🗊Презентация Kiyi ve liman yapilari

KIYI VE LİMAN YAPILARI Prof. Dr. Sedat KABDAŞLI

Kıyı Mühendisliğinin Kapsamı Kıyı Çizgisinin Korunması Kıyı Arkasının Korunması Liman Oluşturulması Nehir Ağızlarının Korunması Özel Yapılar

Kıyı Mühendisliğinin Kapsamı Kıyı Çizgisinin Korunması Kıyı Duvarları Bitişik Dalgakıranlar Perdeler Kaplamalar Mahmuzlar Kum Aktarma Tesisleri

Kıyı Mühendisliğinin Kapsamı Kıyı Arkasının Korunması Kıyı Duvarları Koruyucu Kumsallar Kum Tepeleri Kaplamalar Perdeler

Kıyı Mühendisliğinin Kapsamı Liman Oluşturulması Dalgakıranlar Jetler

Kıyı Mühendisliğinin Kapsamı Nehir Ağızlarının Korunması Jetler Taban taraması

Kıyı Mühendisliğinin Kapsamı Özel Yapılar Sualtı Boru Hatları Denizden Su alma yapıları Deniz Deşarjları Açık deniz Yapıları Deniz Geçişleri

Kıyı Mühendisliğinin Kapsamı Araştırma ve veri gereksinimi 1.Dalga,akıntı ve rüzgar verilerinin analizi 2. Morfolojik değişim ( Kumlanma) 3. Çevresel Etkiler 4.Ekonomik analiz

Dalgaların Genel Özellikleri

Dalgaların Genel Özellikleri 1. Ortalama su seviyesi: Dalga profilinde altındaki alanla üstündeki alanın eşit olduğu çizgidir.   2. Dalga yüksekliği: Dalga kreti ile dalga çukuru arasındaki düşey uzaklıktır.   3. Dalga boyu: Ard arda iki dalga kreti veya iki dalga çukuru arasındaki yatay uzaklıktır.   4. Genlik: Genellikle dalga yüksekliğinin yarısına eşittir. Ortalama su seviyesinden yukarı doğru ölçülen pozitif, aşağı doğru ölçülen negatif genliktir.   5. Dalga periyodu: Ard arda iki dalga kretinin geçmesi arasındaki zaman aralığıdır.

Dalgaların Genel Özellikleri 6. Dalga cephesi: Dalga kretinden geçen yanal yöndeki çizgiye denir.   7. Dalga yönü: Dalgaların ilerlemekte oldukları yöndür.   8. Dalga ortogonali: Dalgaların ilerlemekte oldukları ve dalga cephesine dik doğrultudur.   9. Dalga yayılma hızı: Ortogonal üzerinde dalgaların ilerleme hızıdır (c).   10. Dalga grup hızı: Dalga enerjisinin yayılma hızıdır (cg).   11. Dalga enerjisi: Potansiyel ve kinetik enerjilerin toplamıdır (E).   12. Dalga enerji akısı: Dalga grup hızı ile enerjisinin çarpımına eşittir ve dalganın gücü olarak da isimlendirilir.

Dalgaların Genel Özellikleri Küçük Genlikli Dalga Teorisi  dalga yayılma hızı dalgaboyu ve periyoduna göre C=L/T

Dalgaların Genel Özellikleri

Dalgaların Genel Özellikleri

Dalgaların Genel Özellikleri

Dalgaların Genel Özellikleri

Dalgaların Genel Özellikleri

Dalgaların Genel Özellikleri En büyük dalga Hmax ve Tmax Kayıtlardan elde edilen maksimum dalga yüksekliği ve periyodudur. En büyük 1/10 dalga H1/10 ve T1/10 Dalga kayıtlarındaki toplam dalgaların en büyük %10’unun erişip aşabildiği dalga yüksekliği ve periyodudur. En yüksek %10 dalganın ortalamasıdır. En büyük 1/3 veya belirgin dalga Toplam dalgaların en büyük üçte birinin erişebildiği dalga yüksekliğidir. Kıyı mühendisliğinde en çok kullanılan karakteristik dalga yüksekliğidir. Bu dalga en yüksek %30 dalganın ortalamasıdır ve H1/3 veya belirgin dalga yüksekliği HS olarak tanımlanır. Ortalama dalga H, T Kayıtlardaki tüm dalgaların ortalaması alınarak elde edilen dalga yüksekliği ve periyodudur.

Dalgaların Genel Özellikleri Dalga histogramı. Tekil Dalga Yüksekliklerinin Dağılım Fonksiyonu (Kısa Dönem Dalga İstatistiği) Rayleigh dağılımı

Kıyı koruma Yapıları-Mahmuzlar

Uzun Dönem Dalga İstatistiği   Bir kıyı mühendisliği çalışmasında öngörülecek yapıların etkisi altında kalabileceği dalgaların uzun dönemde özelliklerinin bilinmesi gerekir. Özellikle yapıların ekonomik ömürleri içinde olabilecek dalga yüksekliklerinin bilinmesi arzu edilir. Uzun dönem dalga istatistiği çalışması iki şekilde yapılabilir: Belirgin dalga yüksekliği ile deniz şiddetini tanımlayarak bu değerin uzun dönemde değişimini incelemek. Uzun dönemde bütün dalgaları büyüklüklerine bakmaksızın ele alıp istatistiksel parametreleri belirlemek. Dalgaların uzun dönem istatistiksel özelliklerini tam ifade eden teorik bir dağılım bulunmamakla birlikte uygulamada Weibull ve Log-Normal dağılımların kullanılabileceği görülmüştür.

Weibull Dağılımı Log-normal Dağılım

Ekstrem Dalga Yüksekliği Dağılımları Dalgaların ekstrem değerleri kıyı yapılarının etkisi altında kalabilecekleri en büyük yükler ve olası hasar oranlarının belirlenmesi açısından son derece önemlidir. Ekstrem değer belli sayıda gözlemde veya belli bir zaman dilimindeki en büyük değer olarak tanımlanabilir.

Gumbel dağılımı

Basitleştirilmiş Yöntemle Dalgaların Hesabı 1.Feç Uzunluğu Efektif Feç Uzunlığu 2.Rüzgar Hızları U10=U(z) (10/z) 1/7 3. Rüzgar Gerilme Faktörü Ua= 0.71 U 1/23

Derin Sularda Dalga Tahmini Gelişmekte Olan Deniz Durumu Gelişmiş Deniz durumu

Derin Sularda Dalga Tahmini

Derin Sularda Dalga Tahmini

Derin Sularda Dalga Tahmini

Dalgaların kıyı Yakınlarındaki Özellikleri

Kıyı koruma Yapıları-Mahmuzlar

Kıyı koruma Yapıları-Mahmuzlar

Kıyı koruma Yapıları-Mahmuzlar

Kıyı koruma Yapıları-

Kıyı koruma Yapıları-

Kıyı koruma Yapıları-

Kıyı koruma Yapıları-

Kıyı koruma Yapıları-

Kıyı koruma Yapıları-

DALGAKIRANLAR YAPILIŞ AMAÇLARI 1- En önemli amaç kıyıyı dalga etkilerine karşı koruma altına almaktır. 2- Dalgakıranların ikinci yapılış amacı liman ve kanal girişlerinde katı madde yığılmasını önleyerek tarama ihtiyacını minimuma indirmektir. 3- Dalgakıranlar rıhtım yaratmak amacı ile de inşa edilirler. Böylece kıyıda sınırlı olan rıhtım boyu uzatılmış ve liman kapasitesi arttırılmış olur. 4- Dalgakıranların son yapılış amacı kıyıdaki akıntıları yönlendirmektir.

DALGAKIRANLAR DALGAKIRAN TİPLERİ 1. Dökme Taş Dalgakıranlar Dökme tabii blok dalgakıranlar Dökme yapay blok dalgakıranlar Düzenli yerleştirilmiş dökme taş dalgakıranlar Asfaltla güçlendirilmiş dalgakıranlar 2. Monolitik Dalgakıranlar Yerinde yapım düşey yüzlü dalgakıranlar Kesonlar Eğimli yüzeyli monolitik dalgakıranlar Geçirimli yüzeyli dalgakıranlar Yüzeyi dökme taşlı monolitik dalgakıranlar Kompozit dalgakıranlar 3. Yüzen Dalgakıranlar

DALGAKIRANLAR

ŞEVLİ DALGAKIRANLARIN BOYUTLANDIRMA ESASLARI Boyutlandırmada Ana Elemanlar a) Kret kotu b) Şev eğimleri c) Arka şev ve kret için tabaka kalınlığı ve boyutları d) Ana koruma tabakasının üst seviyesi e) Ana koruma tabakasının alt seviyesi f) Ana koruma tabakasının tipi ve ölçüleri g) Topuk boyutları ve taş ölçüleri h) Filtre tabakasının üst seviyesi i) Filtre tabakasının taş boyutları j) Çekirdek malzeme ihtiyacı

ŞEVLİ DALGAKIRANLARIN BOYUTLANDIRMA ESASLARI a) Fonksiyonel gereksinimleri b) Hidrolik stabilite c) Malzeme temini d) Yapılabilirlik e) Geoteknik stabilite

ŞEVLİ DALGAKIRANLARIN BOYUTLANDIRMA ESASLARI Dalga Tırmanması Dalgaların tırmandığı en son noktanın sakin su seviyesinden yüksekliğine ise tırmanma yüksekliği adı verilir. Tırmanma yüksekliği dalga yüksekliği ve periyodu, şev eğimi, pürüzlülük, porozite, topuk su derinliği ve yapı önündeki deniz tabanı eğiminin bir fonksiyonudur

ŞEVLİ DALGAKIRANLARIN BOYUTLANDIRMA ESASLARI

ŞEVLİ DALGAKIRANLARIN BOYUTLANDIRMA ESASLARI Kret Kotu ve Genişliği Genel olarak şevli dalgakıranın yüksekliği yani kret kotu 1.0-1.5Hs değeri kadar sakin su seviyesinden yukarıda seçildiğinde dalga aşmayacak kabul edilir.

ŞEVLİ DALGAKIRANLARIN BOYUTLANDIRMA ESASLARI Beton Üst Yapı veya Dalga Perdesi Şevli dalgakıranın kret kotu azaltılmak istendiğinde veya kretin liman için kullanılması amacıyla kretten yol geçirilebilmesi gibi gerekler dolayısıyla şevli dalgakıranların üst kısmına bir beton yapı inşa edilir. Dalga perdesine etki eden şok dalga kuvveti,

ŞEVLİ DALGAKIRANLARIN BOYUTLANDIRMA ESASLARI Koruma Tabakasının Derinliği ve Kalınlığı

ŞEVLİ DALGAKIRANLARIN BOYUTLANDIRMA ESASLARI Koruma Tabakasının Altındaki Filtre Malzemesi Koruma tabakasının hemen altında çekirdek tabakası ile arada bir filtre bölgesi bulunmaktadır. Bu tabakanın amacı dalga etkisi ile çekirdek bölgesindeki ince malzemenin yıkanmasını önlemektir.

Dalgakıran Tipinin ve Yerinin Seçimi Tip Seçimi Özel koşullarda uygulanabilecek özel tip dalgakıranların dışında genel olarak klasik dalgakıranlar şevli, düşey yüzlü veya kompozit olarak inşa edilirler. Dalgakıran tipinin seçiminde kararı etkileyen bir çok faktör bulunmaktadır ve seçimi yapmak için oldukça büyük deneyim gereklidir. Bununla beraber dalgakıran tipi; Taş blokların sağlanma olanaklarına Su derinliğine (d) Belirgin dalga yüksekliği veya proje dalga yüksekliğine (Hs) bağlıdır. Eğer tabii taş bloklar makul bir fiyata ve yeterince sağlanabiliyorsa tip seçimi şu şekilde yapılabilir: Hs < 3m üst yapısız dalgakıran kullanılabilir. Hs < 3m, d > 20m ise üst yapılı şevli dalgakıran kullanılabilir. 3m < Hs < 6m ve d > 20m ise üst yapılı şevli dalgakıran kullanılabilir.   Bu seçimde tabii taş blok yerine yapay bloklar da kullanılabilir. Düşey yüzlü dalgakıran kullanılabilmesi durumunda ise aşağıdaki gibi seçim yapılabilir:   d < 15m ise düşey yüzlü dalgakıran d > 15m ise kompozit dalgakıran kullanılabilir.  

Dalgakıran Tipinin ve Yerinin Seçimi Yer Seçimi Dalgakıranları amaçları yerine getirecek şekilde çok çeşitli olarak planda yerleştirmek mümkündür. Bununla beraber aşağıdaki noktalara dikkat etmek maliyeti düşürmek, yapımı kolaylaştırmak açısından yerinde olacaktır. Dalgakıranın boyu mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Dalgakıran boyunca su derinliği mümkün olduğunca az ve sabit olmalıdır. Böylece büyük ölçüde malzeme tasarrufu ve tasarım kolaylığı sağlanır. Taşlar mümkün olduğunca kısa mesafeden sağlanmalıdır. Taş ocağı yeterince büyük bloklar verebilmelidir. Dalgakıran boyunca taban malzemesi çok zayıf olmamalıdır. Aksi halde dalgakıran büyük oturmalara maruz kalır ve stabil olmaz. Eğer şevli yapılamıyorsa düşey yüzlüler için beton fabrikası ve benzeri diğer ekipmanların mavcut olması gerekir.

Şevli Dalgakıranların Stabilitesi Stabilitenin Tanımı Kıyı yapılarının stabilitesini tanımlamakta fayda vardır. Dalgakıran, kıyı duvarları gibi yapılar genellikle ufak bir hasarı gözönüne alınarak boyutlandırılır. Hasar kullanılan blokların yerdeğiştirmesi olarak tanımlanır. Bu tip bir yaklaşım statik stabilite yaklaşımıdır. Daha ekonomik olan ise yapının daha küçük ve hafif elemanlardan oluşmasıdır. Bu durumda yapıda etkiler altında bir profil oluşur. Bu ise dinamik stabilite kavramıdır

Şevli Dalgakıranların Stabilitesi Hasar Nedenleri 1- Dalga verilerinin eksikliği nedeniyle a ) Model deneyleri yetersiz b) Taş bloklar yeterli ağırlıkta değil 2- Blokların altındaki tabakalar yeterli ölçü ve dağılımda değil 3- Dalgakıranların üstündeki yapılar çok ağır olduğundan dalgakıranın üst kısmının dağılması. 4- Topuk kısmı yetersizliği 5- Blokların kendisinin yeterli yapısal dirence sahip olmaması

Şevli Dalgakıranların Stabilitesi 1. <2.0 olduğunda kırılan dalgalar dolayısıyla tamamen yıkılma. 2. Dalganın hareketi nedeniyle blokların kaldırılması. 3. Özellikle dik şevlerde tamamen şevin kayması. 4. Bazı durumlarda blokların küçük hareketlere başlamaları ve bunların giderek artarak stabilitenin bozulması. 5. Dalga perdesinin altının ayrılması. 6. Dalganın aşması sonucu iç şevin bozulması. 7. Çekirdek malzemesinin çok kaba olması nedeniyle suyun dalgakıran içinde yükselerek yıkanmaya yol açması. 8. Topuk erozyonu. 9. Taban malzemesinin yetersizliği. 10. Malzemenin kötülüğü 11. Kötü işçilik

Şevli Dalgakıranların Stabilitesi 1. <2.0 olduğunda kırılan dalgalar dolayısıyla tamamen yıkılma. 2. Dalganın hareketi nedeniyle blokların kaldırılması. 3. Özellikle dik şevlerde tamamen şevin kayması. 4. Bazı durumlarda blokların küçük hareketlere başlamaları ve bunların giderek artarak stabilitenin bozulması. 5. Dalga perdesinin altının ayrılması. 6. Dalganın aşması sonucu iç şevin bozulması. 7. Çekirdek malzemesinin çok kaba olması nedeniyle suyun dalgakıran içinde yükselerek yıkanmaya yol açması. 8. Topuk erozyonu. 9. Taban malzemesinin yetersizliği. 10. Malzemenin kötülüğü 11. Kötü işçilik

Şevli Dalgakıranların Stabilitesi 1. <2.0 olduğunda kırılan dalgalar dolayısıyla tamamen yıkılma. 2. Dalganın hareketi nedeniyle blokların kaldırılması. 3. Özellikle dik şevlerde tamamen şevin kayması. 4. Bazı durumlarda blokların küçük hareketlere başlamaları ve bunların giderek artarak stabilitenin bozulması. 5. Dalga perdesinin altının ayrılması. 6. Dalganın aşması sonucu iç şevin bozulması. 7. Çekirdek malzemesinin çok kaba olması nedeniyle suyun dalgakıran içinde yükselerek yıkanmaya yol açması. 8. Topuk erozyonu. 9. Taban malzemesinin yetersizliği. 10. Malzemenin kötülüğü 11. Kötü işçilik

Şevli Dalgakıranların Stabilitesi Blok Ağırlıklarının Belirlenmesi Günümüzde en çok kullanılan Hudson formülüdür Burada: W : Taş blokların ağırlığı [kg] γt : Taşın birim hacim ağırlığı [kg/m3] H : Proje dalga yüksekliği [m] Sr = (γt/γ) α : Şev açısı KΔ : Stabilite katsayısıdır.

Tanımlar Liman: Korunmuş bölgelerde eğer gemilerin çeşitli ihtiyaçları karşılanıyorsa, bakım ve onarımları yapılıyor ve inşa edilebiliyorsa ve depolama imkanları mevcutsa bu tip bölgelere liman adı verilir Barınak: Gemiler ve küçük tekneler (yatlar, balıkçı tekneleri vb.) dalga ve akıntı etkilerine karşı korunmak amacıyla korunmuş bölgeler ararlar. Bu tip tabii veya yapay olarak korunmuş bölgelere barınak adı verilir. Hinterland: Herhangi bir ticari limanın büyüklüğünü ve yerini belirleyen en önemli parametrelerden biri söz konusu limanın hizmet verdiği ve etkilediği bölgedir. Yanaşma yeri: Dalgakıran:

Tanımlar

Tanımlar Manevra alanı ve Demirleme Alanı: Liman içindeki korunmuş su bölgesinden gemilerin hareket ettikleri yolların dışında limana gelen gemilerin yanaşmak için manevra yaptıkları özel alanlardır. a.Gemilerin kendilerinin manevra yapması durumu: Bu durumda manevra alanının minimum yarıçapı aşağıdaki şekilde hesaplanır: b.Yardımcı römorklarla manevra yapılması durumu: Bu durumda ise Rm değeri aşağıdaki ifade ile bulunabilir:

Liman çeşitleri Ticari limanlar a1) Kuru yük limanları a2) Kargo limanları a3) Ro-Ro limanları a4) Container limanları a5) Endüstri limanları a6) Petrol limanları Askeri limanlar Gemi yapım ve onarım limanları Balıkçı barınakları Yat limanları

Liman yeri seçimi Liman yeri seçiminde göz önüne alınacak kriterler Bölgedeki oşinografik koşullar: Dalga iklimi ve akıntı durumu detaylı irdelenerek karara temel olacak veriler elde edilir. Liman yapılacak kıyı boyunca oluşan katımadde hareketinin yönü, miktarı ve zamanla değişimi belirlenir. Topoğrafik ve hidrografik koşullar araştırılır. Limanın etkili ve yeterli olabilmesi için liman yerinde kıyı çizgisinin gerisinde yeterli boyutlarda bir kara alanı ve kıyı çizgisinin deniz tarafında ise tarama maliyetini arttırmamak için yeterli su derinliği olması gerekir. Jeolojik durum ve temel koşullar belirlenir. Gerek kara tarafında, gerekse deniz tabanında liman yapılarının ağır yükünü taşıyabilecek bir jeolojik yapının bulunması gerekir. Ulaşım imkanlarının araştırılması gerekmektedir. Bölgede ana ulaşım yollarına yakınlıkta liman yeri için bir tercih sebebi olmaktadır.

LİMANIN ANA ELEMANLARI Liman giriş ağzı Manevra alanı Demirleme alanı Rıhtımlar. Bunlar kıyıya paralel olan ve üzerlerinde bir veya daha çok yanaşma yeri olan yapılardır. İskeleler. Kıyıya dik olarak yapılan ve yanaşma yerlerine sahip yapılardır. Terminaller. Bir veya daha çok yanaşma yerinden oluşan ve belli bir taşıma tipine hizmet eden liman kısımlarıdır.    

Tanımlar LİMAN GİRİŞ AĞZININ BOYUTLANDIRILMASI Liman giriş ağzının derinliği limana girebilecek en büyük geminin liman ağzında oluşabilecek en yüksek dalga koşulları altında rahatlıkla geçebileceği kadar olmalıdır. Dg : Liman giriş ağzı derinliği [m] t : En büyük geminin tam yüklü iken su kesimi [m] Hmax : Liman giriş ağzındaki maksimum dalga yüksekliği [m]  

Limanların Genel Özellikleri

Limanların Genel Özellikleri

Limanların Genel Özellikleri

Limanların Genel Özellikleri

Limanların Genel Özellikleri

Limanların Genel Özellikleri

Limanların Genel Özellikleri

Limanların Genel Özellikleri