Hide/Show Apps

Kıyı lagünlerinin hidrodinamiğinin, tuzluluk ve su sıcaklığı dağılamlarının ve kirlenmesinin üç boyutlu matematiksel modellenmesi

Download
1998
Özhan, Erdal
Balas, Lale Hapoğlu
Balas, Elmar Can
Öztürk, Cumhur
Lagün, haliç, göl yada körfez gibi, yüzey alanına oranla ortalama su derinliğinin az olduğu kıyısal su sistemlerinde, rüzgar, gel-git ve yoğunluk değişimleri nedeniyle oluşan akıntıları belirleyebilmek için üç boyutlu matematiksel modellerin kullanılması gereklidir. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Kıyı Mühendisliği Laboratuvarı'nda, rüzgar, gelgit ve yoğunluk değişimi etkisiyle oluşan kıyısal akıntıları, su düzeyi değişimlerini, su sıcaklığı ve tuzluluğunun dağılımlarını ve deniz suyuna karışan bir kirleticinin zamansal ve yersel derişimlerini hesaplayan bir matematiksel model geliştirilmiştir. Modelde, düşey yönde su taneciklerinin ivmesinin önemsiz olduğu varsayımıyla üç boyuthî Navier-Stokes denklemleri çözülmektedir. Su yoğunluğunu belirleyen, su sıcaklığı ve tuzluluğunun alansal ve zamansal değişimi, üç boyutlu taşınım-yayınım denklemleri çözülerek hesaplanmaktadır. Türbülans kinetik enerjisi ve kinetik enerjinin sönümlenme hızının benzeştirilmesinde, iki eşitlikli k-e türbülans modeli kullanılmaktadır. Sayısal çözüm yöntemi olarak yatay düzlemde sonlu farklar, düşeyde ise sonlu elemanlar uygulanmıştır. Kara sınırları değişebilir gözetilebilmekte ve yatay düzlemde değişik büyüklükte çözüm ağı uzunlukları seçilebilmektedir. Düşeyde, çözüm ağı kümeleşmesi uygulanarak çözünülürlük istenilen düzeylerde artırılabilmektedir. Bilimsel kaynaklarda yayınlanan analitik ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak gerçeklenen üç boyutlu matematiksel hidrodinamik model öncelikle, denizle bağlantılı bir göl niteliğiyle, hidrodinamik ve kirlenme açılarından özel önemi bulunan lagünlere uygulanmıştır. Lagün içerisindeki su hareketleri ve düzey değişmeleri, denizle su alışveriş mekanizması, lagün sularının sıcaklık ve tuzluluk dağılımları ve kirletici derişikliklerinin zamansal ve alansal değişmeleri geliştirilen üç boyutlu matematiksel model kullanılarak hesaplanmıştır. Matematiksel model, lagün ortamında kullanılmaya uygun duruma getirildikten sonra, topografya ve batimetri, hidrodinamik özellikler, rüzgar iklimi ve benzeri konularda mevcut bilgiler toplanıp değerlendirilerek, Ölüdeniz Lagünü'ne uyarlanmıştır.Ölüdeniz Lagünü ve Belceğiz Körfezi'nde, Temmuz, Ağustos ve Eylül 1997 aylarında, ikişer hafta süreli alan ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bu alan çalışmalarında, dip ve yüzey akıntıları, ve deniz suyunun tuzluluk ve sıcaklık değerleri ölçülmüştür.