7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
1/55
KARADENZ TEKNK NVERSTES
MHENDSLK FAKLTES
NAAT MHENDSL BLM
KIYI VE LMAN YAPILARI
Do. Dr. Murat hsan KMRC
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
2/55
1. KIYI MHENDSLNDE TEMEL KAVRAMLAR
1.1. Dalga Profili
Tabiattaki dalgalar, olduka karmak yapdadr. Ancak, incelemeyi basitletirmek iin, idealizeedilmi "sins dalgas" kavramndan yararlanlr (ekil 1.1).
H
L
z
x
a
a
deniz taban
C
durgun su seviyesi
h
ekil 1.1 Sins dalgasnn tanm
Sins dalgasnda, dalga ekli veya profili, durgun su seviyesinden dey mesafenin (), zamann (t)
ve yerin (x) fonksiyonu olarak tanmlanr:
T
t
L
x2aSin (1.1)
Burada; baml deiken dalga profilini, x ve t bamsz deikenleri, (yer ve zaman) temsil
etmektedir. L, T ve a ise dalga parametreleridir. Balca dalga parametreleri unlardr:
Su Derinlii (d): Durgun su seviyesi ile deniz taban arasndaki dey uzaklktr.
Dalga Tepesi ve dalga ukuru: Dalga profilinin en st ve en alt noktalar,
Dalga Genlii (a): Durgun su seviyesinden dalga tepesine (veya ukuruna) kadar olan dey
uzaklktr.
Dalga Ykseklii (H): Dalga ukuru ile dalga tepesi arasndaki dey mesafedir (H=2a).
Dalga Boyu (Uzunluu) (L): Birbirini izleyen iki dalga tepesi veya ukuru arasndaki yatay
uzaklktr.
Dalga Periyodu (T): Sabit bir noktadan geen artarda iki tepe veya ukurun gemesi iin gerekliolan sredir.
Dalga Frekans (f): Birim zamanda bir noktadan geen dalgalarn saysdr (f=1/T).
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
3/55
Dalga Diklii (S):Dalga yksekliinin uzunluuna orandr (S=H/L).
Dalgalarn derin denizden kyya yaklama ynlerine gre birbirine dik dalga cephesi ve dalga
ortagonali (dalga diki) ekil 1.2'de grlmektedir.
ekil 1.2 Dalga cephesi ve dalga ortogonali
Dalga Ortogonali: Dalgann kyya doru hareket dorultusudur.
Dalga Cephesi: Dalga hareket ynne dik olan ve dalga srtlarnn birletirilmesiyle elde edilen
dorultudur.
1.2. Ksa Periyotlu Dalgalar (T < 30 s)
Denizde grlen rzgr dalgalar ile l deniz dalgalarnn (swell) periyotlar genellikle 3-20 s
arasndadr. Rzgr dalgalar, rzgar hznn, 1 m/s'lik kritik hz atklarnda ak deniz zerinde
oluurlar. Dalga oluumunun ilk aamasnda, uzunluu 5-10 cm, ykseklii 1-2 cm ve kendiliinden
oluan rpntlar gzlenir. Rzgarn devam etmesi ile bunlarn ykseklikleri, periyotlar ve uzunluklar da
artar; rzgr hzna, frtna sresine ve kabarma uzunluuna (fe) ve su derinliine bal olarak
maksimum bykle ularlar. rnein Karadeniz'de oluan dalgalarn periyotlar; 4 ile 12 s arasnda
deimektedir. Bu deerler; geldii yne (fe deeri), sreye ve rzgar hzna bal olarak ok deiir.
1.3. Uzun Periyotlu Dalgalar
Periyotlar 30 s ile birka saat arasnda olan dalgalar, "periyodik dalgalar" olarak bilinir.
Uzunluklar fazla (kyda birka km'den, okyanuslarda 100 km'ye kadar) ve ykseklikleri az olduundan
(okyanuslarda birka dm olup 10 m su derinliinde fark edilmezler), sadece ky boyunca
gzlenebilmektedirler. Bu tip dalgalara rnek olarak sismik faaliyetler sonucu ortaya kan tsunami
gsterilebilir. zellikle sismik faaliyetlerin youn olduu Pasifik okyanusunda 10 m'den daha byk
tsunamiler, Japonya'y, Hawaii'yi ve Dnyann bir ok ky yresini tehdit edebilmektedir. Uzun periyotlu
dalga hareketine bir dier rnek ise liman rezonansdr (harbour resonance). Ayn dnya etrafndaki
dnyle ortaya kan gel-git (med-cezir) dalgalar (tide) ile byk frtnalardan sonra ortaya kan
frtna kabarmalar da uzun sreli dalgalardr.
Dalga cephesi
ortogonalDalgacephesi
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
4/55
1.4. Dalgalarn Snflandrlmas
Deniz dalgalar, eitli kriterlere gre snflandrlabilir. Bu snflandrma, 5 deiik ekilde
yaplabilir:
a. Su derinliine bal olarak:
Dalgalar, su derinliine gre aadaki gibi snflandrlabilir. ekil 1.3te su tanecik
yrngelerinin herbir blge iin aldekiller grlebilir.
Derin Su : d/L 1/2
Ara Derinlik : 1/25 < d/L < 1/2 (gei derinlii)
S Su : d/L 1/25
ekil 1.3 Su taneciklerinin yrngeleri
b. Dalga yksekliine bal olarak:
Dalga ykseklii sonsuz kk ise: H / L 0 ve H / d 0
H/L ile kyaslanarak H2/L2 mertebesindeki terimler ihmal edilebilir. Doadaki dalgalarn dalga
diklii, H/L 0.02 - 0.06 arasndadr. Bu kk deerler nedeniyle dalgalar linearize etmenin (dzgn
biimlerde varsaymann) iyi bir yaklam olduu dnlebilir. Bu ekilde tanmlanan dalgalara; "Kk
Genlikli Dalgalar, Lineer Dalgalar, Sinzoidal Dalgalar, Basit Harmonik Dalgalar, Airy Dalgalar veya
Birinci Derece Dalgalar" gibi isimler verilmektedir. Dalga ykseklii su yksekliiyle kyaslanabilecek
byklkte ise (ayn mertebedense) bu dalgalara "Yksek Dalgalar" denir.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
5/55
c. Ykseklik, boy ve derinlie bal olarak:
Dalga ykseklii, boyu ve su derinlii (H, L, d), boyutsuz bir say oluturacakekilde ifade edilebilir.
Bu ekilde inceleme kolaylar. Sz edilen sayya "Ursell Says"veya "Stokes Parametresi" denir.
3
2
d
LHU
(1.2)
Bu say, eer belli bir deerden kk ise dalga hareketi "Stokes Teorisi" ile iyi birekilde aklanabilir
ve bylece "Stokes Dalgalar"ndan sz edilebilir. Limit durumda (u
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
6/55
dalgalar, kyya belli bir a ile gelirler ve krlan dalgalarn momentumu sonucu kyya paralel bir aknt
olutururlar. Bu tip akntya "kyya paralel aknt" ad verilir. te bu akntlar sonucu oluan sediment
(kat madde) hareketi ile ask halinde krlma blgesi ierisine getirilen malzeme birikir.
Tablo 1.1 Dalgalar, sebepleri ve periyotlar
Dalga smi reten Kuvvet Periyot
Rzgar dalgas (wind wave) Rzgar kayma gerilmesi (5-15) sn
l deniz dalgas (swell) Rzgar kayma gerilmesi 30 sn
Liman rezonans (harbor resonance) Tsunami (2-40) sn
Tsunami Yer sarsnts (5-60) sn
Gel-git (tide) Ay ve gnein ekimi (12-24) saat
Frtna kabarmas (storm surge) Atmosfer - su ktlesi etkileimi (1-30) gn
1.6. Temel Dalga Parametreleri
Dalga profilinin (ekil 1.2) iyi tannmas iin dalgay oluturan parametrelerin ve bunlarn
arasndaki bantlarn bilinmesi gerekir. Temel dalga parametreleri unlardr: Dalga ykseklii (veya
genlii), dalga periyodu (veya boyu) ve su derinlii. Derin denizdeki su derinlii dalga hareketini
etkilemez. Bu zel durum iin temel dalga parametreleri dalga ykseklii ve dalga periyodudur. Bu temel
parametreler yardmyla dalga hareketinin tm zellikleri ortaya konulabilir. Dalga boyu (L), hz (C) ve
periyodu (T) aras
nda,
22 22tanh 1.5613 tanh(4.0243 / )
2
gT dL T d T
L
(1.3)
T
LC (1.4)
eklinde bir iliki vardr. L deikeni hem solda hem de sada yer aldndan verilen T ve d yardmyla L'yi
hesaplayabilmek iin tatonman yapmak gerekir (zmler, grafikler ve tablolar eklinde dzenlenmitir).rnein arlk dalgas tablolar (GWT) bu maksatla kullanlabilir. Eitliin sandaki ifade yaklak deer
vermektedir. Ayrca, aadaki denklem yaklak %1.5 hata ile istenilen derinlikteki dalga boyunun
belirlenmesinde kullanlabilir.
485,0
0
0 ))L
d5,5(tanh(LL (1.5)
Derin Deniz Snr: Su derinliinin dalga boyuna orannn (d/L) 1/2 olduu su derinliine "derin deniz
snr" denir. Derin deniz snrndan derindeki blgeler "derin deniz", ky tarafndaki blgeler ise "ssu"
olarak adlandrlr. Derin denizdeki dalga parametreleri "0" indisi ile gsterilir. Derin denizde tanh(2d/L)
1 alnabilir. Bu durumda 2.3 eitliinden, derin deniz dalga boyu ve hz,
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
7/55
22
0 T56.12
TgL
(1.6)
T56.1
2
TgC0
(1.7)
olarak hesaplanr. Dalga periyodu sabittir.
1.7. Dalgalarn Deiime Uramas (Dalga Transformasyonu)
Dalgalar, derin sulardan kyya doru hareketleri srasnda taban topografyas, adalar, dalgakranlar,
vb. nedenlerle deiime urarlar. Bylece, dalgalarn ykseklii, uzunluu, hz ve yn deiebilir,
periyodu ise sabit kalr. Sonuta belli bir derinlie geldiklerinde dengelerini kaybederek krlrlar.
Eer dalga hareketi bir yatay dzlem iinde dnlrse sabit fazl bir eri olan "dalga cephesi"
ayrt edilebilir. Dalga cephesi, pei sra tepe noktalarnn birletirilmesiyle yatay dzlemde bir eri ile
gsterilebilir. Dalga yaylma yn ise, dalga cephesine dik ynde "dalga ortogonalleri" ile
tanmlanmaktadr. Dalga cephesi, ortogonal ynnde C hz ile yaylr. Ak denizde retilen dalgalar,
kyya doru ilerlerken derin deniz snrndan (d/L0=0.5) itibaren aadaki deiikliklere maruz kalr.
1.7.1. Dalga Slamas (Shoaling)
Dalgalar, taban srtnmesi nedeniyle slamaya maruz kalr. Slama sonucu dalga yksekliiak denizden itibaren azalmaya balar, ancak ok s blgelerde dalga ykseklii artar. Slama
etkisiyle dalga yksekliinde oluan deiim, "slama katsays" (Ks) ile ifade edilir. Herhangi bir
noktadaki dalga ykseklii yle belirlenir:
sr0 KKHH (1.8)
Burada H ve H0, ilgili noktadaki ve derin denizdeki dalga ykseklikleri, Kr ve Ks ise sapma ve slama
katsaylardr. Sapma katsays bir sonraki blmde incelenecektir. Slama katsays ise ylehesaplanr:
5.05.0
s)L/d4sinh(
L/d41
L
d2tanhK
(1.9)
1.7.2. Dalga Sapmas (Refraction)
Dalgalarn tabana temas etmeleri sonucu dalga sapmas oluur. Dalgalar gei blgesine(1/25
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
8/55
hareket eder ve dalga cephesinin taban konturlarna paralel duruma gelmesini salar. Dalga sapmas, u
iki nedenle ok nemlidir:
a) Dalga yksekliinin artmasna veya azalmasna neden olur,b) Krlma annda dalgalarn yaklama asn kontrol eder.
Periyodu T olan bir dalga iin 1.6 ve 1.7 eitlikleriyle hesaplanan L0 ve C0 deerleri, en byk dalga boyu
ve dalga hz deerlerdir. Su derinliinin azalmasna bal olarak dalga hz ve boyundaki azalma,
L
d2tanh
L
L
C
C
00
(1.10)
eklinde hesaplan
r. Herhangi iki nokta aras
nda ise aa
daki hali al
r.
)L/d2tanh(
)L/d2tanh(
L
L
C
C
11
22
1
2
1
2
(1.11)
Snell Yasas: Dalga sapmas diyagramlarnn izilmesinde kullanlan ve ismine "Ortogonal Yntem"
denen yntem, Snell Yasas'na bal olarak gelitirilmitir (ekil 1.4). ekilde grld gibi d0'dan d1'e
(d0>d1) ani den bir basamaktan geen bir dalga gz nne alalm. BE izgisi, basama gstermektedir.
T periyodunda ve tepe izgisi zerinde bulunan bir A noktas
, C0 h
z
ile L0 yolunu kat ederek B'yegidecektir. Ayn zamanda E noktas da C1 hz ile (C1
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
9/55
Sin0=L0/BE, Sin1=L1/BE (1.12)
)L/d2tanh(
)L/d2tanh(
C
C
L
L
Sin
Sin
00
11
0
1
0
1
0
1
(1.13)
yazlabilir. Bu, Snell Yasasdr ve dalga refraksiyonunun hesab iin temel denklemdir. Taban e derinlik
erilerinin (konturlarn) dz ve kyya paralel olmas ve dzensiz halde olmas durumlarnda dalga
sapmas aadaki gibi olur:
a. Dz Paralel Konturlar zerindeki Dalga Sapmas :
Denizlerde derinlik deiimi basamaklar eklinde olmayp dzgn ve yava olmaktadr. Dalga
sapmas hesabnda derinlik konturlar, d/L0 = 0.5, 0.4, vb gibi rlatif derinliklere gre hesaplanr. Derinlik
deiimleri, orta konturlardaki basamaklar olduu varsaylarak, Snell Yasas'nn, her adm iinuygulamas yaplr. rnein d1 ve d2 su derinliklerinde (d1>d2) eitliku ekilde yazlr:
)L/d2tanh(
)L/d2tanh(
C
C
L
L
Sin
Sin
11
22
1
2
1
2
1
2
(1.14)
ekil 1.6dan de grld gibi dalga srt izgileri (dalga cephesi) taban konturlarna paralel
olurken dalga ortogonallar dik konum alrlar. Sapma deiimleri, orta konturlarda gz nne alnr.
Bunun sonucunda x uzunluu sabit kalrken dikine uzaklklar artmaktadr. 1 ve 2 blgeleri iin;
Blge No:0 d/L0=0.5
Blge No:1 d/L0=0.4
Blge No: 2 d/L0=0.3
Blge No: 3 d/L0=0.2
Blge No:4 d/L0=0.1Dalga
KIYI ZGS ortogonalleri
ekil 1.6 Dz Paralel Konturlar zerinde Dalga Sapmas
B1L1
x
B2 L2x
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
10/55
11 1 1B
BCos xCos (1.15)
22 2 2B
BCos xCos
x (1.16)
0.5 0.5
1 1
2 2
r
B CosK
B Cos
(1.17)
yazlabilir. Burada Kr sapma (refraksiyon) katsaysdr. 2 blgesindeki dalga cephesinin kyyla yapt2
as Snell Yasas'ndan (1.18 eitlii) yle hesaplanr:
2
2
11
2 2
1 11
2
2
Arc
L
LSin Arc
d L
d LSinsin sin
tanh /
tanh( / )(1.18)
NOT :1>2 olduundan, Cos1
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
11/55
Burada, H, difraksiyona maruz kalm dalga ykseklii, Kd difraksiyon katsays ve Hi gelen dalga
yksekliidir.
ekil 1.7 Dalgalarn Bir Engel Etrafnda Krnm
Bir dalgakran sonucu oluan krnm katsaylar Tablo 1.2'de verilmitir. Bu tabloda; 0 ve ,
srasyla, gelen dalgann uzantsnn ve krnm katsays istenen noktann dalgakranla yapt alar, r,
krnm katsays istenen noktann dalgakran ucuna (mzvarna) uzakl ve L, dalgakran mzvarndaki
dalga uzunluudur(ekil 1.8).
ekil 1.8 Dalga krnm terimlerinin tanm
1.7.4. Dalga Yansmas (Reflection)
Dalgalar, bir engel ile karlatklarnda dalga yansmas oluur. Engeller, kydaki dik kayalklar,
deniz tabanndaki ani ykseliler, kumsal eimi vb ekilde doal olabildii gibi, ky duvarlar,
dalgakranlar vb gibi yapay mhendislik yaplar eklinde de olabilir. Yansyan ve ilerleyen dalga
ykseklikleri arasndaki orana yansma katsays (Cr) ad verilir:
i
rr
HHC (1.20)
Dalgakran
Glge Blge
Ky izgisi
Gelen dalga ortog.
Gelen dalga cephesiDifraksiyona uram dalga
Q0Qr
Dalga Yn
M
Dalgakran
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
12/55
Tablo 1.2 Krnm katsaylar (tek dalgakran durumunda)
r/L0
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
0= 150
0,49 0,79 0,83 0,90 0,97 1,01 1,03 1,02 1,01 0,99 0,99 1,00 1,00
1 0,38 0,73 0,83 0,95 1,04 1,04 0,99 0,98 1,01 1,01 1,00 1,00 1,00
2 0,21 0,68 0,86 1,05 1,03 0,97 1,02 0,99 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
5 0,13 0,63 0,99 1,04 1,03 1,02 0,99 0,99 1,00 1,01 1,00 1,00 1,00
10 0,35 0,58 1,10 1,05 0,98 0,99 1,01 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
0= 300
0,61 0,63 0,68 0,76 0,87 0,97 1,03 1,05 1,03 1,01 0,99 0,95 1,00
1 0,50 0,53 0,63 0,78 0,95 1,06 1,05 0,98 0,98 1,01 1,01 0,97 1,00
2 0,40 0,44 0,59 0,84 1,07 1,03 0,96 1,02 0,98 1,01 0,99 0,95 1,00
5 0,27 0,32 0,55 1,00 1,04 1,04 1,02 0,99 0,99 1,00 1,01 0,97 1,00
10 0,20 0,24 0,54 1,12 1,06 0,97 0,99 1,01 1,00 1,00 1,00 0,98 1,00
0= 450
0,49 0,50 0,55 0,63 0,73 0,85 0,96 1,04 1,06 1,04 1,00 0,99 1,00
1 0,38 0,40 0,47 0,59 0,76 0,95 1,07 1,06 0,98 0,97 1,01 1,01 1,00
2 0,29 0,31 0,39 0,56 0,83 1,08 1,04 0,96 1,03 0,98 1,01 1,00 1,00
5 0,18 0,20 0,29 0,54 1,01 1,04 1,05 1,03 1,00 0,99 1,01 1,00 1,0010 0,13 0,15 0,22 0,53 1,13 1,07 0,96 0,98 1,02 0,99 1,00 1,00 1,00
0= 600
0,40 0,41 0,45 0,32 0,60 0,72 0,85 1,13 1,04 1,06 1,03 1,01 1,00
1 0,31 0,32 0,36 0,44 0,57 0,75 0,96 1,08 1,06 0,98 0,98 1,01 1,00
2 0,22 0,23 0,28 0,37 0,55 0,83 1,08 1,04 0,96 1,03 0,98 1,01 1,00
5 0,14 0,15 0,18 0,28 0,53 1,01 1,04 1,05 1,03 0,99 0,99 1,00 1,00
10 0,10 0,11 0,13 0,21 0,52 1,14 1,07 0,96 0,98 1,01 1,00 1,00 1,00
0= 750
0,34 0,35 0,38 0,42 0,50 0,59 0,71 0,85 0,97 1,04 1,05 1,02 1,00
1 0,25 0,26 0,29 0,34 0,43 0,56 0,75 0,95 1,02 1,06 0,98 0,98 1,00
2 0,18 0,19 0,22 0,26 0,36 0,54 0,83 1,09 1,04 0,96 1,03 0,99 1,00
5 0,12 0,12 0,13 0,17 0,27 0,52 1,01 1,04 1,05 1,03 0,99 0,99 1,00
10 0,08 0,01 0,10 0,13 0,20 0,52 1,14 1,07 0,96 0,98 1,01 1,00 1,00
0= 900 0,31 0,31 0,33 0,36 0,41 0,49 0,59 0,71 0,85 0,96 1,03 1,03 1,00
1 0,22 0,23 0,24 0,28 0,33 0,42 0,56 0,75 0,96 1,07 1,05 0,99 1,00
2 0,16 0,16 0,18 0,20 0,26 0,35 0,54 0,69 1,08 1,04 0,96 1,02 1,00
5 0,10 0,10 0,11 0,13 0,16 0,27 0,53 1,01 1,04 1,05 1,02 0,99 1,00
10 0,07 0,07 0,08 0,09 0,13 0,20 0,52 1,14 1,07 0,96 0,99 1,01 1,00
0= 1050
0,28 0,28 0,29 0,32 0,35 0,41 0,49 0,59 0,72 0,85 0,97 1,01 1,00
1 0,20 0,20 0,24 0,23 0,27 0,33 0,42 0,56 0,75 0,95 1,06 1,04 1,00
2 0,14 0,14 0,13 0,17 0,20 0,25 0,35 0,54 0,83 1,08 1,03 0,97 1,00
5 0,09 0,09 0,10 0,11 0,13 0,17 0,27 0,52 1,02 1,04 1,04 1,02 1,00
10 0,07 0,06 0,08 0,08 0,09 0,12 0,20 0,52 1,14 1,07 0,97 0,99 1,00
0= 1200
0,25 0,26 0,27 0,28 0,31 0,35 0,41 0,50 0,60 0,73 0,87 0,97 1,001 0,18 0,19 0,19 0,21 0,23 0,27 0,33 0,43 0,57 0,76 0,95 1,04 1,00
2 0,13 0,13 0,14 0,14 0,17 0,20 0,26 0,36 0,55 0,83 1,07 1,03 1,00
5 0,08 0,08 0,08 0,09 0,11 0,13 0,16 0,27 0,53 1,01 1,04 1,03 1,00
10 0,06 0,06 0,06 0,07 0,07 0,09 0,13 0,20 0,52 1,13 1,06 0,98 1,00
0= 1350
0,24 0,24 0,25 0,26 0,28 0,32 0,36 0,42 0,52 0,63 0,76 0,90 1,00
1 0,18 0,17 0,18 0,19 0,21 0,23 0,28 0,34 0,44 0,59 0,78 0,95 1,00
2 0,12 0,12 0,13 0,14 0,14 0,17 0,20 0,26 0,37 0,56 0,84 1,05 1,00
5 0,08 0,07 0,08 0,08 0,09 0,11 0,13 0,17 0,28 0,54 1,00 1,04 1,00
10 0,06 0,06 0,06 0,06 0,07 0,08 0,09 0,13 0,21 0,53 1,12 1,05 1,00
0= 1500
0,23 0,23 0,24 0,25 0,27 0,29 0,33 0,38 0,45 0,55 0,68 0,83 1,00
1 0,16 0,17 0,17 0,18 0,19 0,22 0,24 0,29 0,36 0,47 0,63 0,83 1,00
2 0,12 0,12 0,12 0,13 0,14 0,15 0,18 0,22 0,28 0,39 0,59 0,86 1,005 0,07 0,07 0,08 0,08 0,08 0,10 0,11 0,13 0,18 0,29 0,55 0,99 1,00
10 0,05 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,08 0,10 0,13 0,22 0,54 1,10 1,00
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
13/55
Denklemde; Hr yansyan dalga ykseklii, Hi ise gelen dalga (yap n) yksekliidir. Yansmada
kullanlan terimler, ekil 1.9da gsterilmitir. Dalga yansma, yap veya kumsal eimine, yzey
przllne, poroziteye ve gelen dalga dikliine (H/L) baldr.
ekil 1.9 Yap veya kumsaldan yansma
Yansma katsays, (0-1) arasnda deiir. Tam bir yansmada Cr=1 olur. Byle bir durumda iki
dalga sperpoze edilir ve elde edilen duran dalga Klapoti olarak adlandrlr (ekil 1.10).
ekil 1.10 Dey bir duvarda yansyan dalga ile ekillenen duraan dalga
Yansma katsays Craadaki denklem (Seelig 1983) yardmyla bulunabilir.
2
2
r b
aC
(1.21)
Burada, Iribarren Saysdr ve aadaki denklemle belirlenebilir (Battjes 1974). a ve b katsaylar, yapgeometrisine ve dalgalarn dzenli olup olmamasna bal olarak Tablo 1.3ten alnabilir.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
14/55
0iLHcot
1
(
cot
1tanm ) (1.22)
Denklemde, m (tan) yap veya kumsal eimi, L0 ak deniz dalga boyudur. Yansma katsays,
dalga dikliinin artmas ve yap veya kumsal eiminin azalmasyla azalmaktadr.
Tablo 1.3 Yansma iin a ve b katsay deerleri
Yap a bDzgn yzey ve dzenli dalga 1.0 5.5Dzgn yzey ve dzensiz dalga 1.1 5.7Ta dolgu yzey dalgakran 0.6 6.6Dolos dolgu yzey dalgakran ve dzenli dalga 0.56 10.0Tetrapod dolgu yzey dalgakran ve dzensiz dalga 0.48 9.6Kumsal 0.5 5.5
1.7.5. Dalga Krlmas (Breaking)
Yerekimi etkisiyle su paracklarnn dalgadan ayrlmas olayna "dalgakrlmas" denir. Burada
nemli olan nokta, dalga srtndaki parack hznn (u) dalga hzndan (C) daha kk olmasdr. Srttaki
parack hz, belli bir periyot iin dalga ykseklii ile ilikilidir. Bylece, dalga ykseklikleri arttka bu
hz, sonunda dalga hzna eit olur. Tam bu anda dalga dengesini kaybederek krlr. Ayrca, dalga
slaan blgeye yaklatka artan parack hz, azalan dalga hzna eit olacak ve bu durum, dalgannkrlmasna neden olacaktr. Dalga krlmas parametreleri ekil 1.11de gsterilmitir. Krlmay
etkileyen deikenler;
b 0
b 0
H Hf m, ,
d L
a) Ky eimi (m),
b) Derin deniz dalga diklii (H0/L
0),
c) Derin deniz yaklam as (0)dr.
Maksimum dalga ykseklii maksimum dalga diklii ile snrldr. Maksimum dalga dikliine
kadar dalga stabil kalr. Dalgalar maksimum dalga yksekliine ulatklarnda stabiliteleri bozularak
krlrlar.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
15/55
ekil 1.11 Krlma parametreleri
Tabiatta yaplan gzlemlerde bu snrn aadaki gibi olduu grlmtr:
b
b max
H0.78 0.86
d
(1.23)
Bu eitlik, dzgn bir tabandaki ideal dalgann krlma durumunu vermektedir. Gerekte ara ve s
su derinliklerinde krlma olayn H, T, d ve taban eimi m (tan) belirler. S suda krlmaya ilikin dalga
karakteristiklerini belirlemek ok gtr. Bu konuda pek ok aratrma ve gzlem yaplm olmasna
ramen eimli bir sahilde dalga krlma mekanizmas henz zlebilmi deildir. Bu nedenle krlmaderinlii (db) ve krlma ykseklii (Hb)'nin tahmini iin arazide ve laboratuarda byk miktarda verilerin
kullanlmasyla diyagramlar dzenlenmitir. Krlmadan nceki dalga ykseklii;
10 0 r sH H K K (1.24)
eitliinden hesaplanr. Burada, Krve Ks srasyla, krlma derinliindeki sapma ve slama katsaylar,
H0 ise, derin su dalga yksekliidir.
K
r
lma noktas
na kadar ki su hareketi, yaln
zca bir sal
n
m eklindedir. Bu noktadan sonra ise birktle tanm sz konusudur. Kydaki kum hareketinin byk bir ksm, krlma noktas ile ky arasnda
(srf blgesinde) oluur. Bu nedenle, krlma ykseklii ve krlma noktasndaki dalga as (krlma as,
b), ky boyu sediment tanm rejiminde ok nemli parametrelerdir. Ayrca, dalgakran ve rhtm gibi
derin sularda yaplacak yaplarn zerine etkiyen kuvvetin belirlenmesinde de krlma derinlii ile yap
derinliinin ilikisi ok nemlidir.
Krlma yksekliinin krlma derinliine oran "krlma indisi" () olarak adlandrlr ve
yle hesaplanr:
= Hb/db = b - a.H0/L0 (1.25)
db
Hb
1m
SS
Krlmanoktas
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
16/55
a = 5[1-exp(-43m)] (1.26)
b = 1.12/[1+exp(-60m)] (1.27)
Burada; H0 ve L0 derin denizdeki dalga ykseklii ve uzunluu ve m taban eimidir (m=tan, :
tabann yatayla yapt a).
Dalga krlma derinliini ve yksekliini, dalgalar etkileyen btn parametreleri dikkate alarak
hesaplamak iin en yaygn olarak kullanlan yntemlerden biri aada verilmitir.
1. db iin bir d1 seilir,
2. d1e bal olarak L1 hesaplanr,
3. L1den Krve Ks hesaplanr,
4. 10 0 r sH H K K
hesaplanr,
5. Godann grafiklerinden Birben tarafndan elde edilmi olan
Hb=(H0/T)2+0,8.m0,125.T0,5.( H0
)0,75+0,785.10-3.T2 (1.28)
formlnden Hb hesaplanr,
6. d2 Denklem 1.25den hesaplanr,
7. d1=d2 ise db=d1 alnr ve krlma anndaki dalga ykseklii, hesaplanan Hb olur,
8. d1d2 ise d1=d2 alnr ve ilemler batan itibaren d1=d2 oluncaya kadar tekrar edilir.
1.7.6. Krlma Tipleri
S suda 4 tip krlma tarif edilmitir (ekil 1.12). Bunlar:
a. Taarak Krlma (Spilling): Dalga cephesinde srekli olarak kpklerin aa akmas
biiminde grlen olay dalgann kayboluuna kadar srer. Bu krlma, dzgn eimler zerinde slaan
ve nispeten yksek diklie sahip dalgalarca oluturulur.
b. Dalarak Krlma (Plunging): Dalga dikliinin artmas ile dalga tepesi ne doru bklr ve
dalgann n yz konkav biimini alarak dalar ve krlr.
c. kerek Krlma (Collapsing): Buradaki krlma biimi dalarak ve ierek krlmann arasnda
olumaktadr.
d. ierek Krlma (Surging): Bu tip krlma dalga dikliinin az ve taban eiminin ok fazla
grld sahillerde oluur. Dalga tepesi, dalmadan nce dalarak krlmaya benzerekilde bir pik deere
ular ve dalga taban sahil yzeyi zerinde ierek ykselir ve sonunda krlr.
Krlma aada verilen boyutsuz krlma parametresi (Irribarren Number) ile snflandrlmtr.
0 0 0 0
m tan
H L H L
(1.29)
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
17/55
Burada, m (tan) yap eimi, H0 ve L0 derin deniz dalga ykseklii ve dalga uzunluudur. rribaren Says
yardmyla dik yap yzeyleri zerindeki krlma tipleri Tablo 1.4'te verilmitir:
ekil 1.12 Krlma tipleri
Tablo 1.4 eitli Irribaren Saylar iin krlma tipleri
Krlma Tipi Irribaren Says EimTaarak (spilling) 0.5 (Dz sahiller)
Dalarak (plunging) 0.5
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
18/55
tan
/.
. . . .
. .
H L
R
H
R
H
RH
u
u
u
0
2 7
2 7 4 0 0 308 353
4 0 2 3
(1.30)
ekil 1.12 Dalga trmanmas ve ekilmesi
Yzey przll, dalga trmanmasn azaltr. Geirimli yzeylere sahip ta dolgu dalgakranlar
iin dalga trmanmasu formlle hesaplanabilir:
R
H
a
b
u
1(1.31)
Burada, a ve b, yapnn przllne ve geirimliliine bal katsaylardr. Krma ta (ocak ta) ile kapl
dalgakranlar iin a 0,8 ve b 0,5 deerleri alnabilir.Trmanmaya ilikin yukarda verilen eitlikler, yapya dik olarak gelen dalgalar iin geerlidir.
Eer dalga, yapya bir a ile geliyorsa trmanma, yapya dik gelen bileenin byklne bal olarak
azalacaktr. Bu ann belli bir deerine kadar (60 durumunda Cr=1.0 (1.32)
2.8 ise Cr= 0.86 (1.34)
RU
Deniz Taban
d
OSS
Rd
Deniz Taban
d
OSS
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
19/55
Tadolgu dalgakranlar iin bu yansma katsaylar 0.5 ile arplmaldr. Yapnn projelendirilmesi
srasnda yapnn yksekliini belirlemek iin trmanma ykseklii (veya ama hacmi) hakknda bilgiye
ihtiya vardr. Mesela, proje kriterleri, eer dalga amasna izin vermiyorsa yap ykseklii; su derinlii
ve trmanma seviyesi toplamndan byk olmaldr (d + Ru). Bunun yannda, ok byk aptaki dalgaamalar, hem yapnn dengesini tehlikeye sokabilir ve hem de yap arkasndaki araziyi (veya yolu) deniz
taknlarna maruz brakabilir.
1.8. Proje Dalga Yksekliinin Belirlenmesi
Ky yaplarnn boyutlandrlmasnda belirlenmesi ve karar verilmsei gereken en nemli
byklklerden biri, proje dalgasnn ykseklii ve periyodudur. Proje dalgas ykseklii, hem ky
yapsnn dayankll ve mrn ve hem de yapnn toplam maliyetini belirler. Bunun seimi, ilk yatrm
maliyeti ile bakm masraflarnn muhtemel deerini tayin eder.Tekerrr aralnn ve dolaysyla proje dalgasnn byk seilmesi durumunda yapnn stabilitesi
artarken boyutlar ve ilk yatrm maliyeti de ykselir. Proje dalgas kk seildiinde ise, bakm
masraflar artarken, ilk yatrm maliyeti ve yapnn gvenirlii (stabilitesi) azalr. O halde belirli bir
optimizasyon sz konusudur.
Herhangi bir ky yapsnn proje aamasnda proje dalga yksekliine karar verilebilmesi iin
dalgalarn ak denizden balayarak proje blgesine gelinceye kadar geen sre iinde, eitli ekillerde
uradklar deiiklikler belirlenmelidir (dalga transformasyonu). Baka bir ifadeyle, ak denizde oluan
dalgalarn proje blgesine ulat andaki zelliklerinin bilinmesi gerekir.
1.8.1. Proje Dalgasnn Seimi
Uygulamada, eitli yaplarn projelendirilmesinde yapnn esneklii ve oluabilecek hasarn
onarlmas gibi kriterler gz nnde bulundurulur. Bu konuda genel kabul grm bir yaklam ekli
yledir:
Ak deniz platformlar gibi, yalnzca bir ekstrem dalga dizisinin yapnn tamamn tehlikeye
ataca rijid yaplar, H1/100'e gre; dalga enerjisini ksmen yutabilecek yar esnek yaplar ise H1/10 ile H1/100
aras
ndaki bir dalgaya gre, tadolgu yap
lar gibi esnek yap
lar ise H1/3'e gre (belirgin dalga)boyutlandrlr.
1.8.2. Dalga Krlmasnn Etkisi
Dalga karakteristikleri asndan en nemli zellik, dalgann yapya ulat anda krlp
krlmaddr.
1.8.2.1. Krlmam Dalga Durumu
Dalgalar yapya krlmadan ulayorsa, (yap krlma blgesinin anda yaplacaksa), proje dalgas
artlar, yapnn zellii de gz nne alnarak dorudan dalga istatistii almalar ile belirlenir.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
20/55
Derin denizde oluan dalgalar, yap nne gelene kadar sapma ve slama nedeniyle deiime
uradndan, eitli ynden gelebilecek dalgalarn yap nndeki ykseklikleri ayr ayr belirlenmelidir.
nk, derin denizde oluabilecek yksek bir dalga, sapma ve slama katsaylarnn kk olmas
nedeniyle yap nnde nemli lde klebilir. Baka ynden gelen ve derin denizdeki ykseklii daha
az olan bir dalgann sapma ve slama etkileri daha az olabileceinden, yap nndeki ykseklii dahafazla olabilir. Bu konuda yaplm bir almann sonular Tablo 1.5'te verilmektedir.
Tablo 1.5 Yap nndeki Proje Dalgasnn Belirlenmesi
YN H0 (m) T (sn) KrKs H=H0KrKs (m)
8.0 0.20 1.0
NW 5 10.0 0.14 0.7
12.0 0.08 0.4
8.0 0.30 1.2
WNW 4.0 10.0 0.24 1.0
12.0 0.18 0.7
8.0 0.70 2.5
W 3.5 10.0 0.60 2.1
12.0 0.40 1.4
8.0 1.40 4.2
WSW 3 10.0 1.20 3.612.0 1.00 3.0
1.8.2.2. Krlan Dalga Durumu
S sularda yapnn, krlan dalgann etkisi altnda kald durumlarda ds yap n su derinlii
nemli bir etken olmaktadr. Yapda en byk etkiyi, yapdan belli bir uzaklkta krlmaya balayp tam
yap zerinde patlayan dalgalar oluturmaktadr. Sahil eimine (m) bal olarak deien dalgann krlma
noktas, yapnn yerleim yerinin ve tipinin belirlenmesinde ok nemli bir rol oynar. Dalga krlma
aral (mesafesi) (dalgalarn krlmalar esnasnda kat ettikleri yatay mesafe) xp ile krlan dalgaykseklii Hb arasndaki iliki;
xp= pHb = (4.0-9.25m)Hb (1.35)
olarak tariflenmi olup, m yap n eimidir. Proje dalgas ykseklii olarak yapnn zerinde krlan
dalgann ykseklii seilirse, bu durumda Hb deeri, yap nndeki ds su derinliine bal olarak
belirlenir.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
21/55
2. KIYI KORUMA YAPILARI
2.1. Ky Gerisini Koruma Yaplar
Bu yaplar; mevcut veya dzenlenmi (Karayolu Gzergah, Regresyon Alan vb.) kyy korumakiin kyya paralel ina edilirler. Kyya paralel yaplar, proje alan iersinde ky gerisinin sabit kalmasn
salarken, nlerindeki kynn kat madde tanm miktarn, zelliklede kyya dik tanm ve kyboyu
tanmn kyya dik dalmn deitirmektedirler. Bunlar;
a. Ky Duvarlar
b. Ky Perdeleri
c. Ky Kaplamalardr.
2.1.1. Ky Duvarlar (Seawalls)
Bu yaplariddetli (byk) dalga etkisindeki kylarda yaplr ve dier koruma yaplarna gre daha
byk (hacimli) yaplardr. Asl amalar, dalga etkisine kar koyarak ky erozyonunu engellemek ve
kyy korumaktr.
a. Beton Ky Duvarlar
ekil 2.1 Eri Yzeyli Beton Ky Duvar
Beton Bloklu Ky Duvarlarnda; Dalga Krlmas ve Geri dn Akmlarnn Olumsuz Etkilerini
(Oyulma) nleyici bir sistem (Topuk ve Topuk Kaz) oluturulmal, kaymaya ve devrilmeye kar
stabilite salanmal, dalga amas sz konusu ise nleyici tedbir alnmaldr.
6 m5 m8 m
Ta Dolgu
Palplan DuvarTemel
Kazklar
Dolgu
5.5 m
1.8 m
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
22/55
Yzey ekillerine gre:
Dey Yzeyli Dz Yzeyli Basamakl Eri Yzeyli
ekil 2.2 Yzey ekilleri (Beton Ky Duvarlar)
b. Ta Dolgu veya Beton Blok Ky Duvarlar
Bu tr yaplar; yzey przllnden dolay dalga enerjisini snmlemede baarldrlar. styzeyleri, byk ocak talarndan veya zel ekillerde retilmi beton bloklardan (Kuadripod Tetrapod,
Tribar, Dollos vb), ekirdek tabakalar ise daha ince malzemeden imal edilebilirler. Bu yaplar esnek
olduklarndan byk dalga etkilerinde dahi fonksiyonlarn kaybetmezler.
ekil 2.3 Ta Dolgu Ky Duvar
Yzey ekillerine gre;
Dz Palyeli
ekil 2.4 Yzey ekilleri (Ta Dolgu Ky Duvar)
( 0- 0.4 ) ton
0.00
( 0- 2 ) ton
3.00 mYzey Kaplamas
Dolgu
- 3.001
12
51
15
2
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
23/55
2.1.2. Ky Perdeleri (Bulkheads)
Orta ve Kkiddetli dalga etkisine maruz kylarda ina edilen dey yzeyli yaplardr. Asl
amalar, dalga etkisindeki geri dolgunun kaymaya kar tutulmas ve korunmasn salamaktr. Bu tr
yaplarda geri dolgunun topuktan kamasn engelleyecek nlemler alnmaldr.
ekil 2.5 Ky Perdesi rnekleri
YapldklarnMalzemeye Gre:
a. Ahapb. elikc. Betond. Kompozit
Ky Perdesi n su derinlii; ds
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
24/55
2.1.3. Ky Kaplamalar (Revetments)
Ky izgisini ve gerisini kk dalgalara ve akntlara kar koruyan hafif (kk) yaplardr. Ana
elemanlar, koruma tabakas, filtre ve topuktur. Eer gerek grlrse topuk kaz ve su amasn
engelleyecek elemanlarda ina edilir.
ekil 2.6 Ta Dolgu Ky Kaplamas
Koruyucu Tabakasnn Yapld Malzemeye Gre ;
a. Tab. Betonc. Beton Blok (Kuadripod Tetrapod, Tribar, Dollos vb)d. Kum veya Beton Dolu Torbae. nce Ta Dolu Gabionf. Bitkilendirme
Filtre Tabakas; Taneli, Geotekstil veya kompozit malzemeden oluturulabilir.
Gabion:i ince ta doldurularak oluturulmu telden diktrtgen sebetlerdir.
Boyutlar: 3-4 m uzunluunda
1-3 m geniliinde
0.3-1 m kalnlndadr.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
25/55
Dalga krlmas ve ev zerinden geri dn akmlarnn byk olmas durumunda; topukla birlikte
bu noktaya bir kazkta aklabilir.
Kaplama tabakasnda sten su amas durumunda, kaplama arkasnda erozyon, kret seviyesindeki
malzemenin tanmas ve drenaj problemleri oluabilir. Bu yzden st yzeydeki kaplamannda belirli bir
kalnlk ve genilikte olmas yada su amasn engelleyici bir yapnn yaplmas gerekir.
2.2. Ky Stabilite Yaplar
Bu yaplar; ky izgisiyle balantl veya balantsz olarak ina edilebilirler. Asl amalar,
kyboyu ve kyya dik malzeme hareketi mekaniini (dalga ve aknt zelliklerini deitirerek)
deitirerek kyda hareket eden veya bulunan malzemeyi ky blgesinde tutarak, kyy ve dolaysyla
da ky gerisini korumaktr. Bu yaplar, kk ve orta byklkteki dalgalara kar ky blgesinde iyi bir
koruma salarlar. Frtna dalgalarnn etkisini azaltarak da ky erozyonunu nlemede baarldrlar.
Bunlar;
a. Mahmuzlar
b. Jetler
c. Ak Deniz Mendirekleri
d. Suni Beslemedir.
2.2.1. Mahmuzlar (Groins)
Mahmuzlar, ky blgesinde hareket eden kat maddeyi tutmak, koruyucu sahil veya yeni bir ky
izgisi oluturmak, bir kydaki erozyonu nlemek, risk altndaki bir ky duvarn korumak gibi
sebeplerle genellikle kyya dik ina edilen ky yaplardr.
a. Genel BilgilerMahmuzlar, dar (5-8 m) ve uzun (30-200 m) yaplardr.
Mahmuzlar;Plandaki ekillerine Gre:
Dz Mah. L Mah. T Mah. Krk Mah. Y Mah. Al Mah.
ekil 2.7 Mahmuzlarn Planda ekilleri
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
26/55
Profildeki ekillerine Gre:
Sabit Kretli Mah. Deiken Kretli Mah.
ekil 2.8 Mahmuzlarn Profilde ekilleri
Yapldklar Malzemeye Gre: Beton Blok (Kuadripod Tetrapod, Tribar, Dollos vb), Ahap, elik, Asvalt
ve Ta Dolgu Mah.
Geirimliliklerine Gre: Geirimli, Geirimsiz Mah.
Yksekliklerine Gre: Yksek, Alak Mah.
Uzunluklarna Gre: Uzun, Ksa Mahmuz olarak snflandrlabilir.
Mahmuzlar tek yaplabildii gibi bir seri halinde de yaplabilir. Mahmuzlarn yapld ky blgesi
dengeye ulancaya kadar Menba taraflarnda ylma mansap taraflarnda is oyulma oluur.
Tek Mahmuz Seri Mahmuzlar
ekil 2.9 Tek ve Seri Halinde Dz Mahmuzlar
b. Projelendirme Kriterleri
Ky blgesindeki sediment tanm ile mahmuzlar arasndaki karlkl etkileim ok karktr ve
henz tam anlamyla anlalamadndan, her zaman ve her yerde geerli kriterleri ortaya koymak zordur.
Ancak, u ana kadar yaplan almalardan elde edilen genel esaslaryle zetlenebilir:
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
27/55
Mahmuzlar, sadece ky boyu sediment tanmn engeller; kyya dik tanmda etkin deildir.
Bu durum sadece dz mahmuzlar iin geerlidir. L ve T eklindeki mahmuzlar kyya dik
tanmn tutulmasnda da yardmc olur.
Mahmuzlarn civarndaki ve mahmuz sisteminin arasndaki ky ekli, ky boyu sediment
tanmnn miktar ve ynne baldr.
Mahmuzlarn memba tarafnda ylan sediment, tabii ky profilini deitirir ve yeni bir kyekli
oluur.
Mahmuzlarn arasna dalgalar tarafndan ylan su ktlesi, bazen rip aknts eklinde
akdenize dnebilir.
Mahmuzlarn yol at ky deiimleri ve mahmuzlarn stnden veya mzvarndan geen
katmadde miktarlar; mahmuzlarn boy ve yksekliine, su seviyesine ve yrenin dalga iklimine
baldr.
Memba tarafnda malzeme ylmas (fillet) nedeniyle, mansap tarafnn tabii dengesi bozulur ve
yeni denge artlar oluuncaya kadar bu ksmda oyulmalar gzlenir.
c. Mahmuz Boylar ve Aralklar
Mahmuzlar, sadece ina blgelerini ve yakn kyy koruyan yaplardr. Bu nedenle, tekil veya
sistem halinde yaplacak mahmuzlar, tm koruma yresini kapsayacakekilde yaplmaldr.
Mahmuz uzunluklar (L) ile aralklar (G) arasndaki ilikiler aratrlmtr. Bu konuda kesin birkriter olmamakla beraber dz mahmuzlarda;
G/L= 1.5 - 2,
T ve L eklindeki mahmuzlarda ise;
G/L= 2.0-2.5
deerleri nerilmektedir. Projelendirmede, yresel dalga ve sediment zellikleri dikkate alnarak
matematiksel ve fiziksel model almalar sonucu optimum zm elde edilebilir.
d. Kyya Etkileri
Mahmuzlar ky boyu katmadde (sediment) hareketini engellediklerinden, memba (updrift)
taraflarnda ylma (fillet), malzeme akmnn kesilmesi sebebiyle, mansap (downdrift) taraflarnda
oyulma oluur. Bu oyulma, ky yeniden dengeye ulaana kadar devam eder (ekil 2.10a). Bu nedenle,
mahmuzlarn mansap taraflarnn, kaya gibi erozyona dayankl malzemeden olumas uygundur.Mahmuz sistemlerinin de membalarnda ylma, mansaplarnda ise oyulma olur (ekil 2.10b).
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
28/55
NET TAINIM YN
ylma ylma
++++++ ++ - -- - - ++++++ ++ -- -- - -- -- - ++ ++ - - - -
oyulma oyulma
(a) (b)
ekil 2.10 Mahmuzlarn Kyya Etkileri
e. Yapsal zellikleri
Mahmuzlar; geirimliliklerine gre geirimli ve geirimsiz; yksekliklerine gre yksek ve alak
ve uzunluklarna gre de ksa ve uzun mahmuzlar olarak snflandrlabilir. Ancak, uygulamada,
yapldklar malzeme trne gre ahap, elik, beton ve ta dolgu mahmuzlar olarak snflandrlrlar.
Ahap Mahmuzlar:
Ahap mahmuzlar, kalas ve kazklarla desteklenen ahap perdelerden oluan geirimsiz yaplardr.
Yapnn i ksmndaki ahap perde (sheet pile), st ve alt ksmlarda mahmuz boyunca uzanan ahap
kalasla (wale) ve belirli aralklarla ve aprazlama iki taraftan yerletirilen yuvarlak kazklarla (round
piles) desteklenir (ekil 2.11). Kalaslarn kalnlklar en az 20 cm, kazklarn aplar da en az 30 cm
olmaldr. Ahap perdeler, ya gemeli (tongue and groove) olarak yaplr ya da ivilerle birletirilir. Bu
ekilde geirimsiz bir gvde tekil edilir. akl gibi iri malzemeden oluan kylarda, yuvarlak kazklarn
belirli aralklarla aklmasyla geirimli mahmuzlar yaplabilir. ekil 2.12de, Yakakent Balk Barna
yaknnda yaplan tip bir mahmuz grlmektedir.
ekil 2.11 Ahap Mahmuz
Yuvarlak
Kazklar
A
A
Ahap
YuvarlakKazklar Ahap
Perde
AhapKalaslar
Su Seviyesi
A-A Kesiti
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
29/55
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
30/55
ekil 2.13 T eklinde Tadolgu Mahmuz
2.2.2. Jetler (Jetties)
Jetler, liman giri kanallarn veya nehir-deniz azlarn dalgalara kar korumak ve buralarn kat
madde ile dolmasn nlemek iin (gemi trafiini aksatmayacak su derinliini salamak) ina edilen
yaplardr. Bu yaplar ina edilirken Navigasyon almas da yaplmaldr. Kyya etkileri ve yapsal
zellikleri, mahmuzlarla ayndr.
a. Yer Seimi:
Jetlerin yer seimi ve aralklarnn belirlenmesi ok nemlidir ve bazen model almalarn da
kapsayan hidrolik, navigasyon ve sedimentasyon almalarn kapsayan ayrntl aratrmalar
yaplmaldr.
b. Kyya Etkileri:
Mahmuzlar gibi jetlerin de memba taraflarnda sediment tutulmas nedeniyle ylma ve
mansaplarnda da oyulma olur. Membada ylan sediment miktar, yapnn boyuna ve kyyla yapt
aya baldr. Bu ann dik olmas halinde maksimum ylma olur.
c. Yapsal zellikleri:
Jetlerde yap malzemesi olarak genellikle tadolgu kullanlr. Kaya malzemenin yeterli stabilitesi
salamamas durumunda kuadripod, tetrapod vb zel ekillerde yaplan beton bloklar da kullanlabilir.
Ahap, elik veya beton kazklarla yaplan jetler de yaygn olarak kullanlmaktadr.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
31/55
2.2.3. Akdeniz Mendirekleri (Offshore Breakwaters, Detached Breakwaters)
Ak deniz mendirekleri, koruma blgesinde hareket eden kat maddeyi tutmak, koruyucu sahil
veya yeni bir ky izgisi oluturmak gibi sebeplerle genellikle kyyla balants olmayan ve genellikle
kyya paralel yaplan yaplardr. Mahmuzlar gibi tek yada seri halinde yaplabilir.
ekil 2.14 Tek ve seri halde akdeniz mendirekleri
Ak deniz mendirekleri, kendileri ile ky arasndaki blgede dalga enerjisini azaltarak ky
korumasna yardmc olurlar. Yapya arparak yansyan veya yaylan dalgalar, mendirein kenarlarndan
geerken dalga dnmesi nedeniyle klr ve enerjileri azalr. Sonu olarak, dalgalarn kat madde tama
kapasiteleri de azalarak yaplarn ky taraflarnda kat madde ylmas balar ve bu ylma ky
izgisinden yapya doru zamanla hareket eder (Salient, muska). Bu ylma bazen yapya kadar ulaarak
mendirekle ky birleir (Tombolo).
ekil 2.15 Ak Deniz Mendirekleri ve Kyya Etkileri
L
X
L L LG G
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
32/55
Ky izgisindeki deiim ve mendireklerin arkasna sediment ylmasnn hesab iin
eitli neriler yaplmtr. Genel olarak, kydan uzaklk (X), mendirek boyu (L) ve aral (G)
arasndaki ilikilerin etkin olduu sylenebilir. X/L
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
33/55
Tasarm ve ina profilleri: Besleme malzemesi plajn denge profilinden daha dik yerletirilir.
Beslenmi plaj profilinin dengeye ulatktan sonra alaca ekil tasarm profilidir. Projeye gre ina
edilmesi gereken profil ina profilidir.
ekil 2.18 Tasarm ve na Profilleri
Besleme malzemesinin ky profilinde yerletirilebilecei blgeler
a. Kumul Besleme b. Plaj Besleme
c. Profil Besleme d. Bar Beslemeekil 2.19 Besleme Blgeleri
Malzeme karadan kamyonlarla yaplacaksa a ve b, denizden yaplacaksa c ve d uygun
Besleme Yntemleri:
Direkt Yerletirme (Karadan yada denizden getirilen malzeme projeye uygun yerletirilir)
Yakn Ky Yerletirmesi ( Bu yntemde denizden taranan malzeme ky blgesinde daha s sulara
pompalanr ve dalga ve aknt yardmyla ky blgesinde yaylr)
Srekli Stok (Besleme malzemesi, Kyda mahmuz vb ky yaps membasnda tutulur ihtiya olduka
mansap tarafna by-pass yaplr)
Tasarm Profili
na ProfiliEski KyProfili
OSS
OSS
OSS
OSS
OSS
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
34/55
Yaplarla Birlikte Besleme:
Mahmuz vb ky yaplaryla birlikte beslem yaplmas projenin performansn artrr. nk yaplar
malzeme kaymn nlemede yardmc olurlar.
ekil 2.20 Yapl Ky Beslemesi
Besleme kumu ya mevcut kynn kumu ile ayn apta ya da daha byk apta olmas gerekir. Aksi
taktirde beslenen kum ok abuk erozyona urar.
Dbesleme > Dmevcut olan
Besleme Malzemesi Karadan veya Ky Blgesinden temin edildii gibi ak denizden e temin edilebilir.
2.3.Yap Tipi SeimiYap tipi seiminde;
a. Dalga artlar; (rnein; dalga yksekliinin byk olduu durumlarda ahap mahmuzlar uygundeil, basabakl ve eri yzeyli ky duvarlar dz yzeylilere gre daha uygun olabilir.
b. Malzeme Durumu; (Kolay bulunabilen malzeme, ekonomik olmal ve bakm onarm maliyeti dedikkate alnmal)
c. Temel Durumu; (Zayf zeminlere ykn geni alanlara yayld ta dolgu)
Beslemedennceki Ky iz.
BeslemedenSonraki Ky iz.
Mahmuz
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
35/55
3. TADOLGU DALGAKIRANLAR (MENDREKLER)
Dalgakranlar (mendirekler) ounlukla bir ky koruma yaps ve liman elaman olarak
kullanlrlar. Birok farkl tipte dalgakran bulunmaktadr. Bunlar balcalar; ayrk, yzen, dey yzl,
kazkl ve ta dolgu dalgakranlardr. ounlukla uygulamada kullanlan dalgakran tr, ta dolgudalgakranlardr. ekli olduka basittir ve talardan mteekkildir. Dalgakranlar, dalga kuvvetlerinin
sebep olduu yer deitirmelere kar koyacak yeterinde byk kayalardan oluan homojen bir
yapdadrlar. Byk talar ok pahaldrlar nk; ou ta oca esas olarak ince ve kk
malzemelerden oka vermesine ramen, byk talar asndan olduka verimsizdir. Onun iin
geleneksel ta dolgu yaplar, d byk talarla kapl koruyucu tabaka (armour layer) ile evrili ince
talardan oluan bir ekirdek (core) tabakasna sahiptir. nce malzemenin ykanp gitmesini nleyebilmek
iin bir filtre tabakas oluturulmasarttr. Filtre tabakas koruyucu tabakann (armour layer) tam altnda
yeralr ve alt tabaka (under layer) olarak adlandrlr. Yap, koruyucu tabaka (armour layer), filtre tabakas
(veya tabakalar, fitler layer(s)) ve ekirdekten oluan ok tabakal bir sistemdir. Koruyucu tabakannaa ksmlar bir topuk (toe) palyesi (berm) ile desteklenir. Geleneksel bir ta dolgu dalgakran ekil
3.1de verilmitir. Yeterince byk bloklarn bulunamad yerlerde ve sert iklime sahip blgelerde ta
dolgu koruyucu tabakada deiik beton elemanlarda kullanlmaktadr (ekil 3.2).
ekil 3.1 Tipik oklu Tabakal Ta Dolgu Dalgakrann En Kesiti
3.1. Planlama Esaslar
3.1.1. Yapl Maksatlar
1. Kyy dalga etkilerine kar korumak. Bir limanda veya yaklam kanalnda, gemilerin rahata
hareket edebilmesi (navigasyon) iin dalga etkilerinin en aza indirilmesi dalgakranlarn en nemli
grevidir.
2. Liman ve yaklam kanal girilerinde sediment ylmasn nleyerek tarama ihtiyacn en aza
indirmek.3. Ykleme rhtmlarna ilave olarak rhtm alan oluturmak.
4. Kydaki akntlar ynlendirmek.
ekirdek
Deniz taban
Alt tabaka
KretTrmanma ucu
Koruyucu tabaka
Deniz yn
Ayak
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
36/55
ekil 3.2 Tadolgu Yerine Kullanlan Beton Elemanlar
3.1.2. Yer Seimi
Dalgakranlarn en nemli grevi, gemiler ve tekneler iin dalgalardan korunmu bir alan
oluturmaktr. Bu nedenle, yer seiminde en nemli faktr, minimum dalga giriini salayacak bir blge
ve konumun seilmesidir. Bunu belirlemek iin, derin deniz dalga tahminlerinin yansra, slama,
sapma ve dnme nedeniyle dalgalarn yn ve yksekliklerinde oluacak deiimler de analiz edilmelidir.
Mendirek yerinin seiminde; gemi girii iin yeterli derinliin salanmas, liman iine sediment giriinin
en az olmas vb. faktrler de gz nnde bulundurulmaldr.
3.2. Yapsal zellikleri
a. Trleri:Kyyla balantl dalgakranlar genellikle kaya dolgu veya beton bloklardan yaplr. ev eimleri
1/1.5 ile 1/3 arasnda deiir. Krlan ve krlmayan dalgalar durumunda en genel halde tavsiye edilen ta
dolgu dalgakran tipleri ekil 3.3 ve 3.4de verilmitir. ok yksek dalgalara (H>5m) maruzdalgakranlarda ok ar talar (W>15ton) kullanlmas gerekebilir. Ancak, bu byklkteki talarn
ocaklarda elde edilebilmeleri, tanmalar ve yerletirmeleri olduka g ve masrafldr. Bu durumlarda,
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
37/55
zellikle denize bakan evlerde, koruyucu tabaka olarak ya dikdrtgen eklinde veya bloklarn birbirine
kenetlenmesi suretiyle yapnn stabilitesini artran tetrapod, tripot vb zel ekillerden yaplm beton
bloklar kullanlmas uygundur (ekil 3.2 ve 3.5). Uygulamada en ok karlalan tadolgu dalgakranlarn
baz yapsal zellikleri yledir:
1. Enkesit ekli: Bu yaplarn en i ksmlarnda geirimsizlii salamak iin ocak art malzemeden (0-
400 kg veya W/200-W/4000) ekirdek tabakas yaplr. Bu tabakann dnda, filtre tabakas yaplr.
Bunun gayesi, ekirdek blgesindeki malzemenin, dalga etkisi ile tanmasn nlemek ve ayrca, dalga
enerjisinin bir ksmn geirimlilik yoluyla absorbe etmektir. Dalgakran yapm srasnda, koruyucu
tabaka yerletirilene kadar filtre tabakas dalgalara maruz kalabileceinden, bu tabakann ok kk
talardan yaplmas doru olmaz. Uygulamada genellikle filtre tabakasnda, koruyucu tabakada kullanlan
ta arlnn (W) 1/10u arlnda (W/10) talar kullanlr. Filtre tabakasnn dnda ise W arlnda
iri bloklardan oluan koruyucu tabaka bulunur. Baz durumlarda, stabiliteyi artrmak iin d ksmlarda
yatay veya maksimum 1/6 eiminde bir sahanlk (palye) yaplabilir(ekil 3.3-3.4).
ekil 3.3 Krlmayan Dalga Durumunda nerilen Tadolgu Dalgakran Enkesiti
ekil 3.4 Krlan Dalga Durumunda nerilen Tadolgu Dalgakran Enkesiti
Deniz taraf
Max. tasarm SWL
SWL (minimum)
-H
ekirdek
W/200-W/6000
W
Kret
Filtre
-2H
W/10-W/15
Liman taraf
KoruyucuTabaka
Deniz taraf
Max. tasarm SWL
ekirdek
W/200-W/4000
W
Kret
-1.3H
W/10Min. tasarm SWL
W/10
2r
3r
Deniz taraf
r
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
38/55
ekil 3.5 Tetrapod ve Tadolgu Dalgakran
2. Kret Kotu ve Kret Genilii: Kret kotu i taraftaki evin stabilitesine ve blok zelliklerine dorudan
etki eder. Kret kotu dk seilirse, dalga amas nedeniyle i bloktaki talarn stabilitesi tehlikeye girer.
Genel olarak, kret kotunun sakin su seviyesinden (1-1.5)H1/3 kadar yukarda seilmesi uygun olur. Bu
hesaplarda, belli bir proje dalgas dikkate alnarak bu dalgann trmanma miktar (Ru) hesaplanr ve kret
kotu buna gre de belirlenebilir.
Kret geniliinin seiminde esas faktr, ina srasnda makinelerin rahatlkla alabilmesinin
salanmasdr. Kret genilii, blok byklne bal olarak yle hesaplanr:
31
s
WknB
(3.1)
Burada:B : Kret genilii (m),
W : Ta arl (ton),
n : Blok says,
s : Bloklarn zgl arl (t/m3),
k : Ampirik bir katsay, ta bloklarda (1-1.3) arasndadr.
3.Kronman Betonu: Tadolgu dalgakrann kret kotunu dk tutmak iin veya kretten bir yol gemesini
salamak gayesiyle bu yaplarn st ksmna kronman betonu (veya dalga perdesi) denen bir betonyaplr (ekil 3.6).
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
39/55
4.Koruyucu D Tabakann zellikleri: Tadolgu dalgakranlarda en pahal blge dalgaya kar koyan
en d tabakadr. Bu nedenle, bu blgeyi, gerekenden fazla derin yapmak maliyeti nemli lde art rr.
Genel olarak bu tabaka, sakin su seviyesinden 1.5Hb kadar derinlie indirilir. Eer kretten dalga amas
bir sorun oluturmuyorsa, i evde daha kk ta bloklar kullanlabilir. Aksi halde d tabaka, sakin su
seviyesine kadar indirilmelidir.
ekil 3.6 Kronman Betonlu Tadolgu Dalgakran Kesiti
5.Koruyucu D Tabaka ve Alt Tabakalarn Kalnl:
D Tabaka ve alt tabaka kalnlklar hesaplanrken aadaki forml kullanlr:
31
s
Wknr
(3.2)
Tabakadaki yerletirme younluu (birim alandaki koruyucu tabaka says) ise verilmi olan forml
ile tahmin edilir:
32
s
A
W
100
P
1knA
N
(3.3)
r : Ortalama tabaka kalnl
n : Ta veya beton blok says
W : Ta arl (ton)
s : Bloklarn zgl arl (t/m3)
NA : Verilen bir yzey alan (A) iin gerekli olan koruyucu birim says
k : Tabaka katsays
Deniz tarafLiman taraf
O.S.S.
DalgaPerdesi
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
40/55
Formllerde verilen k ve kaplama tabakas iin ortalama porozite (P) yaplan deneysel almalar
ile belirlenmi ve bu deerler Tablo 3.1de sunulmutur.
Tablo 3.1 Deiik Koruyucu Birimlerin Tabaka Katsays ve Poroziteler
Koruyucu Tabaka n Yerletirme k P
Ocakta ( dz)1 2 Rastgele 1.02 38
Ocakta ( przl)2 2 Rastgele 1.00 37
Ocakta ( przl) 3 Rastgele 1.00 40
Ocakta (paralel yzl)3 2 zel - 27
Ocakta4 Snflandrlm Rastgele - 37
Kp 2 Rastgele 1.10 47
Tetrapod
1
2 Rastgele 1.04 501 Hudson ( 1974)
2 Carver ve Davidson (1983)
3 Tabaka kalnl, paralel yzl talarn uzun boyutunun 2 katdr. Gzeneklilik, dzeltilmi kplerin
dzgn bir izimde yerletirilerek tek tabaka zerinde yaplan testlere gre belirlenir.
4 En kk tabaka kalnl kp biiminde W50 riprap boyutunun 2 katdr. Snflandrlm tabaka
kalnlnn 1.25 kp biiminde W50 riprap boyutu
6.Yer Seiminde Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar: Bir dalgakran, istenen maksatlar salayacak
ekilde, planda deiikekillerde yerletirmek mmkndr. Ancak, ekonomi iin mmkn olduunca uartlara dikkat edilmelidir: Dalgakran boyu ksa olmaldr; dalgakran boyunca su derinlii az olmaldr;
talar ksa mesafeden tanmal ve ta oca yeterli byklkte bloklar verebilmelidir; taban zemini ok
zayf olmamaldr.
3.3. Tadolgu Dalgakranlarn Blok Arlklarnn (W) Belirlenmesi
Ky yaplar zerine gelen dalgalarn yapt tesirler ok karmak olup yapya gelen kuvvetlerin
ve dalmlarnn tam olarak bulunabilmesi ok zordur. Koruyucu tabaka, belirli deiim aralnda
rastgele byklkte ve ekildeki ta bloklarn dzensiz olarak birlemesinden olumaktadr. Gnmzde
kullanlan teorik ve ampirik blok arlklarn veren formller bir takm n kabullerle karlm
olduundan, kullanlrken bunlarn dikkate alnmas gerekmektedir.
Tadolgu ky koruma yaplar ve dalgakranlar zerindeki almalar 19. yzyln banda baslam
olup, 1930 ylna kadar, kullanlabilecek bir metot ortaya kmamtr. Blok arlklarnn hesab tamamen
gzlem ve deneyimlere dayandrlyorken, daha sonralar eitli lkelerde yaplan deneysel ve teorik
almalar sonucunda 20'ye yakn forml ortaya konulmu olup gnmzde en ok kullanlanlardan biri
Hudson formldr. Bu forml eski ve ciddi snrlamalar ieren bir formldr. Dalgakranlarda eitli
kuvvetler rol oynar. Bu kuvvetler arlk, dalga kuvvetleri (hidrolik basn ve emme) ve atalet kuvvetleri,
toprak basncsel toprak basnc, yap arkasndaki toprak dolgu), su seviyesindeki deiimlerden dolay
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
41/55
dsal basnlar ve deprem kuvvetleridir. Forml her bir koruyucu birimin dalga kuvvetleri karsnda
stabilitesini srdrebilmesi iin kuvvetler dengesi prensibine dayanr.
3.3.1. Blok Arlklarnn Belirlenmesi
Ta dolgu dalgakranlarn tasarmnda, koruyucu tabaka ta bykl, tasarm dalgas
karakteristikleri kullanlarak Hudson eitliinden bulunmutur:
3
3
tan( )
1
s
r D
HW ton
S K
(3.4)
Burada,
W : Koruyucu tabaka ta a
rl
(ton),H : Proje dalgas ykseklii (m),
: ev as,
s : Blok zgl arl (ton/m3),
Sr : Sr= s/w olup burada w suyun zgl arl (ton/m3),
KD : Stabilite (hasar) katsaysdr.
Ta dolgu dalgakranlarn tasarmnda, verilen derin deniz dalga art iin, tasarm durumu gz
nne alnr (ekil 3.7).
ekil 3.7 Dalgakran Tasarm Aamalar
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
42/55
ekil 3.7de gsterilen tasarmn dalgas karakteristikleri;
Ho : derin deniz tasarm dalga ykseklii
T : dalga periyodu
0 : derin deniz yaklam as
ds : yap derinliiHds : yap derinliindeki dalga ykseklii
Hb : Krlma anndaki dalga ykseklii
db : dalgann krlma derinlii
d' : db den xp uzaklktaki derinliktir.
Hudson eitliinde kullanlan tasarm dalgas yksekliine, yap derinlii (ds)ndeki, krlan yada
krlmayan dalga durumuna gre karar verilir. KD katsays da krlan ve krlmayan durumlar iin seilir
(Tablo 3.2). Bu durumlara gre tasarm aamalar aadaki gibidir:
1. Verilen derin deniz tasarm dalgas iin (H0,T )
Hb hesaplanr,
db hesaplanr,
xp hesaplanr,
p p b bx H 4 9.25m H
db gznne alnarak ds yerletirilir.
2. Tasarm iin uygun olan durum ekil 3.7ye gre seilir ve hesap yaplr.3. Uygun olan H ve KDparametresi Hudson eitliinde kullanlr.Tasarm Durumlar:
Durum 1:
ds > db => Yapya krlmadan ulaan dalgalar (NB)
ds 0 s r H H K K hesaplanr.
KDNB kullanlr. (KDNBkrlmayan durum iinKD katsaysdr.)
Hudson Eitlii; 3
s ds
r DNB
H tanW(ton)=(S -1)K
Durum 2:
d ds db => Yap zerinde krlan dalgalar (BW)
Hb kullanlr.
KDB Kullanlr.
Hudson Eitlii;
3
s b
r DB
H tanW(ton)=
(S -1)K
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
43/55
Durum 3:
ds Yapya ulamadan krlan dalgalar
ds ve'px kullanlarak
'H hesaplanr. (ekil 3.8)
p p b bx H 4 9.25m H KDB kullanlr.
Hudson Eitlii;' 3
s b
r DB
(H ) tanW(ton)=
(S -1)K
Tablo 3.2 KD deerleri
Dalgakran Gvdesi Dalgakran Mzvar
Eim
cotKD(b)
KD
Koruyucu tabaka n YerletirmeKrlan
dalga
Krlmayan
dalga
Krlan
dalga
Krlmayan
dalga
Ocakta
Przsz yzey 2 rasgele 1.2 2.4 1.2 1.9 1.5-3
Przsz yzey 3 rasgele 1.6 3.2 1.4 2.3 (c)
Przl keli 1 rasgele(d) (d) 2.9 (d) 2.3 (c)
1.9 3.2 1.5
Przl keli 2 rasgele 2.0 4.0 1.6 2.8 2.0
1.3 2.3 3.0
Przl keli 3 zel(e) 2.2 4.5 2.1 4.2 (c)
Przl keli 2 zel(e) 5.8 7.0 5.3 6.4 (c)
Parallelepiped 2 rasgele 7.0-20.0 8.5-24.0 - - (c)
5.0 6.0 1.5
Tetrapod, Quadripod 2 rasgele 7.0 8.0 4.5 5.5 2.0
3.5 4.0 3.0
8.3 9.0 1.5
Tribar 2 rasgele 9.0 10.0 7.8 8.5 2.06.0 6.5 3.0
Dolos 2 rasgele 15.0 31.08.0 16.0 2.0(b)
7.0 14.0 3.0
Modified Cube 2 rasgele 6.5 7.5 - 5.0 (c)
Hexapod 2 rasgele 8.0 9.5 5.0 7.0 (c)
Toskanes 2 rasgele 11.0 22.0 - - (c)
Tribar 1 niform 12.0 15.0 7.5 9.5 (c)
Ocakta
Graded Keli - rasgele 2.2 2.5 - - -
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
44/55
ekil 3.8 Tam Yap
nnde K
r
lan Dalga Ykseklii
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
45/55
Ta kategorileri: ki sral kaplamada (0.75-1.25)W, tek sral kaplamada (1-1.25)W arasndadr. (3.4)
eitliindeki H proje dalgasnn seiminde dikkatli olunmaldr. Eitlikten de grlecei gibi, blok
arlklar, Hnn kp ile orantldr. Dolaysyla, Hnn gerektiinden byk seilmesi halinde ok
byk bloklara gerek duyulacaktr. Bu ise, maliyeti nemli lde artraca gibi, byk ta bloklarnntemin edilmesi de olduka gtr. Tam yap zerinde krlan dalgalar en tahripkar dalgalar olduundan,
uygulamada proje dalgas olarak, tam yap zerinde krlan dalga seilmektedir.
3.4. Tadolgu Dalgakranlarda Hasar Nedenleri
Tadolgu dagakranlar ok eski zamanlardandan beri kullanlan ve gnmzde en yaygn tipte ky
koruma yaplardr. Bu yaplar, genelde dalgay geri yanstmazlar. Dalgalar bu tip yaplar zerinde
trmanarak enerjisini kaybeder. Bu nedenle, koruyucu tabakadaki malzeme eitli su etkilerine maruz
kalr. Tadolgu dalgakranlarda grlen hasarlar genelde aadaki nedenlerden olumaktadr (ekil 3.9):
1.s 0
tg2
H L
olduunda krlan dalgalar nedeniyle tamamen yklma.
2. Dalgann hareketi nedeniyle bloklarn yerinden kmas,
3. zellikle dikevlerde, evin tamamen kaymas,
4. Baz durumlarda bloklarn kk hareketlere balamalar ve bunlarn zamanla artmas sonucu
stabilitenin bozulmas,
5. Dalga perdesinin altnn ayrlmas,
6. Dalga amas sonucu i evin bozulmas,7. ekirdek malzemesinin ok kaba olmas nedeniyle suyun dalgakran iinde ykselerek
ykanmaya yol amas,
8. Topuk erozyonu,
9. Taban malzemesinin yetersizlii,
10. Malzemenin yeterince iyi olmamas,
11. Kt iilik.
Bunlarn altnda dalgakranlarda drt deiik stabilitenin olduu sylenebilir:
a) Tm yapnn stabilitesi ki bu daha ok en st tabakann stabilitesine baldr.
b) Bloklarn tekil stabilitesi olup yerletirilme biimine ve sistemine baldr.
c) Geoteknik stabilite
d) Bloklarn yapsal direncidir.
Bunlarn hepsi bir birine baldr ve birinin olmamas dierlerini de tehlikeye sokar.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
46/55
ekil 3.9 Tadolgu Dalgakranlarda Hasar Nedenleri
3.4.1. Tadolgu Dalgakranlarda Hasar Azaltma Yntemleri
Uygulamada en ok karlalan hasar nedeni, d kaplamann yetersiz kalmas sonucu evdeki
talarn yerlerinden oynamas veya kaymasdr (2, 3 ve 4). Bunu nlemek iin ya iri bloklar kullan lmal,
veya ev eimi kk tutulmaldr.
ri ta bloklar iin uygun ta ocaklar bulmak gtr. Ayrca, bu bloklarn tanp yerletirilmeleri
zordur. Yerinde dklen beton bloklarn ise maliyetleri ok yksektir. ev eiminin kk tutulmas
durumunda, dolgu hacmi ve dolaysyla yap maliyeti artmaktadr. Tetrapod, tripot, dolos vb. zel
ekillerde yaplm beton bloklarla yap elemanlarnn birbirine iyi kenetlenmesi nedeniyle tm yap
8
O.S.S O.S.S
9
3
4
5
57
2
1
6
ev eimi > Srtnme as
Kayma Taban
Alt tabaka
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
47/55
monolitik (tek) bir eleman gibi almakta ve yap stabilitesi artmaktadr. Ancak, bu elemanlarn hem
kalp ve beton masraflar oktur; hem de yapmlarnda kalifiye iilik gerekmektedir.
Stabilite sorunlarn azaltmak iin son yllarda gelitirilen ve dinamik stabilite ad verilen bir
teknikten yararlanlmaktadr. Dinamik stabilitenin temel ilkesi udur: Madem ki oluan frtnalar bir hasar
kesiti meydana getiriyor; o halde oluan hasar kesiti proje kesiti olarak uygulanrsa oluacak hasarazalacaktr. Bu teknik, son yllarda olduka baaryla uygulanmaktadr. Dinamik stabilite tekniinin
uygulanmasyla, palyeli (bermli) kesitlerin daha iyi sonu verdii belirlenmitir. Palye, krlan dalgann
enerjisinin nemli bir ksmn absorbe eden (yutan) ve yaklak olarak yatay olan (eimi 1/5 ile 1/10
arasnda) bir ksmdr. Palyeli dalgakranlar, farkl eimden oluan bir S kesiti eklindedir (ekil 3.10).
ekil 3.10 Palyeli Bir Tadolgu Dalgakran Kesiti
O.S.S.
dsOcak Art(0-400) Kg
Kret Kotu
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
48/55
4. LMANLAR
4.1. Genel Bilgiler
4.1.1. Tanmlar
Liman, esitli byklkteki gemi ve teknelerin snak, malzeme temini, yakt doldurmas, tamir
veya yolcu ve yk tamas iin uygun yerleim ve emniyetini salayarak frtnalardan korunmas
maksadyla yaplan ve evresi ksmen evrili olan su alandr. Liman ve barnak genelde e anlaml olarak
kullanlmakla beraber aralarnda az da olsa fark vardr.
Barnaklar, genellikle gemi veya teknelerin dalga ve akntlara kar korunmas iin yaplr. Buna
karlk, gemi ve teknelerin barnma ihtiyalarnn yansra, bakm ve onarm, ykleme ve boaltma,
depolama vb. hizmetlerinin grld yerler liman adn almaktadr. Bu tanmdan da anlalaca gibi,limanlar barnaklardan daha geni kapsamldr.
4.1.2. Limanlarn Snflandrlmas
a. Kuruluekilleri Bakmndan:
a1. Tabii Limanlar: Ek bir yap gerektirmeden, tabii olarak koruma salayan limanlardr.
a2. Suni Limanlar: Tabii olarak korunamayp, mendireklerle tekil edilen limanlardr.
b. Corafi Yap Bakmndan:
b1. Deniz Kys Limanlar: Deniz kylarnda kurulan limanlardr; liman denince genellikle akla
deniz kys limanlar gelmektedir.
b2. Mansap Limanlar: Nehirlerin denize dkldkleri yerlerde yaplan limanlardr.
b3. Nehir Limanlar: Geni yatakl ve dzgn rejimli akarsularda, nehir ulam maksadyla ina
edilen nehir limanlar, akarsularn elverisiz olmas nedeniyle lkemizde ok azdr.
c. Grdkleri Hizmet Bakmndan:
Barnma ve Snma Limanlar, Askeri Limanlar, Ticaret Limanlar, Petrol Limanlar, Sanayi
Limanlar, Balk Limanlar, Yat Limanlar, Gemi Yapm ve Onarm Limanlar, Serbest Blge Limanlar
ve ok Maksatl Limanlar.
4.1.3. Bir Limann Ana Elemanlar
Bir limanda bulunmas zorunlu olan ana elemanlarunlardr:
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
49/55
1. Ana ve Tali Mendirekler: Eer liman tabii olarak korunamyorsa, gemi ve tekneleri dalga ve
akntlara kar korumak iin ana ve tali mendirek ina etmek zorunludur.
2. Liman Giri Az: Gemilerin limana giri yapaca ksmdr.
3. Manevra Alan: Liman iindeki gemilerin rhtm ve iskelelere emniyetli biimde
yanaabilmeleri ve buralardan ayrlabilmeleri iin gerekli alandr.4. Demirleme Alan:
5. Liman i Yaplar: Bunlar, ykleme ve boaltma iin yaplan rhtm ve iskele gibi yaplardr.
M
ekil 4.1 Bir Limann Ana Elemanlar
4.2. Liman Planlamasnn Temel lkeleri
4.2.1 Liman Planlamasnn Hedefi
Liman planlamasnn hedefi, en az maliyetli ve en fonksiyonel liman tesislerinin kurulmasdr. Bu
hedefe ynelik planlar yaplrken limann gelecekteki muhtemel yk ve yolcu trafii iyi tahmin ve ett
edilmelidir. Bir limann yapmndan veya gelitirilmesinden nce, uzun dnemi kapsayan bir master
plan haz
rlanmal
d
r. Bazen, yeni tesisler yapmak yerine, mevcutlar
revize etmek daha uygun bir zmolabilir. lk yatrm maliyetini dk tutmak iin, talep doduka yeni yaplarn yaplmas daha ekonomik
olabilmektedir.
4.2.2. Planlama Aamalar
a. Limana Olan htiyacn Belirlenmesi: Askeri maksatlarla, i ve d ticaret gayesiyle limana olan
ihtiyacn ortaya konmas gerekir.
b. Fizibilite almalarnn Yaplmas: htiyalar gidermek iin yaplacak yatrmlarn rantabl
olup olmad belirlenir.
Tali Mendirek
Ana Mendirek
Giri Az
Rhtm
ManevraAlan
RhtmRhtm
Rhtm
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
50/55
4.2.3. Liman Yerinin Seimi
Bir blgede, ekonomik ve sosyal aratrmalar sonucu liman yaplmasna karar verildikten sonra,
aadaki parametreler incelenerek liman yerinin seimine karar verilir:
a. Blgedeki dalga ve aknt durumu ayrntl olarak incelenerek, en az dalga ve akntya maruzolan yer seilmelidir.
b. Kat madde tanmn az olduu blgeler tercih edilmelidir.
c. Toporafik artlarn uygun olmas gerekir. Liman yerinde ky izgisinin gerisinde yeterli bir
kara alan, deniz tarafnda ise yeterli derinlikte su alan bulunmaldr.
d. Limann hem kara ve hem de deniz tarafndaki jeolojik yap ve zemin, zerine etkiyecek ykleri
tayabilmelidir.
e. Liman yeri, blgedeki ana ulam alarna yakn olmaldr.
4.3. Dalgakran Konumunun Seimi
Liman yeri belirlendikten sonra, bu yerde yaplacak ana ve tali mendirein (dalgakran) konumu
belirlenmelidir. Bu aamada dikkate alnacak en nemli konu, liman iinin dalga, aknt ve sedimentten
korunmas olmaldr. Liman yaplacak yrenin rzgar ve/veya dalga gzlemleri kullanlarak bir hakim
(etkin=dominant) dalga yn belirlenir ve ana mendirek bu yne dik olarak planlan r. Dier ynlerden
gelecek dalga, aknt ve sedimenti nlemek iin de genellikle bir tali mendirein yaplmas gereklidir.
Mendirek konumlarnn seiminde an nemli etkenlerden biri olan sediment hareketinin etkisi, daha sonra
incelenecektir.
4.4. Liman Giri Az
Bir liman giri aznn iyi birekilde planlanmas iin giri aznn yeri, yn, akl ve derinlii
uygun olmaldr.
4.4.1. Giri Aznn Yeri
Limanlar
n giri a
zlar
, f
rt
nal
havalarda gemilerin gvenle yakla
p girebilecekleri bir biimdeolmaldr. Bu yer, girecek gemilerin byklne de baldr. Giri azlar, bu parametrelere bal
olarak, genellikle kydan (600-1000)m akta bulunur.
4.4.2. Giri Aznn Yn
Bir limann giri az, limana girecek gemilerin dalgalara arkasn verecek ekilde manevra
yapmasna imkan vermelidir. Genellikle giri aznn yn, hakim dalga ynne paralel olarak seilir
(ekil 4.2).
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
51/55
ekil 4.2 Liman Giri Aznn Yn
4.4.3. Giri Aznn Akl
Liman giri azlarnn genilini belirlemede en etkin faktr, limana girecek gemilerin
bykldr. Bu genilik, en az limana girecek en byk geminin uzunluu kadar olmaldr. Giri az
ok geni olan limanlarda, dalga, aknt ve sediment girii bakmndan byk sorunlar ortaya kar.
Genellikle, kk limanlarda (100-150)m, byk limanlarda (150-250)mgenilik yeterli olmaldr. Giri aznn evli dalgakranlarla oluturulmas durumunda giri az genilii
su yzeyinde deil, tabanda ana ve tali mendireklerin mzvarlar arasndaki mesafe olarak dikkate
alnmaldr.
4.4.4. Giri Aznn Derinlii
Giri azn derinlii, aadaki eitlikle bulunur:
12
tH
d (4.1)
Burada
d : derinlik,
H : dalga ykseklii,
t : limana girecek en byk geminin su kesimidir.
Su kesimi deerleri (t), gemi byklne ve dolu a
rl
na gre belirlenip tablolar halindeverilir. rnein, boyu 65 m, eni 10 m, arl 1000 t olan kk bir geminin su ekimi 4 m, boyu 150 m,
eni 20 m ve arl 13000 t olan byk bir geminin su ekimi ise 9 mdir. Giri az derinlii, ticaret
limanlarnda (8-12) m, byk tanker limanlarnda ise (13-18) mdir.
4.5. Liman i Yaplar
Gemilerin yanap baland, ykleme ve boaltma yapt ve yolcu indirip bindirdii deniz
yaplarna genel bir ifadeyle dok veya yanama yeri ad verilir. Kyya az-ok paralel olan yanama
yerlerine rhtm, bir ucundan kyyla balantl olarak denize uzanan yanama yerlerine ise iskeledenir. Rhtmlarn sadece bir taraf yanama yeri olarak kullanlabilirken, iskelelerin her iki taraf da
kullanlabilmektedir.
Hakim dalgayn
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
52/55
Rhtm ve iskelelerin uzunluk ve derinlikleri; ;yanaacak gemilerin bykl, arl, says ve
genel olarak deniz trafii ile yakndan ilikilidir. Rhtmlar, genellikle yekpare beton veya beton
bloklardan, iskeleler ise daha ok elik kazklar zerine ina edilirler.
Yanama yerlerinden baka, liman iinde gemilerin balanmalar iin zel dzenekler de
yaplabilir. Bunlarn, deniz tabanna aklan kazklarla yaplanlarna dolphin, yzer tipte olanlarna iseamandra ad verilir.
Liman ii yaplar genellikle dik yzeyli ve betondan yapldndan, liman iine giren dalgalarn bu
yaplara arpp yansmalar sonucu nemli lde liman ii alkantlar meydana gelmektedir. rnein,
Hopa Limannda byk frtnalarda (130-150) cm alkantlar meydana gelmitir. Bu ise, liman ii
trafiini olumsuz ynde etkilemitir. Bunu nlemek iin, ya liamn iinde enerji yutucu tesisler yap lmal,
ya da giri az deitirilerek (genellikle ana mendirein boyu uzatlp yn deitirilerek) limana dalga
girii azaltlmaldr.
Yanama yaplarnn projelendirilmesinde asl etken, zemin durumudur. ok zayf zeminlerde
kazkl yaplar yaplmas uygun bir zm olabilir.
4.4. Dier Liman Trleri
a. Yat Limanlar: ve d turizme ynelik olarak yaplan yat limanlarnn yapmna, zellikle son
yllarda byk bir hz verilmitir. Yat limanlarnda, genel bir limandan farkl olarak, limann kara
ksmnda park yerleri ile sosyal hizmet binalar (market, kafeterya vb) bulunur. Bu limanlar, genellikle
ehir merkezlerinin dnda, kolaylkla ulalabilecek yerlerde yaplmaldr. Ayrca, liman yerinde deniz
sporlarnn da yaplabilmesi gerekir.
b. Balk Barnaklar: Ak deniz balklnn gelimedii lkelerde, kk balk teknelerinin
barnmas, ticari faaliyetlerini yrtmesi, bakm ve onarm iin yaplan balk barnaklarnda, iskele ve
rhtmdan baka, teknelerin bakm ve onarm iin ekek yerleri, a ama ve depolama yerleri ile souk
hava deposu gibi ek blmler bulunmaldr.
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
53/55
5. KIYI YAPILARININ NEDEN OLDUU KIYI DEMLER
5.1. Giri
imdiye kadar, herhangi bir ky yapsnn mevcut olmad bir kydaki kat madde tanmincelenmiti. Liman, barnak, mahmuz v.b. gibi eitli ky yaplar, kydaki kat madde tanm rejimini
nemli lde etkileyerek, oyulma veya dolmalara neden olurlar. Bu etkileimin nedenleri ve
mekanizmas iyi incelenirse, ky yaplarnn pek ok olumsuz etkisi yok edilebilecei gibi, mahmuzlar
yardmyla sahil geniletilmesi rneinde olduu gibi bu yaplardan yararlanlmas da mmkndr.
Herhangi bir yapnn bulunmad bir ky yresi, sediment tanm rejimi asndan, belirli bir sre
sonra dinamik bir dengeye ular. Hakim dalga ynne bal olarak, kynn bir yresinden dierine
mevsimlik bir tanm olabilir.
Bir ky yresinin bir yllk dnemdeki durumunu dikkate alnrsa, yreye gelen dalgalarn ynleri,
mevsimlere bal olarak deiebilir. rnein, hakim dalga yn, k mevsiminde kuzeybat, yazmevsiminde kuzeydou ise, k mevsimindeki tanm batdan douya (Qd, Qsa), yaz mevsimindeki
tanm ise doudan batya doru (Qb, Qsol) olacaktr. Bu iki tanm miktar arasndaki fark, o yrenin net
tanmn (Qn) verir (ekil 5.1).
ekil 5.1 Sediment Hareketinin Mevsimlik Deiimi
Yukarda anlatlan sre, yldan yla az da olsa bir deiiklik gstermesine karn, uzun bir sre
sonunda, ky belli bir dengeye ular ve bir d mdahale olmad srece bu denge konumu devam
eder.Kyda yaplan bir yap, bu dengeyi bozarak ky deiimlerine neden olur.
Kyda deiimlere (oyulma veya dolma) neden olan en nemli yaplar ve bunlarn olumlu ve
olumsuz etkileri aada zetlenmitir.
5.2. Liman ve Barnaklar
eitli maksatlarla yaplan liman (harbour) ve balk barnaklar (fishery harbour), yukardaaklanan ky dengesini bozarak baz sorunlara yol amaktadr. rnek olarak, yukarda belirtilen
yredeki yllk net tanm ynnn batdan douya doru olduunu varsayalm. Kyda yaplacak bir
Qsol
YlmaQsa
Yaz Profili
Oyulma
K Profili
Ylma
Oyulma
+=
Oyulma veya Ylma
Oyulma veya Ylma
QsaQsol
Bir Yllk Dnem
Ky izgisi
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
54/55
yap sediment hareketine engel olacandan, yapnn bat ksmnda (updrift, memba) sediment ylmas,
malzeme akm kesilecei iin de dou ksmnda (downdrift, mansap) oyulma olur. Bat ksmnda ylan
malzeme, burada slamaya neden olur. Krlan dalgalar bu malzemeyi asl (sspansiyon, suspended)
hale getirir. Krlma sonucu oluan aknt ve dalgalar bu asl malzemeyi, ana mendirein u (mzvar, tip)
ksmna doru tar. Mzvarda krnma urayan dalgalarn ykseklikleri havza iinde giderek azalr. Birdalgann ykseklii azaldka; hz, dolaysyla sediment tama kapasitesi de azalacandan, havzadaki
dalgalar sedimenti tamak iin yetersiz kalr ve sediment tabana kelmeye balar.
a. Slama Balangc b. Slama Sonucu Havzann Dolmas
ekil 5.2 Bir Liman veya Balk Barnandaki Slama Sorunu
5.3. Mahmuzlar
Mahmuzlar (groin), esas itibaryla ky koruyucu yaplardr. Yapl maksatlar, dalgalarn
enerjilerini kltmek, kydaki oyulmay azaltmak veya nlemek, ky genilemesi salayarak sahilkazanlmasna yardmc olmak ve kum tutucu (kum kapan) grevini yerine getirerek uygun bir kum alma
yaps olarak ilev grmek olarak zetlenebilir.
Mahmuzlar da, tpk liman ve barnaklarda olduu gibi, memba taraflarnda sediment ylmasna
neden olurken, mansap taraflarnda oyulmalara yol amaktadr. Ayrntl arazi ve laboratuvar alsmalar
sonucu, bir yre iin en uygun mahmuz tipi (dz, T veya L mahmuzlar), konumu ve bykl belirlenir.
ou defa, birden fazla mahmuzdan oluan bir mahmuz sisteminin (groin field) oluturulmas
gerekmektedir. Bir mahmuz sisteminin kyya etkisi ekil 5.3te ematik olarak gsterilmitir.
Net Tanm Yn
ekil 5.3 Adet Dz Mahmuzdan Oluan Mahmuz Sisteminin Kyya Etkisi
Net Tanm Yn
+ ++ +-
+- -
7/30/2019 Kiyi ve Liman Yapilari
55/55
5.4. Ak Deniz Mendirekleri
Ak deniz mendirekleri, kydan akta ve ky izgisine paralel olarak yaplan ve asl gayeleri
kyy geniletmek ve korumak olan yaplardr. Bu yaplar, gelen dalga enerjisini krdndan, bunlarla
ky arasnda ilerleyen dalgalarn sediment tama kapasitesi azalr. Dalgalar, tadklar sedimenti yap ileky arasnda brakarak burada kum ylmasna (tombolo) neden olurlar. Ak deniz mendirekleri, bir
veya birden fazla yaplabilir. Optimum projelendirme iin arazi ve laboratuvar almalar gerekli
olmaktadr. Bir ak deniz mendireinin neden olduu ky deiimi ekil 5.4te ematik olarak
gsterilmitir.
ekil 5.4 Bir Ak Deniz Mendireinin Kyya Etkisi
5.5. Ky Duvarlar ve Tahkimatlar
Ky duvarlar (istinat duvarlar) ve ky tahkimatlar, kyya paralel koruyucu yaplardr. Ancak, bu
yaplar, yansma nedeniyle dalga enerjilerini snmleyemedikleri iin ky erozyonunu
nleyememektedir. Ayrca, halkn kyyla ilikisini kesmeleri nedeniyle, fonksiyonel olmaktan uzaktrlar.
Tm bu olumsuz etkileri nedeniyle, modern ky mhendisliinde kyya paralel yaplardan mmkn
olduunca kanlmaktadr. Bunun yerine, kyya dik yaplar (mahmuzlar) veya ak deniz mendirekleri
tercih edilmektedir. Ky tahkimatlar, ancak ok acil ve ksa sreli projeler iin tercih edilmektedir.
Ak Deniz Mendirei
Tombolo
Top Related