Emniyetli Karina Altı Su Derinliği

EMNİYETLİ KARİNA ALTI SU DERİNLİĞİ

Bir geminin altındaki Statik Karina Altı Derinliği (UKC – Under Keel Clearance), kaba olarak mevcut su derinliğinden geminin su çekimi yani draftı çıkarılarak bulunur. Ancak özellikle dar su kanalları, boğazlar ve gemilerin kalkış-yanaşma yaptığı terminallerde asıl önemli olan, su çekimini artıran veya azaltan birtakım etkileri hesaba kattıktan sonra bulunan Dinamik Karina Altı Derinliği’dir (DUKC – Dynamic Under Keel Clearance).

Bu etkileri kısaca özetleyecek olursak:

Çökme (Squat): Bir gemi sığ sulara girdiğinde altındaki derinlik azaldıkça, geminin hareketi sonucu yer değiştirmek zorunda kalan su kütlesi geminin altından geçmekte zorlanır. Şekil-1’de görüleceği gibi, yanaşacağı iskeleye doğru ilerleyen bir gemi ileri doğru hareket ettikçe yer değiştiren sular baş bodoslamanın altındaki nispeten dar alanda daha hızlı hareket etmek zorunda kalır.

    Şekil-1 Sığ suda çökme etkisi

Geminin hareket edebilmesi için yer değiştirmesi gereken su miktarı değişmediğine göre, gemi hareketine devam ettikçe bu alan daralır ve su hareketi o oranda hızlanır. Bu durumda geminin altında, özellikle baş tarafta bir alçak basınç alanı oluşur ve gemi uzunluğu boyunca—başta daha fazla olmak üzere—bir miktar batar. Bu olaya Çökme Etkisi (Squat Effect) denir. Çökme etkisi, geminin hızının karesiyle doğru orantılı olarak artar.

Su Yoğunluğu (Density): Ortalama deniz suyu yoğunluğu 1 025 kg/m³ (1,025 g/ml), ortalama tatlı su yoğunluğu ise 1 000 kg/m³ (1,000 g/ml) kabul edilir. Ancak dünya genelinde birçok limanda nehir, göl vb. tatlı su kaynaklarının karışması nedeniyle deniz suyu yoğunluğu tuzlu su ile tatlı su arasında bir değerde gerçekleşir. Suyun yoğunluğu düştükçe, yüzme prensibi gereği geminin taşırdığı hacim büyür; bu da geminin suya daha çok batmasına yol açar. Bu fark hesap edilerek geminin tuzlu sudaki draftına ilave edilmelidir.

    Şekil-2 Su altı derinliğini değiştiren bazı etmenler

Yerel Rüzgar ve Akıntı: Seyir yapılan bölgedeki hâkim rüzgâr ve akıntılar, ortalama su derinliğini artırıcı veya azaltıcı etki yapar. Örneğin Marmara Denizi’nde sert lodos rüzgârı olduğunda İzmit Körfezi’ndeki derinliklerin 20-30 cm civarında arttığı gözlemlenmiştir. Tersi yöndeki hâkim rüzgârlar ise ortalama derinliği azaltabilir. Keza bölgedeki hâkim akıntılar da derinlikler üzerinde etkili olabilir.

Dönüş Etkisi: Gemiler dönüş yaptığında, ağırlık merkezinin (G) dikey konumu ile bağlantılı olarak su direnci nedeniyle bir miktar yalpa yaparlar; bu durum geminin su çekimini artırır. Bir geminin dönüş etkisiyle yaptığı yalpa, ağırlık merkezinin dikey koordinatıyla doğru orantılı, GM değeriyle ters orantılı olarak artar. Bu nedenle konteyner gemileri, araba gemileri vb. gemiler, tanker ve dökme yük gemilerine kıyasla bu etkiye daha çok maruz kalır. Emniyetli su altı derinliği hesaplanırken, dönüş etkisinin en kötü senaryoda su çekimini ne kadar artıracağı bilinmeli ve hesaba katılmalıdır.

    Şekil-3 Dönüş etkisiyle yalpa

Deniz Yatağındaki Dolgu Etkisi (Silting): Seyir yapılan bölgedeki haritaların en son ölçüm (survey) zamanları dikkate alınmalıdır. Zira akıntı, rüzgâr ve büyük dalgalar zamanla özellikle kıyıya yakın su yataklarını kum ve çamurla doldurabilir. Bu konuda yerel otoritenin denizcilere yapacağı yazılı ve sözlü bildirimler önem taşır.

Yukarıda anlatılanları, aşağıdaki şekil üzerinde de özetleyebiliriz:

    Şekil-4 Dinamik su altı derinliği

Görüleceği üzere statik draft, çökme, hâkim rüzgâr-akıntı, dönüş yalpa etkisi, deniz suyu yoğunluğu ve dolgu etkisi gibi ilave unsurlar hesaba katılmaksızın, geminin ideal tuzlu su atmosferindeki su çekimi olarak tanımlanabilir.

Oysa geminin liman yaklaşımları, demir alanları, dar kanal-boğaz geçişleri ve liman manevralarında seyir emniyetini asıl ilgilendiren gerçek emniyetli derinlik, söz konusu unsurlar dikkate alınarak elde edilen Dinamik Draft kavramıdır. Dinamik draft değerinin ötesinde, geminin seyir yaptığı özel alanlara bağlı olarak Emniyetli Su Derinliği tanımlanır; bu değer, statik drafta belirli yüzdelik oranlar eklenerek bulunur.

Bu konuda uluslararası geçerliliği olan net kriterler bulunmamakta; denizcilik kurumları, şirketler ve yerel otoriteler çeşitli emniyet oranları tavsiye etmektedir. İlave emniyet yüzdeleri, geminin seyrettiği bölgeye göre değişebilir.

Bir sonraki şekilde görüleceği üzere; açık deniz, liman yaklaşımları, dar boğaz-kanallar, demir sahaları ve liman manevra alanları gibi farklı bölgeler için farklı emniyet yüzdeleri tanımlanmıştır. Buna ek olarak Tek Şamandıra Bağlama Manevrası (SPM – Single Point Mooring), Süveyş, Panama, Kiel kanalları gibi özel seyir bölgeleri için ilave emniyet marjları önerilebilir. Özellikle yapay kanallarda, çökme (squat) etkisini önemli ölçüde etkileyen Kanal Blokaj Katsayısıda mutlaka hesaba katılmalıdır.

Emniyetli su derinliği (DUKC) hesaplamasını merkezi bir sistem üzerinden yaparak abonelerine internet üzerinden dağıtan OMC International, Actis vb. hizmet sağlayıcıları mevcuttur. Ancak nehir debisi, rüzgâr-akıntı değişimleri ve mevsimsel dolgu gibi yerel unsurlar, ancak yerel otoritelere bağlı uzman birimlerce bütüncül olarak değerlendirilebilir; bu nedenle çevrimiçi hizmet sağlayıcıların verilerine yüzde yüz güvenilemez.

    Şekil-5 Seyir bölgelerine göre emniyetli su derinlikleri

Yukarıdaki şekilde görüleceği üzere, genel bir yaklaşım olarak liman manevralarında geminin karinası altında, gemi statik draftının (su çekiminin) en az % 10’u kadar emniyet marjı bulunması esastır. Karina altındaki derinlik bu marjın altına indiğinde, geminin içinde yüzdüğü ortamın hidrodinamik etkileri öngörülemez hâle gelir ve manevra için tehlike arz eder. Ayrıca bu marj korunamadığında—özellikle çökme etkisi devreye girince—gemi bünyesine zarar veren oturma ve topuk atlama hadiseleri sıkça yaşanmıştır. 1992’de Queen Elizabeth 2 transatlantiğinin New York liman manevrasında topuk atlaması sonucu dip tanklarının hasar görmesi en bilinen örneklerdendir.

Kâğıt ve Elektronik Haritalarda Derinlik Hassasiyeti: Haritalarda gösterilen derinliklerin hassasiyeti, CATZOC (Category of Zones of Confidence) sınıflandırmasıyla belirtilir.

    Şekil-6 ECDIS haritalarındaki CATZOC kategorileri

Seyir yapılan bölge hangi hassasiyet kategorisindeyse, derinlik değerleri o kategoriye ait hata payları gözetilerek seyir planlanır. Örneğin, elektronik haritada beş yıldızla gösterilen kategori A2’de, tehlike pozisyonlarında 20 m’ye kadar, derinliklerde ise 1 m + derinliğin % 2’si kadar hata olabilir. Kâğıt haritalarda bu bilgiler, Kaynak Diyagramı (Source Diagram) denen tabloda verilir.

    Şekil-7 Kâğıt haritalarda kaynak diyagramı

Admiralty eski haritalarda bu kategorileri belirtse de hata oranları gösterilmezdi; ancak son yıllarda Admiralty, yeni haritalara bu oranları da eklemektedir. Piyasadaki kâğıt haritaların çoğu hâlâ bu bilgileri içermemektedir.

Sonuç ve Öneriler

• Liman manevraları için karina altı emniyetli derinlik, geminin statik draftının % 10’undan az olmamalıdır. Bu marj; hava koşulları, çökme ve deniz suyu yoğunluğu gibi etkileri karşılayarak geminin dinamik su çekiminin altında emniyetli derinlik kalmasını sağlar. Tecrübeler ışığında:
   ‒ Su çekimi 9 m’ye kadar olan gemiler için en az 60 cm,
   ‒ 9-14 m arası su çekimi olan gemiler için en az 90 cm,
   ‒ 14 m üzeri su çekimi olan gemiler için en az 1,50 m net karina altı su derinliği elzemdir.

• Dinamik Karina Altı Su Derinliği (DUKC), birçok ülkede yerel resmi otoritelere bağlı birimlerce; rüzgâr, akıntı, deniz suyu yoğunluğu ve dolgu etkileri dikkate alınarak günlük olarak hesaplanır ve bölgeye giriş yapan gemilere bildirilir. Bu değerler ancak yerel uzmanlarca doğru saptanabilir; dolayısıyla çevrimiçi servis sağlayıcıların verileri mutlak doğrulukta kabul edilemez.

• DUKC ile ilgili mevcut kriterler ülkemiz limanlarında çoğu zaman göz ardı edilmektedir. Bu nedenle, liman manevraları sırasında ve yükleme sonrasında rıhtımda bile oturma-topuk atlama olayları sıkça yaşanmakta; büyük gemilerin karıştığı kazalarda bu faktörün önemli rol oynadığı düşünülmektedir.

• İdaremizin, dinamik karina altı derinliğini etkileyen yerel etkenleri günlük olarak hesaplayıp gemiler ve acentelerle paylaşacak, yerel otoriteye bağlı uzman birimi vakit kaybetmeden hayata geçirmesi, seyir emniyeti açısından büyük önem taşımaktadır.

Saygılarımla,

Kpt. Alpertunga Anıker