Breakwater Kütüphanesi ile Python ‘da Dalgakıran Tasarım ve Hesapları

Python Dalgakıran Kütüphanesi

Bu blog yazımızda python dalgakıran kütüphanesi ile ilglili olarak:

  • Python dalgakıran ( “breakwater” ) kütüphanesinin kurulumu
  • Bu kütüphanenin genel yapısı, özellikleri ve önemli bağlantıları
  • Kodlama ve basit bir tasarım için örnekler ve ipuçları

bulabilirsiniz.

Python Dalgakıran Kütüphanesi

Python dalgakıran hesabı nasıl yapılır?

Türk Dil Kurumu’na (TDK) göre dalgakıran “Kıyıdaki yapıları, tekneleri, dalgaların yıpratıcı etkisinden korumak veya gemilerin yük alıp boşaltmasını sağlamak amacıyla liman ve iskele önlerine yapılan uzun set” şeklinde tanımlanmaktadır.

Türkiye’de kıyı yapılarının tasarımlarında esas alınan belge T.C. Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı tarafından yayınlanan teknik esas isimli belgeye buradan ulaşabilirsiniz. Bu yazıda bu esaslara ilişkin detaylara değinilmeyecektir. Dilerseniz bu belgeyi inceleyerek teknik detaylara hakim olduktan sonra yazımızı inceleyebilirsiniz.

1) Breakwater Kütüphanesi

Python Breakwater kütüphanesi Sander Winkel tarafından Hollanda’daki TUdelft enstitüsü tarafından da desteklenen bir yüksek lisans tezi çalışmasıdır. Kütüphanenin 1.0 versiyonu Temmuz 2020’de yayınlanmıştır ve CC BY-NC-SA 4.0 lisanslı, geliştirmeye açık bir yazılımdır.

Kütüphanenin wiki sitesi: https://breakwater.readthedocs.io/

En son yayınlanan sürümü indirme linki: https://breakwater.readthedocs.io/en/latest/

Stabil versiyonu için indirme linki: https://breakwater.readthedocs.io/en/stable/

GitHub linki: https://github.com/Sander-w/breakwater/tree/a2154b01f1503f6b29dcddc8f13a1486df43446c

Author e-mail: pybreakwater@gmail.com

2) Kurulum

Breakwater kütüphanesinin kernel üzerinden aşağıdaki kodu çalıştırarak kurabilirsiniz:
pip install breakwater

3) Rubble Mound Breakwater Dizaynı

Rubble Mound Breakwater Türkçesiyle taş dolgu dalgakıran tasarımını python ile yapmak için öncelikle kütüphaneyi dosyaya dahil etmemiz gerekiyor.

import breakwater as bw

Bu import işlemi ile en sık kullanılan sınıfları ve işlevleri otomatik olarak içe aktarılacaktır. Bu kütüphanede, tüm tasarım sınıfları, tüm malzemeler, sınır durumu ve dalga yüksekliklerini hesaplamak için kullanılan işlevler mevcut.

Import işleminin ardından breakwater nesnesini oluşturabiliriz.

breakwater = bw.BattjesGroenendijk(Hm0=4.4, h=15, slope_foreshore=(1,100))

Şimdi tasarım için gerekli parametreleri sırasıyla tanımlayalım.

# Exceeding ratio H2%
H2_per = breakwater.get_Hp(0.02)
# Ultimate Limit State
ULS = bw.LimitState(
h=15, Hs=4.5, H2_per=H2_per, Tp=9.4, Tm=8.8, T_m_min_1=9.7, Sd=5, Nod=2, q=20, label='ULS')
# Rock density 2650kg/m^3
NEN = bw.RockGrading(rho=2650)

Şimdi R.M. dalgakıranı tasarlayacak fonksiyonu çalıştırabiliriz.

### DESIGN ###
RMB = bw.RockRubbleMound(slope=(2,3), slope_foreshore=(1,100), rho_w=1025, B=5.5, N=2100, LimitState=ULS, Grading=NEN, Dn50_core=0.4)
# Dalgakıran tasarlandı, uyarıları ekrana yazdıralım.

Olası hata ve uyarıları ekrana bastırmak için aşağıdaki komutu kullanalım.

RMB.print_logger(level='warnings')

Eğer hata yoksa ekran çıktısı şu şekilde olacaktır:

>>> WARNING:
>>> no warning messages in log

 

Python Dalgakıran

Python Dalgakıran hesapları nasıl yapılır?

Şimdi dalgakıranın kesitini görmek için şu kodu yazalım:

RMB.plot('all')
RMB.print_variant('all')

 

Python Dalgakıran Ekrangörüntüsü

Python Dalgakıran Ekrangörüntüsü

Daha önce de belirttiğim gibi Breakwater kütüphanesi TUdelft enstitüsünden Sander Winkel tarafından geliştirildi. Hesaplamalarda Van der Meer’in deneysel formüllerini kullanan fonksiyonumuz için geçerlilik kontrolü yapmamız gerekiyor. Breakwater kütüphanesi bu konuda da bize kolaylık sunuyor. Bu kontrolü tek fonksiyon ile gerçekleştirebiliriz.

RMB.check_validity()

Her ne kadar basit görünse de işin yorum ve kontrol kısmı mühendise bırakılıyor. Wiki sayfasındaki notu buraya bırakıyorum. 🙂

From the table the validity ranges, used value and if the parameter is in range can be read. It is up to the user to assess if the used values are reasonable.

Bazı yararlı bağlantılar:

İnşaat Yazılım ve Programları

İnşaat Mühendisliği ‘nde Ana Bilim Dalları Nelerdir?

E-posta abonesi olarak son yazılarımızı takip edebilirsiniz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir