Gemi pervanelerinin kazıklı yanaşma yapılarında neden olduğu erozyonun araştırılması

Abstract

Hidrolik yapıların mansap bölgelerinde, örneğin menfez çıkışlarında, kapak altlarında veya dolu savaklarda meydana gelen yerel oyulmalara su jetleri neden olmaktadır. Oyulmanın bu çeşidi gemilerin pervanelerinden çıkan su jetinin etkisi altında, rıhtım duvarlarında ve kazıklar etrafında meydana gelen erozyon ile benzeşmektedir. Manevra yapan gemilerin pervane suyu navigasyon kanallarında veya limanlarda ciddi erozyon problemlerine neden olmaktadır. Deniz yatağı ve navigasyon kanallarının şevleri, limanların eğimli kıyıları, rıhtım duvarları ve kazıklı yapılar bu problemin meydana gelebileceği bazı bölgelerdir. Eğer, gemiler manevralarını bu yapılardan uzakta yapıyorsa deniz yatağındaki ve kanalların şevlerindeki erozyon liman yapılarının temellerinde etkili olmamaktadır. Bununla birlikte erozyona uğrayan malzeme limanların belli bölgesinde yığılarak kanalın su kesimini azalmasına neden olmakta ve böylece navigasyonu etkilemektedir. Liman yapısının yakınında, gemi yanaşma ve ayrılma faaliyetleri eğimli anroşman kıyılarda, rıhtım duvarlarında ve kazıkların etrafında ciddi bir erozyon meydana getirmektedir. Sığ su derinliğinde pervaneden kaynaklanan su jeti erozyonun miktarını çoğaltmaktadır. Projelendirme sırasında erozyon problemlerinin yaratacağı elverişsiz şartlar dikkate alınmadığında liman yapılarının temellerinde oyulmalar oluşabilmektedir. Son yıllarda limanların bakımı ve projelendirilmesinde pervanelerin meydana getirdiği oyulma problemleri önemli miktarda artmıştır. Genellikle modern gemilerin seyir hızlarını daha hızlı yapmak için yüksek güçte makineler ve kolay manevra yapmak için de yan pervaneler teçhiz edilmektedir. İşletme ve ekonomik nedenler yüzünden son yıllarda birçok modern gemi kendi güçleri ile römorkörlerin yardımı olmaksızın yanaşmayı daha hızlı bir şekilde başarabilmektedirler. Bu faktörler, gemi pervanelerinin meydana getirdiği zararların daha fazla meydana gelmesine neden olmaktadır. Bu çalışmada pervane suyunun kazıklar etrafında yarattığı oyulma mekanizması incelenmiştir. Deneyler bir laboratuvar tankında yapılmıştır. Chin ve diğ...(1996)'nin uyguladığı deney aşamaları takip edilmiştir. Su jeti yatay taban üzerinde belirli uzaklıklara yerleştirilerek pervane jetinin kazık etrafındaki durumu tasvir edilmeye çalışılmıştır. Deneylerde farklı kazık çapları kullanılmıştır. Maksimum denge oyulma derinliği ile boyutsuz parametreler arasında bir ilişki ifade edilmeye çalışılmıştır. Bu parametreler yoğunluk Froude Sayısı (Frj), X/D, Y/do, D/do. Denge oyulma derinliği üzerinde yoğunluk Froude Sayısının etkisi oldukça fazladır. Sonuçlar Chin ve diğ. (1996) ile karşılaştırılmıştır. Böylece oyulma için basitleştirilmiş denklem ifade edilmiştir.