Baraj tasarımının

Baraj tasarımının ve teknik detaylarının belirlenmesi

Baraj tasarımının belirlenmesi mühendislik açısından bir çok etkene bağlıdır. Çeşitli özel amaçlarla yapılanlar olduğu gibi genel olarak suların faydasını arttırmak maksadıyla vadilerin kapatılması suretiyle yapılan mühendislik yapılarına baraj denir.Barajlar inşa edildikleri yerlerde yaşayan insanların yaşam kalitelerini artıran önemli mühendislik yapılarıdır.

Baraj tasarımının belirlenmesini etkileyen faktörler:

1.Topografya 2. Jeoloji ve temel şartları 3. Baraj yüksekliği 4. Kullanılacak malzemenin kalitesi, miktarı, taşıma mesafesi 5. Boşaltım tesisleri 6. Meteoroloji 7. Rezervuar 8. İnşaat süresi 9. Depremsellik 10. Amaç ve rantabilite (kar-maliyet) ilişkisi 11. Finans 12. Çevresel koşullar

Baraj gövde tipinin seçiminde birinci derece önemli olan konu baraj aks yerinin tasarlanan baraj tipine teknik yönden uygun olup olmadığıdır.Bazı özel durumların dışında, aks yeri birden fazla tipte baraj gövdesinin projelendirilmesine genellikle uygundur.Böyle bir durum diğer etmenler de göz önünde bulundurularak en ekonomik baraj gövde tipi baraj gövdesi olarak tasarlanır.Kısacası en iyi baraj tasarımı eldeki malzemeler ile en uygun yere yapılan barajdır. Tasarlanan barajın vadi genişliği baraj tipini etkileyen faktörlerden biridir. Geniş vadilerde beton barajlar ekonomik olmayıp; bu durumlarda kemer barajlar baraj tipi olarak değerlendirilebilir. Tasarlanan barajın aksındaki jeolojik yapı baraj tipinin seçimini etkiler.Örneğin baraj aksının alüvyon tabakanın bulunduğu bir yere yapılması gereken durumlarda baraj tipi olarak dolgu baraj önerilebilir.

Artvin'deki Yusufeli Barajı İnşaat Aşaması
Artvin’deki Yusufeli Barajı İnşaat Aşaması

Dolgu malzemesi olarak seçilecek malzemenin baraj çevresinde yeterli miktarda ve ekonomik taşıma mesafesinde bulunması gereklidir. Ekonomik mesafede yeterli miktarda dolgu malzemesinin bulunmadığı durumlarda beton baraj tipleri alternatif olarak değerlendirilebilir. Baraj tasarlanan bölgenin 1. Derece deprem bölgesinde veya aktif fay hatlarına yakın olması durumlarında barajın temel ve yamaç şartları değerlendirilerek özel bir seçim yapılabilir. Gövde tipi olarak kil çekirdekli bir baraj seçilecek ise mutlaka iklim şartları göz önünde bulundurulmalıdır.Kilin ocaktan alınıp taşınması,serilmesi ve sıkıştırılması için gerekli ve yeterli süre bulunmalıdır.Her mevsimin yağışlı ve ya uzun don periyoduna sahip yerlerde kil çekirdekli baraj tipi uygun bir tip seçimi değildir.

Baraj tipi seçiminde her inşaat projesinde olduğu gibi inşaat süresi en önemli etmenlerden biridir.Özellikle enerji üretme amaçlı olarak projelendirilen barajlarda bu konu daha da önem arz etmektedir. Eğer kil malzeme temin etmek için ocak olarak verimli tarım arazileri kullanılmak zorunda kalınıyorsa baraj tipi olarak kil malzeme gerektirmeyen bir baraj tipi seçilmesi doğayı korumak anlamında çok önemlidir.

Baraj yerinin belirlenmesi

Baraj aksı olarak seçilecek yer; jeolojik olarak da uygun ise vadinin en dar olduğu yer olmalıdır. Ayrıca barajın yapım amacı da düşünülerek istenilen gövde yüksekliğindeki barajın yapımına da uygun olmalıdır. Baraj aksının seçiminde jeolojik şartlar çok önemlidir. Jeolojik şartlar doğrudan baraj aksının yerini etkilediği gibi,diğer baraj elamanlarının yerleştirilmesinden dolayı ortaya çıkabilecek problemlerden dolayı da dolaylı olarak gövdenin yerini değiştirebilir.

Baraj gövde aksının yeri, konumu ve eteklerin yayılımı, derivasyon sistemi, su alma yapısı, dolusavak, enerji tüneli, cebri borular, santral binası v.s. gibi diğer üniteleri etkilediğinden aks yerleşimi bu yapılar ile bir bütün olarak ele alınmalıdır. Baraj aksı olacak uygun yer seçilirken yerin jeolojik yapısının çok iyi araştırılması gereklidir. Yerin jeolojisi baraj gövdesi dolusavak, derivasyon vb. baraj elamanlarının yapılmasına uygun olmalıdır. Baraj aksı mümkün mertebe yamaçlarda tesviye eğrilerine dik açı yapacak şekilde seçilmelidir.Bu konu yamaçlara uyum açısından ve kazı çalışmaları açısından çok büyük önem arz etmektedir.

Baraj yeri seçiminde etkili olan en önemli faktörlerden biri baraj yeri jeolojisidir. Baraj yapımlarında en temel amaç rezervuarda su biriktirmek olduğundan baraj gövdesinde geçirimsizliğin en ekonomik şartlarda sağlanabilmesi gereklidir. Baraj gövdesi zorunlu olmadıkça geçirimli bir arazi formasyonu üzerine oturtulmamalıdır. Baraj temeli baraj tipine uygun bir taşıma gücüne sahip bir kaya formasyona oturtulmalıdır. Baraj temelleri civarında aktif fay hatları bulunmamalıdır. Baraj gövdesi civarında heyelan sahaları olmamalıdır. Kazı sınırı belirlenirken mutlaka aks boyunca alınmış bir jeolojik kesit mevcut olmalıdır. Baraj tasarımının belirlenmesinde yerinin önemi de es geçilemez.

Yapım araçlarına göre barajların sınıflandırılması

İçme, kullanma ve endüstri suyu sağlayan barajlar 2. Sulama suyu sağlamak amacıyla yapılan barajlar 3. Hidroelektrik enerji üretmek amacıyla yapılan enerji barajları 4. Taşkın koruma amacıyla yapılan barajlar 5. Atık barajları 6. Çok amaçlı barajlar