Kıyı yönetimi

Yapay yollardan oluşturulmuş kıyı koruma sistemi, Hollanda

Kıyı bölgesi, doğal denge ve artan nüfusla beraber en çok kullanılan yerler arasındadır. Dünya kara yüzeyinin %15'ten daha az alanı işgal eden kıyılar, dünya nüfusunun % 40'ından fazlasını barındırır. 2025 yılında kıyı bölgesinde ikamet beklenen insan sayısı dünya nüfusunun % 75 oluşturacaktır. Kıyı bölgeleri mal ve hizmet üretmek için zengin kaynakları içeren ve çoğu ticari endüstriyel faaliyetler için vardır. Avrupa Birliği, nüfusunun neredeyse yarısı ekonomik zenginliğinin kaynağı deniz kıyıları sayesinde olmaktadır. Balıkçılık, nakliye ve turizm gibi birçok faaliyetler Avrupa'nın tahmini rekabet ve işgücünün nedenli büyük olduğunu göstermektedir. Kıyı koruma ve analizini yapma daha çok 1950 yıllardan sonra olsa da oluşan erozyon su baskını gibi olaylardan dolayı daha eskilere dayandığı kabul edilmiştir. 1950'lerden sonra yeni teknikler ve doğa dostu politikalar izlenmiştir. Koruma gerektiren geniş kıyıların önemi artırmıştır. Örneğin: Venedik, New Orleans, Japonya, Hollanda, Hazar Denizi kıyıları gibi yerlerde deniz seviyesinin yükselmesiyle kıyı alanlarında önemli tahribat olacağı saptanmış, bu gibi yerlerde kıyılara dalgakıran gibi yapılar inşa edilerek önlenmeye çalışılmıştır.

Kıyı yönetim planlaması

Kıyı savunması stratejisi için 5 Yön eylem oluşturulmuştur

• İstenilen amaca uygun yönetim ve planlama
• Oluşan yapıya karşı doğal mühendislik yollarını deneme ve yeniden savunma bloğu oluşturma.
• Sahil kesimlerine kıyı duvarları inşa edilerek kıyı alanını koruma
• Kıyı Koruması için denize doğru daha uygun ana materyallerle doldurulması
• Kıyı alanlarında daha çok denize dikey ve yüksek katlı binalar inşa edilmeli kıyı arazisi boyunca su baskını vb. birçok olayı en aza indirme açısından

Bir strateji seçmek için kıyı alanlarında ilk önce jeomorfolojik süreçleri incelenmeli daha sonra bir dizi önlem alınarak maliyet açısından uygun planlamalar yapılmalıdır.
Alternatif olarak, bütünleşik kıyı alanları yönetimi erozyon ya da sel eğilimli alanlarda afeti önlemek için kullanılan bir yöntemdir. İstenilen planlamalar daha çok yerel belediyecilik içerisinde altyapı, ulaşım vb birçok olayı doğrudan etkilediği için bu metotlar önceden belirlenmiştir.
Planlama içerisinden en uygun ve en ucuz olanı belli bir plana göre geri çekilmedir. Yapılan bina, tesis gibi birçok yapının belli bir seviye kaidesinde geri çekilerek yerleşim yerlerinin kıyı bölgesinden geriye doğru kaydırma işlemidir. Yapılan işlem en uygun planlama ve en güvenilir uygulama yöntemi arasındadır.

Planlamalı çekilme

Planlamalı çekilme kıyı yapılarını korumak için alternatif yöntemdir. Bu yöntem daha çok alçak nehir ağzı ve delta alanlarında görülmektedir. Çökel yapıların birikimi ve deniz seviyesinin yükselmesi gibi nedenler, denize bitişik arsa değeri düşük olduğundan bu teknik kullanılmaktadır. Bu süreç kıyı alanlarındaki canlı yaşamını etkileyecek olması açısından planlama amaca uygun olarak yapılmalı deniz canlı hayatına göre kontrol edilmelidir.

Kıyı çizgisi boyunca kalma

Belli bir mühendislik çalışma süresi boyunca kıyı çizgisinde kalma yöntemleridir. Maliyet hesabı pahalı olmasına karşın yapılabilecek teknolojinin yetersizliği de en çok sorunlar arasındadır. Yapılan araştırmalar sonunda sahil boyunca altyapı vb. sorunların sahil kesiminde yaşanmasıyla birlikte sahilin bir bölümünün taşınması gerekebilir. Kıyı doğal dinamizmini tekrar aynı hale getirmek için düzenli kıyı alanları planlanmalıdır. Ancak birçok durumda kıyı altyapı büyük tehditlere açık haldedir. Geçmişte alınmış kararlar kıyı koruma alanları içerisinde yapılmamış olsaydı bugün çok farklı olacaktı. Örneğin, Avrupa'da birçok kıyı şehirleri ve kıyı park alanları bugün mevcut olsaydı, tercihen sahil alanları yüksek mühendislik gerektiren imkânlarla yapılacaktı. Yapılması mümkün olamayan yerlerde ise daha çok geriye çekilme yöntemi kullanılarak kıyı alanından uzaklaşma yöntemi uygulanacaktı. Bugün uygulanan tekniklerin çoğu daha çok ekonomik ve çevreye uygunluk açısından önemli mühendislik uygulamaları geliştirilmiştir.

• Yapısal veya sert mühendislik teknikleri, yani kıyı şeridi düzeltmek ve var olanı korumak için kalıcı beton ve kaya yapıları kullanarak mümkün olabilecektir. Bu teknikler kıyı duvarları ile korumalı yapılardır. Avrupa ülkelerinin %70 bu yöntemleri kullanmaktadır.
• Yumuşak mühendislik teknikleri, doğal süreçler ile plajlara vb. Erozyon kuvvetini önlemek için bir tür kumlar, kumullar ve bitki örtüsü gibi doğal unsurlara dayanan tekniktir.

Denize doğru taşınma

Büyük bir insan etkisi olduğu yerde gelecek senaryoları tahmin etmeye çalışmak anlamsızdır. Hatta gelecekteki iklim belirli bir ölçüde insanları kısıtlayarak, denizden gelebilecek her türlü ekolojik tehditlere açık değildir. Bu tehditlerin bariz bir dezavantajı vardır. Olağanüstü yüksek gelgitler ve fırtınalı havalar insan faaliyetleri üzerine etki eden, sahil alanlarında sorunlar oluşturan, kıyı alanlarında tahribat yaratan büyük bir sorundur. Deniz yükselmesiyle birlikte altyapı ve kıyı alanlarında erozyonları önlemekte ayrıca bir nedendir. Sulak alanlar, tuzlu bataklıklar muzdarip özellikteki muhtemel örneklerdir. Strateji olarak denize doğru hareketli yapılar inşa edilerek değeri yüksek arazi oluşturulabilir.

Sınırlı müdahale

Sınırlı müdahale yönetimi genellikle ekonomik olarak düşük alanlarda, bir dereceye kadar sorunu çözen bir eylemdir. Sınırlı müdahale kullanılarak alınan önlemler genellikle tuzlu bataklıklar ve kum tepeleri gibi alanların olduğu yerlerdir.

İnşaat teknikleri

Sert mühendislik yöntemleri

Erozyonu önleyici set; Erozyonu önleyici set: beton, kaya ve / veya ahşap denize dik engeller ya da duvarlarla örülmesidir. Plaj malzemesini belirli alanda koruyarak, tek yönde ağırlıklı olarak kum ve dalga enerjisini emer ve bu sayede sahilin korunması sağlar. Ayrıca, fırtına odaklı dalgalara karşı plajı korur ve deniz kumunun belli alana taşınmasını önler. Erozyonu önleyici set az bakım gerektiren son derece maliyet-etkin kıyı savunma önlemleri vardır ve en yaygın kıyı savunma yapılarından biridir. Dünya örnekleri içerisinde Hampshire ve İngiltere'de Sussex sahil şeridinde uygulanan planlamalar bu yöntem çeşididir.

Deniz surları

Bir uçurumun dibinde ya da bir plaj arkasında inşa edilmiş yapıları erozyon ya da su baskınlarına karşı korumak için kullanılan beton duvarlardır. Genellikle yaklaşık 3-5 metre yüksekliktedir .Fırtınalarda, deniz surları kıyı boyu kayarak suyun ve malzemenin içeri doğru girmesini engeller. Modern kıyı duvarları elde edilmeye günümüzde de devam ediliyor. Eğimden kaynaklanan sorunu ortadan kaldırma, düşük enerjili dalga yapısını yok etme, rüzgâr kuvvetini dağıtma gibi birçok yapıda malzemeler üretilerek deniz duvarları güçlendiriliyor. Bu bilgiler sayesinde maliyet hesabı da yapılarak en az hasarla, en az maliyetle büyük sorunları aşmak için çalışmalar düşünülmüştür.
Modern örnekler Blackpool (1986-2001),Lincolnshire (1992-1997) Wallasey (1983-1993). Blackpool ve Lincolnshire de Google Earth tarafından da bakılabilir.

Deniz duvarları büyük olasılıkla kıyı yönetiminde kullanılan ikinci en geleneksel yöntemdir

Deniz duvarları (malzeme, yükseklik ve genişliğe göre) metrekare başına £ 10,000 (malzeme, yükseklik ve genişliğine bağlı olarak) km başına 10.000.000 £ civarındadır.

Kaplamalar

Ahşap eğik veya dik konumda olan, uçurum veya yerleşim alanlarını korumak için genellikle plaj arkasına doğru, denize paralel inşa edilen yapılardır. En temel Kaplama kaya dolgu ile yatık ahşap arasına kaplamadır. Dalgaların enerjisini dağıtmak için kullanılır. Uçurum tabanında, bariyerlerin arkasında plaj malzemesini koruyarak onların süzülüp bir alanda toplanmasını engeller. Maliyet - kullanılan malzemeye göre tahmini $ 2340 - $ 4000. Ortalama 10 $ m²

Kaya zırhı

Kaya Zırhı, Norfolk, Büyük Britanya.

Kaya zırhı, plaj ortamında yerli taşlarla tepeleri ya da uçurumları dibine kazık yerleştirilerek büyük kayalarla beslemedir. Genellikle dalga enerjisini emer ve plaj malzemesi tutarak erozyona eğimli alanların korunmasında yardımcı olur. Etkili olmasına rağmen, fazla oranda çözüm getirmez. Kaya zırhı fırtına koşullarında etkili değildir ve plajın eğlence alanlarını azaltır, sınırlı bir ömrü vardır. Maliyeti kullanılan kayaların tipine bağlı olarak, metrekare başına 3.000 £ civarındadır.

Ağırlık sepeti

Erozyona hassas olan bölgelere yerleştirilir. Bazen uçurum kenarları ya da erozyon önleyici set gibi sahile doğru açıyla yerleştirilir. Deniz suyu setin üzerine tortu bırakırsa tutar ve dalga enerjisinin bir miktarını emer. Aşınma ya da plastik kaplamanın ayrılmasını önlemek için güvenli bir şekilde tel ile bağlı olması gerekir. Altıgen örgü dikdörtgen örgü şeklinde bağlı olurlar.

Maliyet – m başına £ 11

Kıyıdan uzak dalgakıranlar

Büyük beton blokları ve doğal kayalar dalga yönünü değiştirmek ve gelgit enerjisi filtrelemek için kullanılan yöntemdir. Dalgaların gücünü kırmak ve dolayısıyla aşındırıcı gücünü azaltmak için kullanılır. Uçurum ve arkasında yerleşim olan yerleri koruyarak, düşük dalga enerjisini emer ve geniş plajların olmasını neden olur. Güney Afrikalı bir mühendis tarafından icat edilmiştir.

Maliyet - metre başına 2.000 £. Su derinliği maliyetini artırabilir.

Yumuşak mühendislik yöntemleri

Plaj yenileme

Plajı doldurma veya besleme, kıyı savunma yönetimi programlarının en popüler yumuşak mühendislik tekniklerinden biridir. Bu plaj kapalı ithal kum ve mevcut kumun üstüne kazık içerir. Herhangi bir olumsuz etkiye neden olmadan, doğal süreçler ile meydana gelen kum ve ithal kumun aynı kalitede olması gerekir. Düzenli bakım gerektirir:.

1 Maliyet . - £ 5,000 - 100 metre başına 200.000 £,

Kumul stabilizasyonu

Bitki örtüsü Yanan kumun stabilize edilerek kumulu yeniden yapılandırmayı amaçlamak için kullanılan yöntemdir.

Maliyet - yılda £ 1.100.000

Sahil drenajı

Suya Doymuş durumdaki plajın ters yıkama ile plaj dışından yeraltı suyu ilave edilerek suyun devir daimini hızlandırma işlemidir. Bu sayede drenaj olayı gerçekleştirilir. Sistemin yararlı yan etkileri toplanır. Geri denize deşarj edilebilen sudur. Aynı zamanda kara deniz balıkçılığında ve akvaryumlarda bu deniz suyu kullanılır. Plaj drenaj sistemleri kumlu plajlarda erozyon eğimlerini durdurmak ve tersine çevirmek için dünya çapında birçok yerlere monte edilmiştir. Yirmi dört plaj drenaj sistemleri, Danimarka, ABD, İngiltere, Japonya, İspanya, İsveç, Fransa, İtalya ve Malezya gibi ülkelerde 1981 yılından beri kurulmuştur.

Maliyetler

Kıyı koruma metre başına montaj ve işletme maliyetleri göre değişir.

• • sistem uzunluğu (doğrusal olmayan maliyet unsurları)
• • pompa debileri (kum geçirgenliği, enerji maliyetleri)
• • toprak koşulları (kaya veya geçirimsiz tabakalarının varlığı)
• • deşarj düzenleme / filtrelenmiş deniz suyu kullanımı
• • drenaj tasarımı, malzeme seçimi ve yükleme yöntemleri
• • coğrafi hususlar (konum lojistik)
• • bölgesel ekonomik değerlendirmeler (yerel yetenekleri / maliyetleri)
• • eğitim gereksinimleri / onay süreci.

Plaj drenaj sistemi maliyetleri genellikle sert mühendislik yapılara göre çok daha düşüktür

Kıyı bölgelerini izleme

Kıyı bölgesi yöneticileri sahillerde maddi hasarı azaltmak için en iyi nasıl sonuç alınır sorusuna cevap arar. Karşılaştıkları sorunlardan biri plajlarda erozyon oluşum amaçlarının kendilerine sunulan bilgilerin hatalı ya da belirsiz olmasından kaynaklıdır. Video tabanlı izlemeler, düşük maliyetle sürekli veri toplamak ve geniş bir ortamda analizler üretmek kıyı bölgelerinin korunması açısından önemlidir.

Olay uyarı sistemleri

Uyarı sistemleri tsunamı, fırtına dalgalarını vb olayları önceden tespit etmek ve olayların insan etkisini en aza indirmek için kullanılır. Kablosuz iletişim ağları ile kıyı erozyonu izleme sistemi kurulmasını sağlamak gerekir ve bu sayede oluşumun nedenleri, sonuçları hakkında bize bilgi vermede yardımcı olur.

Kıyı Haritalaması

Kıyılarının dinamik yapısını ve izlenimini amaçlayan uygulamalı zor bir iştir. Bilgisayar ortamındaki uygulamalarda zaman ve ölçek çok önemlidir. Sahil ve kıyı haritalama amaçları için amaca uygun mesleklere ve bilgisayar yazılımlarına ihtiyaç vardır. Kıyıların nereden başladığı nasıl oluştuğu eski ve günümüz kıyı sistemi hakkında pek çok bilgi almamıza kıyı haritalamaları sayesinde gerçekleştiği görülmektedir.

Kıyı Göstergesi

Kıyı göstergesi seçimi kıyı haritalamanın birincil hususudur. Hava fotoğrafçılığı sayesinde alan hakkında genel bir bilgi alınabilir. Kıyı göstergeleri, plaj morfolojik özellikleri, uçurum kenarı, bitki örtüsü hattı, kumul tepesi ve burun gibi birçok alanın analizi ve sorgulanmasını amaçlayabilir. Seçenek olarak morfolojik özellikleri de kullanabilir. Bu göstergelerin çoğu gri renktedir ve hava fotoğraflarının gözlemlenmesinde en uygun yapıdadır. Kara üzerinde gel git akıntılarının ne ölçüde olduğu ve olası su baskınlarında tekrarların yaşanmaması için kıyı göstergelerinden yararlanılır. Siyah ve gri tonlu renklerle analizi yapılarak olası senaryolar geliştirilip olası müdahale planları yapılmasında rol oynar.

Veri kaynakları

Veri kaynakları çeşitli kıyı konumunu incelemek için kullanılabilir. Tarihsel verilerin kullanılabilirliği birçok kıyı bölgelerinde sınırlıdır. Veri kaynaklarına uygulanan kıyı haritalama teknikleri, teknolojik gelişmeler ile birlikte uygulanır ve belirsizliğin ortadan kalmasını sağlar. Kıyı değişiklikleri, teknolojide veri işleme ve depolama yetenekleri iyi olmasına rağmen, kıyı haritalarındaki sık değişmeler teknolojinin de bir yerde yetemediğini göstermiştir. Kıyı haritalamada kullanılan kaynağa göre avantajları ve dezavantajlarının belirlenmesinde birçok unsurlardan yararlanılır. Bunlar;

Tarihi haritalar

Bir verinin doğruluğu daha çok diğer verilerle karşılaştırılması sonucu ortaya çıkmaktadır. Bir çalışmada hava fotoğraflarının güncelliğinin önemli olmasına karşın eski kaynaklarının da güvenilir ve tam olması önemlidir. Tarihi kaynakların en büyük avantajı daha önce problemin nedeninin saptanmamış olması, günümüz teknolojisi ile bakılarak problemin çözümünün gerçekleştirilebilir ve nedeninin araştırılmasında büyük ölçüde önemli rol oynar. Birçok tarihi kıyı haritalarında grafik verilerinden de yararlanılır. Projeksiyon hataları, ölçeklendirme vb birçok hataların çözüme kavuşturulmasında önemli rol oynar. Amerika Birleşik Devletleri'nde eski kıyı verilerinin kaynağı 19 yüzyıla kadar uzanır. ABD Sahil ve Jeodezi Anketi / Ulusal Okyanus Servisi ağı Birleşik Krallıktaki birçok harita ve grafiklerin (1750 yılından sonraki bazı kıyı bilgilerin) yanlış olduğunu tarihi haritalar sayesinde öğrenmişlerdir.

Hava fotoğrafları

Hava fotoğrafları 1920'lerden beri kullanılmaktadır ve topoğrafik bir alan hakkında bilgi sunar. Bu nedenle iyi bir veritabanı tarihsel kıyı değişim haritalarının derlemesi için çok önemlidir. Hava fotoğrafları kıyı haritalama da en yaygın kullanılan veri kaynağıdır. Genel olarak, hava fotoğrafları zamana bağlı olarak uçağın uçuş güzergahının bir sahil şeridi boyunca görüntüsüyle elde edilebilir. Hava fotoğrafçılığında iklim şartlarının elverişsiz olmasından kaynaklı ve teknolojinin bazı alanlarda yetersiz olmasından dolayı dezavantajları bulunmaktadır.

Uzaktan algılama

Uzaktan Algılamanın temsili görüntüsü.

Son on yılda teknolojik ilerleme uyduların aracılığı ile bir dizi gelişmelere yol açmıştır. Uzaktan algılama teknikleri, veri kaynaklarından bazıları aşağıda sıralanmıştır:

• • Hiperspektral ve multispektral görüntüleme
• • Mikrodalga sensörler
• • Küresel konumlandırma sistemi (GPS)
• • Havadan yakın algılama ve değişen teknoloji (LIDAR)

Uzaktan algılama teknikleri daha çok maliyetleri azaltmak için kullanılan yöntemlerden bir tanesidir. Uzaktan algılama nispeten yeni bir kavramdır ve bu nedenle geniş çaplı tarihsel gözlemler kullanılamaz. Bu teknoloji göz önüne alındığında, arşivlenmiş kaynaklardan ve doğruluğu kesinleşmiş bazı günümüz kaynaklardan da yararlanılarak yeni bir veri ortaya çıkmasında yardımcı olunur.

Video analizi

Video analizi daha uzun vadeli izleme yöntemlerinden biridir. Maliyet hesabı olarak biraz pahalı bir teknolojik yöntemdir. Geçen 15 yıl boyunca sahillerin video üzerinden çekimi ile fiziksel değişiminin nasıl olduğu gözlemlenmiştir. Bu tür veriler daha çok kıyı morfolojisi, yüzey akıntıları ve dalga akıntılarını incelemek için kullanılır. Video analizinin avantajı güvenilir bilgidir ve yüksek çözünürlükte veri olanağı sunmaktadır. Potansiyel olarak gelecek yıllarda video analizlerinin teknolojik imkânlarla daha da artacağı anlaşılmaktadır. Bazı ilginç olaylar video analizi sayesinde yapılmıştır. Avustralya'daki resif bölgelerinin incelenmesinde ve yıldan yıla değişimine bu sayede tanık olunmuştur. Buna ek olarak çözünürlüklerin artması ile kaynakların veritabanı ortamında tutulması zorlaşmıştır ve teknolojinin gelişmesi de düşünüldüğünde yakın gelecekte her değiminin video analizi sayesinde günlük saatlik analizi yapılabileceği anlaşılmaktadır.

Kaynakça

• Ciria-CUR (2007) - Rock Manual - The use of rock in hydraulic engineering.
• N.W.H. Allsop (2002) - Breakwaters, coastal structures and coastlines.
• Appeaning Addo, K., Walkden, M., & Mills, J. P. 2008, ‘Detection, measurement and prediction of shoreline recession in Acccra, Ghana’ Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, 63, pp. 543–558.
• Anders, F. J, and Byrnes, M. R. 1991, ‘Accuracy of Shoreline change rates as determined from maps and aerial photographs’, Shore and Beach, 59, 1, pp. 17–26.
• Boak, E. H., & Turner, I. 2005, ‘Shoreline Definition and Detection: A Review’, Journal of Coastal Research, 21, 4, pp. 688–703.
• Camfield, F. E., & Morang, A. 1996. ‘Defining and interpreting shoreline change’, Ocean and Coastal Management, 32, 3, pp. 129–151.
• Crowell, M., Leatherman, S. P., and Buckley, M. K. 1991, ‘Historical Shoreline Change: Error Analysis and Mapping Accuracy’, Journal of Coastal Research, 7, 3, pp. 839–852.
• Graham, D., Sault, M., and Bailey, J. 2003, ‘National Ocean Service Shoreline – Past, Present and Future’, Journal of Coastal Research, 38, pp. 14–32.
• Leatherman, S. P. 2003, ‘Shoreline Change Mapping and Management Along the U.S. East Coast’, Journal of Coastal Research, 38, pp. 5–13.
• Maiti, S., Bhattacharya, A. K. 2009, ‘Shoreline change analysis & its application to prediction: A remote sensing and statistics based approach’, Marine Geology, 257, pp. 11–23.
• Moore, J. 2000, ‘Shoreline Mapping Techniques: Journal of Coastal Research’, 16, 1, pp. 111–124.
• Morton, R. A. 1991, ‘Accurate shoreline mapping: past, present, and future. Proceddings of the Coastal sediments ’91, pp. 997-1010.
• Pajak, M.J. and Leatherman, S. P. 2002, ‘The High Water Line as Shoreline Indicator’, Journal of Coastal Research, 18, 2, pp. 329–337.
• Smit, M. W. J., Aarninkhof, S. G. J., Wijnberg, K. M., Gonzalez, M.m Kingstong, K. S., Southgate, H. N., Ruessink, B. G., Holman, R. A., Segle, E., Davidson, M., and Medina, R. 2007, ‘The role of video imagery in predicting daily to monthly coastal evolution’, Coastal Engineering, 54, pp. 539–553.
• Turner, I.L., Leatherman, S.P. (1997). Beach Dewatering as a ‘Soft’ Engineering Solution to Coastal Erosion-A History and Critical Review. Journal of Coastal Research, 13 (4), 1050-1063.
• Turner, I. L., Aarninkhof, S. G., Dronkers, T. D. T., and McGrath, J. 2004, ‘CZM Applications of Argus coastal imaging at the Gold Coast, Australia’, Journal of Coastal Research, 20, 3, pp. 739–752.
• Van Koningsveld, M., Davidson, M., Huntly, D., Medina, R., Aarninkhof, S., Jimenez, J. A., Ridgewell, J., and de Kruif, A. 2007, 'A critical review of the CoastView project: Recent and future developments in coastal management video systems;, Coastal Engineering, 54, pp. 567–576.
• Woodroffe, C. D 2002, Coasts. Form Process and evolution, Cambridge University press, Cambridge.
• Sakarya Üniversitesi Coğrafya Bölümü.[1] 3 Temmuz 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.