Kıyı Tesislerinin Planlama ve Tasarımında Gemi Manevraları Simülasyon Deneyleri  Dr. Selçuk Nas   Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi

Dünya Denizcilik Örgütü (IMO), gemilerin limanlarla olan etkileşiminde kolaylaştırıcı olması amacıyla 6. Kolaylaştırıcı Komite tarafından “Ship/Port Interface” adı ile bilinen sirküler yayımlamaktadır.

KIYI YAPILARININ TASARIMINDA ULUSLARARASI DÜZENLEMELER Manevra Alanları (Demirleme ve Yüzer Terminaller Dahil) Manevra alanlarının tasarımı ve işletimi Hava durumu ile ilgili etkenler, soluğan ve diğer faktörler Yanaşma prosedürleri

KIYI YAPILARININ TASARIMINDA ULUSLARARASI DÜZENLEMELER IAPH (International Association of Ports and Harbors) tarafından hazırlanan Liman Planlama ve Tasarımı İçin Rehber (Guidelines for Port Planning and Design), PIANC (Permanent International Association for Navigation Congresses) OCDI (The Overseas Coastal Area Development Institute of Japan ) Japonya Liman ve Barınma Yerleri için Teknik Standartlar. BS İngiliz Standarları 6349 : Deniz Yapıları için Uygulama Rehberi (BS 6349: Code of Practice for Maritime Structures Parts 1 to 7)

KIYI YAPILARININ TASARIMINDA ULUSAL DÜZENLEME DLH (Demiryollar, Limanlar ve Hava Meydanları İnşaatı Genel Müdürlüğü) tarafından belirlenen “Kıyı Yapıları ve Limanlar Planlama ve Tasarım Teknik Esasları”

Kıyı Tesislerinin Tasarımında Simülasyon Çalışmalarının Esasları Tasarım öncesinde bitirilmiş planın, emniyetli ve ekonomik açıdan maksimum operasyonel fayda sağlanması amacıyla simülasyon çalışmaları tavsiye edilmektedir (BS 6349-1: 2000, PIANC: 1992, 1997, IAPH 2001). Suyollarının tasarımında, kanalların düzenlenmesinde alternatif rotaların tespitinde, yanaşma alanlarının tasarımında, deneyimli kaptanların ve kılavuz kaptanların düşünceleri önem taşımaktadır. Bunun için kıyı tesisleri daha tasarım aşamasında iken tesis ve çevresi tüm şartlar dikkate alınarak simülasyon ortamında geliştirilen gemi manevra deneylerinde tesisin bulunduğu sahada tecrübe sahibi olan kılavuz kaptanlar tarafından test edilmesi gerekmektedir (BS 6349-1: 2000; 35, Gucma: 1994; 103).

Kıyı Tesislerinin Tasarımında Simülasyon Çalışmalarının Esasları Kıyı tesislerinin, su yollarının ve liman yaklaşımlarına ait planların değerlendirileceği simülatörler sistemin sağladığı görsel fonksiyonlarına göre dört farklı grupta incelenmektedir (PIANC: 1992; 9). Radar simülatörü (sadece radar görüntüsü) Mikro simülatör (simülasyon sahasının kuş bakışı görüntüsü) Mini simülatör (simülasyon sahasının köprüüstünden sınırlı bir açıda görüntüsü) Tam donanımlı köprüüstü simülatörü

Kıyı Tesislerinin Tasarımında Simülasyon Çalışmalarının Esasları Simülasyon deneyleri iki farklı zaman seçeneğinde gerçekleştirilmektedir. Hızlı Zaman (Fast Time): Simülasyon çalışmasında daha önceden tanımlanan parametreler istatistiksel dağılımları nispetinde sisteme veri girerek sonuçları kayıt edilir. Bu çalışma, istatistiksel anlamlılık düzeyi için tanımlanmış sayıda hızlı bir şekilde gerçekleştirilir. Simülasyon verilerinin oluşturduğu istatistiksel dağılım analiz edilerek sonuca varılmaya çalışılır. Genelde, hızlı zaman simülasyonunda insan faktörü, insan makine etkileşimi, insan algı ve tepkisi sisteme dahil edilmez. Hızlı zaman tipi simülasyonları etkileşimli olmayan simülasyon olarak da isimlendirmektedir PIACH (1992; 10).

Kıyı Tesislerinin Tasarımında Simülasyon Çalışmalarının Esasları Gerçek Zamanlı (Real Time): Bazı kaynaklarda “eş zamanlı” olarak ifade edilmektedir. Bu tip simülasyonda, simülasyonda oluşturulan benzeşim, gerçek zaman ile birlikte senkronize olarak yürür. Gerçek zamanlı olarak çalışan simülasyon ortamında, gemiyi köprüüstünden kumanda eden insan faktörü, algılama ve tepki verme süresi açısından sisteme gerçek zamanlı olarak dahil edilmiştir. Simülasyon ortamındaki algılara göre tepki verilmesi sebebiyle bu tip simülasyonlar etkileşimli simülasyon olarak da adlandırılmaktadır (PIACH 1992; 10).

Kıyı Tesislerinin Tasarımında Simülasyon Çalışmalarının Esasları Kıyı tesisleri için gerçekleştirilecek simülasyon çalışmalarının gerçek zamanlı ve etkileşimli olarak yapılması gerektiği belirtilmektedir. IAPH (2001; 23), BS 6349-1 (2000; 35), PIANCH (1992; 10).

Kıyı Tesislerinin Tasarımında Simülasyon Çalışmalarının Esasları Köprüüstü simülatöründe gerçekleştirilecek simülasyon çalışmalarında aşağıda belirtilen hususlar dikkate alınmalıdır (BS 6349-1: 2000; 33). Mevcut ve/veya tasarlanan gemilerin sayı, tür, boyut ve şekilleri. Sağlanan römorkörlerin, seyir yardımcılarının ve deniz trafik kontrolünün şartları. Kılavuzluk hizmeti. Manevra alanı. Bağlama planı, uygulamaları, sistemleri ve binen yükleri. Rıhtım işgali, gemi sıralama zamanları (kuyruk) Limanda tıkanma (downtime) ve deniz/dava şartlarının etkileri. Yük elleçleme gereklilikleri, Ro-Ro trafiği Gelecekte depolama ve diğer faaliyetler için gereklilikler. Yukarıda sıralanan hususlar ile ilgili kural ve düzenlemeler.

Kıyı Tesislerinin Tasarımında Simülasyon Çalışmalarının İçin T.C. Başbakanlık Denizcilik Müsteşarlığı Tarafından Belirlenen Esaslar T.C. Başbakanlık Denizcilik Müsteşarlığı’nın 15.03.2009 tarihli ve 27170 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanan Kıyı Tesisi Yapım Taleplerinin Değerlendirilmesine Dair Tebliğ’inde “Modelleme Raporu” detaylı bir şekilde tanımlanmıştır. Yapımı planlanan kıyı tesisinin bulunduğu deniz alanında geçerli olan; meteorolojik, oşinoğrafik ve topoğrafik koşulların, su üstü seyrine etki oluşturan objelerin, tesise komşu olan diğer kıyı yapılarının ve deniz trafiğinin modellendiği sanal bir manevra alanında, tesise yanaşıp/ayrılması öngörülen gerçek gemilerin tip ve tonajına uygun matematik gemi modellerine, köprüüstü simülatörü ortamında manevra yaptırılması neticesinde elde edilen analitik verilere dayalı olarak, gemiler ile kıyı yapısı arasındaki etkileşimden kaynaklanan manevra risklerini tanımlayan ve derecelendiren rapor talep edilmektedir.

Köprüüstü Simülatörü ve Simülasyon Yazılımı Köprüüstü Simülatörü, “Gemi Manevra Simülasyonu” yardımıyla tam olarak kontrol edilmiş ve gerçekçiliğe uyarlanmış gemi modelleri ile çalışmaktadır. Dolayısıyla yanaşma manevralarında, yedekleme operasyonlarında, halat operasyonlarında ve diğer liman sahası operasyonlarında geminin hareketleri gerçekçi ve matematiksel verilerle desteklenerek elde edilmektedir. Yazılımın fonksiyonları sayesinde simülatör sistemi, manevralar sonucunda elde edilen analitik verilere dayalı olarak, gemiler ile kıyı yapısı arasındaki etkileşimden kaynaklanan manevra riskleri algılanmakta tanımlamakta, derecelendirmekte ve raporlamaktadır.

Köprüüstü Simülatöründe Kullanılacak Gemi Modeli Köprüüstü simülatöründe kullanılacak olan gemi modelinin tipi, büyüklüğü, makine gücü, pervane tipi ve sayısı, deplasmanı vb kriterlerin belirlenmesi gemi manevra deneylerinin en önemli unsurudur. Deneylerde test edilecek gemi modeli, doğrudan risk değerlendirme sonuçlarına etki etmektedir. PIANC (1997; 11) tasarlanacak gemi için, konvansiyel, en zayıf manevraya sahip, liman operasyonlarında planlanmış en büyük, en geniş, gemi modelinin dikkate alınmasını tavsiye etmektedir. En Büyük Gemi Tasarlanmış Gemi En Küçük Gemi

Köprüüstü Simülatöründe Kullanılacak Gemi Modeli En Büyük Gemi: “geminin draft/boy fonksiyonu”, “tesisin deniz suyu derinlik fonksiyonu” ve “gemi tipine göre en/boy fonksiyonlarının” birlikte çözümleri ile bir tesise yanaşabilecek maksimum büyüklükteki geminin tespit edilmesi gerekmektedir. En Küçük Gemi: Kıyı tesislerinde kılavuz kaptanlar için en sıkıntılı manevralar 1999 Grt altındaki römorköre tabi olamayan gemilerdir. Bu büyüklükteki bir geminin boyu yaklaşık olarak 95 ila 98 m arasında değişmektedir. Simülasyonda denenmesi gereken önemli bir modeldir. Tasarlanmış Gemi: Tek bir yanaşma yerine tek başına yanaşabilecek en büyük gemi yerine, 1999 Grt’lik en küçük gemi yanaştırıldıktan bu geminin hemen önüne yanaşacak geminin de (tasarlanmış gemi) model olarak test edilmesi gerekmektedir. Dörtlü yanaşma alanlarında emniyetli basen genişliğinin belirlenebilmesi amacıyla “tasarlanmış gemi” modelinin de simülasyonda test edilmesi gerekmektedir.

Köprüüstü Simülatörü Gemi Manevra Deneyleri Kıyı tesislerinde yapılacak risk değerlendirmesi çalışmasında kullanılacak bilimsel yaklaşım, Tesisin mevcut kullanılıyor durumda olmasına göre Henüz tasarım aşamasında olmasına göre değişiklik göstermektedir.

Köprüüstü Simülatörü Gemi Manevra Deneyleri Kıyı tesisinin kullanılıyor olması durumunda, mevcut tesiste gemi manevrası yapan kılavuz kaptanlar yeterince bilgi ve deneyime sahip durumdadırlar. Bu tesiste tecrübeli kılavuz kaptanların bilgisine başvurarak odak grup tekniği ile risk değerlendirme çalışması simülatör deneylerine gerek duyulmadan gerçekleştirilmesi mümkündür (Nas 2006 a, Nas 2008 a). Kıyı tesisi tasarım aşamasında iken veya gelişim planı uygulamaya konmadan önce, tasarlanan tesisin köprüüstü simülatörü ortamında simülasyonu hazırlanarak, belirlenecek gemi tip ve büyüklükleriyle, değişik meteorolojik şarlarda, uygun römorkör imkanlarıyla, bölgede kılavuzluk yapmaya ehliyetli bir kılavuz kaptan ile “yanaşma”, “kalkma” ve “barınma” manevra deneylerinin gerçekleştirilmesi gerekmektedir.

Köprüüstü Simülatörü Gemi Manevra Deneyleri PIANCH (1997; 47) gemi manevra deneyleri için, Römorkör desteği ile ve/veya desteksiz olarak yapılmasını, Tüm meteorolojik koşullar, emniyet limitlerinin zorlanmasını, Usturmaça etkileri test edilmesin gerektiğini belirterek Yapılması gerekli manevraları aşağıdaki gibi sıralamıştır. Yaslanarak rıhtımdan kalmak, Gemiyi döndürerek kaldırmak, Yaslama ve dönme, Kuvvetli akıntıda bordasal ötelenme, Çift pervane tekniği, Bağlama halatlarının kullanılması.

Köprüüstü Simülatörü Gemi Manevra Deneyleri Yapılacak manevralarda, hakim rüzgar, ikincil hakim rüzgar yönlerinde, çeşitli akıntı yön ve şiddetlerde, çeşitli dalga yön ve yüksekliklerinde, gündüz ve gece şarlarında, her bir yanaşma yerine, yanaşma yerindeki yanaşmış halde gemiler varken, yanaşma kalkma ve barınma manevraları gerçekleştirilir. Dörtlü yanaşma kapasitesi bulunan bir kıyı tesisi için, yukarıdaki kombinasyonlar dikkate alındığında en az 12 manevranın yapılması gerekmektedir.

Gemi Manevraları Risk Değerlendirmesi Risk değerlendirmesinde Nas (2006 a) tarafından ortaya atılan ve Nas (2008 a) çalışması ile geliştirilen metodoloji kullanılmaktadır. Manevra deneyleri sırasında tanımlanan tehlikelerin gerçekleşme olasılığı ve etkileri konusunda bu zamana kadar bir veri oluşmadığı için uzmanların algısal değerlendirmelerine başvurulmaktadır. Özellikle modelleme ekibi, kılavuz kaptan ve gözlemciler, tehlikelerin gerçekleşme olasılığı ve etkileri konusunda yapmış olduğu değerlendirmeler ile, tehlikelere ait risk değerlerinin risk matrisinde analitik veriye dönüşmesini sağlar.

Gemi Manevraları Risk Değerlendirmesi (01-06 puan) tehlike için tedbir alınmasına gerek yoktur. (08-10 puan) tehlike için tedbir alınması tavsiye olunur. (12 puan) tehlike için tedbir alınması zaruridir. (15-16 puan) tehlike için tedbir alınması yerine operasyondan vazgeçilmesi önerilir. (20-25 puan) operasyondan vazgeçilir.

Gemi Manevraları Risk Değerlendirmesi T.C. Başbakanlık Denizcilik Müsteşarlığı’nın 15.03.2009 tarihli ve 27170 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanan Kıyı Tesisi Yapım Taleplerinin Değerlendirilmesine Dair Tebliğ’de modelleme raporunda bulunması gereken bilgiler sıralanmıştır. Bu bilgilerin arasına, ani bastıran kuvvetli fırtınalarda, rüzgarın hangi değerinde gemilerin hangi sıra ile ayrılması gerektiği ile ilgili bir acil durum senaryosunun da hazırlanarak konması istenmelidir.

SONUÇ DLH’nın uluslararası standartları ve yerel şartları göz önüne alarak “Kıyı Yapıları ve Limanlar Planlama ve Tasarım Teknik Esasları”nı geliştirerek güncelleme yapması. Kıyı tesisi tasarımcılarının tasarladıkları kıyı tesisine ait köprüüstü simülatöründe gerçekleştirilecek olan simülasyon çalışmasına, modelleme ekibi ve kılavuz kaptanla birlikte katılımının sağlanması. Kıyı tesisi tasarımcısının, simülatör ortamında, tasarımına ait deneylerin sonuçlarına göre projesinde tashih yapma olanağı bulması. Kıyı tesisleri ile ilgili uluslararası standartları belirleyen kuruluşlara (PIANC) kurumsal ve resmi daimi üyelik.

TEŞEKKÜR EDERİM