Wind and wave climate in the vicinity of Bozcaada

Abstract

One of the most important subjects of coastal engineering is determining the effect of waves on coastal areas. There are different types of marine structures constructed for different purposes such as berths and breakwaters for ports, seawalls for coastal protection, offshore breakwaters and groins.   The basic design tools in planning and designing coastal structures and determining the shoreline changing are wave parameters.

Wind and wave climate studies were carried out in Bozcaada coastal region. The wind data used in the wave prediction is obtained from the General Directorate of State Meteorology Affairs. The data includes the hourly wind data for the 30-year period covering the period January 1980-July 2010 for Station number 17111. By evaluating the data, hourly wind distribution percentages, frequency distributions considering direction of wind speeds and direction weighted speed averages were obtained between the years 1980 and 2010. Wave parameters belonging to this region are determined by SMB method which is one of empirical wave estimation methodsWind and wave roses were obtained by using numerical model Mike 21 SW in the thesis comprehensiveness. Wind data required for this model is obtained from ECMWF (European Centre Medium-Range Weather Forecasts) ERA Interim data set. For the calibration of wind – wave models, data is used which was recorded for Bozcaada buoy stations under NATO TU- WAVES project at the coast of Turkey between 21 November 1994- 30 September 1995. When examining the results received from model according to ECMWF data, it has been observed that waves are usually more effective at Bozcaada  in south and  south east direction.

Keywords

• SMB wave model,wave height,wave climate,Mike 21 SW,ECMWF

Bozcaada çevresinde rüzgar ve dalga iklimi

Abstract

Kıyı mühendisliğinin en önemli konularından biri dalgaların kıyı alanına olan etkisinin belirlenmesidir. Kıyı alanlarında birçok tipte deniz yapıları inşa edilmektedir. Bu yapılardan bazıları limanlar için yanaşma yerleri ve dalgakıranlar, kıyı koruma için kıyı duvarları, açık deniz dalgakıranları ve mahmuzlardır. Bu yapıların planlanmasında, tasarımında, inşasında ve kıyı çizgisi değişiminin belirlenmesinde dikkate alınacak ana faktör dalga parametreleridir.  

Bozcaada kıyı bölgesinde rüzgar ve dalga iklimi çalışması yapılmıştır. Dalga tahmininde kullanılan rüzgar verileri Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü’den temin edilmiştir. Veriler 17111 nolu istasyonun Ocak 1980- Temmuz 2010 dönemini kapsayan 30 yıllık döneme ait saatlik rüzgar verilerini içermektedir. Veriler değerlendirilerek 1980-2010 yılları arasında saatlik rüzgar dağılım yüzdeleri, rüzgar hızlarının yönlere göre frekans dağılımı ve yönsel ağırlıklı hız ortalamaları elde edilmiştir. Ampirik dalga tahmin yöntemlerinden SMB yöntemi ile bu bölgeleye ait dalga parametreleri belirlenmiştir. Ayrıca çalışma kapsamında MIKE 21 SW numerik modeli kullanılarak rüzgar ve dalga gülleri elde edilmiştir. Model için gerekli olan rüzgar verileri ECMWF (Avrupa Orta Vadeli Hava Tahmin Merkezi) ERA Interim veri setinden elde edilmiştir. Rüzgar-dalga modelinin kalibrasyonu için Türkiye kıyılarında NATO TU-WAVES projesi kapsamında Bozcaada şamandıra istasyonu için 21 Kasım 1994-30 Eylül 1995 tarihleri arasında kaydedilen veriler kullanılmıştır. ECMWF verilerine göre modelden elde dilen sonuçlara bakıldığında dalgaların genellikle Bozcaada için Güney ve Güney doğu yönlerinde daha etkili olduğu görülmüştür.

Keywords

• SMB wave model,wave height,wave climate,Mike 21 SW,ECMWF

References

1. Kabdaşlı, S. Coastal Engineering, Istanbul Technical University, Istanbul, (1992).
2. Sverdrup H. U. ve Munk W. H., Wind, sea and swell: Theory of relations for forecasting, H.O. Pub. 601, US Navy Hydrographic Office, Washington, D.C., 44, (1947).
3. Bretschneider C.L., Revisions in wave forecasting; Deep and shallow water, Proceedings of the Sixth Conference on Coastal Engineering, Council on Wave Research, University of California, pp. 30-67, Berkeley, (1957).
4. Bretschneider C.L. Wave forecasting relations for wave generation, Look Lab., Hawaii, 1, No. 3, (1970).
5. Yuksel Y., Cevik E. ve Celikoglu Y., Coastal and Port Engineering, UCTEA, Ankara, (1998).
6. DHI, MIKE 21-Wave Modelling, User Guide. DHI Water and Environment, (2003).
7. Bozcaada Governeoship, (2018), http://www.bozcaada.gov.tr/cografi-yapisi, (15 March 2018)
8. Satirab, M., Murphybd, F. ve McDonnell, K. Feasibility study of an offshore wind farm in the Aegean Sea, Turkey, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 2, 2552-2562, (2018).

9. Gedik N. ve Bacanlı D. Ç., Wind and wave climate research for the coastal region Ayvalık – Bozcaada and Bandırma, Scientific Research Projects of Balıkesir University, Grant No: 2010/10, Balıkesir, (2015).
10. Lakes Environmental, (2015), http://weblakes.com, (21 December 2015).
11. Google maps, (2018). https://www.google.com/maps/@40.1006437,26.2590031,9.27z
12. The European Marine Observation and Data Network (EMODnet), (2014), http://portal.emodnet-hydrography.eu/#, (8 December, 2014).
13. http://www.medcoast.net/modul/index/menu/Bozcaada/177 (10 December 2014).