SU YAPILARI. Ders Notları. Yrd. Doç. Dr. Umut OKKAN Balıkesir Üniversitesi, İnşaat Müh. Böl. Hidrolik Anabilim Dalı

Transkript

1 Balıkesir Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü SU YAPILARI Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Umut OKKAN Balıkesir Üniversitesi, İnşaat Müh. Böl. Hidrolik Anabilim Dalı

2 Balıkesir Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Bölüm 4 Barajlar Barajlarda Genel Sınıflandırma Baraj Yerinin Özellikleri Barajlara Etkiyen Kuvvetler Barajlarda Taşkın Emniyeti Baraj İnşa Süresinde Suyun Çevrilmesi Baraj Tipleri Dolgu Barajlar Ağırlık Barajları Kemer Barajlar Payandalı Barajlar

3 Barajlarda Genel Sınıflandırma Baraj, suyun biriktirilmesi için gerekli hazneyi meydana getirmek amacıyla akarsu yatağında yapılan bir tesistir (Fransızca dan dilimize geçmiştir ve engel anlamını taşır). Osmanlı Dönemi ilk barajı Topuz bendi II.Osman döneminde 1620 de inşa edildi. H=10m, kret uzunluğu Lk=65 m. (Karanlık veya Kömürcü bendi diye de anılır). Kargir ağırlık barajı tipinde. I.Mahmut döneminde 1750 de yapılan Topuzlu Bent (I.Mahmut bendi) Taksim su sistemine su vermekteydi da Cezayirli Hasan Paşa tarafından 3 m yükseltildi. H=~13m, Lk=81 m. Kargir ağırlık barajı tipinde.

4 Barajlarda Genel Sınıflandırma II. Mahmut döneminde 1839 yılında yapılan Sultan Mahmut Bendi kargir ağırlık tipinde ve kemer biçimlidir. Sultan Mahmud Bendi nin eteğindeki manevra odasında bulunan giriş vanası, ölçme sandığı, üzerindeki 11 lüle ve tahta tıkaçlar. Tüm tıkaçlar açıldığında günde yaklaşık 3800 m 3 su alınabilmekteydi.

5 Barajlarda Genel Sınıflandırma Cumhuriyet dönemi ilk barajı Çubuk-I barajıdır. Ankara ya içmesuyu temin etmek ve taşkın önlemek amacıyla 1936 da inşaatı tamamlanmıştır. H=58m, Lk=250 m. Hazne hacmi 13 hm 3 tür. Kemer biçimli beton ağırlık barajıdır.

6 Barajlarda Genel Sınıflandırma Barajlar yapı malzemesine göre dolgu barajlar ve kargir barajlar olarak iki farklı sınıfta ele alınabilir (Öziş, 1983). Yapı Malzemesine Göre Barajlar Dolgu barajlar Kargir Barajlar -Toprak dolgu -Kaya dolgu -Çoğunlukla Beton (Ağırlık barajı, Payandalı, Kemer barajlar) -Kısmen Betonarme

7 Baraj Yerinin Özellikleri BARAJ EKSENİ VE MEMBA KESİMİ: Topografya özellikleri: Yapı maliyetini düşük tutmak amacıyla dar vadiler baraj yeri olarak tercih edilir. Yeşilırmak üzerinde, Samsun, Ayvacık ta 179 m yüksekliğinde ve 405 m kret uzunluğunda, 9.6 hm 3 gövde hacminde Hasanuğurlu barajının yapıldığı dar vadi. Kil çekirdekli kaya dolgu tipindedir. Enerji amaçlı işletilmektedir.

8 Baraj Yerinin Özellikleri Dar bir vadiye inşa edilen Hoover Barajı, Colorado Nehri, A.B.D

9 net buharlaşma hacimleri (hm 3 ) Baraj Yerinin Özellikleri Baraj memba kesiminin geniş ova şeklinde olması halinde büyük hazne hacmi sağlanması olumlu etki yaparken, büyük göl yüzey alanının çıkması buharlaşma kayıpları yönünden olumsuz etki yapar. Bu nedenle buharlaşma kayıplarının hazne işletme çalışmasında dikkate alınması gereklidir (Öziş, 1983) SU YILI Toprak dolgu tipinde olan Balıkesir Kille Çayı üzerindeki İkizcetepeler Baraj gölü normal su kotunda göl alanı 9.60 km 2 olan bu baraj gölü yüzeyinden gelen akımın %5 i mertebesinde buharlaşma kaybı olmaktadır.

10 Temel özellikleri: Baraj Yerinin Özellikleri Baraj temelinin genel jeolojik yapısının belirlenmesi için sondajların, zemin ve kaya mekaniği deneylerinin yapılması ve haritaların hazırlanması esastır. Dolgu barajlarda kil çekirdek geçirimsiz tabakaya kadar indirilir. Beton barajlar ise temel sağlam kayaya oturtulmalıdır. Gerekirse taban ve yamaçlarda enjeksiyon ile güçlendirme gerekebilir.

11 Baraj Yerinin Özellikleri Rüsübatın (Sedimentin) Hesaba Alınması: Akarsuyun taşıdığı rüsubatın önemli bir kısmı baraj haznelerinde çökelmektedir. Hazne hacminin gelen suya oranı büyüdükçe rüsubatın tutulma oranı da artmaktadır. Baraj haznesinde bunun için bir ölü hacim ayrılması gerekmektedir.

12 Baraj Yerinin Özellikleri Zaman zaman sediment yıkama (flushing) ile rezervuarda biriken sedimentin dipsavak yardımıyla mansaba bırakılması sağlanır (Pekmezci ve ark., 2011). 1992

13 Balıkçılık: Baraj Yerinin Özellikleri Baraj hazneleri birer yapay göl niteliğinde olduğundan, bu göllerde balık üretim olanakları araştırılmalıdır. Manisa-Demirköprü baraj gölünde balıkçılık

14 Baraj Yerinin Özellikleri Akarsuda balık hareketi önem taşıyorsa balıklar için de balık geçitleri tertiplemek gerekebilir.

15 MANSAP KESİMİ: Oyulma Faktörü: Baraj Yerinin Özellikleri Rüsubatını baraj haznesine çökeltmiş suyun sürükleme gücü artmış olacağından, hazneden mansaba geçen sular yatakta oyulmaya sebep olacaktır. Bu oyulmanın muhtemel neden-sonuçları araştırılarak, tehlike bulunduğu takdirde gerekli tedbirlerin alınması esastır (Öziş, 1983). Akış Düzeni: Barajın amacına göre, mansap kesimdeki akım düzeni doğal durumdan farklar gösterebilecektir. İçme suyu ve sulama barajlarında mansap tarafa belli bir asgari su bırakılması başvurulacak tedbirler arasındadır. Sulama dönemi içinde kuraklıktan ötürü K.Maraş taki Adatepe Barajının dipsavak vanalarının açılması-2014

16 Yeraltısuyu Faktörü: Barajlar çoğunlukla yeraltısuyunun hareketine de engel olduklarından mansap kesimde yeraltı su seviyesinin alçalmasına yol açmaktadırlar. (Bu durum memba kesiminde tam tersidir) Baraj Yerinin Özellikleri Ancak hazneden aşırı sızmaların olması durumunda mansap kesiminde karstik kaçaklar da oluşabilmektedir. Konya May barajında su tutulmaya başlandıktan sonra göçmelerle oluşan karstik kaçak yerlerinin radyoaktif izleyicilerle belirlenmesi (Öziş, 1983).

17 STATİK KUVVETLER: Barajlara Etkiyen Kuvvetler h G BARAJ 1) Barajın kendi ağırlığı Ağırlığın değeri yapı malzemesinin cinsine, baraj kretinde ek sabit ve hareketli yüklere göre hesaplanır; etki noktası barajın biçimine göre saptanır.

18 Barajlara Etkiyen Kuvvetler Pd b bh /2 Py h 2 /2 h h 2) Hidrostatik Basınç Genellikle memba kesimindeki hidrostatik basınç hesaba katılır,mansap tarafındakiler ihmal edilir.

19 Barajlara Etkiyen Kuvvetler 3) Tabansuyu Basıncı dren galarisi h Baraj gövdesinin geçirimsiz kayaya oturtulması ve enjeksiyon gibi tedbirlerin alınması halinde de taban suyu basıncı hesaba katılmalıdır. h h 3 Galeriler ile uygun drenaj sağlanması halinde, tabanda etkiyen basınç değeri bir miktar azaltılabilir.

20 4) Boşluk suyu Basıncı Barajlara Etkiyen Kuvvetler Özellikle dolgu barajlarda efektif gerilme analizlerinde ve şev stabilitesi analizlerinde önem arz etmektedir. Bilindiği üzere, zemin yüzünden belli bir derinlikte ve yeraltısu tablasının altındaki bir zemin elemanını etkileyen basınçlar, a)toplam düşey basınç ve b)boşluk suyu basıncı olarak tanımlanır. tamamen suya doygun bir zeminde efektif gerilme Terzaghi (1936)

21 Barajlara Etkiyen Kuvvetler DİNAMİK KUVVETLER: 1) Deprem: Haznedeki suyun deprem etkisi ile dalgalanmasının dinamik etkisi hesaba katılmalıdır. 2) Rüzgar ve Dalga: Barajların üzerinden su aşması ağır hasara, hatta barajın yıkılmasına sebep olabileceğinden, rüzgar etkisi ile dalgaların yükselmesini karşılayacak bir hava payının bırakılması zorunludur. Kaynak: Burhan Ünal, Su Yapıları II ders notları Hava payı maksimum işletme kotu ile barajın kret kotu arasında bırakılan boşluktur.

22 Rüzgar kabarma yüksekliği: Barajlara Etkiyen Kuvvetler Göl yüzeyinin rüzgar ile m cinsinden kabarma yüksekliği h kabarma aşağıdaki formül ile belirlenebilir (Öziş, 1983) 2 2 v F cos v F cos hkabarma K hort 62700hort Burada, v su yüzeyindeki max rüzgar hızıdır (km/h). Bu hız karadaki rüzgar hızının 1.1 ~ 1.3 katıdır. F (km) baraj gölünün hakim rüzgar yönündeki en uzun boyu olan feç boyudur. h ort m. cinsinden haznedeki ortalama su derinliğidir. α dalga yönü ile feç doğrultusu arasındaki açıdır. K=62700 alınabilir. Dalga yüksekliği: Stevenson-Molitor formülüne göre dalga yüksekliği göl yüzeyindeki rüzgar hızına ve feç boyuna bağlı olarak aşağıdaki gibi ifade edilir (Öziş, 1983) h Fv F 32kmise dalga 0.25 hdalga Fv F F 32kmise

23 Tırmanma yüksekliği: Barajlara Etkiyen Kuvvetler Dalgalar eğimli bir yüzeye çarptığında bir miktar daha yükselir. Bu yükselme miktarı tırmanma yüksekliği olarak adlandırılır. Eğime, dalga yüksekliğine, şev malzemesine bağlı olmakla birlikte pratikte dalga yüksekliğinin yarısı tırmanma yüksekliği olarak kullanılabilir. Deprem etkisi h d ise normal hava payının belli bir oranı olarak dikkate alındığı taktirde, maksimum hazne seviyesi ile kret kotu arasında bulunması gereken minimum hava payı (h hava ) aşağıdaki gibi hesaplanabilir (Öziş, 1983). hhava hkabarma 1.5hdalga hd

24 Barajlara Etkiyen Kuvvetler 3) Sızma Hattı: Özellikle dolgu barajlarda sızma hattının baraj gövdesinin içinde kalması esastır. Bilhassa mansap şevinde borulanma tehlikelidir. Seepage analysis by Geostudio

25 Barajlara Etkiyen Kuvvetler Örnek: Bir akarsu üzerinde kurulması planlanan barajın oluşturacağı gölün feç boyu 1325 m, hakim rüzgar baraj ekseninde dik yönde 15 o açı yapmaktadır. En yakın meteoroloji istasyonunda ölçülen azami rüzgar hızı 32 m/s dir. Haznedeki maksimum su seviyesi 148 m, taban seviyesi 92 m yükseltide ve ortalama derinlik azami derinliğin 3/4 ü olduğuna göre, bırakılması gereken minimum hava payını hesaplayınız (Öziş, Türkman, Alkan, 2009). v (km/h) su yüzeyindeki max rüzgar hızı karadaki rüzgar hızının 1.1 ~ 1.3 katıdır. Ortalama 1.2 katını alalım: v 1.2* m/ s 38.4* km/ h hort (3/ 4)*(148 92) 42m h kabarma 2 2 vfcos *1.325*cos(15) h 62700* 42 ort m h 0.25 dalga * * m h 0.5( h 1.5 h ) 0.5*( *0.893) m d kabarma dalga h h 1.5h h * m hava kabarma dalga d

26 Barajlarda Taşkın Emniyeti Taşkın akımının haznede tutulamayan kısmı mansaba aktarılmalıdır. Savaklanan suyun barajın üzerinden aşıp hasar vermemesi için her barajda dolusavak yapısı yer almaktadır (Öziş, 1983). Dolusavaklar çoğunlukla azami su seviyesinde tertiplenmiş bir bağlama (regülatör) niteliğindedir. Dolusavaklara ait detaylar 6.bölümde verilecektir. Adana daki Seyhan barajının taşkın güvenliği için 6 adet 7 m x 6 m boyutunda radyal kapakla donatılmış 2500 m 3 /sn kapasiteli dolusavağı.

27 Baraj inşaat alanı Baraj İnşa Süresinde Suyun Çevrilmesi Derivasyon Tüneli (Çevirme Tüneli) ile Suyun Çevrilmesi: Barajın inşa edileceği kesimi kuruma duruma sokabilmek için suyu batardo denilen geçici bir bentle kabartarak derivasyon tüneli ile çevirip mansaba akıtmak usulüne başvurulmaktadır (Yurdusev, 2013). memba batardosu (ön batardo) akarsu mansap batardosu (arka batardo) Derivasyon tüneli Amaç bu iki batardo arasında kalan akarsu yatağının kurutularak baraj temel kazısına hazırlanması ve baraj inşaatı süresince su gelişinin engellendiği bu bölgede emniyetli olarak çalışmanın sağlanmasıdır.

28 Baraj İnşa Süresinde Suyun Çevrilmesi Bir memba batardosu örneği

29 Baraj İnşa Süresinde Suyun Çevrilmesi Püskürtme beton, çelik hasırlar ve iksalar kullanılarak gerçekleştirilen derivasyon tüneli inşaatından görüntüler

30 Baraj İnşa Süresinde Suyun Çevrilmesi Derivasyon tüneli, ileride dipsavak yapısı olarak da değerlendirilmektedir. Geniş vadilerde çevirme tünelinden ileride yararlanma durumu yoksa, akarsu yatağının bir kısmı batardo ile çevrelenerek o kesim kurutulurken, diğer kesimde suyun akmaya devam etmesi; biten kesimdeki dip savaklardan su akarken öteki kesimin çevrilmesine gidilmesi de beton barajlarda ve bağlamalarda sık rastlanan bir usuldür. (KADEMELİ İNŞAAT USULÜ)

31 Toprak Dolgu Baraj: Dolgu Barajlar 10 m 3m Filtre tabakaları 30 cm Dolgunun killi, siltli kum, kumlu siltli kil gibi ince daneli malzeme ile tasarlanması tercih edilmektedir (Öziş, 1983). Stabilite emniyeti yönünden şevlerin yatık seçilmesi gereklidir (m 1/3) Sızma hattının mansap şevine ulaşmasını önlemek için düşey ve yatay yönlerde drenajı sağlayacak filtre tabakaları kullanılmaktadır. Gerektiğinde mansap bölgesinin tamamı filtre malzemesi ile donatılabilir.

32 Kaya Dolgu Baraj: Dolgu Barajlar memba şevi örtüsü İri malzemeden oluşan gövde Saplama duvarı Geçirimsiz tabaka Gövdenin kaya parçaları gibi çok iri malzeme ile teşkil edildiği dolgu barajlarda geçirimsizlik bazı durumlarda beton, betonarme, asfalt, çelik türünden memba şevi örtüsü ile sağlanabilmektedir (Öziş, 1983). Örnek: Almanya da Ruhr havzasında yer alan Bigge kaya dolgu barajında 1:1.75 olan memba şevinin korunmasında bitümlü malzeme kullanılmıştır.

33 Dolgu Barajlar Çakıllı ve kumlu malzemeden filtre tabakaları Kil çekirdek Çekirdek hendeği Memba şevi örtüsünün yanı sıra, kaya dolgu barajlarda geçirimsizliğin sıklıkla kil çekirdekle sağlanması yoluna başvurulur. Kil çekirdeğin inşasının kurak mevsimde yapılması gerekmektedir. Kaya dolgu kısmın inşası ise her mevsimde yapılabilir.

34 Dolgu Barajlar Enjeksiyon perdesi Bazı durumlarda, topografya ve temel şartları nedeni ile çekirdek eğimi membaya kaydırılabilir (Öziş, 1983). Ayrıca çekirdek malzemenin az olması durumunda ince eğik bir çekirdek kullanılabilir. NOT: Yukarıdaki örnek Kırşehirde, Kızılırmak üzerindeki 2 hm 3 gövde hacminde Hirfanlı kaya dolgu barajı temsili en kesitidir. Barajın işletilme amacı enerji üretme ve taşkın kontrolüdür.

35 Dolgu Barajlar Baraj yerinde farklı çeşitlerde malzemeler olması halinde, bunları değerlendirecek şekilde zonlar oluşturulabilir. Balıkesir-Susurluk ta, Simav Çayı üzerinde, ha tarım alanına sulama suyu sağlamak ve Bigadiç ovasını taşkından korumak amacıyla inşaatı 1971'de biten, 54 m yüksekliğinde, 130 hm 3 hazne ve 3.4 hm 3 gövde hacminde olan ve zonlu özellikte olan Çaygören dolgu barajı.

36 Dolgu Barajlar Çaygören barajı enkesidi ve çeşitli malzemeden dolgu zonlar (Öziş, 1983)

37 Dolgu Barajlar Dolgu barajlarda gövdenin belli bir kısmı betondan da yapılabilmektedir. Fırat Nehri üzerinde 207 m yüksekliği ile Türkiye nin en yüksek kaya dolgu barajı olan Keban barajı. Lk=1.1 km olup gövdenin büyük bir kısmı (14 hm 3 ) kaya dolgudan oluşmaktadır. 0.9 hm 3 hacminde bir kısım (dolusavak ve su alma ağzı) ise betondur. ÖDEV: Ülkemizdeki kaya ve toprak dolgu tipindeki barajları araştırınız.

38 Dolgu Barajlar Dolgu Barajlarda Depreme Karşı Tedbirler: Baraj ekseninin planda kemerli olması Adıyaman ve Şanlıurfa illeri arasında, Fırat Nehri üzerinde planda kemerli şekilde inşa edilmiş olan, 84.5 hm 3 gövde hacmiyle Atatürk kaya dolgu barajı, eteğindeki santralın ve dolusavağının görünüşü. Lk=2 km. Çekirdeğin kalın tutulması Çekirdek ile dolgu arasında bilhassa mansap kesiminde kohezyonsuz (iri daneli) malzeme ile filtre yerleştirme Mansap zonunda geçirimli malzeme teşkili Yatık şevler kullanma Hava payını iyi ayarlama Temelde gevşek zemin varsa kazılarak uygun malzeme ile doldurma

39 Çekirdek hendeği boyunca enjeksiyonla temel takviyesi ile geçirimsizliğin arttırılması Dolgu Barajlarda Temel: Dolgu Barajlar Toprak dolgu barajların oturtulacağı zeminin yüksek taşıma gücü olması gerekmez. Ancak kaya dolgu barajların kayaya ya da taşıma gücü yüksek bir zemine oturtulması esastır. Dolgu barajlar geçirimli zemine oturtuluyorsa bir hendek yardımıyla kil çekirdeğin geçirimsiz tabakaya kadar indirilmesi gereklidir. Hatta geçirimsizliği arttırmak için çekirdek hendeğinin tabanındaki bölgenin enjeksiyon ile güçlendirilmesi gerekir.

40 Dolgu Barajlar Geçirimsizlik memba şevi örtüsü ile sağlanıyorsa bu örtü saplama duvarı şeklinde geçirimsiz kayaya kadar indirilmelidir (bkz. bu bölümde Slayt 32). Geçirimli zeminlerde, temelde geçirimsizliği arttırmak/sızmayı azaltmak ve sızma hattının boyunu uzatmak için kil çekirdek eğik yapılıp uzantısı olan bir kil örtü ile memba kesiminde düzenleme yapılabilir. Kil örtü 50cm Geçirimli alüvyon zemin Sızma hattının mansap şevine çıkmadan temele doğru inmesi için en iri malzemeden mansap topuğu yapılmalı ve sızma hattı çıkışında borulanmayı önlemek için iri malzemeden mansap örtüsü ve akabinde drenaj hendeği uygulanmalıdır. İri malzemeden mansap topuğu Geçirimli zemin Mansap örtüsü Drenaj hendeği

41 Dolgu Barajlar Dolgu Barajlarda Malzeme Ocaklarının Önemi: Dolgu malzemesinin kullanılacağı malzeme ocağının baraja uzaklığı maliyeti etkileyen bir faktördür. İri malzemeler taş ocağından temin edilebileceği gibi akarsu yatağından da temin edilebilir. Kil çekirdek malzeme ocağından ya da hazne bölgesinden temin edilebilir. Namazgah Barajı inşaatından görüntüler Ağustos 2013-Kocaeli Kil yüksek plastisiteli olmamalıdır. Bir miktar silt ve/veya ince kum muhteva etmesi istenmektedir (Su içeriğinin aşırı azalması zeminin hacmen azalmasına ve plastik davranış göstermesine neden olmaktadır).

42 (PI = Likit limit plastik limit) Dolgu Barajlar Cassagrande Plastisite Abağı

43 Dolgu Yöntemleri: Dolgu Barajlar 1)Hidrolik Dolgu: Dolgu malzemesinin suyla karışık olarak iki yandan borular vasıtasıyla verilmesine dayanmaktadır. Bu eski usulle iri daneli malzeme önce, ince daneli malzeme daha sonra çökecektir. Böylece iri daneli kısım dışta, ince daneli kısım ise ortada kalacaktır. Dereceli değişen bir kesit yaratma bakımından faydalı olmasına rağmen aşırı boşluk suyu basıncına neden olduğundan sakıncalı bir yöntemdir (Öziş, 1983). 2)Sıkılama: Malzeme belli kalınlıkta tabakalar (20-25cm) halinde serilir ve silindir yardımıyla sıkılanır. 3)Dökme: Taşıma bakımından ekonomik bir usul olan dökme usulüne de başvurulabilir. Yerleşim sıkı yapılmadığından gelecekte oturmalar meydana gelebilir. Bu bakımından sakınca yaratabilir (Öziş, 1983). 4)Blok yerleştirme: Uygulamada ender olmakla birlikte büyük bloklar kreyn vs ile yerleştirilir. Dökme usulü

44 Dolgu Barajlar Dolgu Barajlarda Memba Yüzünün Korunması: Hazne su seviyesindeki değişimlere ve dalga hareketlerine karşı koruma maksadıyla barajın memba yüzü riprap denen istifli taşlar ile kaplanır. Kaynak: Öziş, Riprap olarak kullanılacak taşların çapı d R = cm olmaktadır. Riprap tabaka kalınlığı çapın 1.5 katı şeklinde ayarlanır. Filtre yatak malzemesi çapı (d F ) 5-10 cm, arada kalan tabaka kalınlığı ise cm olacak şekilde ayarlanır (Öziş, 1983). Mansap şevindeki kaya dolgu Demirköprü barajında riprap ile memba yüzünün korunması

45 Ağırlık Barajları Ağırlık Barajlarında Biçim: Ağırlık barajları, temele oturan beton kitlesine etkiyen su basıncı ve diğer kuvvetleri kendi ağırlığı ile karşılarlar. Tipik enkesidi aşağıdaki gibidir. Memba yüzü düşey, mansap yüzü belirli bir eğimdedir. Planda kreti düzdür. Eskişehir de, Porsuk Çayı üzerinde, 258 m kret uzunluğunda, yaklaşık 0.22 hm 3 gövde hacminde, 1:0.85 mansap şevli, memba yüzü düşey (eğimsiz), planda düz kretli olan Porsuk beton ağırlık barajı

46 Ağırlık Barajları Aydın da B. Menderes in Akçay kolu üzerinde, m ile Türkiye nin en yüksek beton ağırlık barajı olan, 310 m kret uzunluğuna sahip, 1:0.78 mansap şevli, 0.74 milyon m 3 gövde hacminde, adını baraj yerinin 600 m ötesinde su altında kalan kemer köprüden alan Kemer barajı.

47 Ağırlık Barajları Ağırlık barajlarından gerilim dağılımını daha uygun kılmak amacıyla memba yüzünün alt kısmında küçük bir eğim bırakılabilir. Sakarya üzerinde, 108 m yüksekliğinde, 257 m kret uzunluğunda, Sarıyar beton ağırlık barajı ve radyal kapaklarla donatılmış dolusavağı ~H/4 (Kaynak: Öziş, 1983)

48 Ağırlık Barajlarında Temel: Ağırlık Barajları Ağırlık barajlarında, temel zemini sağlam kayaya kadar ve basamaklı olarak kazılmalıdır. Beton ile kaya arasında iyi bir sürtünme sağlamak için kaya yüzeyinin temizlenmesi gerekir yılları arasında Fırat üzerinde inşa edilen Keban dolgu+ağırlık barajında beton kısım için sağlam kayaya kadar basamaklı kazılan temelden bir görünüm (Öziş, 1983) Dolgu barajlara benzer şekilde, ağırlık barajlarında da taban ve yamaçlarda geçirimlilik veya mukavemet yönünden şüpheli görülen çatlaklar varsa çimento-su karışımından olan enjeksiyon ile doldurulmaktadır.

49 ~γh 1 /3 Ağırlık Barajları Ağırlık barajlarında, gerek baraj gövdesinden, gerekse temelden sızan suları toplamak ve taban suyu basıncını bir miktar azaltmak amacıyla çapları mm arasında değişen dren boruları ve bu boruların bağlandığı bir drenaj galerisi tertiplenir. Memba yüzünden 1~2 m ötede uygulanır. Yatay dren ɸ100~300 Bir barajın gövdesi içindeki galeri ve taban kenarı boyunca toplayıcı drenaj mecrası Taban suyu basıncını azaltmak için galeri içinde dren deliklerinin açılması

50 Ağırlık Barajları Ağırlık Barajlarında Beton Dökümü: Ağırlık barajlarında betonun aralıklı bloklar halinde dökülmesi esastır. Aderansı sağlamak için bloklar arasında derzler dişli şekilde tertip edilir ve derzlerde geçirimsizliği arttırmak için plastik veya paslanmaz çelikten üretilen tıkaçlar kullanılır (Öziş, 1983). Colorado Nehri üzerinde yılları arasında inşa edilen Hoover barajında beton dökümü ve bu aşamada kullanılan kalıplar

51 Kemer Barajlar Kemer Barajlarda Biçim: Dar U veya V biçimli vadilerde baraj kemerli yapılarak su basıncının yamaçlara aktarılması sağlanır. Bu baraj tipi ile standart ağırlık barajlarına kıyasla beton miktarında yaklaşık ¼ oranında tasarruf sağlanabilmektedir. H Farklı tipte vadiler üzerinde inşa edilen kemer barajlar

52 Kemer Barajlar U şekilli vadi: Vadinin kesiti, sıklıkla dik yamaçlarla sınırlanmış düz vadi tabanından oluşur. V şekilli vadi: orta ve yüksek dağ sıralarında bulunan vadilerdir. Vadi tabanları çok dar olan bu vadiler, çentik vadi olarak da anılır.

53 H Kemer Barajlar Sabit merkezli kemer barajlar: Kemer merkezi sabit bir nokta olmakta buna karşın merkez açıları değişmektedir. Memba yüzü düşey silindirik olup, mansap yüzü A-A kesitinde görüldüğü üzere konik biçimlidir. U biçimli vadilere daha uygundur. Memba kesimi A-A kesidi 2θ Kemer merkezi o o (0.2~0.5)H

54 Kemer Barajlar Değişken merkezli, sabit açılı kemer barajlar: Kemer merkezi tabana gidildikçe memba doğrultusuna kayar ve dolayısı ile yarıçap kademeli olarak azalır. Kemer yaylarındaki merkez açısı ise sabittir. Gövde hacmini minimum kılan açı 133 o alınabilir. Kemer tesirinin daha iyi oluşması için V şekilli vadilerde uygulanır. Memba kesimi A-A kesidi A B-B kesidi A B B Sabit merkezli kemer barajlara göre daha ince kesitler kullanılabilir. (0.1~0.3)H 133 o Mansap yüzü düşey silindirik olup, memba yüzü A-A kesitinde görüldüğü üzere kavislidir.

55 Kemer Barajlar Değişken merkezli, değişken açılı kemer barajlar: Topografik koşullar merkez açısını sabit tutmaya elvermiyorsa değişken merkezli ve değişken açılı olan çift eğrilikli (memba ve mansap yüzleri kavisli) kemer barajların kullanımı söz konusudur. Memba kesimi

56 Kemer Barajlar Artvin de, Çoruh Nehri üzerinde, enerji üretme ve taşkın koruma maksadıyla inşa edilen, temelden 249 metre gövde yüksekliği ile Türkiye'nin en yüksek, Dünya'nın 6. yüksek çift eğrilikli Deriner kemer barajıdır.

57 Kemer Barajlar Karaman/Ermenek te Göksu Çayı üzerinde, enerji üretmek amacıyla çift eğrilikli ince kemer beton tipinde inşa edilen Ermenek Barajı, 218 metre yüksekliğiyle Deriner Barajı nın ardından Türkiye nin en yüksek ikinci barajı unvanını taşıyor.

58 Payandalı Barajlar Ağırlık barajlarına kıyasla alttan gelen taban suyu basıncını azaltmak ve beton tasarrufu etmek amacıyla düşey boşluklu payandalı barajlar inşa edilebilir. Buna karşın işçilik ve kalıp masrafları fazladır. (a) (b) (a)istanbul a su temin eden 49 m yüksekliğinde, 240 m kret uzunluğunda, 0.10 milyon m 3 gövde hacminde, payanda kalınlığı 3.5 m, payanda eksenleri arası 11.0 m, memba şevi 1:0.4, mansap şevi 1:0.6 olan Elmalı II düşey boşluklu payandalı barajı ve (b) barajın planı (Öziş, 1983).