A tailored hybrid risk assessment model for coastal flow slides along with management strategies
Yönetim stratejileri ile birlikte kıyı heyelanı için uyarlanmış bir hibrit risk değerlendirme modeli
- Tez No: 861858
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞEVKET ÇOKGÖR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deniz Bilimleri, Mühendislik Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Marine Science, Engineering Sciences, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Kıyı heyelanı (KH), denize doğru ani bir çökme, kıyı bölgelerinde meydana gelen kum ve silt gibi kıyı malzemelerinin denize doğru kayması şeklinde ortaya çıkan bir olgudur. İki farklı sınıfa ayrılabilirler: gedik açma ve sıvılaşma. Bunlardan ilki sıkıştırılmış kumda oluşur ve kum taneciklerinin boşluk basıncını düşürerek birbirinden ayrılmasıyla başlar. Bu, kum taneciklerinin kademeli bir süreçte tek tek aşağıya doğru akmasına neden olur. Sıvılaşma ise, kıyı malzemesinin aniden dayanıklılığını kaybetmesi ve sıvı gibi akması nedeniyle daha ani bir süreçtir. Bu iki önemli konu, yani kıyı bölgelerindeki ani değişimler ve bunların yol açtığı çevresel ve insani etkiler, bilimsel literatürde oldukça nadir işlenen konulardır. Bu durum, bu alanlardaki araştırma eksikliklerinden kaynaklanmaktadır ve henüz yeterli sayıda çalışmaya ulaşılmamış olması, kıyı bölgelerindeki potansiyel tehlikelerin doğru şekilde anlaşılması ve yönetilmesinde büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Su altı koşullarının karmaşıklığı, bu konuları derinlemesine ve kapsamlı bir şekilde analiz etmeyi daha da zorlaştırmakta, bu da risk analizi sürecini karmaşıklaştırır ve etkili bir şekilde yönetilmesini güçleştirir. Bu iki olay, nadir görülen olaylar olsa da, olası büyük çevresel ve insani etkilere yol açabilir. Bu etkiler, kıyı ekosistemlerinin bozulmasından, insan yaşamı ve mülkiyetine doğrudan zarar verilmesine kadar değişebilir. Özellikle iklim değişikliği ve artan insan faaliyetleri göz önünde bulundurulduğunda, bu tehlikelerin boyutu daha da artmakta ve kıyı bölgeleri için ciddi riskler oluşturmaktadır. Bu nedenle, bu tür nadir ancak potansiyel olarak yıkıcı olayların doğru bir şekilde anlaşılması ve yönetilmesi, özellikle savunmasız kıyı bölgeleri için kritik bir öneme sahiptir. Bu nedenle, daha fazla araştırma ve bilimsel çaba, bu tehlikelerin doğasını ve nedenlerini anlamak, gelecekteki riskleri azaltmak ve kıyı bölgelerini daha dayanıklı hale getirmek için hayati önem taşımaktadır. Bu araştırmalar, kıyı yönetimi politikalarının geliştirilmesi, kıyı altyapısının güçlendirilmesi ve yerel toplulukların bu tür olaylara karşı hazırlıklı olmalarını sağlamak için gereklidir. Özellikle, iklim değişikliği ve deniz seviyelerinin yükselmesi, bu tür tehlikelerin artmasına katkı sağlamakta ve bu durum, Türkiye gibi gelgit farkının az olduğu ülkelerde bu tür olayların meydana gelmesi öngörülmektedir. Bu nedenle, bu konuda yapılacak bilimsel çalışmalar ve araştırmalar, bu tür tehlikelere karşı kıyı bölgelerini korumak ve bu alanlarda yaşayan toplulukların güvenliğini sağlamak için oldukça önemlidir. Bu çalışmalar, kıyı bölgelerinde yaşayan insanların yaşam kalitesini artıracak ve bu bölgelerdeki ekonomik ve çevresel sürdürülebilirliği sağlamak için gerekli olan bilgileri ve araçları sunacaktır. Bu bağlamda, bu çalışma, KH riskinin değerlendirilmesi ve savunmasız kıyı bölgelerinin belirlenmesi için kullanılabilecek yeni bir duyarlılık indeksi ve bu konuya özel olarak bir hibrit model sunulmuştur. Hibrit model, geniş bir yelpazede dört farklı bileşeni içermektedir: Bayes ağı (BA), deneysel çalışma (DÇ), saha incelemesi (Sİ) ve duyarlılık indeksinin oluşturlması (DIO). Bu bileşenler, KH riskinin daha ayrıntılı bir şekilde analiz edilmesi ve kıyı bölgelerinin güvenliğini artırmak için kullanılabilir bir çerçevede oluşturulmuştur. BA, olasılık temelli bir yaklaşım kullanarak veri analizini desteklemek amacıyla oluşturulmuştur. Deneysel çalışma (DÇ), laboratuvar deneyleri ve simülasyonlar yoluyla KH'nin etkilerini incelemek için kullanılır. Saha incelemesi (Sİ) ve saha ölçümleri (SÖ) yardımıyla gerçek verilerini toplanması ve modeli doğrulamak amacıyla yapılmıştır. Duyarlılık indeksi (DI), kıyı bölgelerinin risk seviyelerini belirlemek ve karar vericilere rehberlik etmek için oluşturulmuştur. Hibrit model, beş farklı bileşenin yanısıra kıyıda gerisine doğru gedik açma (KGDGA) ve kıyının sıvılaşması (KS) gibi iki farklı olay örgüsünü birbirinden ayırt ederek, bu iki olay için önemli parametreleri barındırır. Bu iki farklı kıyı zararı türünü etkili bir şekilde birbirinden ayırmak ve anlamak amacıyla, hibrit modelle uyumlu bir duyarlılık indeksi özel olarak geliştirilmiştir. Bu indeks, kıyı bölgelerinin KGDGA ve KS'ye karşı savunmasızlığını değerlendirmek için kullanılan çeşitli faktörleri içermektedir. Her sahil bölgesi benzersizdir ve farklı ihtiyaçlara sahiptir. Bu nedenle, hibrit model tarafından sunulan öneriler, her sahilin özgün koşullarını ve gereksinimlerini yansıtacak şekilde uyarlanabilir. Bu sayede, sahil bölgelerinin sürdürülebilir yönetimi için daha iyi bilgi temelinde daha etkili ve yerel ihtiyaçlara uygun politika ve planlar geliştirilebilir. Hibrit model, kıyı yöneticileri ve planlamacıları için güçlü bir araç olabilir ve sahil bölgelerinin gelecekteki sürdürülebilirliğini sağlamak için önemli bir katkı sunabilir. Bu yaklaşım, gelecekteki riskleri daha iyi anlama ve minimize etme amacını taşırken, aynı zamanda savunmasız kıyı bölgelerinin güvenliğini artırmak ve çevresel sürdürülebilirliği sağlamak için önemli bir adım olarak değerlendirilebilir. Bu çalışma, KH riski ile ilgili yeni perspektifler sunarak, bilim insanlarına, kıyısal alanların yönetimini yapan kurum ve kuruluşlara ve kıyı bölgelerinde yaşayan topluluklara daha güçlü bir temel sağlamayı amaçlamaktadır. Bu sayede, gelecekteki tehlikelere karşı daha bilinçli ve hazırlıklı olmalarına yardımcı olurken, aynı zamanda kıyı bölgelerinde yaşayan insanların yaşamlarını ve mülkiyetlerini daha iyi koruma fırsatı sunmaktadır. Bu çalışmada, bu yeni perspektifleri desteklemek ve araştırmanın faydalarını daha da artırmak için, hybrid risk modelinin KH riskini değerlendirmedeki etkinliğini sunulmuştur. Çalışmanın ana amacı, hybrid risk modelin KH temel faktörlerin/parametrelerin bu olayı nasıl etkilediğine dair kapsamlı bir risk analizi sunmaktadır. Bütüncül bir yaklaşım açısı amacıyla bir çok parametre ele alınmıştır. Bu çalışma, hibrit modelin güçlü özelliklerini kullanarak, aşağıdaki maddelerde belirtilen katkıları literatüre sunmayı amaçlamıştır: a) Yeni yöntemler geliştirilerek uygulama kapsamının genişletilmesi; Bu çalışma, geleneksel kıyı yönetimi yaklaşımlarına yenilikçi bir bakış açısı getirerek, sahil bölgelerinin ani çöküş risklerini daha iyi anlamak ve daha etkili bir şekilde yönetmek için yeni yöntemler geliştirmiştir. Hibrit model, bu yöntemlerin kullanılmasını teşvik eder ve kıyı yöneticilerine daha fazla araç sunar. b) Konuyla ilgili daha geniş bir değişken yelpazesini dikkate almak; Hibrit model, kıyı bölgelerinin yönetimini farklı değişkenleri de dikkate alarak ele alınmıştır. Bu, çevresel ve coğrafi faktörleri içeren geniş bir değişken yelpazesi ile zenginleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu sayede, kıyı bölgelerinde meydana gelen bu tür kompleks olayların daha iyi anlaşılmasını sağlamak ve daha kapsamlı çözümler üretmek mümkün hale getirilmesi hedeflenmiştir. c) Konu üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilecek değişkenleri analiz etmek; Hibrit model, KH riskini etkileyen ve önemli bir etkiye sahip olabilecek değişkenleri analizleri yapılmıştır. Dolayısıyla, bu analizler yardımıyla sahil bölgelerinde meydana gelen bu tür risklerin belirlenmesi yapılarak ve bu risklerle karşı önlemler almak amacıyla geliştirilmiştir. d) Konuyla ilgili tahminlerin ve sonuçların geçerliliğini ve güvenilirliğini güvence altına alacak metodolojiler oluşturmaktır: Bu metodolojiler yardımıyla beş farklı bileşen kullanılarak güvenilir ve geçerli sonuçlar üretmek üzere hedeflenmiştir . Bunun sonucunda ise, kıyı mühendisleri, kıyı yöneticileri ve politika yapıcıları için kritik öneme sahiptir, çünkü doğru ve güvenilir bilgilere dayalı kararlar alınmasını sağlar. Ayrıca, bu metodolojiler gelecekteki çalışmalara da rehberlik olacağı öngörülmektedir. KH konusu hakkında neredeyse hiç çalışma yapılmadığı söylenebilir, çünkü mevcut literatürde bu konuya dair çok sınırlı sayıda araştırma bulunmaktadır. Konuyla ilgili mevcut literatür göz önüne alındığında, bu çalışma yardımıyla yeni araştırmalar yapılarak bu konudaki bilgi birikimini artırmak ve bu alandaki temel sorunlara çözüm bulmak amacıyla katkı sağlanması gerektiği bakış açışıyla hazırlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Coastal flow slide (CFS) is a type of landslide that occurs in coastal areas, where a mass of soil and rock flows downhill. It can be divided into two categories: breaching and liquefaction, which have different mechanisms and sand movement dynamics, but both lead to the same result: a large mass of sand and other materials flowing downslope. Breaching, coastal retrogressive breaching flow slides (CRBF), the first type of coastal flow slide, happens in densely packed sand. It starts when the sand grains dilate, or spread apart, which creates negative pore pressure. This causes the sand grains to flow downhill one by one, in a gradual process. Liquefaction flow slides (LFS), on the other hand, is a more abrupt process because the sand suddenly loses its strength and flows like a liquid. Although this topic has been discussed in the literature, there are only a few studies on it. One of the biggest challenges in CFS is that these hazards often start below the water surface. This makes them difficult to identify and study in detail. The complexity of underwater conditions also makes it difficult to analyze these hazards, and the lack of knowledge on this topic also indicates a significant gap in risk management. Given the challenges of studying coastal flow slides, it is clear that new and innovative approaches are needed. This study introduces a novel sensitivity index and a sophisticated hybrid model that can be used to gauge the risk of coastal flow slides and identify vulnerable coastal regions. The hybrid model comprises five distinct components: Bayesian Network (BN): used to represent the complex relationships between the various factors that contribute to coastal flow slides. Experimental study (ES): conducted laboratory and field experiments to investigate the physical processes involved in coastal flow slides. Site inspection (SI): visited coastal sites to collect data on the local conditions that may influence the risk of coastal flow slides. Sensitivity index development (SID): used to quantify the relative importance of different factors in contributing to coastal flow slides. The hybrid model identified beach slope, sediment configuration and compaction, mass flow, and the existence of turbidity currents as the key variables that differentiate CRBF and LFS failures. To effectively handle the specific need of distinguishing between these two types of coastal failures, a tailored sensitivity index was developed in alignment with the hybrid model. This comprehensive metric incorporates various factors such as beach slope, sediment characteristics, and mass flow incidence, all crucial for assessing coastal vulnerability to failures like CRBF and LFS. The hybrid model not only identifies key variables like beach slope, sediment configuration, compaction, mass flow, and turbidity currents but also examines additional parameters. These parameters offer valuable insights into coastal management strategies associated with these key variables. These additional parameters offer valuable insights into how the key variables are connected to strategies for coastal managment. This study offers a novel approach by integrating the complementary strengths and functionalities of several models, (BN, ES, SI, SID), enabling researchers to make significant contributions to research in: (a) expanding the scope of application by developing new methods for coastal flow slides; (b) considering a wider range of variables relevant to CFS; (c) analyzing variables that can have a significant impact on flow slides; (d) developing methodologies for coupling coastal flow slide projections with reliable outcomes.
Benzer Tezler
- Hybrid demand forecasting system on glass industry
Cam sektöründe hibrit talep tahmin sistemi
TANER ATEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMarmara ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN SELÇUK KILIÇ
PROF. DR. BAHAR SENNAROĞLU
- Scale-resolved and stochastic approaches for noise prediction in duct singularities
Başlık çevirisi yok
UĞUR KARBAN
- Condition monitoring and fault detection for electrical power systems using signal processing and machine learning techniques
Sı̇nyal ı̇şleme ve makı̇ne öğrenme teknı̇klerı̇ kullanılarak elektrı̇k güç sı̇stemleri ı̇çı̇n durum ı̇zleme ve arıza belirleme
YASMIN NASSER MOHAMED
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAHİN SERHAT ŞEKER
- Hyse: A spring embedder approach for layout of hybrid graphs
Hyse: Hibrit çizge yerleşimi için yay bazlı yaklaşım
HAMZA ISLAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR DOĞRUSÖZ
- Yazılı Türkçe dilinden Türk işaret diline (tid) makine çevirisi sistemi
Text to sign language machine translation system for Turkish
CİHAT ERYİĞİT
Doktora
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE KÖSE