Baraj Nedir? Baraj Tipleri ve Çeşitleri

Baraj Nedir?

Baraj, bir akarsu vadisini kapatarak taşkınlardan koruyan, arkasında su biriktiren ve biriken suyu içme suyu, tarımsal sulama, enerji üretimi vb. ihtiyaçları karşılamak amacıyla inşa edilen yapıdır.

Baraj inşa edildikten sonra suyun set arkasında biriktirilmesiyle göl meydana gelir. Bu göle rezervuar veya baraj gölü denir.  Baraj, su biriktirme amacı ile hazne olusturmak üzere akarsu vadisinin kapatılarak suyun akışının engellendiği yapıdır.  Akarsular üzerine inşa edilen barajlar, içme suyu temini, tarımsal sulama, taşkın kontrolü sağlamak, endüstri suyu temini, elektrik üretimi, rekreasyon aktiviteleri, katı madde hareketinin kontrolü ve balıkçılık faaliyetleri gibi farklı amaçlara yönelik inşa edilmektedir. (Barajların Yapım Amaçları yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.)

Baraj Çeşitleri – Baraj Tipleri

1. Dolgu barajlar
   1. Homojen toprak dolgu barajlar
   2. Geçirimsiz çekirdekli dolgu barajlar
      1. Kil çekirdekli dolgu barajlar
         1. Kil çekirdekli kaya dolgu barajlar
         2. Kil çekirdekli karışık dolgu barajlar
      2. Asfalt çekirdekli dolgu barajlar
   3. Ön yüzü geçirimsiz dolgu barajlar
      1. Ön yüzü beton kaplamalı kaya dolgu barajlar
      2. Ön yüzü asfalt kaya dolgu barajlar
2. Beton barajlar
   1. Beton ağırlık barajlar
   2. Payandalı barajlar
   3. Beton kemer barajlar
   4. Silindirle sıkıştırılmış beton barajlar (SSB)
3. Karışık kesitli barajlar

Baraj tipleri, baraj malzemesine ya da diğer baraj özelliklerine göre sınıflandırılabilir. Baraj tipinin seçiminde, topoğrafya iklim şartları, depremsellik, ekonomik mukayese, temelin özellikleri ve inşaat malzemelerinin mevcudiyeti gibi özellikler önem kazanmaktadır. Baraj mühendisliğinde baraj tipleri birçok parametreye bağlı olarak sınıflandırılabilir.

Büyüklüklerine göre barajlar

Büyüklüklerine göre barajlar büyük baraj veya küçük baraj olarak sınıflandırılabilir. Büyük barajı Uluslararası Büyük Barajlar komisyonu (Internatıonal Commıssıon On Large Dams, ICOLD) “Temelden yüksekliği 15 m’den daha fazla olan barajlar” büyük baraj olarak tanımlanmaktadır. Eğer baraj yüksekliği 10 m ile 15 m arasında değişirse ve aşağıda belirtilen şartlardan en az birini sağlarsa böyle bir barajda yine büyük baraj olarak sınıflandırılır.

• Rezervuar hacmi 1 milyon m³’ten büyük ise,
• Tepe uzunluğu 500 m’den uzun ise,
• Temel inşaatında özel zorluklar varsa,
• Taşkın debisi 2 bin m³/s’den büyük ise,
• Projesi alışılmış türde değil ise,

Bu şartlardan hiçbirini sağlamayan barajlar ise küçük baraj ya da gölet olaraksınıflandırılır.

Dünyanın En Güçlü 10 Barajını buradan inceleyebilirsiniz…

Yüksekliklerine göre barajlar

Barajın yüksekliği 100 m’den fazla ise yüksek baraj, 50 m-100 m arasında ise orta yükseklikte baraj, 50 m’den az ise alçak baraj olarak sınıflandırılabilir.

Yapılış amaçlarına göre barajlar

Tek amaçla inşa edilen barajlar

İçme, kullanma, sulama, enerji üretim, taşkın koruma, başka bir barajın mansap şartlarının düzenlenmesi, atıkların depolanması, balıkçılık vb. şeklinde sınıflandırılabilirler.

Çok amaçla inşa edilen barajlar

Barajlar genelde birden çok amaca hizmet etmek için yapılırlar. Çok amaçlı bir barajda, depolama, taşkından korunma, rekreasyon gibi fonksiyonlar bir arada bulunabilir.

Fonksiyonlarına göre barajlar

Barajlar fonksiyonlarına göre de biriktirme, taşkın geciktirme ve kabartma olmak üzere sınıflandırılırlar.

Gövdenin statik projelendirmesine göre barajlar

Buna göre barajlar, ağırlık baraj, kemer ağırlık baraj, kemer baraj, payandalı baraj, toprak veya kaya dolgu baraj, ön germeli baraj şeklinde sınıflandırılır.

Hidrolik özelliğine göre barajlar

Bu tür barajlar üzerinden su akan baraj ve su akmayan baraj olarak iki şekilde sınıflandırılır.

Düzenleme devresine göre barajlar

Düzenleme yapmayan çevirmeli, mevsimlik düzenleme yapan ve uzun vadeli düzenleme yapan barajlar olarak üç grupta sınıflandırılabilir.

Gövde malzemesine göre sınıflandırma

Gövde dolgu malzemesi olarak kullanılan malzemeye göre dolgu barajlar, beton barajlar ve karışık kesitli barajlar olarak üç kategoriye ayrılabilir. Bu üç ana baraj tipi kullanılan gövde malzemesine ve geçirimsizliği sağlayan malzemelerin çeşidi ve yerine göre kendi içinde sınıflandırılırken çoğunlukla gövde malzemesi dikkate alınmaktadır. Günümüzde ülkemizde yaygın olarak beton ve dolgu barajlar kullanılmaktadır.

Dolgu Baraj Nedir?

Dolgu barajlar gövdelerini asfalt, kaya, kum, kil, çakıl vb. doğal malzemelerin oluşturduğu yapılardır. Ülkemizde şu ana kadar inşa edilmiş barajların büyük bir bölümünü oluşturan dolgu barajlar; tek bir malzemeyle geçirimsizliği tüm gövdede sağlayan homojen dolgu barajlar, geçirimsizliği çekirdekte sağlayan geçirimsiz çekirdekli dolgu barajlar ve geçirimsizliği ön yüzde sağlayan ön yüzü geçirimsiz dolgu barajlar olmak üzere üç gruba ayrılabilir.

Beton Ağırlık Barajlar

Beton ağırlık barajlar, tasarım yüklerine ağırlıkları ve malzeme dayanımları ile mukavemet gösterirler. Kemer barajlarda ise yükleri kemerleme etkisi ile yamaçlara aktarırlar. Beton barajlarda gövdenin tümü ile geçirimsiz olması esastır. Beton ağırlık barajlar, dış yüklerin etkisi ile kaymaya ve devrilmeye karşı kendi ağırlığı ile karşı koyan bir yapıdır. Beton barajlar genellikle, dar vadilerde ve sağlam temel kayaları üzerine inşa edilirler. Dolusavak, dip savak ve su alma yapıları baraj gövdesi üzerinde tasarlanırlar. Sarıyar, Kemer, Boyabat, Çubuk 1 ve Porsuk barajları bu tip barajlardır.

Payandalı Barajlar

Payandalı barajlar, beton ağırlık barajlarının özel şeklidir. Yan yana sıralanmış payandaların memba yüzleri genişletilmek sureti ile veya araları plak, kemer vs. gibi elemanlarla kapatılarak süreklilik sağlanmıştır. Ağırlık barajlara göre daha geniş vadilerde ekonomiktirler.

Beton Kemer Barajlar

Kemer baraj, rezervuardaki su yükü ve kendi ağırlığını kemer etkisi ile mesnetlere aktaran baraj türüdür. Kemer barajlarda yükler ve gerilmeler iyi dağıldığı için kullanılan malzeme miktarı ağırlık barajlara göre daha az olmakta ve maliyet düşmektedir. Bu baraj türünün inşası için vadi dar olmalı ve barajın yerleşeceği temel ve mesnetlerin taşıma gücü yüksek olmalıdır.  Kemer barajlar:

1. çift eğrilikli,
2. ince beton kemer
3. beton ağırlık kemer

olmak üzere üç türden oluşmaktadır.

Oymapınar, Gökçekaya, Ermenek, Deriner, Berke ve Sır barajları çift eğrilikli kemer barajlarımızın örnekleridir. İnce beton kemer barajına örnek olarak Gezende Barajı verilebilir. Karakaya ve Artvin barajları ise beton ağırlık kemer barajlarımızdır.

Silindirle Sıkıştırılmış Beton Barajlar

Silindirle sıkıştırılmış beton barajlar (SSB), düşük oranda karışım suyu ve çimento içeren beton türünün, katmanlar halinde serilerek silindirlerle sıkıştırılması ile inşa edilen yapılardır. Bu özel beton türündeki çimento içerik olarak klasik betonunkinden daha azdır ve benzer malzemelerden beton karışımı oluşturulur. Bu karışım titreşimli silindirlerle sıkıştırıldığı için oluşturulan betona silindirle sıkıştırılmış beton adı verilmiştir. Son yıllarda silindirle sıkıştırılmış beton, baraj gövdelerinde, memba ve mansap batardolarında ve barajların diğer kısımlarında kullanılabilmektedir. Bu barajların memba ve mansap yüzü diğer baraj türlerine göre daha dik şevli yapılabilmekte ve bunun sonucunda daha az malzeme kullanılmaktadır. Dolgu baraja göre daha ekonomiktirler. Çine, Ayvalı, Menge ve Çetintepe barajları ülkemizde silindirle sıkıştırılmış beton barajlara örnektir.

Karışık Kesitli Barajlar

Geniş bir nehirde kaya dolgu, beton, katı dolgu ve silindirle sıkıştırılmış beton gibi çeşitli baraj tiplerinden oluşan karışık kesitli baraj inşa edilebilir. Ülkemizde Dağdelen, Birecik, Keban (beton ağırlık+kil çekirdekli kaya dolgu), Karkamış (beton ağırlık+kil çekirdekli kum ve çakıl dolgu) barajları bu tip barajlardır.

 

Barajlar Neden Yıkılır?

Kaynaklar:
Haluk BALI-BARAJLARDAKİ DEFORMASYONLARIN GEOTEKNİK CİHAZLAR İLE İZLENMESİ, DERİNER BARAJI ÖRNEĞİ
Can YILDIZ-BARAJ YIKILMASI TAŞKIN RİSK ANALİZİ YEŞİLDERE BARAJI ÖRNEĞİ
Berkant KONAKOĞLU-BETON BARAJLARDA DEFORMASYONLARIN STATİK, KİNEMATİK VE DİNAMİK MODELLER İLE BELİRLENMESİ: ARTVİN DERİNER BARAJI ÖRNEĞİ
KADİR KOÇYİĞİT-SİLİNDİRLE SIKIŞTIRILMIŞ BETON BARAJLARDA AGREGA NEM MİKTARININ MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ