Theses supervised by Prof. Dr. Yalçın Arısoy
11 theses · Dokuz Eylül University
Using multi-variable vulnerability indices in water resources management in order to prevent diseases associated with poor water and sanitation
A multivariable index, focusing on the link between water resources vulnerability on a quaternary catchment scale and potential health impact is vital in water resources planning and management. In this study a technique based on multifactor vulnerability indices is developed and applied in drawing inferences on vulnerability and susceptibility to diseases associated with poor water and sanitation. Utilising various geo-referenced datasets, four multi variable geospatial indices were generated. These are; a "Water Resources Vulnerability Index (WRVI)" by using three anthropogenic land use surrogates at quaternary catchment level, a "Microbial Water Quality Index (MWQI)" to evaluate microbial water integrity in the context of health, a "Water and Sanitation Access Index (WSAI)" according to the World Health Organisation (WHO) and United Nations and Children's Fund (UNICEF) criteria and definition of improved and unimproved water supply and sanitation, and lastly, a "Demographic Vulnerability Index (DVI)" based on three socio-economic attributes was used to evaluate factors that inhibit access to water and sanitation services and potential impact of an outbreak. In order to demonstrate the multi variable geospatial indexing technique a case study was conducted in Limpopo Province, South Africa. The technique was utilised to evaluate the relative potential impact of agriculture, settlements and waste water effluent disposal on the microbial integrity of water resources. A 3 variable 9 category Water Resources Vulnerability Index was used to classify 206 quaternary catchments. The Water and Sanitation Access Index was used to classify 2892 sub places on a 10 point scale. The Demographic Vulnerability Index was used to categorise 25 Local Municipal Districts on a 5 point scale utilising unemployment ratio, dependency ratio and population density. A 4 water use attributes 3 point Microbial Water Quality Index was used to evaluate the applicability the Water Resources Vulnerability Index. Ultimately, a 10 point water resources-health susceptibility evaluation and prioritisation index was developed. The multivariable indexing technique can be used to evaluate vulnerability in a systematic manner and aid decision making in water resources management. The practical application of the technique in water resources management can be improved by targeted water quality sampling and spatial correlation. Conception can be further enhanced by including geo-referenced data on knowledge, attitudes, behaviour and practice at sub place level. In conclusion when there is a minimum acceptable level of relevant geo-data as specified in the study geospatial indexing can be used to evaluate the vulnerability and susceptibility. This is an essential step to improve water resource management and reduce the prevalence of water and sanitation diseases in regions where water and sanitation access and demographic profiles are variable.
Balıkçı barınaklarının rehabilitasyonu
Ülkemizdeki balıkçılık sektörü, ülkemiz oldukça zengin ekolojik özelliklere ve sayıları her gün artan baraj, göl ve göletlere sahip olmasına rağmen tarım sektörü içerisinde oldukça düşük bir paya sahiptir.Bu çalışmada; balıkçılık sektörünün geliştirilerek, payının arttırılması için sektörün altyapısı olan balıkçı barınaklarında yapılacak rehabilitasyon çalışmaları ele alınmıştır. Bu kapsamda, dünyadaki ve ülkemizdeki balıkçılığın durumu ortaya konmuş, balıkçı barınaklarına ilişkin şartname ve mevzuatlara değinilmiş, ülkemiz balıkçı barınaklarının mevcut durumunu gösterir verilere yer verilmiş ve Ege Bölgesindeki dört adet balıkçı barınağı etraflıca incelenmiştir. Sonrasında, barınakların ilgili mevzuat ve şartnamelerde belirtilen standartlara getirilip balıkçılık faaliyetlerinin daha muntazam yürütülebilmesi için yapılması gerekenlerin neler olduğu tespit edilmiştir. Son olarak, rehabilitasyon maliyetine ilişkin yaklaşık değer hesaplanarak sektörün ekonomik değeri ile kıyas edilmiştir.
Dalga etkisindeki su altı borusu altında zamana bağlı olarak oluşan oyulmaların araştırılması
Son yıllarda gelişen teknoloji nedeniyle, su altı boru hatları kıyı mühendisliği uygulamalarında yaygın kullanılan yapılar arasında yer almaktadır. Bu yapılar deniz deşarjı sistemlerinde, petrol ve doğalgaz iletiminde, hatta kablolu iletişim araçlarının deniz geçişlerinde kullanım alanı bulmakta; bu nedenle, ekonomik ömürleri süresince dayanımlarının ve stabilitelerinin sürdürülmesi hayati önem taşımaktadır. Deniz ortamında su altı borularının yanal stabilitelerini etkileyen dinamik ve tekrarlı etkiler esas olarak kararlı akıntı ve dalga hareketinden kaynaklanmaktadır. Su altı borusu etrafında kararlı akıntı etkisi ile oluşan akım ve aşınabilir zeminde meydana gelen oyulmalar çok sayıda araştırıcı ve mühendis için araştırma konusu olmuştur. Ancak, dalga etkisi durumu için yapılan çalışmalar sınırlı sayıdadır. Bu çalışmaların da büyük bir kısmı nihai oyulma derinliklerinin araştırıldığı çalışmalardır. Gerçekleştirilen tez kapsamında, dalga etkisine maruz su altı borusu etrafındaki oyulmalar zamana bağlı olarak araştırılmıştır. Bununla beraber boru altı boyunca oyulmanın gelişimi ve serbest bölgenin ilerleyişi de incelenmiştir. Su altı borusu altındaki oyulma mekanizmasını daha iyi anlamak için, farklı dalga karakteristikleri, boru çapları, taban malzemeleri ve başlangıç taban formları ile çok sayıda deney gerçekleştirilmiştir. Bu deneyler ile elde edilen sonuçlar, ?nihai oyulma derinliği?, ?zaman ölçeği?, ?zamana bağlı oyulma derinliği? ve ?oyulmanın boru boyunca gelişimi? başlıkları altında analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar uygulamada faydalanılabilir diyagramlara dönüştürülerek görselleştirilmiştir. Bununla birlikte Flow3D programı kullanılarak deneysel şartları yansıtan iki boyutlu bir sayısal model hazırlanmış ve bulgular deneysel sonuçlar ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Su altı borusu, dalga etkisi, oyulma, zamana bağlı oyulma derinliği.
Rüzgar ve dalga etkilerine karşı İzmir Körfezi'nin davranışı
The set-up and application of the 3rd generation spectral wave model ?SWAN to the Bay of Izmir, chosen due to the dynamic socio-economic situation and rapidly developing industrial region hosting one of the important ports of Turkey. The importance of the taken measures both in the hard and soft sense; lead the bay for a recovery period which shows a positive demand for the last couple of years. On the other hand navigation in the Bay suffers from the draft and due to the difficulties in the navigation of higher DWT ships. While this situation necessitates to take some monitoring and precautionary measures for preventing further shoaling, besides the demand on alternative service facilities for further development and management of the port and the bay resources without exhausting the sources, highly incorporates with precision of the sea state and climate predictions within the region and the interaction with the sourcing Aegean Sea waters. A comprehensive study on the available wind and wave data from satellite altimeter, scatterometer missions and assimilated wind series data (ERA-40) have been conducted, to identify a pattern for the region on monthly and yearly basis. To identify realistic boundary and forcing wind field conditions wind speed and direction data from the closest meteorological station located at Çiğli covering 2000-2010 have been analyzed. With the derived wind speeds and the direction analysis results a fetch length study has been deployed with SPM-CERC methodology. The state of the art wave model SWAN which describes the evolution of a two dimensional wave energy spectrum in coastal regions, lakes and estuaries where the evolution of the spectrum is calculated from given wind, seabed and flow conditions, have been utilized for the bay's wave condition analysis and running predefined scenarios. Tsunami model Nami Dance also utilized for a scenario and the outcomes presented in this research.
The use of spatial statistics for analyzing health and demographic data in Tanzania
In most of African countries, the demographic Health data is obtained by conducting surveys. The interviewers and field facilitators are always responsible for collecting data at field level. The papers work (questionnaires) or Person Digital Assistant (PDA) are always used as a tools during the data collection stage. After that, the data is submitted to the cleaning department before the analysis performed. Generally, different organizations have different ways of cleaning and organizing their data. In this research, the data used was officially obtained from The Demographic and Health Surveys Program of ICF International in Rockville (USA) and National institute for Medical Research (Tanzania). The GIS software (Arc GIS 10.2 and Map Info Version 11.5) were used to analyze and visualize a spatial pattern relationship and autocorrelation between the data. Among of the statistical methods for analyzing spatial Demographic Health Survey Data (DHSD), is the use of the GIS spatial statistics tools. In this tools, the data can be captured and processed so as to visualize their distribution pattern and its spatial autocorrelation. These tools include, the high or low clustering (Getis-Ord General G), cluster and outlier analysis, spatial autocorrelation (Moran I) and Hot Spots analysis. Before running these tools, the data should be cleaned and projected into an appropriate coordinate system. These data were extracted based on questions froma research questionnaire. MapInfo version 11.5 was used as a tool toextract these data by using query commands and recorded on a Microsoft excel spread sheet. The sheet will be attached at the end of this research for reference purpose. The spatial and cartographic capabilities of the Arc GIS helped in generating different maps which used as the basis of the discussion in the analysis stage. Since the research is based on analysis of Health data, only malaria, anemia and HIV/AIDS diseases were detailed analyzed and other data were also analyzed so as to build additional recommendation based on findings.
Deniz deşarjı sistemlerinde en uygun güzergahın belirlenmesi için bir fizibilite çalışması
Deniz deşarjı sistemlerinde en uygun güzergahın belirlenmesi için izlenmesi gereken yol, toplanması gereken veriler, yapılması gereken hesaplar ve alınması gereken kararlar tez içinde açıklanmış, en uygun güzergahın belirlenmesi için gerekli olan faktörler ortaya konulmuştur. Deşarj borusuna etkiyen dalgaların geliş yönlerinin değişiminin deşarj borusu tasarımına etkisi, Kuşadası derin deniz deşarjı örneğinde özel olarak ele alınmıştır.
Betonarme iskelelerin bakım, onarım ve güçlendirilmesi
Kıyı yanaşma yapılarından biri olan iskeleler tasarım yükleri etkisi altında yıpranabildikleri gibi ilave olarak çevresel etkenler, planlanandan fazla kullanım, malzemelerin eskimesi ve genel yıpranma payı gibi sebeplerden dolayı da yıpranabilmektedir. Ülkemiz kıyılarında ve limanlarında hizmet veren çok sayıda ağır yük iskelesinde başta deniz suyunun korozyon etkisi olmak üzere bir çok nedenle görülen aşınmalar ciddi boyutlara ulaşmıştır. Bunların sistemli bir araştırma ile gözden geçirilmesi, ülke ekonomisi ve denizciliği açısından kritik öneme sahiptir. Bu çalışmanın amacı, bölgemizdeki iskelelerde gelecekte yapılacak bakım ve onarım çalışmalarında fayda sağlayacak bir analiz gerçekleştirmektir.Ege Bölgesinde çok sayıda betonarme ağır yük iskelesi bulunmaktadır. Bunların büyük bir kısmı yirmi yaşın üzerindedir ve ciddi boyutlu aşınmalara sahiptir. Çalışmada öncelikle Ege Bölgesindeki iskelelerin mevcut durumları araştırılarak; ülkemizdeki kıyı yapılarının inşasına ilişkin mevcut esaslar ve yönetmelikler irdelenmiş olup betonarme iskelelerin bakım, onarım ve güçlendirilmesine ilişkin öneriler sunulmuştur.
Development of a GIS based decision support system for integrated coastal zone management (ICZM) of Gökova Bay
Coastal Zone is one of the vital regions in terms of both generosity of resources and intensity of land use as well as the range of business fields ensuring the financial continuance of these regions. This grift structure causes conflicts in uses. With the developments in Information Technologies, this structure in Coastal Zones can be managed more effectively. Within this scope, Gökova Bay is also a major coastal zone. In this study, land use and land cover of the study area were gathered and digitized from raster data into the Geographic Information System (GIS). Elevations were digitized from topographical maps and a Digital Elevation Model of land and sea was generated. Biodiversity and anthropogenic stress data were included into GIS by using Marine Biological Diversity Assessment of Gökova Specially Protected Area Project Report of Environmental Protection Agency for Special Areas. GIS data was analyzed and new data was generated using GIS tools. A 500m x 500m grid mesh was set by using all GIS data. Grid data on the GIS was used on the Principal Component Analysis (PCA) in order to determine important parameters to be used in the Decision Support System (DSS) Model. The selected variables were used in the development of the reliable Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) model. The training and testing process of the ANFIS model was carried out for different input and output groups. The relations were determined by the ANFIS model and the output values were forecasted using these relations between input data. After the forecast of output change, the visualized thematic map was prepared on GIS. In this study, the purpose is to develop a methodology to be used in major coastal zones, like Gökova Bay, and to provide information flow to the decision makers.
Balıkçı teknelerinin uydularla izlenmesi ve CBS tabanlı bir kıyı bilgi sisteminin geliştirilmesi
Avrupa Birliği üyelik sürecindeki Türkiye'nin mevzuatlara uyum başlıklarından birini de tarım ve balıkçılık oluşturmaktadır. Balıkçılık alt başlığında hedeflenen makro düzeyde bir ulusal politika oluşturulması ve Avrupa Birliği Ortak Balıkçılık Politikası ile eşleştirilmesidir. Bu amacın karşılanması ve balıkçılık sektöründe sürdürülebilir bir yönetimin gerçekleştirilmesi, su ürünleri sektörünü kapsayan izleme ve bilgi sistemlerinin oluşturulması ile mümkündür.Bu çalışmada, öncelikle Avrupa Birliği kıyı üye ülkelerinde balıkçılık sektörünün durumu sayısal veriler ile irdelenmiş, Türkiye'deki şartlar ile karşılaştırılarak farklılıklar ele alınmıştır. Uydu bazlı tekne izleme teknolojileri (tekne izleme ve tarama sistemleri), sistem yazılım ve donanımları, yapısal unsurları, mevcut örnekleri ve kullanım şekilleri ile araştırılmış, sistemlerin avantajlı ve dezavantajlı yönleri ile yalnız veya birlikte kullanımları değerlendirilmiştir.Türkiye kıyıları için oluşturulan balıkçı barınakları ve deniz fenerleri bilgi sistemleri, birlikte hizmet verebilecek yapıda bir kıyı bilgi sistemi olarak geliştirilmiştir. Tekne izleme sistemini temsil eden prototip bir sistem geliştirilip, yukarıda bahsedilen bilgi sistemleri ile bütünleşik görüntüleme sağlayacak şekilde ortak bir kıyı çizgisi haritası kullanılarak izleme faaliyetleri görselleştirilmeye çalışılmıştır. Sistemin çalışırlığı, sentetik veriler kullanılarak test edilmiştir. Bu durumda ortaya çıkan yeni sistem, coğrafi bilgi sistemleri tabanlı ve tekne izleme yazılımı ile donatılmış çok katmanlı bir kıyı bilgi sistemi olarak gösterilebilir.
Türkiye deniz fenerleri bilgi sistemi
Ulaştırılacak olan hizmetlerin en düşük maliyetle ve yüksek taşıma kapasiteleriyle taşınabilmesi göz önüne alındığında denizyolu taşımacılığı diğer ulaştırma sistemlerine göre belirgin bir üstünlük taşımaktadır. Türkiye'nin 8000 km'yi aşan uzunlukta bir kıyı şeridine sahip olması ve Çanakkale, İstanbul gibi uluslararası öneme sahip iki boğazının bulunması nedeniyle ?Deniz Taşımacılığında Seyir Güvenliği? ülkemiz açısından özel bir öneme sahip bir konudur. Seyir güvenliğine yardımcı deniz yapıları olan deniz fenerleri, sis işaretleri ve ışıklı şamandıraların denizlerde meydana gelebilecek kazaları önlemede oldukça büyük katkıları vardır. Bu çalışmada, Türkiye kıyılarındaki deniz fenerleri, sis işaretleri ve ışıklı şamandıralar gibi seyir yardımcıları için bir Coğrafi Bilgi Sistemi geliştirilmiştir. Veri tabanında deniz fenerlerine ilişkin tüm resmi bilgiler yer almaktadır. Çalışmada deniz fenerlerinin Türkiye kıyılarındaki coğrafi dağılımları sayısal Türkiye haritası üzerinde görüntülenmiştir. Deniz fenerlerinin Türkiye kıyılarındaki coğrafi dağılımları göz önüne alınarak denizlerimizde seyir güvenliğine yönelik bazı analizler yapılmıştır. Fenerlerin coğrafi dağılımlarına bakıldığında Hopa'dan İskenderun'a kadar ülkemiz kıyılarının büyük ölçüde deniz fenerleri ile donatıldığı görülmüştür. Kıyılarımızdaki deniz fenerleri ve ışıklı şamandıraların yaklaşık üçte biri deniz trafiğinin yoğun olduğu Çanakkale Boğazı ? Marmara ve İstanbul Boğazı kıyılarında bulunmaktadır. Fenerlerin kendisine ait ışık görünüş mesafeleri dikkate alınarak yapılan analizler, olumsuz hava koşulları ve bazı fenerlerin arızalı olması durumunda bazı kıyı bölgelerimizde seyir güvenliği açısından risk oluşabileceğini göstermektedir. Anahtar Sözcükler: Deniz fenerleri, Işıklı Şamandıralar, Denizlerde Seyir Güvenliği, CBS (Coğrafi Bilgi Sistemleri).
Dalgakıranların koruyucu tabakalarında kullanılan özel beton blokların yapısal analizi
Kıyı koruma yapılarının dış koruyucu tabakalarında kullanılan özel beton blokların hidrolik stabilite değerleri dalgakıran tasarımı için önemlidir. Koruyucu bir birimin (taş veya beton blok) KD stabilite katsayısı dalgakıran tasarımındaki en önemli tasarım parametrelerinden biri olup etkiyen dalga özelliklerinden yapı özelliklerine kadar çok sayıda parametreye bağlı olarak değişmektedir. Stabilite katsayısını etkileyen önemli unsurlardan biri de koruyucu birimin geometrisi, yani fiziksel formudur. Hidrolik stabilite ile yapısal stabilite blokların sahip oldukları geometriye göre birbirleriyle zıt yönde değişim gösterirler. Basit formlarda bulunan blokların dalgaya dirençleri, yani hidrolik stabiliteleri az; buna karşılık düzenli geometride olmaları nedeniyle yapısal stabiliteleri fazladır. Blok geometrisi karmaşık olmaya başladıkça daha narin yapıya dönüşmeleri nedeniyle yapısal stabilitelerinin azaldığı ve buna karşın blokların birbirleri ile kenetlenmeleri, dolayısıyla hidrolik stabilitelerinin arttığı gözlenmektedir. Kıyı mühendisliği esasları yapının istenilen amaca hizmet etmesi yanında yeteri ölçüde sağlamlığı da önermektedir. Bu nedenle hidrolik stabilite ile yapısal stabilite arasındaki çelişki, konuyu bir optimizasyon problemine dönüştürmektedir. Bu tez çalışmasında yaygın olarak kullanılan yedi tür özel beton blok (Küp, Antifer, Tetrapod, Dolos, Accropode, Coreloc, Xbloc) için hidrolik stabilite ve yapısal stabilite ilişkisi irdelenmiştir. Seçilen beton blokların yapısal stabilitelerinin analizi, farklı beton blokların hidrolik ve yapısal stabilitelerini birlikte değerlendiren karşılaştırmalı bir analiz olarak yapılmıştır. Sonuç olarak hiçbir blok türünün hem hidrolik hem de yapısal olarak tam performans gösteremediği ve bu konuda araştırma yapılmasının gerekliliği anlaşılmaktadır.