Haliç hidrodinamiğinin tahlili

Geçmişten günümüze kadar, Haliç İstanbul için önemli bir yere sahiptir. Kuzey doğuda Beyoğlu ve Kağıthane, kuzey batısında Eyüp ve güney doğuda Fatih ilçeleriyle çevrili olan Haliç; 7 kilometre uzunluğundadır. En dar ve geniş kısmıları sırasıyla 150 ve 750 metredir. Kağıthane ve Alibeyköy dereleri Haliç'e akmaktadır. Bunun yanında Boğaz akımı da Haliç etksi olup, delta yerine haliçe dönüşmesinde etkilidir. Yakın geçmişte Haliçin kirli ve kötü koku olması sebebiyle biyo-canlı türleri zarar görmüştür. Haliçin temizlendikten sonra içinde yaşaıyan canlıların türlerinde artış olduğu bilinmeketedir. Son yıllarda yapılan akademik çalışmaların birçoğu Haliçin kirliliğinin giderilmesiyle ilgilidr. Haliçin hidrodinamiği ile ilgili çalışmalarar is çok azdır. İlk defa bu çalışmada Haliçin fiziksel modellenerek su yüzeyinin akım desenleri 3 m3/sa, 4 m3/sa ve 5 m3/sa debileri ve dört senaryo altında incelenmiştir. Bu çalışmayla haliç hidrodinamisini anlamayı sağlayacak, bu sayede ilerde yapılabilecek akım iyileştirmesi çalışmalarına yardımcı olacaktır. Haliç`te İstanbul Boğazın akım etkisi mevcuttur. Bu etki sayesinde de nehir deltası olmak yerine haliç haline gelmiştir. Haliç`in baştan sona olan 7 km`lik uzunluğu da Boğaz`ın Haliç üzerinde tam bir etkiye sahip olmasını da engeller. Bu yüzden Can Suyu projesi hayata geçirilmiştir. Haliç`in batimetrisi 0 m ile 40 m delinlikleri arasında değişmektedir. Sığ ve derin kısımlar genel olarak kıyı ve orta kısımlarda yeralmaktadır. Derinlik ise başlangıçtan sona doğru gittkçe artmaktadır. Ayrıca Haliç tershanesinin bulunduğu girintide de sığlaşma gözlenmiştir. Bu çalışma Haliçin su yüzeyinin akım desenlerini fiziksel modelle inceleyerek literatürdeki boşluğun giderilmesine katkı sağlamıştır. Haliçin alt, tarihi ve üç köprülü bölgesi çalışma alanı olarak belirlenmiştir. Bu tezin kapsamındaki üç köprü de Atatürk Köprüsü, Galata Köprüsü ve Haliç Metro Köprüsü`dür. Üç köprülü bir bölge olmasına rağmen yalnızca Atatürk Köprüsü`nün Haliçin hidrodinamiğine etkisi incelenmeştir. Asma bir köprü olan Haliç Metro Köprüsü'nün ayakları, diğer köprülerdeki dubalara göre oldukça küçük olduğundan göz ardı edilmiştir. Galata Köprüsü de deney alanı sınırında kaldığı için modeli inşa edilmemiştir. Bu bölgedeki köprülerin ve yapılması planlanan yapıların da çokluğu bu bölgedeki yapılabilecek çalışmaları arttırmıştır. 1/80 ölçeğinde bir deney alanı ile Haliçin batimetriye göre inşa edilmiştir. Su yüzeyi hız ölçümleri deney modelinden elde edilmiştir. Hız ölçümleri verileri, vektör haritaları oluşturmak için kullanılmıştır. Doğru bir vektör haritası oluşturmak için fizksel bir ağ dizayn edilmiştir. Bu fiziksel ağ 50 adet noktadan oluşmaktadır. Noktalar arasındaki mesafe 1m x1 m dir. Noktalar sprey boya ile işaretlenerek aynı noktalardan ölçüm alınması sağlanmıştır. Hızların ölçümünü almak için, laboratuvar tipi Akustik Doppler Hızölçer kullanılmıştır. Sontek ve Nortek firmasına ait bu ürünler deneyler için kullanlmıştır. Bu cihazlar çok yüksek oranda doğru ölçüm yapmaktadır. İki cihazın birbiriyle kalibrayonu için bir birleriyle aynı ayarlar kullanılmıştır. İki cihazın yaydığı akustik dalgaların birbirine karışmaması için, iki cihaz birbirinden en az 5 m uzak tutulmuştur. Bütün noktalarda aynı derinliklerde ölçüm almak için cihazlar limnografa bağlanarak ölçüm alınmıştır. Limnograflar milimetre mertebesinde doğrudur. Bunlara ek olarak ultrasonik debimetre de deneylerde kullanılmıştır. Deneyler üç farklı debi değerinde değerlendirilmiştir. Hız ölçümü sonuçlarını almak için çeşitli yazılımlar kullanılmıştır. Bunlar; SONTEK ve NORTEK firmalarına ait yazılımlardır. Verilerin toplanmasından sonra da, MATLAB ve WinADV (SONTEK firmasının özel yazılımı) kullanılmıştır. Ölçümlerdeki gürültü ve bozuk verilerin temizlenmesi için Despiking metodları kullanılmıştır. Bu programlara ek olarak; AutoCAD, Global Mappers and Surfer programları kullanılmıştır. Batimetri detayları ve ölçüm noktaları AutoCAD programında çizilmiştir. Daha sonra, Global Mappers programı batimetrinin üç boyutlu modelinin çıkarılması için kullanılmıştır. Surfer ise hız vektörleri haritasının hazırlanması için kullanılmıştır. Deneyler dört adet senaryoya göre tasarlanmıştır. Bunlardan bir tanesi şimdiki Haliç'in durumunu gösterirken, diğerleri ise imgeseldir. Örnek vermek gerekirse, bunlar; hiç yapı olmaması (Senaryo-1), su altı köprüsünün olması (Senaryo-2), Atatürk Köprüsü (Unkapanı) olması (Senaryo-3) ve her iki köprünün de olması (Senaryo-4) durumlarıdır. Özellikle yapısız senaryo, yapıların Haliçin su yüzü akım desenlerine etkisini değerlendirmek için önemli bir durumdur. Bu senaryolar üç farklı debi değerinde incelenmiştir. Bunlar;3 m3/sa, 4 m3/sa ve 5 m3/sa`tir. Deney sonuçları incelendiğinde ise; çevrintili akım, pozitif ve negatif akımlar, kıyı bölgesi akımları ve akım özelliklerinin, belirli senaryolarda, iki ayrı bölgeye ayrıldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca; yapıların ve batimetrinin de akıma olan etkisi de incelenmiştir.