaklaşık olarak
Şekil 3’te verilen bölgeyi kapsarken ince grid yarımada ve çevresindeki kanalları
kapsamaktadır. Bu model Tablo 5’te verilen dalga şartlarının her biri için 0, +1.5 m ve +3 m
CD su seviyelerinde ve ek mesken dolgusunun bulunup bulunmama durumuna göre toplam
30 kez çalıştırılmıştır. Ayrıca dolguları koruyan kaplamalar ve kıyı duvarının yansıtıcı
özellikleri de ilgili sınır hatlarına atanan yansıma katsayıları ile benzeştirilmiştir.
Tablo 5. Dalga modelinde kullanılan 5 farklı dalga karakteristiği.
No.
Yön (o Kuzeye göre saat yönü)
Hs (m)
Tp (m)
I
210
4.0
9.3
II
210
5.1
10.5
III
240
3.6
8.7
IV
240
5.1
10.5
V
247
3.5
7.0
- 372 -
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
Bulgular
Akıntı Modeli Sonuçları ile Elde Edilen Bulgular
Ayrıntıları yukarıda tariflenen akıntı modeli Tablo 4’te verilen sekiz koşulun her biri için altı
ardışık gelgit döngüsü boyunca çalıştırılmıştır. Gelgit, Şekil 2’de gösterilen hat boyunca 12.4
saat periyotlu ve 1.3 m genlikli sinüzoidal bir su seviyesi zaman serisi biçiminde tanımlanmış,
başlangıç koşulu ve ortalama su seviyesi +1.7 m CD olarak seçilmiştir. Modelin ilk iki gelgit
döngüsünün ardından tam periyodik bir dengeye ulaştığı görülmüştür. Model sonuçları
değerlendirilmeden önce arazi verileri ile uyumlu olduklarını göstermek amacıyla Şekil 4’te
verilen bir doğrulama prosedürü takip edilmiştir. Burada Korangi kanalı üzerindeki bir ölçüm
noktasında kaydedilen akıntı yönü ve hızı zaman serisi ile aynı koordinat için modelden elde
edilen sonuçlar karşılaştırılmaktadır. Akıntı yönü incelendiğinde model ve arazi ölçümünün
oldukça yüksek bir uyum içinde oldukları göze çarpmaktadır. Diğer taraftan arazi verisi ile
modelde hesaplanan akıntı hızı zaman serisinin gidiş karakteri esas itibarıyla benzeşse de,
hesaplanan akıntı hızı piklerinin mertebeleri model sonuçlarına göre yaklaşık %35 oranında
daha düşüktür. Yine de son yarım periyottaki pik hızlar karşılaştırıldığında, model ile arazi
verisi arasındaki farkın %13’e kadar indiği görülebilir. Ortaya çıkan bu farkın temel nedeninin
arazide, modelde dikkate alınana göre daha güçlü karışım şartları bulunması olduğu
düşünülmektedir. Zira türbülanslı karışım sonucu ortaya çıkan yanal (akıma dik) yöndeki
momentum transferi modelde gerçek mertebesinde temsil edilmeyebilmektedir. Ayrıca
düşeydeki çevrintiler, kıyı yakınlarında dalga aktivitesi gibi modelin dışında tutulan
faktörlerin de yanal momentum transferini arttırarak daha uniform hız gradyanları ortaya
çıkarması beklenecektir (Fredsoe ve Deigaard, 1992; bölüm 3.2 ve s.131-132). Bunun sonucu
olarak modelde ortaya çıkan akıma dik yöndeki hız gradyanları araziye göre daha büyük
gerçekleşmekte ve özellikle kıyıya yakın (yanal sınır tabakası üzerinde bulunan) noktalardaki
hız değerleri arazide olduğundan daha yüksek hesaplanabilmektedir. Sonuç olarak, hız
vektörlerinin şiddetleri itibarı ile model emin tarafta kalmaktadır.
Bu doğrulamanın ardından model sonuçları incelenmiş ve aşağıdaki sonuçlara varılmıştır:

Yarımadanın üzerine dolgu yapılmadan önce ve yapıldıktan sonra Korangi kanalındaki
akıntı karakteri önemli ölçüde değişmemiştir. Dolayısıyla Korangi kanalındaki
derinleşmenin hidrodinamik etkilerle değil dış bir faktör sonucu meydana geldiği
ihtimali ağırlık kazanmaktadır. Nitekim yarımadanın doldurulması esnasında bu
kanaldan dolgu amaçlı malzeme çekildiği konusunda bazı şüpheler hasıl olmuştur
(Günbak ve diğ., 2007).

Yarımadanın Güney Batı ucunda sonradan teşkil edilen ek mesken dolgusu ise
bölgedeki akım karakterini derinden etkilemiştir. Dolgu etrafındaki akıntı hızları kat
be kat azalarak durma noktasına gelmiştir (Şekil 5). Dolayısıyla bu ek dolgudan evvel
bu bölgede gelgitin dolma fazında Korangi kanalına doğru kıyıya paralel kuvvetli bir
hareket var iken, dolgu teşkili ile ortadan kalkmıştır. Bu hareketin Korangi kanalını
besleyen katı maddelere katkı sağlaması da ihtimal dahilinde düşünüldüğünde, ek
dolgu inşasının bu kaynağı keserek Korangi kanalının derinleşmesine katkıda
bulunmuş olabileceği sonucu ortaya çıkmaktadır.

Model sonuçlarında ortaya çıkan ek dolgu bölgesi çevresindeki çok düşük akıntı
hızları, burada önemli miktarda katı madde birikmesi ortaya çıkacağı anlamına
gelmektedir. Sonuçlar ve Öneriler bölümünde bu konuya değinilmekte ve ortaya çıkan
birikme gösterilmektedir.

Malir Nehri’nden gelebilen yüksek sel debilerinin, kıyı bölgesindeki akıntı hızlarını
belirgin olarak dolma fazında azaltıp boşalma fazında arttırdığı, ancak akıntı
yönlerinde ve akıntının genel rejiminde büyük değişikliklere yol açmadığı görülmüştür.
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
- 373 -
350
300
Yön (o ,K.'e göre saat y)
250
200
Time (hours)
150
100
50
0
Arazi verisi
Model sonucu
Akıntı kızı (cm/s)
70
60
50
Time (hours)
Time (hours)
40
30
20
10
0
0
5
10
15
20
25
30
Zaman (saat)
Şekil 4. Korangi kanalı üzerindeki bir istasyonda kaydedilen akıntı verisi ile model
sonuçlarının karşılaştırılması.
Şekil 5. Yarımadanın Güney Batı ucundaki ek mesken dolgusu yapılmadan önceki (yeşil
renkli) ve sonraki (kırmızı renkli) akıntı vektörleri (genel görünüm için Şekil 2).
- 374 -
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
Dalga Modeli Sonuçları ile Elde Edilen Bulgular
Dalga modeli ile elde edilen çıktılar dalga ortagonallerinin kırınım diyagramları (Şekil 6) ile
dalga yüksekliklerinin ve dalga yayılım gerilmesi (radiation stress) vektölerinin alansal
dağılımlarıdır. Bu çıktılar incelendiğinde aşağıdaki bulgulara ulaşılmaktadır:
Şekil 6. Tablo 5’teki 4 no.lu dalga koşulu, +3 m CD su seviyesinde yarımada üzerinde dalga
ortagonalleri sapma diyagramı (modeldeki ince grid).

Tüm dalga şartları için en kritik durum yüksek su seviyesinde ortaya çıkmaktadır.
Çünkü Muson mevsiminde etkiyen dalgalar ekseriyetle uzun periyotludurlar ve su
seviyesi alçak olduğunda yumuşak kıyı eğiminin de yardımıyla kıyıya ulaşmadan
kırılmaktadırlar. Ancak gelgit yükseldiğinde kırılma hattı kıyıya yaklaşmakta ve
yarımadayı Batı-Güney Batı yönünde koruyan duvar üzerinde Hb=4~4.5 m olacak
şekilde kırılarak etkili olabilmektedirler (bu mertebe Tablo 5’teki IV no.lu dalga için
verilmiştir).

Dalgalar Korangi kanalına yalnızca yüksek gelgitte 700~800 m kadar girebilmekte,
daha sonra batimetri etkisi ile Güneye doğru saparak kanalın Güneyindeki Bundal
adası üzerinde kırılmaktadırlar (Şekil 6). Yarımadanın Güney-Güney Batı’ya bakan
Korangi kanalı sahili ilk 500 m’lik bant dışında neredeyse hiç dalga kuvvetine maruz
kalmamaktadır. Buradan hareketle yarımadanın bu sahilini ve Ghizri kanalı sahilini
koruyan kaplamalardaki hasarların dalga etkisiyle meydana gelmediği sonucu ortaya
çıkmaktadır.

Ek dolgu yapılmadan önceki ve yapıldıktan sonraki dalga karakteri incelendiğinde,
dolgu yapıldıktan sonra bu noktanın dalga enerjisini toplayarak keskin hatlı ve dişli
geometrisi yüzünden enerjinin yansımasına müsaade etmediği ortaya çıkmaktadır.
Dalgaların bu davranışının da yapı etrafında katı madde birikmesini tetikleyen yönde
bir etki oluşturacağı düşünülmektedir. Bu yapı ancak yüksek gelgit seviyesinde
dalgalarla etkileşime girebilmekte ve üzerinde kırılan dalgaların yükseklikleri (Tablo
5’teki IV no.lu dalga koşulunda) 2.5~3 m mertebesine ulaşabilmektedir.
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
- 375 -
Sonuç ve Öneriler
Modelleme çalışmasının uygulandığı bu haliç-delta sisteminin oldukça hassas bir
hidrodinamik denge ihtiva ettiği ve insan aktivitelerinin olumsuz etkilerine ciddi ölçüde açık
olduğu çalışma sonunda varılan ana yargıdır.
Çalışmanın işaret ettiği bulgulara göre yarımadanın Güney Batı tarafında ortaya çıkacağı
öngörülen akıntı ve dalga kaynaklı katı madde birikmesi ve sığlaşma denge konumu Şekil 7’de
güncel Google Earh uydu görüntüsünün üzerinde işaretlenmiştir. Bu öngörünün ilk kez
yapıldığı 2007 yılına ait Şekil 2’de verilen uydu görüntüsü Şekil 7 ile birlikte incelendiğinde,
sürecin tahmin edildiği doğrultuda devam ettiği görülebilmektedir. Korangi kanalı içinde
ortaya çıkan derinleşme trendi salt yarımada dolgusu veya ek dolguya bağlanamazsa da,
özellikle son 25 yılda görülen değişim bu aktivitelerin önemli bir rolünün olabileceğine işaret
etmektedir. Nitekim ek dolgu etrafındaki sedimentasyon Korangi kanalındaki akıntı rejimini
etkilemese de, katı madde kaynağını önemli ölçüde kestiği/azalttığı aşikârdır. Yine de bu
derinleşmenin sadece hidrodinamik kuvvetler ile ortaya çıkmasının pek mümkün olmadığı,
dış bir faktörün (dolguda kullanılmak üzere taban malzemesi çekilmesi gibi) önemli rol
oynamış olabileceği ihtimali ağırlık kazanmaktadır.
Şekil 7. Kıyı çizgisinin 2011 yılı itibarıyla sedimentasyon sonucu ilerlemesi ve öngörülen
denge durumu (yeşil ve kırmızı taralı alanlar).
Yarımadanın Güney-Güney Doğu kıyısındaki kaplamalarda ortaya çıkan hasarların ve dolgu
kaybının dalga etkisi sonucu meydana gelmediği anlaşılmıştır. Erozyonun, gelgit seviyesi
değişimlerine bağlı ortaya çıkan basınç gradyanının tetiklediği bir borulanma mekanizması ile
meydana gelmiş olması oldukça muhtemeldir. Zira bölgede yapılan incelemeler bu
kaplamaların filtre kuralına riayet edilmeden imal edildiğini ortaya koymuştur (Günbak ve
diğ., 2007). Bu kaplamaların filtre kuralına uygun alt tabakalarla teşkili hasarın
tekrarlanmasını engelleyecektir.
Sonuç olarak insan faaliyetlerinin kıyının hidrodinamik dengesi ile etkileşiminin sayısal
modeller yoluyla tespitinde bir örnek ortaya konmuş, bu etkileşimin en aza indirilebilmesi
hususu farklı açılardan irdelenmiştir.
- 376 -
7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu
Kaynaklar
Battjes, J.A. and Janssen, J.P.F.M., 1978 “Energy loss and set-up due to breaking of
irregular waves”, Proc. 16th ICCE, Hamburg, pp. 563-587.
Dalziel, S.B., Holford, J.M. and Hunt, G.R.,1999 “Environmental Fluid Dynamics”, The
University of Cambridge, Cambridge, UK.
Fredsoe, J. and Deigaard, R., 1992 “Mechanics of Coastal Sediment Transport”, World
Scientific, Singapore.
Günbak, A.R., Kabdaşlı, M.S., Kırca, V.Ş.Ö, Bağcı, T. ve Kaçmaz, S.E., 2007 “Hydraulic
evaluation studies for DHA waterfront works, master project report Pakistan, Karachi”, No.
0710030, Rev.0, İTÜ-ARG, İstanbul.
Halcrow International Partnership, 2006 “Karachi zone E: Waterfront Development
Numerical wave Modelling Study”, April-2006, Dubai.
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
0
File Size
1 364 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content