Doğu Akdeniz’de petrol kirliliğinin modellenmesi

Öz

Deniz yolu taşımacılığına olan ilginin artması, deniz kazaları sonucunda petrol kirliliğinin de artmasına yol açarak, meydana geldiği bölgeyi olumsuz yönde etkilemektedir.

Bu çalışmada üç boyutlu hidrodinamik ve taşınım modeli olan MOHID kullanılarak petrol kirliliğinin yayılımı incelenmiştir. Çalışma bölgesi olarak Türkiye için stratejik önemi haiz petrol rafinerilerinin ve dolum istasyonlarının bulunduğu Doğu Akdeniz bölgesi seçilmi ve gemi trafik akışının yoğun olduğu Mersin İli önü ve İskenderun Körfezi’nde üç bölge için kaza senaryoları üretilmiştir. Model validasyonu, Coriolis projesi kapsamında Mart 2014’de Mersin önlerinde denize bırakılan şamandıranın topladığı verilerin, model verileri ile karşılaştırılması ile yapılmıştır.

Yaz mevsimi simülasyon sonuçları incelendiğinde, kirliliğin kuzeydoğuya, körfezin içine doğru yayılacağı, İskenderun Körfezi’ndeki iki kaza noktası için kirliliğin İskenderun ve Dörtyol ilçesi kıyılarını, Mersin bölgesi’ndeki kaza noktası için ise Kazanlı kıyılarını etkileyeceği beklenmektedir. Kış mevsimi simülasyon sonuçları incelendiğinde ise, petrol kirliliğinin güneybatıya, körfez ağzına doğru ilerleyeceği, İskenderun Körfezi’nde uzunca bir sahil şeridinin kirliliğe maruz kalacağı, Mersin bölgesinde de kirliliğin kıyıya paralel olarak hareket edeceği ve 4 gün sonunda Erdemli Bölgesi’ne varacağı beklenmektedir. Yayılımın hızına da bakıldığında, bu sonuçlar, hem yaz hem de kış mevsiminde önceden modelleme ile petrol kirliliğinin yayılımının tahmin edilmesi sayesinde, acil durumlarda hızla müdahale edilerek bariyer kullanılmasının petrol kirliliğinin geniş bölgelere yayılmasını engelleyebileceğini göstermektedir. 

Anahtar Kelimeler

• hidrodinamik alanlar
• modelleme
• MOHID
• petrol kirliliği
• rüzgar

Oil spill modeling in East Mediterranean

Öz

The growing interest in seaway transportation also increases the amount of oil pollution which negatively affects the region where the accident takes place.

In this study, three dimensional hydrodynamic and transportation model, MOHID, was used to simulate oil spill. East Mediterranean Region which contains strategically important refineries and filling stations for Turkey was selected and ship accident scenarios were created for 3 locations around Mersin and İskenderun where vessel traffic is heavy. The model was validated by comparison of the data obtained by the model and data collected by the drifter released at the cost of Mersin in March 2014, in scope of Coriolis Project.

In case of an accident in summer, oil pollution will move towards the inside of the bay. At two accident locations in İskenderun Bay, İskenderun and Dörtyol districts and for the accident location around Mersin, coast off of Kazanlı district will be exposed to oil pollution. For winter conditions, the model outputs suggest that the pollution will move towards to mouth of the bay and it will affect a long stretch of the coastline around İskenderun if no precautions are taken. For Mersin Area, oil pollution will spread parallel to the coastline and at the end of four days, it will reach Erdemli district. Taking the velocity of the oil spreading into consideration, these results suggest that estimating the route of oil pollution prior to any probable accident, for different seasons and locations, may enable a fast emergency response during an actual accident and prevent the spread of pollution over larger areas. 

Anahtar Kelimeler

• hydrodynamics
• modeling
• MOHID
• oil spill
• wind

Kaynakça

1. [1] Ornitz, B. E., Champ, M.A. (2002). Chapter 1. The Problem—Oil Spills. In Oil Spills First Principles; Elsevier: Amsterdam, 1– 35.
2. [2] Anisuddin, S.; Al-Hashar; Naseer, A.; Tahseen, S. (2005). Prevention of Oil Spill Pollution in Sea Water Using Locally Available Materials. Arabian Journal of Sience and Engineering, Cilt 30, No 2B, 143– 152.
3. [3] İnan, A. (2010). İskenderun Körfezi’nde Petrol Kirliliğinin Modellenmesi, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 26, Sayı 2, 471-478.
4. [4] Scholz, D. K., Kuklick, J. H., Pond, R., Walker, R. H., Bastrom, A. & Fischbeck, P. (1999). Fate of Spilled Oil in Marine Waters, American Petroleum Institute, Health and Environmental Science Department, Publication Number: 4691, Virginia.
5. [5] Yu, Fangjie, Hu, Xinlei, Dong, Shanyi, Liu, Guilin, Zhao, Yang, ve Chen, Ge. (2018) Design of a Low-cost Oil Spill Tracking Buoy, Journal of Marine Science and Technology, Cilt 23, No:1, 188-200.
6. [6] Proctor, R., Elliot, A.J., Flather R.A. (1994) Forecast and Hindcast Simulations of the Braer Oil Spill, Marine Pollution Bulletin, Cilt 28, Sayı 4, 219-229.
7. [7] Spaulding, M.L. (2017) State of the Art Review and Future Directions in Oil Spill Modeling, Marine Pollution Bulletin, Cilt 115, Sayı 1-2, 7-19.
8. [8] Daling, P.S., Mackay, D., Mackay, N., Brandvik, P.J. (1990). Droplet Size Distributions in Chemical Dispersion of Oil Spills: Towards A Mathematical Model, Cilt 7, Sayı 3, 173-198.

9. [9] French-McCay, D.P. (2004). Oil Spill Impact Modeling: Development and Validation, Environmental Toxicology and Chemistry, Cilt 23, Sayı 10, 2441–2456.
10. [10] Akan, Ç. (2007). Numerical Modeling of Oil Spreading Over The Sea Surface. (Yüksek Lisans Tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
11. [11] Toz, A.C. and Buber M. (2018), Performance Evaluation of Oil Spill Software Systems in Early Fate and Trajectory Of Oil Spill: Comparison Analysis of OILMAP and PISCES 2 in Mersin Bay Spill, Environmental Monitoring and Assessment Cilt 190, 551.
12. [12] Başar, E. (2003). İstanbul Boğazı'nda Tanker Kazaları ile Oluşabilecek Petrol Dağılımının Simülasyonu, (Doktora Tezi) Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
13. [13] Can, S. (2007). Tanker Kazaları Sonrası İstanbul Boğazı'ndaki Yakıt Kirliliği Simülasyonu, (Doktora Tezi) İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
14. [14] Aydın, O. (2009). Kıyısal Sularda Petrol Kirliliği Dağılımının Sayısal Modellenmesi, (Yüksek Lisans Tezi). Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
15. [15] http://www.mohid.com/
16. [16] http://www.gebco.net/data_and_products/
17. [17] http://forecast.uoa.gr/
18. [18] https://www.mercator-ocean.fr/
19. [19] Burgherr, P., 2007. In-Depth Analysis of Accidental Oil Spills From Tankers in the Context of Global Spill Trends From All Sources. Journal of Hazardous Materials, Cilt 140, Sayı 1-2, 245–56.