Baraj; insanların su ihtiyacının karşılanması, elektrik üretimi ve tarım alanların sulanması amacıyla bir akarsuyun uygun kesitine inşa edilen su yapılarına denilmektedir.
Akarsu vadisi taş, beton gibi malzemeler ile kapatılarak baraj gölünde suyun birikmesi sağlanır.
Fransızcadan dilimize geçmiş bir kelimedir ve sözlükte engel manasına karşılık bulmaktadır.
Barajın tarihçesi, dünyanın en yüksek barajları, barajların sınıflandırılması, kısımları, kullanım amaçları, çeşitleri ve baraj ile ilgili kullanılan terimler hakkında bilgi verilecektir.
Barajın Tarihçesi
Dünyada ilk baraj, insanların su ihtiyacını gidermek maksadı ile M.Ö. 4000 yıllarında Nil nehri üzerinde yapıldığı tahmin edilmektedir. 110 m uzunluğunda ve 12 m yüksekliğindedir.
Nil nehrinde yapılan bir başka baraj ise Sadd-el-Kafara’dır. M.Ö. 2950-2750 tarihleri arasında inşa edilmiştir.
M.Ö. 200 tarihinde Çin’de yapılan Tu-Kiang barajı günümüzde hala kullanılmaktadır. 200 bin hektarlık pirinç tarlalarının sulanmasında kullanılmaktadır.
2000 yıl öncesine ait Seylan ve Hindistan’da yapılan barajlar mevcuttur.
Türkiye’de yapılan Kesis Gölü barajı ise 10 m yüksekliğe sahiptir ve ilk önemli kargir barajıdır.
Dünyanın En Yüksek Barajları
Dünyanın en yüksek barajları arasında Çin’in Yalong Nehri üzerinde yapılmış olan Jinping-I Barajı zirvededir. Artvin’in Çoruh Nehri üzerine inşaa edilen Yusufeli yapım aşamasındadır. Tamamlandığında 275 m yüksekliği ile en yüksek barajlar arasında kendisine yer bulacaktır.
İlk 15 baraj aşağıda gösterilmiştir
| Baraj İsmi | Yükseklik | Türü | Ülke | Nehir |
| Jinping-I | 305 m | Beton kemer | Çin | Yalong Nehri |
| Nurek | 300 m | Toprak dolgu | Tacikistan | Vakhsh Nehri |
| Xiaowan | 292 m | Beton kemer | Çin | Lancang Nehri |
| Grande Dixence | 285 m | Beton ağırlık | İsviçre | Dixence Nehri |
| İnguri | 271.5 m | Beton kemer | Gürcistan | İnguri Nehri |
| Vajont | 261.6 m | Beton kemer | İtalya | Vajont Nehri |
| Chicoasén | 261 m | Earthen embankment | Meksika | Grijalva Nehri |
| Tehri | 261 m | Toprak dolgu | Hindistan | Bhagirathi Nehri |
| Álvaro Obregón (Oviáchic) | 260 m | Beton kemer | Meksika | Rio Yaqui Nehri |
| Mauvoisin | 250 m | Beton kemer | İsviçre | Bagnes Nehri |
| Laxiwa | 250 m | Beton kemer | Çin | Sarı Nehir |
| Deriner | 249 m | Beton çift-kemer | Türkiye | Çoruh Nehri |
| Alberto Lleras (Guavio) | 243 m | Kaya dolgu | Kolombiya | Guavio Nehri |
| Mica | 243 m | Toprak dolgu | Kanada | Kolumbiya Nehri |
| Sayano Shushenskaya | 242 m | Beton kemer-ağırlık | Rusya | Yenisey Nehri |
Barajların Sınıflandırılması
| Kullanılan Malzemeye Göre | Yüksekliğe göre (m) | Su hacmine göre (m3) | ||
| BETON | Ağırlık | H<10 | Gölet | V<5.104 |
| Kemer | ||||
| Payandalı | ||||
| DOLGU | Toprak | 10<H<15 | Küçük Baraj | 5.104 V<106 |
| Kaya | H>15 | Büyük Baraj | V>106 | |
| Toprak+Kaya | ||||
Barajların Kısımları
Baraj gövdesi
Çoğunlukla beton ya da dolgu malzemeden yapılan, vadinin tamamını kapatarak yapay göl meydana gelmesini sağlar. Senelerce suyun depolanmasını sağlayan ana kısımdır.
Baraj gölü
Ölü hacim, faydalı hazne hacmi ve taşkın koruma hacmi olmak üzere 3 kısımdan meydana gelir. Suyun depolandığı baraj gövdesi arkasındaki kısımdır.
Su alma yapısı
Baraj gölünde toplanan suyun alınmasını sağlayan kısımdır.
Dip savak
Gerektiğinde baraj gölünü tamamen boşaltmak, dolusavak debisini azaltmak, akarsu mansabına bırakılması gerekli miktarda suyu vermek için kullanılan tesistir.
Dolu savak
Taskın sularının mansaba aktarılarak yapının emniyetini sağlayan tesistir.
Derivasyon tesisleri
Bir derivasyon sistemi baraj inşaatının kuru bir ortamda yapılmasını sağlar. Suyun insaat alanına girmesini önleyen batardolardan ve suyun mansaba aktarılmasını sağlayan açık veya kapalı iletim tesislerinden oluşur.
İhtiyaca göre yapılan farklı yapılar
Büro, atölye, laboratuar, lojman, ambar, garaj, park yerleri gibi barajın özellik ve büyüklüğüne bağlı olarak ihtiyaçlara cevap verecek şekilde boyutlandırılmış yapılar.
Diğer tesisler
Barajın hizmet ettiği amaca uygun olarak enerji santralleri, içme suyu arıtma tesisleri, balık geçidi, tomruk geçidi gibi yapılar öngörülür.
Baraj Kullanım Amaçları
Kullanım amaçları maddeler halinde sıralanmıştır.
- Şehirlerin içme ve kullanma suyu ihtiyacı
- Sanayi su temini
- Sulama suyu
- Hidroelektrik enerji üretimi
- Su ürünlerinin üretimi (Balık üretim tesisleri)
- Mesirelik kullanım amacıyla yapılırlar.
Baraj Çeşitleri
Kullanılan malzemeye göre beton ve dolgulu olmak üzere iki kısma ayrılırlar.
Beton Baraj
Ağırlık, payandalı ve kemer olmak üzere 3 kısma ayrılırlar.
Ağırlık Barajları
Baraj gölündeki suyun itme kuvvetine ağırlıkları ile karşı koyan barajlardır. Düz olarak veya memba tarafına doğru hafif kavisli veya ikisinin birleşmesi şeklinde yapılır. Genelde üçgen ve trapez (yamuk) kesitli olan ağırlık barajları temel kayasının sağlam olduğu durumlarda yapılır. Çatlaklı kayalar ve alüvyonlar enjeksiyonla sağlamlaştırıldıkları durumda bunların üzerine de ağırlık tipi beton baraj yapılabilir.
Payandalı Ağırlık Barajları
Payandalı ağırlık barajlar suyun itme gücüne payandalarla desteklenmiş düz veya hafif eğimli bir duvar şeklindeki beton gövde ile karşı koyarlar Su basıncı payandalarla temele aktarılır. Payandalı ağırlık barajları geniş kanyon tipi vadiler için uygun ve
ekonomiktir. Bu tip barajlarda daha az malzeme ve beton kullanılmakta ve daha az kazı yapılmaktadır Ayrıca dolu savak ve kuvvet santralleri gibi barajla ilgili diğer yapılar payandalar arasına yerleştirilerek ekonomik bir çözüm getirilir Bu tür barajlarda beton dökme ve kalıp işçiliği önemlidir
Kemer Baraj
Kemer tipi barajlar ise akarsuyun memba tarafına doğru kavisli tek bir duvar şeklinde yapılır. Baraj gövdesinin kavisli şeklinden dolayı suyun itme kuvveti vadi yamaçlarına iletilir. Bu nedenle kemer tipi barajlar yamaçları sağlam vadilerde inşa edilir. Kemer tipi barajlar güvenlik açısından tercih edilirler.
Dolgu Baraj
Doğal blok, çakıl, kum, silt ve kil gibi ayrık malzemeler kullanılarak yapılan barajlara dolgulu barajlar denir. Bunlar kullanılan malzeme cinsine göre
1. toprak dolgulu,
2. kaya dolgulu,
3. toprak kaya dolgulu olabilirler.
Dolgulu barajlar daha çok geçirimsiz ancak sağlam olmayan heterojen kayaçların bulunduğu geniş ve yayvan akarsu vadilerinde yapılır.
Toprak Dolgulu
Malzeme durumuna göre
- zonlu gövdeli
- homojen gövdeli toprak baraj olabilir
Bu tür barajlar daha çok geçirimsiz, sağlam olarak kabul edilmeyen heterojen ortamlarda, geniş ve yayvan akarsu vadilerinde inşa edilirler.
Kaya Dolgulu
Baraj yerine ekonomik uzaklıkta malzeme bulunmaması durumunda kaya dolgulu barajlar yapılır Keban Barajı temelden 207 m yükseklikte 1097 m uzunlukta kaya dolgulu ve beton ağırlık karışımı bir barajdır. Atatürk Barajı ise kaya dolgu türü barajdır.
Barajlarda Dolu Savaklar
Baraj göl alanına gelen taşkın sularının baraj gövdesine ve göl alanı yamaçlarına zarar vermemesi için bu fazla suyun boşaltılması için yapılan kanallara dolu savak denir. Dolu savaklar barajların güvenliğini sağlar. Dolu savaklar baraj tipine göre üstten akan, yandan çevirmeli ve kuyu tipte olabilir.
Üstten Aşmalı Dolu Savak
Üstten akan dolu savaklar daha çok beton barajlarda uygulanır. Dolu savak akan suyun türbülanssız akacak şekilde ve baraj gövdesine zarar vermeyecek şekilde projelendirilir. En basit dolu savak baraj üzerinde içinde kapak bulunan bir boşluk bırakılarak yapılır. Trapez veya dikdörtgen şeklinde olan bu dolu savakta kapak mekanik veya otomatik olarak çalışır.
Yandan Çevirmeli Dolu Savak
Topografyanın uygun olması durumunda dolgulu barajlarda baraj gövdesinin oturduğu yamaçta uygun kazılar yapılarak çevirmeli şekilde dolu savak yerleştirilir.
Kuyu Tipi Dolu Savak
Dar vadilerde yapılan barajlarda ve topografyanın elverişsiz olması durumunda kuyu tipi dolu savak yapılır. Bu tür dolu savaklar huni gibi görev yapar.
Barajlarda Kullanılan Terimler
Abatman: Baraj inşa edilen vadinin her iki tarafındaki eğimli olan yüzeylere denilir.
Vadi Kesiti: Baraj gövdesinin akarsu yatağında oturduğu kesimin enine kesitidir.
Barajın memba eteği: Barajın memba tarafındaki yüzünün temel kayaya oturduğu kısım
Baraj topuğu: Baraj gövdesinin mansap yüzünün temel kayaya oturduğu kısım
Baraj tepesi (kret): Barajın en üst kısmı
Kenar duvarı (parapet): Baraj tepesinin her iki tarafında yapılan koruma duvarları
Serbest kısım (dalga payı): Baraj tepesi ile maksimum su seviyesi arasında kalan kısım
Baraj ekseni : Baraj tepesinin ortasından geçen çizgi
Baraj kesiti: Baraj eksenine dik kesiti
Galeriler: Baraj gövdesi içinde baraj eksenine paralel, dik ve eğik olarak yerleştirilen bu galeriler sızıntıları kontrol etmek,
drene etmek veya önlemek için enjeksiyon yapmak amaçları ile kullanılır.
Dip savak: Ölü hacmin üzerindeki suyu boşaltmaya yarayan tünel
Ölü hacim yüzeyi: Barajın içinde kalan ve boşaltılamayan su seviyesi
Baraj yüksekliği: Akarsu talveginden veya temelden baraj tepesine kadar olan yükseklik
Kuyruk suyu yüzeyi: Barajın savaklarından veya tribünden çıkan suyun mansaptaki yüzeyi
Maksimum su yüzeyi: Baraj gölünde dolu savak seviyesindeki su düzeyi
Minimum su yüzeyi: Baraj gölündeki faydalı şekilde kullanılabilecek en düşük su yüzeyi
Dolu savak: Baraja maksimum su seviyesinin üstünde gelen suyu boşaltmaya yarayan yapı
Çevirme (derivasyon) tüneli: Barajın gövde inşaatı sırasında akarsuyun yönünü değiştiren tünel
Batardo: Baraj inşaatı sırasında akarsuyun çevirme tüneline girmesine yardımcı olan küçük baraj
Baraj ile İlgili Video
Bu Yazıyı Paylaş!
