8
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Melamin bazlı polimerik malzemeler ile denizsuyu desalinasyon yönteminin ve açığa çıkan ürünlerin geri kazanımlarının değerlendirilmesi
Su kıtlığı, günümüzün ve geleceğimizin en önemli sorunlarından birisidir. Günümüzde su kıtlığı yaşayan birçok ülke denizsuyu desalinasyonu ile kullanma ve içme suyu ihtiyaçlarını karşılamaktadır. İstanbul gibi nüfusun ve günlük su talebinini hızla arttığı yerleşim yerlerinde su sıkıntıları zaman zaman ortaya çıkmaktadır. Bu sebeple denizsuyu desalinasyonu, su temini konusunda destekleyici olacaktır. Bu araştırma kapsamında, Marmara Denizi'nin farklı noktalarından alınan su örneklerinden ağır metal varlığına bakılacak, sonrasında deniz suyu örneklerindeki ağır metal giderimi denenecektir. Ağır metalden arındırılan su örnekleri desalinasyon (tuzsuzlaştırma) işlemine tabi tutularak, tatlı su elde edilecek, geride kalan diğer ürünlerin (tuz, metal vb.) geri kazanımları değerlendirilecek ve deşarjsız bir desalinasyon modeli üzerinde çalışılacaktır. Proje süresince, ilk aşamada Marmara Denizi'nin; Adalar Açıkları, Florya Açıkları ve Küçükçekmece Sahilinden su örnekleri alınacaktır. Alınan su örnekleri, İndüktif Olarak Eşleştirilmiş Plazma- Kütle Spektrometresi (ICP-MS) cihazı kullanılarak ağır metal varlığına bakılacaktır. Sonrasında laboratuvar ortamında sentezlenecek olan Melamin bazlı Polimerik tutucu ile su örnekleri işleme tabi tutularak, sudaki ağır metal giderimi gerçekleştirilecektir. Örnekler son olarak ICP-MS cihazında tekrardan incelenecek ve ağır metalin sudan uzaklaştırıldığından emin olunacaktır. Ağır metalden arındırılmış deniz suyu, laboratuvar ortamında damıtma yöntemiyle desalinasyon işlemine tabi tutulacak ve ortaya çıkan tatlı su, deniz tuzu ve diğer ürünlerin geri kazanımları değerlendirilecek, ortaya çıkan ürünlerin muhtemel kullanım alanları konusunda yorum ve önerilerde bulunulacaktır.
Kıyı sularında petrol kirliliği taşınımının CBS tabanlı modellenmesi
Petrol kirliliğinin etkin bir müdahale ile yönetilebilmesi için dökülen petrolün hidrodinamik koşullar altında nereye, ne zaman ve ne şekilde ulaşacağı sorularının cevaplarının bulunması gerekmektedir. Deniz ortamında meydana gelen petrol kirliliğinde yayılma, buharlaşma, emülsifikasyon, çözünme, dikey dağılım, sedimentasyon, fotooksidayon gibi mekanizmalar oluşmaktadır. Her bir mekanizma petrolün alansal yayılmasında rol oynamakla birlikte modelleme çalışmalarında genellikle buharlaşma ve emülsifikasyon gibi ilk saatlerde etkisi yüksek mekanizmalar dahil edilmektedir. Petrolün yayılma ve bozunma mekanizması çevresel faktörlere ve petrolün türüne göre değişmektedir. Çevresel faktörler arasında sıcaklık, tuzluluk, dalga yüksekliği, akıntı hızı ve yönü, rüzgar hızı ve yönü, türbülans gibi parametreler yer almaktadır. Petrole bağlı faktörler arasında ise döküntünün miktarı ve süresi, petrolün Amerikan Petrol Enstitüsü gravitesi (API gravitesi), yoğunluk ve viskozite parametreleri bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında petrol kirliliğinin bozunma süreçlerine ait denklemler belirlenerek Üç Boyutlu Hidrodinamik Taşınım ve Su Kalitesi Modeli (HYDROTAM-3D) veri sistemine entegre edilmiştir. Bozunma denklemleri buharlaşma, emülsifikasyon ve çözünme mekanizmaları için tanımlanmıştır. İzmit Körfez'nde yer alan petrol terminalleri incelenerek kapasite değerlendirmesi yapılmıştır ve HYDROTAM-3D'ye coğrafi koordinatlarına göre eklenmiştir. HYDROTAM-3D rüzgar, dalga, akıntı iklimi ve petrol kirliliği taşınımı alt modelleri İzmit Körfezi'ne uygulanmıştır. 17 farklı çevresel ve döküntü koşulu 4 farklı bölgede uygulanarak toplam 24 senaryo için İzmit Körfezi'nde modelleme çıktıları elde edilmiştir. Modelleme çalışması sonuçlarıyla, Türkiye'nin diğer kıyı sularının acil müdahale planlarına katkı sağlanması hedeflenmiştir.
Türkiye deniz alanlarının ekosistem tabanlı deniz alanları planlaması açısından değerlendirilmesi
Günümüzde denizler, teknolojik ilerlemeler ve sanayileşmeyle denizel çevrede yoğunlaşan beşeri faaliyetler nedeniyle beşeri kaynaklı yoğun bir baskı altındadır. Deniz ekosistemlerinin sağlığı, çevre koşullarının iyileştirilmesi için uluslararası boyutta desteklenen birçok inisiyatife rağmen dünya genelinde bozulmaya devam etmektedir zira diğer taraftan doğal kaynaklara olan ihtiyaç da giderek artmaktadır. Deniz Alanları Planlaması (DAP), günümüzde denizel çevre üzerinde artan baskıların önlenmesi amacıyla, ekonomik, ekolojik ve sosyal hedefler doğrultusunda beşeri faaliyetlerin zamansal ve mekânsal paylaşımının yapılarak ekosistem çapında yönetildiği bir yönetim yaklaşımı olarak giderek yaygınlaşmaktadır. Bir yarım ada ülkesi olan Türkiye, yürütülen ekonomik faaliyetlerin çeşitliliği ve yoğunluğu, ekolojik özellikler ve kırılganlık, yetki alanlarının belirlenmesindeki sorunlar gibi birbirinden farklı özelliklerde deniz alanlarına sahiptir. Uzman görüşleri yardımıyla yapılan inceleme sonrasında bu deniz alanlarındaki faaliyetlerin, yoğunlukları, sosyo-ekonomik önemleri ve birbirleriyle olan etkileşimleri açısından Batı Karadeniz, Marmara Denizi ve Ege Denizi'nde DAP açısından öneme sahip oldukları bölgeler olarak tespit edilmiştir. Bu deniz alanları arasından Ege Denizi'nin; (a) kullanım türlerinin ekosistem üzerindeki baskısı, (b) kullanım türlerinin ekosistemin sağlığına olan bağımlılığı, (c) çok çeşitli faaliyet imkânı olması yanında deniz alanının oldukça kısıtlı olması, (d) bölgede mevcut, gelişmekte ve potansiyele sahip çeşitli kullanım türlerinin arasındaki önemli uyumsuzluk ve sinerji imkânları, (e) yenilenebilir enerji alanında sahip olduğu önemli potansiyel gibi bir çok nedenden ötürü ulusal ve bölgesel sosyo-ekonomik ve çevresel hedefler doğrultusunda DAP için önemli bir uygulama alanına sahip olduğu değerlendirilmiştir. Anahtar kelimeler: Deniz Alanları Planlaması, Ekosistem tabanlı yönetim, Sürdürülebilirlik, Doğal kaynak yönetimi, Çevre yönetimi.
Enerji verimliliği açısından akıllı şehirler için kıyı alanları yönetim modeli
Şehirlerde artan nüfus beraberinde barınma, ulaşım, altyapı, güvenlik, sağlık, eğitim, çevre gibi konularda kentsel sorunlar meydana getirmiştir. Gelişen teknoloji ve yaşam biçimlerindeki değişikler enerji taleplerini artırdığı gibi, kent yaşamının sosyal tarafında insanların kentten beklentilerini de artmıştır. Akıllı kent modelleri kentlerin oluşturduğu sosyal ve fiziki sorunları çözmek üzere ortaya çıkmıştır. Günümüzün insan kuşağı olan bilgi toplumunun yaşam alanının da akıllı olması gerekmektedir. Bilgi toplumu yalnızca kentindeki gelişmelere vakıf olmakla kalmayıp küresel gelişmeleri de yakından takip etmekte, sürdürülebilir gelecek ve mutlu bir yaşam için en küçük yaşam alanından gezegenine hatta evrene kadar arasında bağ kurmakta, sorumluluk hissetmekte ve gelişim için katkıda bulunmak istemektedir. Çevre duyarlılığı geliştikçe bilgi toplumu, yaşam alanı olan küresel köyünün enerji kaynaklarını çevreye zarar vermeyen yenilenebilir enerji kaynaklarından ve/veya fosil yakıtlardan verimli bir şekilde kullanmayı tercih eder. İnsanlık çevre mücadelesinde başarısız oldukça ilk ve en çok etkilenecek kıyı bölgeleri olacaktır. Akıllı kent, enerji verimliliği ve kıyı bölgeleri kavramları, bileşenleri ve uygulamaları literatür taramasıyla incelenerek bu tezin amacı enerji verimli akıllı kentler çerçevesinde kıyı bölgelerine model oluşturacak bir araştırmadır. Anahtar Sözcükler: Enerji verimliliği, Akıllı Kent, Kıyı Bölgeleri Yönetimi, Sıfır Enerji Tüketimi
Jeoinformatik teknolojileri kullanılarak deniz seviyesi değişimlerinin güneybatı Karadeniz kıyı alanlarına etkisinin araştırılması
Küresel ısınma kaynaklı iklim değişimlerinin etkileri, son yıllarda giderek daha da hissedilir hale gelmiştir. Küresel ısınmanın en önemli sonuçlarından biri, deniz seviyesi yükselmesidir. Deniz seviyesinin yükselmesi, özellikle denize kıyısı olan ülkelerdeki alçak kotlu kıyı kentleri ve deltalar için tehdit oluşturmaktadır. Küresel ve ulusal ölçekte yapılan çalışmalardan anlaşılmaktadır ki deniz seviyesi yükselmesi, önümüzdeki yıllarda hızlanarak devam edecektir. Denizin kara yönünde ilerlemesi, kıyı çizgisi değişimine ve su baskın alanlarında toprak kayıplarının yaşanmasına neden olacaktır. Aynı zamanda yeraltı su kaynaklarında oluşacak tuzluluk artışı nedeniyle, tarım alanlarında verim kaybına yol açacaktır. Bu çalışmada; jeoinformatik teknolojileri kullanılarak deniz seviyesi değişimlerinin güneybatı Karadeniz kıyı alanlarına etkisi araştırılmıştır. Çalışmada yüksek doğruluklu ve yoğunluklu hava LiDAR (light detection and ranging) verisinden sayısal yükseklik modeli üretimi yapılmış ve çalışma alanı kapsamındaki kıyı çizgisi çıkarılmıştır. Sonrasında bu veri üzerinden yüzyıl sonu projeksiyonu için, su baskın alanı belirlenmiştir. Sentinel 2A uydu görüntüsü ile kontrollü sınıflandırma yapılarak arazi kullanım haritası üretilmiş ve su baskın alanı ile arazi kullanım haritasına bindirme analizi uygulanarak, etkilenmesi beklenen alanlar hesaplanmıştır. Sonuç olarak, yüzyıl sonunda çalışma alanındaki 177,46 km² alanın su baskını etkisinde kalacağı belirlenmiştir. Çalışma, deniz seviyesi yükselmelerinin neden olacağı risklerin belirlenmesi, koruma stratejilerinin hazırlanması ve gerekli önlemlerin alınabilmesi için yol gösterici bir çalışmadır. Bu çalışma sonucunda elde edilen bulguların, özellikle çalışma alanı çevresinde gerçekleştirilmesi düşünülen plan ve projelerin sürdürülebilirliği açısından değerlendirilmesi, ülkemize katkı sağlayacaktır.
Uydu görüntülerinden kıyı çizgisi tespitinde makine öğrenmesi algoritmalarının performanslarının deneysel olarak karşılaştırılması
İnsanlar ve diğer canlı türleri için değerli kaynakları barındıran kıyı alanları bir çok tehlikeye karşı risk altında olan, izlenmesi ve korunması gerekli alanlardır. Kıyıların korunması ve izlenmesinde en önemli ve gerekli aşamalardan biri kıyı çizgisi çıkartma işlemidir. Bu işlem için geleneksel metotların zorlukları ve yüksek maliyetlerine karşın, gelişen uzaktan algılama teknikleri ve bilgisayar bilimleri bu işlem için araştırmacıları, Makine Öğrenmesi Sınıflandırıcılarına yönlendirmiştir. Bu konuda literatürde birçok çalışma yer almasına karşın kıyı çizgisi çıkartmada önemli etkisi olduğu bilinen kıyı tipleri özelinde yeterli inceleme bulunmamaktadır. Bu çalışma kapsamında, uydu görüntülerinden kıyı çizgisi çıkartma işlemi için başarılı bulunan Makine Öğrenmesi sınıflandırıcılarının farklı kıyı tipleri üzerinden isabetlilikleri detaylı olarak incelenmeye çalışılmıştır. İncelenen kıyı tipleri gölge alan içeren ve içermeyen falezler, killi-siltli ve kumlu çakıllı sahiller ve yapay kıyılardır. Destek Vektör Makineleri, Çok Katmanlı Algılayıcılar ve Kolektif Öğrenme Sınıflandırıcılarına ait farklı fonksiyon ve algoritmalardan oluşan 12 sınıflandırıcı bu kıyı tipleri üzerinde incelemeye tabi tutulmuştur. Çalışma sonucunda, Kolektif Öğrenme sınıflandırıcıları diğer sınıflandırıcıların genel olarak gerisinde kalmıştır. Yapay Sinir Ağlarının ve Destek Vektör Makineleri'nin birçok farklı kıyı tipinde isabetliliği gözlenirken, bilinenin aksine Sigmoid çekirdek fonksiyonun tüm kıyı tiplerinde daha başarısız olduğu kanısına varılmıştır.
Kıyı alanlarında senaryo destekli değerlendirme yönteminin finansal modellemesi
Denizel çevre kaynaklarının sağladığı mal ve hizmetlerin toplam ekonomik değerinin gerçekleştirilmesi planlanan yatırımlarla ilgili hazırlanan fayda - maliyet analizine dâhil edilmesi amacıyla senaryo destekli değerlendirme yönteminin yatırım kararlarının alınmasında temel oluşturan finansal modellemede kullanımı incelenmektedir. Bu çerçevede, ilk olarak denizel çevre kaynaklarının oluşturduğu çevresel sermayenin toplam ekonomik değerinin tespit edildiği yöntemler incelenmekte ve bunlar arasında bireylerin mal ve hizmetlere ait tercihlerinin değerlendirildiği senaryo destekli değerlendirme yönteminin toplam ekonomik değeri oluşturan bileşenlerin tamamının toplam ekonomik değerinin tayininde uygulanabilen tek yöntem olduğu belirtilmektedir. Akabinde; bölgede yapılması planlanan yatırımların fizibilitesinin hesaplandığı finansal model ele alınmaktadır. Standart uygulamada yaygın olarak kullanılan ve esnek bir hesaplama sağlamak amacıyla Microsoft Excel dosyası formatında hazırlanan finansal modelin yapısı incelenmektedir. Bu kapsamda, yatırımla ilgili karar alma sürecinde temel alınacak analiz ve değerlendirmeler herhangi bir program/makro içermeyen, basit akışlar adımları, kontrol kolaylığı ve gerekli açıklamaları ihtiva eden bir yapıda finansal fizibilite modeli izah edilmektedir. Son kısımda ise, denizel çevre kaynaklarının sürdürülebilir kullanımı için denizel çevre alanları projelerinde kullanılacak senaryo destekli değerlendirme yönteminin sonuçları ile finansal fizibilite modelinin analizi karşılaştırılmakta ve uygulama üzerine değerlendirme ve öneriler ortaya konulmaktadır.
Çanakkale Boğazı'nda ham petrol taşıyan tankerlerin simülasyonlu kaza risk değerlendirmesi
Üç tarafı denizlerle çevrili olan ülkemizin jeopolitik konumundan kaynaklı, Karadeniz ile Ege'yi birbirine bağlayan deniz yoluna sahip olması, Türk Boğazlarının stratejik açıdan pozisyonunu önemli bir durum haline getirmektedir. Özellikle Rusya ve Hazar bölgesinde üretilen petrolün büyük çoğunluğu deniz yoluyla boğazlarımız üzerinden diğer ülkelere gittiği düşünüldüğünde olası bir tanker kazası durumunda petrole bağlı kirliliğin çevresel risk ve denizel ekosistemin olumsuz yönde etkilenmemesi için boğazlardaki deniz trafiğinin kontrol edilmesinin önemini büyüktür. Independenta ve Nassia tanker facialarının İstanbul Boğazı'nda yaratmış olduğu denizel ve çevresel felaketin etkilerinin uzun zaman sürmesi Türk Boğazların önemini bir kez daha vurgulayan kötü kaza tecrübeleridir. Bu çalışmada Çanakkale Boğazı'nda meydana gelebilecek olası bir tanker kazası sonrası boğaza sızan petrolün akıntı ve meteorolojik etmenler dahilinde zamana bağlı deniz yüzeyi üzerinde yayılım simülasyonu PISCES II programı üzerinden yapılarak yakıt dağılımı hesaplanmıştır. Boğazın dört farklı bölgesi için yapılan kaza senaryolarında yüzey akıntısı, ters akıntı ve rüzgâr etkisi gibi meteorolojik parametre değerleri Türk Boğazları Oşinografi Atlas verileri üzerinden uygulanmıştır. Gemi modeli Kıyı Emniyeti Genel Müdürlüğü'nden alınan 2009-2018 yılları arasında Çanakkale Boğazı'ndan geçen ham petrol taşıyan tanker sayılarının en, boy ve yük tonaj ortalaması ile belirlenmiştir. Senaryolar için belirlenen kaza yerleri yine aynı yıllarda boğazda meydana gelen kaza yeri istatistikleri baz alınarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak bu simülasyon çalışması ile Çanakkale Boğazı'nda meydana gelebilecek olası bir tanker kazası sonrasında akıntı ve meteorolojik etmenlerle dağılan petrol miktarının zamansal ve alansal yayılımı hesaplanarak, çevresel etkinin en aza indirgenmesi amacıyla Çanakkale Boğazı için Acil Müdahale Planına katkı sağlanması hedeflenmiştir. Anahtar kelimeler: Çanakkale Boğazı, tanker kazası, petrol sızıntısı, simülasyon, PISCES