İklim değişikliği etkisinde kıyı çizgisi gelişiminin incelenmesi:Karasu kıyı alanı örneği
Investigation of the impact of climate change on shorelineevolution: Case study of Karasu coastal region
Yazar: ABDÜLKERİM AÇIKKOL
Danışman: DOÇ. DR. HAVVA ANIL GÜNER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kıyı ve Liman Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Karadeniz kıyıları = Black Sea coasts ; Kıyı erozyonu = Coastal erosion ; Sayısal modelleme = Numerical modelling

Özet:
Küresel iklim değişikliği nedeniyle hava sıcaklığındaki artış ve buzulların erimesi
sonucu dalga iklimindeki değişim ve deniz seviyesinin yükselmesi kıyı
sistemlerinde alansal ve zamansal ölçeklerde farklılıklar oluşturmaktadır. Bu
etkiler altında kıyı alanlarında oluşan katı madde taşınımı (erozyon ve yığılma)
sonucu kıyı çizgilerinde değişimler meydana gelmektedir. Batı Karadeniz
Bölgesi'nde yer alan Sakarya ilinin Karasu ilçesine ait sahilden denize karışan
Sakarya Nehrinin doğu tarafında yapılan son 40 yıllık incelemelerde erozyona
uğradığı ve günlük yaşamı tehdit eder boyutta daraldığı görülmüş fakat nehrin
batı kısmında çok fazla araştırma yapılmamıştır. Bu çalışmada nehrin batısında
kalan Karasu kıyı çizgisinin son 40 yıllık değişimleri ve gelecek yıllar için dalga
iklimi ve deniz seviyesindeki değişimlerin etkisi altında modellenerek gelecekteki
araştırmalara ışık tutmak amaçlanmıştır. Bölgeye ait kıyı çizgisi değişiminin
tahmini için Amerika Birleşik Devletleri Ordu Mühendisliği Araştırma ve
Geliştirme Merkezi (USACE-ERDC) tarafından geliştirilen tek boyutlu bir kıyı
gelişim modeli olan GenCade sayısal modeli kullanılmıştır. Modelin kalibrasyon
ve doğrulama sürecinde 2013, 2014 ve 2015 yıllarına ait PLEIADES uydu
görüntülerinin sayısallaştırılmasıyla elde edilen kıyı çizgileri ve Danimarka
Hidrolik Enstitüsü (DHI) tarafından geliştirilen MIKE 21 SW sayısal dalga
modelinden elde edilen dalga verileri kullanılmıştır. Ardından Karasu kıyısına ait
geçmiş 40 yıllık dönemdeki kıyı boyu katı madde taşınım miktarları ve kıyı çizgisi
değişimi belirlenmiştir. Çalışmanın bu kısmında 1980 yılına ait Keyhole-9 uydu
görüntüsünün sayısallaştırılmasından elde edilmiş kıyı çizgisi verileri, MIKE 21
SW dalga modelinden elde edilen dalga verileri ve kalibrasyon ve doğrulama
sürecinde belirlenen parametreler kullanılmıştır. RCP4.5 ve RCP8.5 iklim
senaryolarına göre yakın (2021-2060) ve orta gelecek (2061- 2100) dönemleri
için Karasu kıyısında kıyı boyu katı madde taşınımı ve kıyı çizgisi değişimi
projeksiyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Model tahmin sonuçlarına göre Karasu
kıyısında erozyon açısından yakın ve orta gelecek arasında çok fazla farklılık
oluşmadığı görülmektedir. Yığılma açısından incelendiğinde, yakın gelecekte
yığılmanın fazla olduğu, orta gelecekte ise azaldığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak,
Karasu kıyısının orta gelecekte (2061-2100) erozyon ve yığılma açısından daha
stabil hale geçtiği görülmektedir.

Abstract:
As a result of the global warming and melting of glaciers due to global climate
change, wave climate change and sea level rise create differences in spatial and
temporal scales in coastal systems. Under these effects, changes in the shorelines
occur in consequense of sediment transport (erosion and accretion) occurring in
coastal areas. In the last 40 years, it has been observed that eastside of the Sakarya
River, which is located in the Western Black Sea Region, and joins the sea from
the coast of the Karasu district of Sakarya province, has been eroded and narrowed
to a size that threatens daily life in the last 40 years, but not much research has
been done in the western part of the river. In this study, it is aimed to shed light
on future research by modeling the changes of the Karasu coastline to the west of
the river for the last 40 years and the changes in the wave climate and sea level
rise for the coming years. The GenCade numerical model developed by the United
States Army Engineer Research and Development Center (USACE-ERDC) was
used for the evolution of the Karasu coast. In the calibration and validation process
of the model, the shoreline obtained by digitizing the PLEIADES satellite images
of 2013, 2014 and 2015 and the wave data obtained from the MIKE 21 SW wave
model developed by the Danish Hydraulic Institute (DHI) were used. Afterwards,
the hindcasts of the longshore sediment transport and shoreline change of the
Karasu coast in the past 40 years were made, in this part of the study, the shoreline
data obtained from the digitization of the Keyhole-9 satellite image of 1980 and
the wave data obtained from the MIKE 21 SW numerical wave model and the
parameters determined during the calibration and verification process used based
on the RCP4.5 and RCP8.5 climate scenarios. Subsequently Karasu shoreline
change and longshore sediment transport modeling studies were carried out for
the near (2021-2060) and mid-future (2061- 2100) periods. It is noticed that there
is no difference between the near and middle future in terms of erosion on the
Karasu coast. When the forecasts of the numerical model are analyzed, it is
observed that the accretion is high in the near future and decreased in the midfuture. Consequently, it is detected that the Karasu coast becomes more stable
regarding erosion and agglomeration in the mid-future (2061-2100).