Dolgu barajların farklı geçirimsiz malzemeler kullanılarak sızma analizi / Infiltration analysis of embankment dams using different impermeable materials

Abstract

Barajlar, yapımında kullanılan malzemeye göre sınıflara ayrılırlar. Bunlardan biri olan dolgu barajlar, ekonomiklik, uygulanabilirlik ve esnek proje kriterleri sayesinde dünyada ve ülkemizde çoğunlukla tercih edilmektedir. Tüm barajlarda olduğu gibi dolgu barajlarda da etüt, fizibilite, planlama ve inşa safhaları hassasiyet ve titizlikle yürütülmeli en küçük ayrıntısına kadar araştırma yapılarak inşa edilmeleri gerekir. Dolgu barajlardaki en önemli sorunlarından biri sızma sonucu iç aşınma ve borulanma olayının oluşturacağı kusurlardır. Bu gibi kusurlar zamanla gelişerek baraj gövdesinin zayıflamasına ve hatta yıkılmalarına sebep olabilmektedir. Rezervuardaki suyun, membadan mansaba doğru baraj gövdesi içerisindeki boşluklardan sürekli hareketi sızma olarak adlandırmaktadır. Dolgu baraj gövdelerindeki sızmaların veya zemin kütlesi içerisinde oluşan iç erozyonun oluşturduğu gediklenme olayı ise borulanma olarak ifade edilmektedir. Bu nedenlerle dolgu barajlarda sızma olayına özen gösterilmeli, proje aşamasında analitik ve sayısal teknikler uygulanarak sızma durumları kontrol edilmeli ve gerekli önlemler alınmalıdır. Aksi takdirde, inşaat sırasında ve sonrasında oluşabilecek sorunların giderilmesi daha güç olmaktadır. Bu çalışmada, rezervuardaki hidrostatik basınç yükü altındaki dolgu barajlardaki sızma durumu sayısal modellerle incelenmiştir. Bu amaçla sonlu elemanlar yöntemini kullanan bir yazılım olan SLIDE yazılımı kullanılmıştır. Sayısal modelde baraj gövdesi temel zemini ile birlikte iki boyutlu olarak modellenmekte ve verilen sınır koşulları, malzeme özellikleriyle tüm çözüm alanı için temel denklemler sonlu elemanlar yöntemiyle çözülerek sızma olayı analiz edilmektedir. Model olarak seçilen Van ilinin Erciş ilçesinde bulunan Morgedik Barajında, hâlihazır kullanılmış olan gövde malzemelerine alternatif olarak kullanılabilecek bazı malzeme türlerine göre gövde ve temeldeki sızma durumları, hız, akım çizgi ve potansiyelleri gibi hidrolik özellikleri analiz edilmiştir. Farklı durumlar için elde edilen sonuçlar tartışılarak en iyi çözüm elde edilmeye çalışılmıştır.