Search

Yapay sinir ağları kullanılarak Çanakkale Boğazı'nın Ege Denizi ve Marmara Denizi Çıkışında oluşan akıntıların, Ağustos 2008 – Ekim 2009 arasında akustik yöntem ile veri toplayan Şile, Yalova, Erdek ve Gökçeada su seviyesi istasyonlarında ölçülen veriler kullanılarak tahmin edilmesi hedeflenmiştir. Su seviyesi verileri ile eş zamanlı olarak toplanmış akıntı verileri kullanılarak yapay sinir ağı modelleri kurulmuştur. Akıntılar bir senelik bir süreçte Çanakkale Boğazı'nın Marmara Denizi ve Ege Denizi çıkışlarında deniz tabanına yerleştirilmiş ikişer adet 300 Khz'lik ADCP cihazları ile her bir metre derinlikte ve 15 dk örnekleme aralığı ile toplanmıştır. Yapay sinir ağları ile 6 saat öncesine kadar toplanmış su seviyesi verileri kullanılarak 6 saat sonrasına kadar akıntı tahmin modelleri geliştirilmiştir. En iyi sonuçların Şile-Yalova-Erdek-Gökçeada kombinasyonlarının 6 saat öncesine kadar olan verilerinin tümünün modele girdi olarak kullanıldığı durumda alındığı tespit edilmiştir.Elde edilen sonuçlara göre ilk 30 m içerisinde tüm istasyonlarda 6 saate kadar, sıfırıncı zamanda ve her bir saatte akıntılar 0,75-0,92 R değerleri arasında değişen uyumluluk ile tahmin edilebilmektedir. Üst tabaka akıntıları için (9 m civarı derinlikte) R katsayısı 0,87-0,92 arasında ve RMSE değeri de 0,13-0,17 m/s arasında, alt tabakada her istasyonda en dip derinlikteki akıntılar için ise R katsayısı 0,49-0,77 ve RMSE de 0,08-0,11 m/s arasında değişmektedir.Anahtar Kelimeler: Çanakkale Boğazı, boğaz akıntıları, su seviyesi, yapay sinir ağları, akıntı tahmini The main purpose of this study is to apply Artifical Neural Networks (ANN) to forecast of the currents at the Marmara and Aegean Sea exits of Çanakkale Strait by using the sea level changes in Black Sea, Marmara Sea and Aegean Sea. The sea level data obtained between August 2008 and October 2009 by Şile (Black Sea), Yalova and Erdek (Marmara Sea) and, Göçeada Island (Aegean Sea) stations were used as the input of the ANN models developed during the study while the concurrently observed currents were used as targets. One year current profiles (at each meter through the water column) were observed by the bottom deployed upward looking 300 Khz ADCPs located at the Marmara and Aegean Sea exits (2 for each exits) with 15 minutes sampling rates. Different combinations of sea level data stations were used as inputs for the ANN models, the best results were taken with the Şile-Yalova-Erdek-Gökçeada combination. The previously six hour sea level data of this combination gives the best result of 6 hour current forecasting with one hour intervals.According to the results, the correlation coefficient (R) between forecasts and observations is 0.75-0.92 within the first 30 m of water column,. The upper layer (about 9 m) currents are being forecasted with 0.87-0.92 R and 0.13-0.17 m/s RMSE, while the current forecasts in lower layer at the deepest part have 0.49-0.77 R with 0.08 – 0.11 m/s RMSE.Keywords: Çanakkale Strait, strait currents, sea level, artificial neural networks, current forecast 150

Çanakkale Boğazı ve Marmara Denizi Karadeniz'i Ege'ye bağlamakta olup Deniz Trafik Düzeni içerisinde dar bir suyoludur. Çanakkale Boğazı'nın ve Deniz Trafik Düzeninde Marmara Denizinin dar olması akıntı kötü hava koşulları kısıtlayıcı coğrafi koşullar ile personel hataları deniz kazalarının başlıca nedenlerini oluşturmaktadır.Tez çalışmasında Marmara Denizi ve Çanakkale Boğazı'nın coğrafik, oşinografik, hidrografik, meteorolojik, stratejik ve hukuki özellikleri deniz trafiği, deniz kazaları ve güvenlik önlemleri incelenmiştir. Çalışmada ayrıca, Çanakkale Boğazı deniz trafiğine etkisi olan veya proje aşamasında olup da ileriki dönemde etkisi olması beklenen boru hatları ele alınmıştır.Bu kapsamda; 2000-2010 yılları arasında meydana gelen kazalar Başbakanlık Denizcilik Müsteşarlığı'ndan temin edilen veriler çerçevesinde, ?Kaza Tekrar Oranı? ile ?Sayı Oran Metodu? kullanılarak analiz edilmiştir.Sonuçta ise tespit edilen kaza kara noktalarında kazaların azaltılmasına yönelik teklif ve öneriler sunulmuştur. Çanakkale strait and Marmara Sea connect Black Sea to Egean, At the same time it is a narrow sea way in sea traffic organization. Current, bad weather conditions, negative geographic and personel mistakes create main reasons of sea accidents because of narrow Çanakkale Strait and Marmara Sea.In this thesis, of Marmara Sea and Çanakkale strait?s geographic, oceanographic, hydrographic, meteorologic, strategic and judicial, characteristics sea traffics, sea accident and safety precautions are examined. In addition, pipelines which affect sea traffic of Çanakkale Strait or are planned to be made and are expected affecting sea traffic are evaluated.In this paralel, Accidents occur between 2000-2010 have been analyzed by ?Accident Recurrence Rate? and ?Number Rate Method? with data of T.C. Denizcilik Müsteşarlığı.After general evaluation the neccesity which must be taken have been offered at Accident Black Point. 106

İstanbul ve Çanakkale Boğazları Marmara Denizi üzerinden Akdeniz ve Karadeniz arasında su değişimine imkan sağlayan bir sistem oluştururlar. Az tuzlu Karadeniz suyu üstte, daha ağır olan Akdeniz suyu ise dipte yer alarak yoğunluk farkından kaynaklanan kuvvetli bir tabakalaşmaya sebep olurlar. Karadeniz suyunu üst akıntı ile güneye hareket ettiren mekanizma su seviyesi farkından kaynaklanan barotropik kuvvettir. Alt tabaka olarak kuzeye ilerleyen Akdeniz suyuna ise yoğunluk farkından kaynaklanan baroklinik kuvvet etki eder. Bu sistem zamana, meteorolojik etkilere ve deniz tabanının morfolojisine bağlı olarak değişimler gösterir.İstanbul ve Çanakkale Boğazlarında 2005 yılı içinde mevsimlik olarak icra edilen kapsamlı dört adet ölçümde toplanan veriler incelenerek her iki Boğazdaki akıntı rejimleri, su kütlesi değişimi ve bunlar üzerindeki kontrol mekanizmaları detaylı olarak incelenmiştir. Bölgenin su sıcaklığı, tuzluluğu ve akıntı yapısı ile bu parametrelerin yer ve zaman ölçeğindeki değişim sınırları ve mekanizmaları bu tezin temel konusunu oluşturmaktadır.Çanakkale Boğazı nispi olarak daha kararlı bir yapı arz etmekle beraber, İstanbul Boğazındaki akıntı rejiminin meteorolojik şartlara bağlı olarak çok hızlı değiştiği ve klasik çift yönlü akış paterni dışına çıkabildiği gözlenmiştir. Sonuçlardan ve daha önce yapılmış çalışmalardan da anlaşılacağı üzere özellikle İstanbul Boğazındaki dinamik yapı dikkat çekicidir. Bölgenin tam olarak anlaşılması için ölçümlerin kısa sürede icra edilmesi ve bir modelle desteklenmesi gerekmektedir. Modelin güvenilirliğini artırmak maksadı ile gerçek veriyi kullanarak modelin tahmin yeteneğini artırmayı amaçlayan bir teknik bu tez içinde denenmiş ve ümit verici sonuçlar alınmıştır. İstanbul and Çanakkale Straits constitute a system that allows the Mediterranean and Black Sea to exchange water through the Sea of Marmara. Less saline Black Sea water on the top, and heavier Mediterranean water at the bottom trigger a strong vertical stratification. Barotropic force arising from the water level difference between the Black Sea and Mediterranean is the main driving mechanism of the upper layer. In the meanwhile baroclinic effect due to the density difference between the two basins causes the Mediterranean water to flow in the opposite direction. This system is subject to changes depending on the time, meteorological effects and the morphology of the sea bottom.The current regime, the water exchange and the control mechanisms acting on the flow are studied by means of the data collected in four intensive oceanographic surveys in the Istanbul and Çanakkale Straits in 2005 on seasonal basis. The water temperature, salinity and the general flow regime and their change in spatial and time domain constitutes the main research goal of this thesis.Although the Strait of Çanakkale represents a more stable flow structure, the Strait of Istanbul depending on the meteorologic impacts includes rapid changes in the regime and may go beyond the traditional two flow approach. As can be seen from the results and the previous works, the dynamic structure of the Strait of Istanbul attracts attention. Understanding the region thoroughly requires rapid and intense measurements as well as modelling effort. A test has been conducted to improve the reliability of a model by ensembling the forecast with the observed data to improve the prediction skills, and promising results are achieved. 178

Türkiye'yi çevreleyen denizlerin ve boğazların, ana kütle olan okyanuslara oranla çok küçük olması ve kısıtlı madde alışverişinin bulunması bu su kütlelerinde kirlenmenin büyük ölçüde birikim yapmasına sebep olmaktadır. Bu nedenle ülkemizi çevreleyen denizler gemi trafiği sonucunda bilinçli veya bilinçsiz bırakılacak olan maddelerle kirletilmektedir.Halihazırda dünyanın en tehlikeli boğazları olarak görülen İstanbul ve Çanakkale Boğazı dünya pazarlarına Orta Asya'dan ham petrol taşıyacak büyük tankerlerin sayısındaki ani artışla karşı karşıyadır.Bu tez çalışmasında Çanakkale Boğazı ve buna bağlı olarak İstanbul Boğazı ve Marmara Denizinin ülke stratejisi açısından önemi vurgulanmış, özellikle Çanakkale Boğazındaki kazalar ve etkileri incelenmiş, sonuç olarak da alınması gereken tedbirler ve öneriler ele alınmıştır. Cause of Turkish coasts? restricted and the waters? not easy changable according to the oceans, their waters can easyly be polluted. So our coasts can easyly can be polleted with the ships or anything else on porpuse or not. Especially the effects of the ship accidents are very important and critical.So far the most dangerous satraits are Turkish Strait System in the world. And we are now face to transfering The Middle Asian Petrols by way of Turkish Strait System.In this thesis reserch; It?s given the vital importance to Turkish Strait System for Turkey as the strategical position. Try to find out the effects of the ship accidents on The Strait of Canakkale (Dardanelles) and try to find out the solution and advices. 100

ÖZET İstanbul Boğaza Karadeniz ile Akdeniz arasında bir deniz geçiş yoludur. Bu dar su yolundan her yıl binlerce yabancı gemi gelip geçmekte ve yararlanmaktadır. Bu trafik esnasında bir geminin neden olacağı kaza sonucunda ortaya çıkacak, ölümler, yangın, çevre kirliliği, yapıların hasarlanması, deniz trafiğinin aksaması, gemi ve yük kayıpları gibi zararlar ise temelde doğrudan ülkemizi ilgilendirmektedir. Marmara Denizi ve Türk Boğazlan yoğun deniz trafiği, dış etkenler, su yolunun doğal yapısı ve gemilerin teknik yetersizlikleri gibi bir çok sebepten kaynaklanan deniz kazalarına sahne olmuş ve İstanbul gibi tarihi ve kültürel güzelliklere sahip bir yerde yaşayan bizlerin deniz yangınları ve bunun sonucu olarak çevre felaketleri ile sıksık karşılaşmamıza sebep olmuştur. Marmara Denizi ve Boğazlarda, günümüze kadar olan kazalar sonucu meydana gelen çevre kirliliği oldukça yüksek boyutlardadır. İnceleme sonuçlan göstermiştir ki, bu tür kayıpların engellenmesi veya minumuma indirgenebilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, çalışmamda öncelikle Marmara Denizi ve Boğazların genel yapışma değilinerek, bu bölgelerde olabilecek kazaların engellenmesi ve olası bir kazanın, ihbar edilmesi, ihbarların değerlendirilmesi ve petrol tehdidinin engellenmesine dair yürütülmesi gereken yöntemler ve gerekliliklerin belirlenmesine yer verilerek, deniz kazalarında meydana gelebilecek petrol kirliliğinin koordineli bir şekilde temizleme çalışmalarının başlatılması yönünde, hazırlanan acil müdahale planına yer verilmiştir. Bu plan oluşumunda, Marmara Denizi ve Boğazlarda ekolojik sistemi bozan ve çevresel etkileri yıllarca sürecek olan kazalardan, Nassia Tanker Kazası (1994), TPAO Tanker Yangını (1997) ve Volgoneft-248 Tanker Kazaları (1994) sonucu, yapılan temizlik çalışmalarından yararlanılmış olup, ayrıca halkın, kamu kurum ve kuruluşların, potansiyel olarak sorumlu sayılan tarafların müdahalelerdeki rollerini ve sorumluluklarının belirlemesiyle plan son şeklini almıştır. ABSTRACT The Bosphorus serves as a maritime passageway between the Black Sea and the Mediterranean. Every year thousands of domestic and foreign vessels pass through the strait. Such heavy maritime traffic during the passage inevitably creates hazards like mortal accidents; fire, environmental pollution, buildings and cargo suffer damage, which threatens the environment and the economy of our country. Lots of maritime accidents owing to heavy traffic through the straits, missing equipment and geomorphologic characteristics of the Marmara Sea. Environmental pollution level is too high relating to many maritime accidents occurred in the Marmara Sea and in the straits. Examination of economical and ecological aspects of maritime accidents designates a need minimization of possible loss. Geomorphologic characteristic's of Marmara Sea and the straits, prevention of accidents in this region, notification of probable accidents, evaluation of notifications, contingency plan which is prepared for a coordinated marine oil spill cleaning operation and procedure for the prevention of oil spill threat are evaluated in this study. This plan explain the roles and responsibilities of government and civil agencies, responsible party and common, cleaning operations and results face to Nassia and Volgoneft 248 vessels accidents, fire of TPAO vessel which caused serious damage lasting many year to the ecological system of the Marmara Sea. in 76

öz Bu çalışmada `Çanakkale Boğaz ekosisteminin coğrafi açıdan incelenmesi ve çevresel durumu` değerlendirilmiştir. İ.Ü. Deniz Bilimleri ve İşletmeciliği Enstitüsü Kimya Laboratuarlarında ağır metal tespitleri yapılmıştır. Siyasi, ekonomik, ve en önemlisi ekolojik açıdan Çanakkale Boğazı Türkiye'nin ve dünyanın en önemli doğal kanallarından biridir. Mevcut durumun ortaya konulması, çevre sorunlarının bilinmesi ve tanıması, çevrenin korunması ve olumsuzlukların ortadan kaldırılması için önemlidir. Gelecek için kurulacak senaryolara da bir zemin oluşturacaktır. İlk bölümde Çanakkale Boğazının coğrafi yapısı incelenmiştir. Lokal alanla ilgili datalarda bölgedeki resmi kurum ve kuruluşların datalannın yoğunluğu mevcuttur. Limit değerler göz önüne alınarak çevre kirliliğinde etkili ağır metal konsantrasyonları saptanarak sonuç ve önerilerde bulunulmuştur. Arazi çalışmaları ve laboratuar çalışmaları tez içerisinde işlenmiş; sonuç ve önerilerde ilgili konularla bağlantılar kurulmuştur. Her tür verinin gerçekle uygunluğu araştırıldıktan sonra tezde kullanılmasına da özen gösterilmiştir. n ABSTRACT In this study `ecosystem of Çanakkale Strait was investigated in terms of geological condition and environment` Laboratory studies to determine pollution of studies to determine pollution of heavy metals have been done in Chemistry Department in University of Istanbul Marine Science and Management. Institute. It1 is important environment problems needed to be informed and understand for remove and protection. It has been formed material which conditions today for the future scenario. The first part of the thesis was dedicated to find out the geographical condition of the Çanakkale Strait. Relevant areas data have been collected from government. Taking limit values into account oil, detergent, heavy metal which have great importance of environmental pollution had been found and accordingly suggestion were given. Land, sea and Laboratory studies have dominantly been used. All the data collected had been first checked if it was relevant to the thesis and then used. 129

ÖZET Uluslararası deniz taşımacılığı dünya ticaretinin en vazgeçilmez unsurlarındandır. Deniz taşımacılığını kolaylaştıran ve ulaşımı kısaltan en önemli etkenlerden birisi ise boğazlardır. Bu sebeptendir ki açık denizleri birbirine bağlayan kanallar ve boğazlar, tarihi süreci içinde her zaman önemini korumuştur. Türk Boğazları bu bakımdan Türkiye'nin komşuları dışındaki diğer ülkeler içinde benzer önemi taşımaktadır. Türk Boğazları üzerinde en çok tartışılan bir su yoludur. Ticaret ve savaş gemilerinin geçişini konu alan en uzun süreli ve kapsamlı mücadeleler, İstanbul ve Çanakkale Boğazlan üzerinde cereyan etmiştir. Bu sebepten, dünyada Boğazlar Meselesi denildiği zaman tek başına Türk Boğazları akla gelmektedir. 1453 yılında İstanbul'un fethinden sonra tamamen Osmanlı İmparatorluğunun egemenliği altında olan Türk Boğazlarından, diğer devletlerin de geçişlerine müsaade edilmiştir. Bu müsaade; tarihi akışı içerisinde Osmanlı Devleti'nin gücüne paralel olarak dönem, dönem çok yada az kısıtlamak olmuştur. Bu dönemler; 1453-1774 Yılları arasında `Tek taraflı tasarruflarla düzenleme devresi`(Mutlak egemenlik devresi), 1774-1840 Yılları arasında `İkili antlaşmalarla düzenleme devresi`, 1840- Yılları arası da `Çok taraflı antlaşmalarla düzenleme devresi` olarak ele alınmıştır. Burada 1840-1923 yıllan arasında çok taraflı antlaşmalar Osmanlı İmparatorluğu ile daha sonra ise Türkiye Cumhuriyeti Devletinin kuruluşu olan 1923 tarihinden sonra da Türkiye ile imzalanmıştır. Uluslararası sözleşmelerle ve Deniz Hukuku Konferanslanyla Türk boğazları Uluslararası su yolu olarak kabul edilmiştir. Halbuki Türkiye Cumhuriyeti Devletinin tam hükümranlık sınırları içerisinde bulunmaktadır. Boğazlar Bölgesinin serbest geçiş kurallan doğrultusunda tamamen geçiş ve geçişte uygulanacak statüyü belirlemekte serbest olması hükümranlık hakkının bir gereğidir. Türk Boğazlannm Uluslararası platformlarda da görüşülmesi, tartışılması egemenlik ve hükümranlık haklarının tartışılması anlamını taşımaktadır. XIITürkiye'nin Akdeniz, Ege Denizi ve Karadeniz limanlarını birbirine bağlayan. Bu nedenle başka devletler için sadece dış ticaret alanında önem taşıyan Boğazlar, Türkiye için dış ticaret bir kenara bırakılsa bile iç ticaret açısından vazgeçilmez bir ulaşım yoludur. Boğazda yer alan İstanbul Limanı, Türkiye'nin her bölgesinden toplanan her türlü malın ihraç edildiği veya iç pazara sevk edilmek üzere toplandığı önemli bir limandır. Bu yüzden bu çalışmada Türk Boğazlarının mitolojik efsanelerden başlayarak, günümüze kadar geçirdiği bir nevi evrim sureci içerisinde öneminin gitgide artması ve bunu etkileyen nedenler, tarihi sureci içerisinde, yapılan anlaşmalar ve çeşitli görüşmeler incelenerek hazırlanmıştır. Jeopolitik öneminin yanı sıra Türkiye'nin boğazlar üzerindeki hakimiyetinin nasıl değiştiği ve artan deniz trafiği, deniz kirliliği, kıyılarında kentleşmenin artması sonucu çok büyük bir kitleyi olası bir kazada ne gibi tehdit ve tehlikelerin beklediği açıklanmıştır. Baku petrollerinin deniz yolu ile Türk Boğazları üzerinde taşımacılığının yapılmak istenmesinin yaratacağı kirlilik ve tehlikeler örnek gösterilmiştir. Geçiş kuralları ve Boğaz deniz trafiği ile ilgili yükümlülükler savaş ve barış durumlarında nasıl düzenleneceği ve Türkiye'nin Boğazlar üzerindeki hakimiyetinin hangi uluslararası anlaşmalara tabi olduğu ele alınmıştır. Orta Asya petrollerinin açık denizlere taşınması ile ilgili olarak tekrar dünya gündemine gelen Türk Boğazlan'nın daha uzun yıllar tartışılacağı ve konuşulacağı bir gerçektir. Türk Boğazlarının 21. Yüzyılın politikalarının belirlenmesinde önemli bir köşe taşı olma olasılığı kaçınılmazdır. X1U ABSTRACT International marine transportation is the most important and main part of the world trade. By the help of straits and canals, the marine transportation is easy and a shorter way of transportation. That's why the straits and canals which are helpful for connecting to high seas, always keep their importance in history. In this respect, Turkish Straits also have same kind of importance around the World From ancient history to the present, there has been many discussion about the Turkish Straits. The longest and comprehensive struggles about transition of commercial or war ships has appeared on Istanbul and Çanakkale Straits. Because of this reason,when it's mentioned about the Straits Matter, the Turkish Straits always will be the first and only point of the subject. After 1453 which dated the conquest of Istanbul, Turkish Straits have been managed by the Ottomon Empire. According to the power of an Empire, various agreements have been signed -that contains the permision rules of transit pass-with other countries. After the and of the Empire the establishment of a new Turkish Republic at 1923 was formed which in part was a same kind of agreement that can be seen m history. On not only ıntenatıonal but also internal marine transportation and trade field, Turkish Straits have had great importance because they are connecting to the three coasts of Turkey (Mediterranean,Black Sea,Agean Sea). The Istanbul Port is the biggest one at Turkey and main part of Turkey's export and distrbution which serves products for the entire country. This research includes mythological background and several important events of Turkish Straits in the history. The conflicts and agreements examined according to their importance and date and how Turkey's sovereignty changed during history explained in detail. Passage rules and international law, Turkey's right and sovereignty over Straits, and how marine traffic effects coast of Straits in addition to marine pollution and probable dangereous accidents have been explained in this xivresearch and shown examples of why Middle Asian Oil transportation should not use Turkish Straits. With this subject the need of new passages regulations should come to international arena to be discussed. XV 223

212