Kıyı yapılarının tasarımı ve dalga yüksekliğinin yapay zekâ ve zaman serisi yöntemleriyle tahmini

Üç tarafı denizlerle çevrili ve 8333 km. uzunluğunda kıyı şeridine sahip olan ülkemiz deniz ülkesi olarak tanımlanabilir. Bu nedenle kıyılarda ticaret, turizm ve balıkçılık sektörlerinin yeterli, ekonomik ve istikrarlı çalışabilmesi için gerekli yapılar inşa edilmesi gerekmektedir. Kıyı ve deniz yapılarının tasarımında Hs (belirgin dalga yüksekliği), yapıların ekonomik ömürleri boyunca dengede kalmalarına doğrudan etkisi olan en önemli dalga parametresidir. Bu çalışma ile kıyı yapılarının tasarımında kullanılan parametrelerden en önemlilerinden biri olan Hs (belirgin dalga yüksekliği) iki şekilde elde edilmiştir. Bunlar Türkiye Kıyıları Rüzgâr ve Derin Deniz Dalga Atlası ve ECMWF (Avrupa Orta Vadeli Hava Tahmin Merkezi)'dir. Bunlardan elde edilen derin deniz belirgin dalga yüksekliği kaynağı olarak tercih sebepleri ortaya konularak ECMWF uygun bulunmuştur. Derin deniz belirgin dalga yüksekliği dalga transformasyon modülü kullanılarak yapı önü belirgin dalga yüksekliği HYROTAM-3D yazılımı ile bulunmuştur. Elde edilen dizayn dalgası ile 3 farklı tek kat koruma tabakası kullanılarak taş dolgu dalgakıran tasarımı yapılmıştır. Bu amaçla Accropode II veya Xbloc gibi tek kat koruma tabakası kullanılabilir. Ancak, bu tabakaların kullanılması için ülkemiz yurtdışına yüksek miktarda patent ücreti ödemek durumunda kalmaktadır. Bu nedenle, tezde, yeni geliştirilen Piblok yapay koruma tabakası ile tasarım uygulanmıştır. Kıyı yapılarının tasarımında dinamik etkisi ile büyük öneme sahip dalga yüksekliği, geçmişte çoğunlukla sayısal ve stokastik yöntemler ile belirlenirken, son yıllarda yapay zekâ tekniklerinin de gelişmesi ile dalga parametresi tahminleri ve eksik dalga verisi tahmini gibi çalışmalarda sıklıkla kullanılmaya başlandığı görülmektedir. Bu çalışmada, ANFIS yöntemlerinin, modellemeler yapılarak, eksik, geleceğe yönelik veya hatalı dalga yüksekliği tahmininde kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca aynı veriler kullanılarak zaman serisi analizi modellemesinde uygun model için otokorelasyon ve kısmi otokorelasyon grafikleri kullanılarak model tahmini yapılmış, uygun bulunan AR(2) modelinin geçerliliği araştırılmış, ileriye yönelik tahmin elde edilebilmesi için bir yöntem elde edilmiştir. Modellerin kıyaslanabilmesi için her bir modelin tahmin değerleri ile ölçüm değerlerinin saçılma diyagramları çizilmiştir. Ayrıca istatistiksel performansları için R2 (regresyon katsayısı) ve NSE (verimlilik katsayısına) bakılarak her iki yöntemle de % 90'a yakın sonuçlar verdiği için kıyı yapıları tasarımında kullanılan dalga yüksekliği parametresinin ileriye dönük tahmininde her iki yöntemin de kullanılmasının uygun olduğu değerlendirilmektedir. Bu tez çalışmasıyla önerilen bu iki modelleme ile belirgin dalga yüksekliğinin güvenilir şekilde tahmin edilebileceği sonucuna ulaşılmıştır.