Application of Parabolic Bay Shaped Beach Model Concept to Natural Beaches in Northern Cyprus

Abstract

The inevitable necessity of shoreline protection in coastal regions have driven many researchers towards finding several various analytic approaches, concerning shoreline planform preservation. The equilibrium planform concept is being widely used and modified over more than two decades after the introduction of the Parabolic bay shaped beach model by Hsu and Evans in 1989. Cyprus Island has relatively high economical dependency on its sandy shorelines, which are mostly natural headland bays. The fact that most of the rivers located in the island are dried out, duo to careless dam construction over the years; seems to have compromised the main sediment inflow resource for the coastal regions. Hence the existing compulsion for more forecasting and planning, concerning shoreline protection is very clear. Application of the aforementioned approach to 7 different coastal locations in the northern part of Cyprus island have been carried out, using MEPBAY and also 2 different modifications of the model had plotted alongside the main MEPBAY result to contrast the effect they have on the results. Concerning the shoreline equilibrium the remaining coastlines are more or less stable but because of the unreliable diffraction points associated with these headland bays, in some cases the coastline is not in a desirable stable situation. Accordingly various suggestions for headland extension are presented in the different regions. Also the mathematical algorithm developed in the process of the study, showed several limitations and miss-presentations concerning the available equations, which in one case led to finding a new mathematical expression for one of the constants of the parabolic equation. Keywords: Parabolic bay shaped beach model, headland bay beaches, shoreline landform stability analysis

ÖZ: Kıyı bölgelerinde kıyı koruma çalışmalarının kaçınılmaz bir zorunluluk haline gelmiş olması ve kıyı kuşbakışı formunun korunmasına yönelik, çeşitli analitik yaklaşımların denenmesi ve uygulanması gerekmektedir. Parabol körfez şeklindeki sahil modellemeleri Hsu ve Evans tarafindan 1989 yılında gündeme getirilip çalışılmaya başlandıktan sonra sahillerdeki denge koşulunun tanımlanabilmesi için sürekli bir şekilde kullanılmaya başlanmış ve son yirmi yılda birçok araştırmacı tarafından modifiye edilmeye başlanmıştır. Kıbrıs Adası turizme yönelik yoğun yatırmlardan ve ekonominin bu alnlarda yoğunlaşmasından dolayı özellikle kumsal içerikli sahil şeritlerine ihtiyacı olan bir ada konumundadır. Özellikle iklim değişiklikleri ve dikkatsizve inşa edilen baraj inşaatlarından dolayı bölgede bulunan birçok akarsu kurumakta ve son nokta olan deniz kenarlarına (delta) ulaşamamaktadırlar. Bu koşullar altında her yıl denize ulaşması beklenen sediment partikülleri denize ulaşamamakta ve kıyı erozyonunun kaçınılmaz olmasını sağlamaktadırlar. Yukarıda belirtilen nedenlerden dolayı Kıbrıs adasında mutlaka kıyı koruma konusunda planlama yapma ve ileriye yönelik tahminlerde bulunabilmek için bazı çalışmaların gündeme gelmesi zaruri olmuştur. Kıbrıs adasından 7 farklı kıyı sahil şeridinde “Parabol körfez şeklindeki sahil modellemeleri” yaklaşımı MEPBAY yazılımı kullanılarak uygulanmıştır. Ayni zamanda “parabol körfez şeklindeki sahil modellerine” yapılan 2 farklı modifikasyon modeli de kullanılarak, model yaklaşımları arasındaki etkileşme ve sahil şeridinin modellemesine yaptıkları katkı incelenmiştir. Kıyıların denge koşullarına uyumluluğu ile ilgili elde edilen sonuçlar, mevcut halleri ile birçok kıyı ortamının dengede olduğunu göstermektedir. Ancak, yaklaşan dalgaların özellikle sahil burun bölgelerindeki doğal kırınım noktalarının kesin olarak belirlenememesinden dolayı bazı sahillerin arzulanan denge durumuna ulaşmadıkları görülmektedir. Bu durumda sahillerdeki kırınım noktasının tam olarak tanımlanmasını sağlayacak ve bu noktaya göre oluşacak kıyı şekillerinin öngörülmesi için çeşitli öneriler yapılmıştır. Ayrıca çalışma sürecinde oluşturulan matematiksel algoritma, parabolik denkleminin sabitlerinden birinin sağlıklı çalışmadığını göstermiş ve bu çalışmada yeni bir matematiksel ifade bulmak için mevcut denklem ile ilgili çeşitli sınırlamalar geliştirilerek sabit katsayılardan birisi ile ilgili yeni bir denklem üretilmiştir. Anahtar Kelimeler: Parabol kumsal koy şekl modeli, burun koy kumsallari, kıyı çizgisi stabilize analizi