HES Proje Çalışmaları

• Hidroelektrik Santral Projelerinin Planlama Çalışmalarının Aşamaları
• Barajların Planlama Düzeyinde Projelendirme Kriterleri
• Proje Değerlendirme Teknikleri
• Hidroelektrik Enerji Projelerinin Çevre Boyutu ve Çevresel Etki Değerlendirilmesi (ÇED)
• EİE - HES Proje Listesi (2007)
• YİD HES'lerin Karakteristik Özellikleri ve Üretimleri
• Barajlar ve Hidroelektrik Santrallerin Dizaynı
• İSTİKŞAF (ÖN İNCELEME) ÇALIŞMALARI
• Master Plan Çalışmaları
• Harita Çalışmaları
• Hidroelektrik Santrallerle İlgili Tablolar
• Hidroelektrik Santrallerle İlgili Grafikler
• HES Su Kullanım Anlaşmaları 4628 sayılı kanun kapsamında HES projelerine müracaat için izlenecek yol
• İlâve HES Çalışmaları

Hidroelektrik Santral Projelerinin Planlama Çalışmalarının Aşamaları

Su kaynaklarının geliştirilmesine ilişkin projelendirme çalışmaları genellikle 4 aşamada yapılır. Bunlar istikşaf (ön inceleme), master plan, planlama (fizibilite-yapılabilirlik) ve kesin proje aşamalarıdır.

1- İSTİKŞAF (ÖN İNCELEME) ÇALIŞMALARI:

Bu çalışmalar genellikle havza bazında ve havzanın potansiyelini tanımak için yapılırsa da, havza istikşafında yeralmayan ve proje fikri sonradan geliştirilen münferit bir ünite için de hazırlanabilirler. Bu maksatla önce havza içindeki toprak kaynaklarının miktarlarıyla özellikleri, bu topraklarda yetiştirilen ve yetiştirilebilecek bitkiler, pazar durumları, havza içinde ve civarındaki yerleşim yerleri, buradaki toplulukların ve endüstri tesislerinin su ihtiyaçları ile ilgili bilgiler derlenir. İklim ve akarsuyun hidrolojisine ait doneler belirlenir, ihtiyaçların ilerde nasıl gelişeceği veya daha ne gibi tesisler kurulabileceği tesbit edilir, daha sonra da büroda haritalar üzerinde ihtiyaçların karşılanması için yapılması gerekli tesisler belirlenerek boyutları saptanır, maliyetleri hesaplanır, ekonomileri incelenir ve müteakip aşamalarda ele alınması uygun görülenler için tavsiyelerde bulunulur. Proje sahasındaki ihtiyaç ve sorunlar ile bunları karşılayabilecek imkan ve tedbirlerin dökümünü veren istikşaf çalışmaları bir sonraki aşamada yapılacak çalışmalara da ışık tutar.

Münferiden ele alınan tali bir havza bazındaki projeler için gerçekleştirilen istikşaf çalışmaları sonunda, projenin teknik ve ekonomik yapılabilirliğe sahip olduğu gösterildiği takdirde, bu proje toplanacak daha ileri detay ve hassasiyette done temini çalışmaları ve etüdlere konu edilerek doğrudan planlama aşamasında ele alınır.

Planlama sürecinin ilk aşamasını teşkil eden istikşaf çalışmalarında çok kapsamlı ve detaylı done toplama ve etüd faaliyetlerine girilmez. Bu çalışmalarda;

· 1/25 000 ölçekli topografik haritalar,

· Yüzeysel gözlemlere dayalı, bazen muayene çukur ve hendekleri açılarak elde edilen jeolojik bilgiler,

· Yüzeysel gözlemlere dayalı araştırmalar yapılarak, öngörülecek tesislerin muhtemel kazı yerlerinden veya civardaki ocaklardan temin edilebilecek yapı gereçlerinin cins, miktar ve inşaat sahalarına uzaklıkları hakkındaki ön bilgiler,

· Toprak kaynakları için herhangi bir laboratuar araştırmasına girilmeksizin mevcut amenajman çalışmalarından istifadeyle veya dar kapsamlı tutulan arazi çalışmaları sonucunda belirlenen toprak yapısının nicelik ve niteliklerinin tasnifini %75 doğruluk derecesiyle içeren bilgiler,

· Su temini, değişik maksatlı su ihtiyaçları ve öngörülecek tesisler ile inşaat aşamasındaki geçici tesislerin taşkın risklerinin tayininin belirlenmesi amacıyla, asgari yeterlilikte bir gözlem periyodunu kapsayan veya sentetik yöntemlerle yapılan proje hidrolojisi çalışmaları,

· Proje kapsamındaki tesislerin, bazı kabullere dayalı olarak ve detay çalışmaları içermeden çıkarılan metrajlara göre bulunan keşif maliyetleri,

· Proje faydalarının belirlenmesi amacıyla, kapsamlı anket ve araştırmalar yapılmadan derlenen istatistiki bilgilerle yetinilen tarımsal ekonomi etüdleri,

Yeterli görülerek, istenen fonksiyonu görecek en ekonomik ve inşa kabiliyeti olan bir çözüme gitmeye veya mümkün mertebe yaklaşılmaya çalışılır. İstikşaf aşamasında, aynı fonksiyonu sağlayacak alternatif araştırma çalışmaları ağırlık taşımazsa da, gerek genel formülasyon gerekse herhangi bir proje ünitesi için ekonomik karşılaştırma yapmadan karar verilemeyen durumlar için bu çalışmalara ihtiyaç duyulur.

2- MASTER PLAN ÇALIŞMALARI

Havza çapında yapılan veya tali bir havza bazındaki münferit tesis ya da tesisler grubunu kapsayacak şekilde gerçekleştirilen istikşaf çalışmalarının müteakip aşaması, genellikle planlama çalışmaları olmaktadır. Ancak, planlama çalışmalarının büyük bir havza çapında yapılması, hem güçlükler arzedeceğinden ve hem de uygulama programlarının uzun periyotları kapsaması nedeniyle ileride yeni donelerin ışığı altında revizyona ihtiyaç duyulacağından, bir bakıma gereksiz görülmektedir. Bundan dolayı, havza istikşafının gözden geçirilmesiyle bir Master Plan hazırlanması ve bu planda teklif edilen projelerin münferiden planlama aşamasında etüd edilmesi daha uygun olmaktadır.

Master Plan aşamasındaki çalışmaların mutlaka havza çapında yapılması gerekmez. Bazen birden fazla projenin birbiri ile yakın fiziki ilişki içinde bulunduğu durumlar sözkonusu olmaktadır. Bu projelerden veya proje ünitelerinden bir tanesi ortadan kalkarsa, diğer projelerin birbiri ile ilişkilerini daha iyi belirlemeden veya grup içindeki projelerin yapılabilirliğini daha sağlıklı bir şekilde ortaya çıkarmadan planlama çalışmalarına geçilmemesi gerekmektedir. İşte bu maksatla yapılan çalışmalar da Master Plan çalışmaları olarak ifade edilmektedir.

Bu çalışmalarda kullanılan done ve etüd çalışmalarının istikşaf aşamasındakilere kıyasla daha ileri seviyede olmaları gerekmektedir. Done ve etüd imkanlarının yeterli düzeyde olması halinde istikşaf çalışmalarına gerek görülmeden Master Plan aşamasında çalışmalar yapılabilir. Master Plan aşamasında teknik ve ekonomik yapılabilirliğe sahip olduğu ortaya konan projeler, bir program dahilinde planlama aşaması çalışmalarına konu teşkil ederler. Ancak bu projelerden herhangi biri yeterli sayılabilecek done ve etüdle Master Plan kapsamında ele alınmış ve aynı zamanda diğer projelerin planlama aşamasında yapılacak fiziki boyutlandırmalarına bağlı olarak, söz konusu projenin belirlenen karakteristiklerinin değişmeyeceği kesinlikle ortaya konmuş ise, bu proje planlama çalışmalarına ihtiyaç görülmeksizin kesin proje çalışmalarına konu olacak ve uygulamaya teklif edilebilecektir.

3- PLANLAMA (FİZİBİLİTE-YAPILABİLİRLİK) ÇALIŞMALARI

Uzun bir süreci kapsayan, temini oldukça zor ve pahalı meteorolojik, hidrolojik, jeolojik, topoğrafik ve çok yönlü istatistiki bilgiyi içeren sistematik done toplama faaliyetleri ile herbiri başlıbaşına bir mühendislik disiplini konusu etüd faaliyetlerine dayalı olarak gerçekleştirilen çalışmalardır. Bu çalışmalar sonucunda ele alınmış olan projenin teknik, ekonomik ve mali yapılabilirliği kesinlikle ortaya konur. Donelerin hacmi ve kapsadığı süreyle orantılı olarak, her ne kadar planlama çalışmasının güvenilirliği artarsa da varılan sonucu "Kesin doğru" değil "doğruya en yakın" yaklaşımıyla kabul etmek gerekir. Nitekim, planlaması tamamlanan, ancak ödenek yetersizliği nedeniyle uygulaması geciken bazı projelerin yeni donelerin ışığında yapılan planlama revizyon çalışmalarında bazen orijinal formülasyondan çok farklı çözümlere ulaşıldığı görülmektedir.

Planlama çalışmalarında ihtiyaç duyulan bilgiler şunlardır:

· Rezervuar alanı için 1/5000, depolama tesisleri için 1/1000 ölçekli haritalar,

· 1/5 000 ölçekli harita üzerine rezervuar,

· 1/1 000 ölçekli harita üzerine işlenmiş baraj yeri yüzey jeolojileri; sondaj, galeri, çukur ve hendek açılarak belirlenen jeolojik kesitler, formasyonların fiziksel özellikleri ve hidrojeolojik bilgiler,

· Doğal yapı gereçlerini laboratuar deneyleri de yapmak suretiyle cins, yer ve miktar olarak belirleyen araştırma sonuçları,

· Toprak kaynaklarının yeri, derinliği, yapısı, drenaj kabiliyeti, erozyona mukavemeti yönlerinden niteliklerini belirleyen, uzun süreli arazi araştırmaları ve gözlemleri ile toprak numuneleri üzerinde yapılan laboratuar deneylerine dayalı %90 doğruluk derecesinde arazi tasnif ve drenaj etüdleri,

· Proje sahasındaki sosyal yapıyı, insan kaynağının nitelik ve niceliğini, projeli koşullara adaptasyon kabiliyetini, ekonomik ve idari yapının projeye yönelik etkilerini, projeli ve projesiz koşullardaki bitki desenlerinin, gelir durumlarını, pazar araştırmalarını içeren tarımsal ekonomi etüdleri,

· Proje ile öngörülecek su yapılarının ekonomisi ve stabilite şartlarının sağlanması yönünden yeterli görülecek periyotları kapsayan su temini donelerini, katastrofal ve muhtelif tekerrürlü taşkın hesaplarını, kesin olarak belirlenen ihtiyaçlara göre yapılan detaylı işletme çalışmalarını içeren proje hidrolojisi çalışmaları,
· Projenin her maksadına ilişkin detaylı ihtiyaç ve talep tahmin etüdleri,

· Mevcut ya da temini mümkün teknolojilerin projeye tatbik kabiliyetlerine yönelik çalışmalar.

Zaman faktörünün kaynak potansiyelini harekete geçirmede olumsuz bir parametre olduğu gerçeği dikkate alınarak, done toplama, etüd ve mühendislik faaliyetlerini gereğinden fazla süreyi kapsayacak şekilde uzatmadan, proje sahasındaki ihtiyaç ve sorunlar ile kaynak ve imkanlar optimum olduğu yargısına varılan bir çözümde birleştirilerek planlama çalışmaları ikmal edilmelidir.

Fizibilite (Yapılabilirlik-Planlama) çalışmaları sonucunda hazırlanacak raporların formatı Ek-1'de verilmiştir.

4- KESİN PROJE ÇALIŞMALARI

Yapılabilirlik çalışmaları sonucunda belirlenmiş olan tip ve boyutlara göre; baraj, regülatör ve ilgili yardımcı yapıların ve hidroelektrik santralın gerekli statik, betonarme, hidrolik ve diğer hesaplarının yapılmasına ilişkin rapor ile inşaat ve imalat yapılmasına esas detaylı proje çizimlerinin ve inşaat yapım kriterlerine ait teknik şartnamelerin hazırlanması hizmetleri, kesin proje çalışmaları kapsamındadır. Yapılan bu çalışmaların sonuçları proje raporları, teknik şartnameler ve proje albümü (çizimler) adı altında toplanmakta olup, inşaat ihalesi bu dokümanlara göre yapılmaktadır.

Bu çalışmalara ek olarak, projelerin gekçekleşmesi için gerekli olabilecek kredinin temini maksadıyla kesin proje safhasında "Kredi Aplikasyon Raporu" hazırlanmaktadır. Ayrıca kesin proje çalışmalarında gerektiği zamanlarda, hidrolik model deneyleri, zemin ve kaya mekaniği deneyleri ve diğer lüzumlu deneyler de özel etütler kapsamında yapılmaktadır. Kesin projeler için çalışma süresi genellikle 2-3 yıldır.

Barajların Planlama Düzeyinde Projelendirme Kriterleri

1. Giriş

Amaç, münferit bir baraj yerinin seçimi olmayıp, bir havzanın enerji üretimine yönelik geliştirilmesi söz konusu ise, istikşaf safhasında mümkün görülen ve master plan safhasında seçilmiş olan formülasyona uygun şekilde düzenlenmiş tesis yerlerinin nihai konumlarının fizibilite çalışmalarında ekonomik ve teknik özellikleri ile birlikte araştırılması gerekir. Bu araştırma sonucunda tesisler öyle projelendirilmelidir ki, kati projelerin hazırlanması sırasında detay revizyonların dışında, büyük proje değişimleri ortaya çıkmasın.

Bu bakımdan master plan seviyesindeki projelendirme çalışmalarında olası bütün alternatifler jeolojik ve hidrojeolojik verilere dayanarak incelenmeli ve yapı yerlerinden alınan kesitlerden yararlanarak kabaca da olsa maliyet karşılaştırmaları yapılmalıdır.

Proje çalışmalarına başlamadan önce mevcut veriler toplanmalı ve eksik bilgilerin bulunup bulunmadığı dikkatle araştırılmalıdır. Eğer sağlıklı bir çalışma yapılmasına engel teşkil edebilecek bir eksiklik ortaya çıkarsa, ilave araştırmaların yapılması istenmelidir.

Malzeme Araştırmaları:

Tasarlanan baraj tipinin seçimini yapabilmek için gövdede kullanılması düşünülen malzemenin yeterli miktarda, ekonomik mesafeler içerisinde bulunup bulunmadığının bilinmesi gereklidir. Bu konunun iyi araştırılmamasından dolayı, kati proje safhasında baraj tipinin değiştirilmesi zorunluluğunun ortaya çıkması gibi durumlarla karşılaşılmıştır.

Bu doğal yapı malzemelerinin fiziksel özelliklerinin bilinmesi de dizaynın doğru yapılabilmesi için çok önemli bir faktördür.

Haritalar:

Baraj yeri ve civarının ve rezervuarın 1/25 000, 1/5 000 ve 1/1 000 ölçeğindeki haritalarının yanısıra daha büyük ölçekli haritalarının bulunması çalışmalar için büyük bir yarar sağlayacaktır.

Zorunlu hallerde küçük ölçekli haritalar muayyen amaçlar için büyültülebilir. Fakat bunlar gerekli detayları içermeyebilirler.

Haritalar mümkün mertebe geniş bir sahayı içine almalıdır. Çünkü yapıların yayıldıkları saha, projelendirme esnasında yeni düşüncelerin ortaya çıkması ile beklenmedik bir şekilde büyüyebilir.

Jeolojik ve Sismik Araştırmalar:

Baraj yerlerinin ve tiplerinin seçiminde jeolojik veriler en önemli faktörlerden biri olmaktadır. Bu bakımdan jeolojik araştırmalar mühendislik çalışmalarına yönelik olması ve aks yerlerinde ağırlık kazanmalıdır.
Aşağıda sayılan hususlar; baraj yerinin seçimi, konumunun diğer yapılar ile saptanması, baraj tipine karar verilmesinde ilk planda önemli bir rol oynayacaktır.

- Baraj yeri jeolojik haritası ve kesitleri,
- Aks yeri ve civarındaki faylar, çatlak sistemleri ve zayıf bölgeler,
- Aks yerinde ve baraja tesir edebilecek mesafede rezervuar içersindeki heyelanlar,
- Aks yeri ve rezervuarın geçirimsizlik durumu,
- Aks yerindeki kayaçların dayanımı,

Jeolojik araştırmaların oldukça erken başlaması ve bu dönemde baraj akslarının, konumlarının, ilgili diğer yapıların yerlerinin tam bilinmemesinden dolayı jeolojik bilgiler amaca tam yönelik olmayabilir. Bu problem bilhassa seçilmiş olan sondaj yerleri ve derinliklerinde ortaya çıkar.

Bu durumlarda yerleri saptanan yapıların jeolojik durumunu tam olarak tanımlayacak yeni karotlu sondaj deliklerinin açılması istenmelidir.

Baraj yeri ve civarının depremsellik durumu ve deprem katsayısının önceden bilinmesi baraj gövdesi ve diğer yapıların tiplerinin seçilmesinde ve dizaynında önemli olacaktır.

Hidrolojik Veriler:

Rezervuar işletme çalışmalarına ve bazı yapıların projelendirilmesine (derivasyon tesisleri, dolusavak v.s.) temel teşkil eder.

Rezervuar içinde ve mansabında fazla sayıda akım rasat istasyonunun bulunması ve buradaki akım ölçümlerinin karşılaştırılması, rezervuardan başka havzalara nehir tabanından kaçak olup olmamasının veya aks yeri civarında membadan mansaba bir yer altı su yolu ile bağlantı bulunup bulunmamasının saptanmasında yarar sağlar.

2. Baraj Gövdeleri

Baraj gövde tiplerinin, özelliklerinin değişik yönlerden değerlendirilmelerine göre, farklı sınıflandırmalarının yapılması mümkündür. Aşağıdaki sınıflandırma ise, bazı özel uygulamaların dışında, baraj gövdesinde kullanılan malzeme cinsine ve bundan yararlanma şekline göre yapılmıştır. Baraj gövdeleri ile ilgili detaylı bilgi Bölüm III'de verilmiştir.

3. Baraj Aks Yerlerinin Seçiminde Kriterler

Seçilecek baraj aksının yeri ekonomik nedenler ile eğer jeolojisi uygun ise vadinin en fazla daraldığı yerde bulunacak ve buradaki topografya da istenilen yükseklikteki barajın yapımına uygun olacaktır. Bu temel şartlara ilave olarak, aşağıdaki hususların da gözönünde bulundurulması kusursuz bir seçim yapmak için gereklidir.

Teklif edilen bir baraj aksının seçiminde çok değişik morfolojik ve jeolojik şartlar karşımıza çıkar. Bu şartlar doğrudan doğruya baraj gövdesini etkilediği gibi ilgili yapıların yerleştirilmesinde ortaya çıkacak güçlükler nedeni ile dolaylı olarak gövdenin konumunu etkileyebilir.

Bu seçim yapılırken baraj gövdesinin yeri ve konumu, baraj gövdesinin tipi, derivasyon sistemi, sualma yapısı, gerekiyor ise enerji tüneli, cebri borular, santral binası v.s. gibi diğer üniteleri ile bir bütün olarak ele alınmalıdır.

Harita üzerinde uygun baraj aks yerlerine karar verilirken tesisin diğer yapılarının yerleştirilebilmesi için civardaki bölgenin morfolojisinin verdiği bütün imkanların araştırılması gerekir.

En çarpıcı örnek olarak, dip bir yar şeklindeki yamaca sahile köprü ile bağlanmış kule tipinde bir enerji sualma yapısının veya rezervuara kolayca irtibatlandırılması mümkün bir yan vadiye dolusavak yapısının yerleştirilmesi verilebilir.

Bu maksatla harita üzerinde uygun baraj konumları saptanmalı ve bunların birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları, diğer yapılar ile birlikte teknik ve ekonomik yönleri ile araştırılarak optimum seçim yapılmalıdır.

Baraj aksları seçilirken dikkat edilecek diğer hususlar aşağıda belirtilmiştir.

Dolgu Gövdeli Barajlarda:

- Baraj aksı vadinin açıldığı bölgeye yakın olmamalıdır.
- Diğer bir husus ise, baraj aksı yamaçların yükselti eğrileri ile mümkün mertebe dik açı teşkil etmeleridir.
Bu şekilde düzenlemeler her ne kadar beton kemer gövdelerin dışında, gövdenin dahili stabilitesi ile ilgili olmasa bile, yamaçlara intibakı yönünden faydalı olacaktır.

Bazan doğrusal aks yerine kemer tarzında projelendirilmiş dolgu tipinde bir çözüm, yamaçlar ile daha iyi uyum gösterecek ve ayrıca, yamaçların birinde bulunan dolusavak imkanı daha uygun değerlendirilmiş olacaktır.

Bu düzenleme stabiliteyi arttırma amaçlı değildir. Çünkü kemer tarzında projelendirilmiş bir dolgu tipinde barajın gövdede kullanılan malzemenin özelliklerinden dolayı rezervuar su yükünü kemer etkisi ile yamaçlara iletmesi pek söylenemez. Hatta bu şekilde bir dizayn, bir miktar hacim artması ve inşaat tatbikatının zorlaşması dolayısı ile maliyeti az da olsa arttıracaktır. Fakat ilgili diğer yapıların kolay yerleştirilmesi bakımından ve estetik yönden bu ilave maliyet göze alınabilir.

Beton Gövdeli Barajlarda:

Beton gövdeli barajların konumlarının saptanmasında yukarıda sayılan tavsiyeler geçerli olmakla beraber, kemer tipindeki barajlarda bilhassa önem kazanmaktadır.

Bir kemer barajda, rezervuar su yükü kemerlenme etkisi ile büyük miktarda yamaçlara aktarıldığı için mesnetlerde itkiyi karşılayacak bir kaya kitlesinin bulunması gerekir.

Mesnet kayası, kemer itkisi dolayısı ile bir kayma düzlemi boyunca deforme olmamalıdır.

Mesnet bölgesinin mansabında yamaçlarda ani bir açılma kemer itkisine karşı dayanımı azaltacaktır.

4. Baraj Gövdesinin Yerleştirilmesindeki Jeolojik Kriterler

Baraj gövdelerinin yerleştirilmesinde göz önünde bulundurulması gereken önemli jeolojik oluşumlar Bölüm III'de verilmiş olmakla beraber burada ayrıca belirtilmiştir,

a) Baraj aksı membaından mansaba irtibatlı, bertaraf edilmesi zor olan bir yeraltı su yolu bulunmalıdır.

b) Gövde, enjeksiyon perdesi veya diğer metodlarla ıslah edilmesi zor ve masraflı olabilecek geçirimli bir formasyon üzerine zorunlu olmadıkça oturtulmamalıdır.

c) Gerek dolgu, gerekse beton barajların temeli civarında aktif faylar mevcut olmamalıdır.

Küçük aktif olmayan faylar ve çatlaklar dolgu barajlarda önemli olmayabilir, fakat beton ve bilhassa beton kemer barajlarda bunlar zayıf zonlar oluşturdukları için genellikle arzu edilmezler.

Gökçekaya iki eğrilikli kemer barajı buna rağmen sağ ve sol yamaçta oldukça önemli fay sistemleri üzerinde inşaa edilmiş, fakat bu fayların dolgularının önemli miktarda boşaltıp yerine beton doldurulması hem zaman almış, hemde çok masraflı olmuştur.

d) Barajın oturacağı yerde veya civarında gövdeye zarar verebilecek, kaldırılması veya ıslah edilmesi ekonomik görülmeyen, önemli heyelanlı sahalar olmamalıdır.

e) Aks boyunca alınmış jeolojik kesit kazı sınırını belirleyecektir. Jeolojik kesidi mevcut olmayan, sadece topoğrafik duruma göre seçilmiş bir aks yerinde, baraj temeli için uygun olmayan, kazılarak alınması gerekli zemin kitlelerine rastlanabilir.

5. Baraj Gövde Tipinin Seçiminde Kriterler

Baraj gövde tipinin seçiminde, aks yerinin tasarlanan baraj tipine teknik yönden uygun olup olmaması birinci derecede rol oynar. Fakat, bazı özel durumların dışında, aks yeri birden fazla tipte baraj gövdesinin projelendirilmesine uygun olabilir. Böyle bir durumla karşılaşıldığı takdirde, uygun görülen baraj tipleri planda yerleştirilip, boy ve enkesitleri hazırlanır ve diğer yapıların etkileri de göz önünde bulundurularak, kabaca ekonomik karşılaştırmaları yapılır. Bazı durumlarda, tesis ile ilgili diğer bir yapının maliyetinin az olması baraj gövde tipinin seçilmesinde önemli bir etken olur.

Buna örnek olarak, baraj gövdesi ile dolusavak ilişkisini verebiliriz. Bir aks yerinde tasarlanan dolgu ve beton tipindeki barajların birbirine yakın maliyet değerleri olduğunu düşünelim. Eğer dolgu tipindeki barajda, gövde dışındaki dolusavağın boşaltım kanalı uzun ve yapı, büyük hacimde kazı ile beton sarfiyatını gerektiriyor ise beton tipinde gövde üzerinde düzenlenmiş ekonomik bir dolusavak yapısı, toplam maliyeti önemli ölçüde düşürecektir.

Genel olarak baraj gövde tipinin seçimini belirleyen faktörler aşağıda açıklanmıştır.

a)Topoğrafya: Vadi profilinin şekli ve genişliği, burada projelendirilmesi tasarlanan barajın tipini belirler. Beton barajlar genellikle geniş vadilerde ekonomik değildirler. Beton kemer barajlar teknik olarak dar ve V- şeklinde bir vadi profili gerektirirler.

b)Jeolojik Şartlar: Tasarlanan baraj aksındaki jeolojik şartlar, baraj tipinin seçiminde önemli rol oynar. Nehir yatağında derin bir alüvyon tabakası bulunması, beton barajın aleyhinde olan bir faktördür. Ayrıca temel kayasının taşıma gücünün düşük oluşu, dolgu baraj tipinde bir seçim yapılmasını gerekli kılabilir.

Kemer barajlar, kemer itkisine karşı, mesnet görevini üstlenebilecek sağlam ve emniyetli yamaçlar gerektirirler. Bu yamaçlarda, mesnet kitlesinin kaymasına sebep olabilecek faylar ve diğer kayma düzlemleri bulunmamalıdır.

c)Dolgu Malzemelerinin Yeterli Miktar ve Kalitede Mevcut Olması: Baraj aksı civarında yeterli miktarda inşaat dolgu malzemesi mevcut bulunmalıdır.

Örneğin, jeolojik şartlar bir dolgu barajı gerektiriyor. Fakat civarda çekirdek için geçirimsiz malzeme bulunmuyorsa, zonlu dolgu yerine homojen dolgu seçilir. Şayet barajın özellikleri (yüksekliği v.s.) buna da elvermiyorsa, asfalt veya beton memba kaplamalı kaya dolgu tipine gidilebilir.

d)Yapı Malzemelerinin Baraj Yerine Mesafesi: Bir baraj aksı için dolgu veya beton baraj tipinin her ikisi de uygun görülüyorsa, dolgu malzeme ocaklarının uzaklığı, beton baraj tipinin tercihini gerektirebilir. Bunun için bir maliyet karşılaştırması yapılmalıdır

e)Bölgedeki Sismik Aktivite: Bölgede sismik aktivitenin yoğun bulunması, özel bir baraj tipinin seçilmesini gerektirebilir. Bu durumda barajın temel ve yamaç şartları da göz önünde bulundurulur. Bu bölgelerdeki dolgu barajlar da ince kil çekirdekten, gövde içersinde geçirimsizliği sağlayacak düşey beton perdelerden kaçınılır.

f)Meteorolojik Şartlar: Eğer inşaatta killi yapı malzemesi büyük çapta söz konusu oluyor, fakat iklim şartları bunun işlenmesine uygun olmuyorsa, örneğin her mevsim yağışlı veya uzun süre don periyodu gibi, böyle durumlarda beton baraj tipinin seçimine gidilir. Burada gerekli görülen inşaat süresi de beraber düşünülmesi gereken bir faktördür.

g)İnşaat Süresi: Herhangi bir sebepten dolayı inşaat süresi kısıtlı ise, çabuk inşa edilebilecek bir baraj tipi seçilir.

h)Gerekli Teknoloji ve Uzman Kadronun Mevcudiyeti: Eğer belirli tipte bir baraj inşaatı için yeterli teknoloji ve yetişmiş uzman mühendis, usta, işçi ve müteahhit bulunmuyorsa ve bunların ithali de istenmiyorsa, projelendirme ve uygulama şartlarının daha kolay yerine getirilebileceği bir baraj tipi seçilir.

i)Aktif Hacim: Aktif hacmi hızlı bir şekilde boşalan barajlarda, memba şev kaymalarını önlemek için ani seviye düşmelerine duyarsız baraj tipleri seçmek gerekir. Örneğin, beton ve membası geçirimsiz membranla kaplamalı kaya dolgu barajlar gibi.

Zonlu barajlarda, merkezi kil çekirdekli çözümler kullanılır.

j)Doğanın Korunması ve Çevre Şartları: Doğa ve çevrenin korunması günümüzde çok önem kazanmıştır. Mesela bitki örtüsünün çok yoğun olduğu bölgelerde, kil malzeme elde edebilmek için çok kıymetli tarımsal arazilerin talan edilmesi, ağaçların sökülmesi, doğaya çirkin bir görünüm verilmesi yerine, kil malzeme gerektirmeyen geçirimsiz memba kaplamalı kaya dolgu tipinde bir baraj gövdesi seçilmesi daha uygun olur.

Kaya tabakası ile korumalı bir mansap şevi yerine, çimen ve bodur bitkilerle kaplanmış bir şev, doğa ile daha güzel bir uyum sağlayacaktır.

Dolgu veya beton tipinde baraj gövdelerinin seçiminde, ilgili diğer yapıların maliyetlerinin rol oynamasına rağmen, genelde vadinin biçimi ve jeolojisi tercih için en önemli faktör olmaktadır.

Dar vadiler kemer ve ağırlık barajlarının projelendirilmesine elverişlidir. Ağırlık barajlarının, vadi genişledikçe ve tabanda alüvyon kalınlığı arttıkça ekonomisi azalır ve dolgu gövde lehine gelişir. Payandalı (boşluklu) beton barajlar daha geniş vadilerde ekonomik olabilir. Derin bir vadi ile üst kotlarda yatık yamaç kombinasyonlarında karma tipte baraj gövdeleri projelendirilebilir.

EKONOMİK ANALİZ

1. Genel

Bir proje yatırımı için finans kaynaklarından yapılacak tahsisin miktarının tesbiti ve projenin devreye girmesiyle Milli ekonomiye sağlayacağı katkıların bilinmesi ihtiyacı nedeniyle fayda ve masrafların doğruya en yakın bir biçimde hesaplanmaları gerekmektedir. Diğer taraftan bu hesaplamaların yapılması, proje sahasındaki kaynak, ihtiyaç ve imkanları aynı maksatlar doğrultusunda değerlendirecek alternatif projeler arasından en uygun çözümün seçilmesi için de gerekli olmaktadır. Burada sözkonusu edilen fayda ve masraflar, aynı yıla ait fiyatlarla sayısal olarak hesaplanabilen primer fayda ve masraflar olmaktadır.

2. Masraflar

Bir projenin ekonomik analiz periyodu içinde, proje tesislerinin kurulması ve işletmenin idamesi için gerekli tüm harcamalar masraf olarak ifade edilmektedir. Ayrıca, projenin tatbikata geçirilmesi sonucu doğacak olumsuz sonuçları da masraf olarak mütalaa etmek gerekir. Masrafları yatırım ve işletme periyodundaki masraflar olarak iki ana gruba ayırmak mümkündür.

2.1. Yatırım Periyodundaki Masraflar

Proje kapsamındaki tesislerin ilk yatırımları için gerekli tüm harcamalardır. Bu harcamaların tamamlanması halinde proje işletmeye açılabilir hale getirilmiş olur. Yatırım periyodunun ilk yılından son yılına kadar her bir yıl yapılan harcama miktarlarının paranın zaman değeri de dikkate alınarak periyot sonuna taşınması ve toplamlarının alınmasından oluşan değer "yatırım bedeli" olarak adlandırılır. Proje ekonomisi yönünden anlam taşıyan yatırım bedeli şu unsurlardan oluşmaktadır.

a)Tesis Bedeli: Proje kapsamındaki tesislerin planlama aşaması için yeterli hassasiyette çıkarılan metrajlarına göre hesaplanan keşif bedelinin "bilinmeyen masraflar" için %15 mertebesinde arttırılmasıyla elde edilir.

b)Proje, Kontrolluk ve İdari Gider: Tesis bedelinin %15'i olarak kabul edilir.

c)Kamulaştırma Bedeli: Proje kapsamındaki baraj, regülatör, sulama kanalları, yollar ve diğer tesislerin kurulması için gerekli özel mülkiyet konusu arazilerin kamulaştırılmaları amacıyla yapılan harcamalardır. Su ve toprak kaynakları projelerinde en önemli kamulaştırma harcamaları baraj rezervuarları için yapılmaktadır d)Relokasyon Bedeli: Proje tesislerinin kurulması için karayolu, demiryolu, enerji nakil hattı gibi altyapı tesislerinin varyant inşaatları için gerekli olacak harcamalardır. Bu harcamaların miktarı ilgili kuruluşlarla temas kurularak belirlenir.

e)Proje Bedeli: Tesis bedeline proje, kontrolluk ve idari giderler ile kamulaştırma ve relokasyon giderleri ilave edilerek bulunur. Başka bir ifadeyle, projenin işletmeye açılabilmesi için Devlet bütçesinden yapılacak tüm harcamaların toplamıdır. Bu bedel içinde paranın zaman değeri dikkate alınmamış durumdadır. Planlama notasyonu dışında ve bütçe harcamaları açısından "yatırım bedeli" olarak da ifade edilmektedir.

f)İnşaat Süresi Faiz: Bu gider çeşidi planlama literatürüne her ne kadar "faiz" olarak girmişse de, gerçek anlamdaki faiz kavramıyla bir mütalaa edilmemesi gerekmektedir. Bu gider türü, aslında, yatırım periyodunun her bir yılda yapılan, kamulaştırma dahil tüm harcamaların zaman içinde dağılımı dikkate alarak sosyal iskonto oranı ile yatırım periyodunun sonuna getirilmesini sağlayan aktif bir farktan ibarettir. Ancak hesap tarzı, tesis bedeli, proje ve kontrolluk bedeli, kamulaştırma ve relokasyon bedellerinin herbirine bileşik faiz formüllerinin tatbik edilmesi şeklinde ceryan eder. Bu maksadın pratik olarak yerine getirilmesi için her bir yatırım harcaması için gerekli sürenin ortası ile yatırım periyodunun sonu arasındaki zaman farkı belirlenir. Daha sonra bu harcama kalemi için hesaplanan tesis bedeli, proje-kontrolluk bedeli, kamulaştırma ve relokasyon bedeline zaman farkı ve sosyal iskonto oranı bileşik faiz usulüne göre tatbik edilir.

Burada hatırlatılmasında yarar görülen bir husus, bileşik faiz zamanı harcama süresinin yarısı olarak değil, iş programı gözönünde tutularak harcama süresinin ortası ile yatırım periyodunun sonu arasında geçen zaman olarak alınışına dikkat edilmesidir. Bu uygulama, ilgili tesis bedeli harcamalarının her yıl eşit miktarda yapılacağı kabulüne dayanmaktadır.

Yukarıda (e) fıkrasında tariflenen "proje bedeli"ne bütün tesisler ve ayrıca proje- kontrolluk ve idari giderler, kamulaştırma ve relokasyon giderleri için iş programındaki harcama zamanlamasına göre hesaplanan "inşaat süresi faiz gideri" ilave edilerek projenin "yatırım bedeli" elde edilmiş olur.

2.2. İşletme Periyodundaki Masraflar

2.2.1. İşletme-Bakım-Onarım Masrafları

Proje kapsamındaki tesislerin her türlü bakımı ve işletilmesi için yıl bazında yapılan harcamaların toplamından oluşan ve işletme periyodu boyunca her bir yıl aynen yapılacağı kabul edilen bir gider türüdür. Her tesis veya münferiden düşünülecek bir tesis ünitesi için ayrı ayrı hesaplanır. Bu maksatla, amprik yoldan hesaplanmış katsayıların ilgili tesis bedeliyle çarpılması suretiyle elde edilen değerlen kullanılacağı gibi tesisin birim alanı, hacmi veya birim gücü başına isabet edecek işletme-bakım giderlerinden gidilerekte hesap yapılabilir. Şüphesiz ki en doğru yaklaşım, benzer karakteristikleri olan işletmedeki bir tesisin fiili işletme-bakım giderlerinden yararlanılmasıdır. Bu gider türü üç ana harcama kaleminden oluşur.

a)Sabit İşletme Masrafları: İşletme-bakım için gerekli binaları ile personel cari harcamalarıdır.

b)Değişken İşletme Masrafları: Yakıt, elektrik enerjisi tüketim giderleridir.

c)Bakım-Onarım Masrafları: İşletme için gerekli makine, ekipman, bakım-onarım için geçici personel ve yakıt giderleridir.

2.2.2. Yenileme Masrafları

Proje kapsamındaki tesislerin fiziki ömürlerinin işletme periyodu tamamlanmadan dolmaları halinde bu tesislerin tamamının veya muhtelif kısımlarının yenilenmesi gerekmektedir. Bu maksatla ilgili tesislerin fiziki ömürleri bitiminde, ilk yatırım masrafları içinde yeralan tesis bedeline eşit veya belli bir yüzdesi mertebesinde yeniden bir yatırım ihtiyacı doğmaktadır. İşte bu amaçla, ekonomik analiz periyodu içinde kalan herhangi bir yıla isabet edecek yenileme bedeli, tesis bedeline bağlı olarak hesaplanır. Bu bedel paranın zaman değeri dikkate alınmak suretiyle analiz periyodu başına irca edilerek değerlendirileceği gibi, indirgenen bu değer yıllık masrafların bir parametresi olarak eşdeğer harcamalar şeklinde ekonomik analiz periyodunun her yılına da dağıtılabilir.

2.2.3. Faiz+Amortisman+yenileme

Yıllık net faydanın hesabında kullanılacak olan "amortisman ve faiz" giderleri yapının tesis bedeli, proje, kontrolluk,yatırım dönemindeki faiz bedellerinin fiziki ömürleri farklı olan tesis yapıları için hesaplanacak "amotisman faktörü (sinking fund factor)+I" veya bu ikisinin toplamını veren capital recovery faktörü ile çarpılması sonucu bulunmalıdır. Eğer tesiste yenileme yapılacaksa, yukarıda 2.2.2 parağrafında bahsedildiği gibi, yenileme için harcanan bedel paranın zaman değeri dikkate alınmak suretiyle analiz periyodu başına irca edilerek değerlendirilmektedir.

2.2.4. Projenin Olumsuz Etkilerinden Doğan Masraflar

a)Proje Tatbikatının Başka Projelere Etkisi
b)Tarımsal Gelir Kaybı

3. Faydalar

Proje kapsamındaki tesislerin inşaasını müteakip işletmeye açılması ve sürekli bakım ve onarım hizmetlerinin yerine getirilmesi suretiyle ihtiyac ve taleplerin karşılanmasına yönelik olarak üretilen mal ve hizmetler projenin faydalarını oluşturur. Projenin ölçülebilir faydaları yanında parasal olarak değerlendirilemeyen ölçülemeyen sosyal faydaları, istihdam faydaları, bölgesel kalkınmaya yönelik faydalar gibi türleri de olacaktır. Ekonomik analizde kullanılan faydalar ölçülebilir nitelikte ve doğrudan hesaplanabilir net faydalardır. Net fayda ifadesinden; proje sahasında "projeli şartlar"da belli maksat için elde edilen gelirler arasındaki fark kastedilmektedir. Ancak bazı fayda türleri için projesiz şartlarda bir üretim değeri sözkonusu olmayacağı için proje faydaları doğrudan "projeli şartlar"daki fayda olarak alınır.

DSİ tarafından su ve toprak kaynakları projeleri için yapılan planlama çalışmalarında balıkçılık, avcılık, turizm, rekreasyon yerleri tesisi, akarsu ulaşımı, erozyon ve rüsubat kontrolu gibi konularda projenin ne gibi katkısı olacağı hususunda tesbitler yapılmakta ise de, bu konularda elde edilecek faydaların parasal karşılıkları hesaplanarak ekonomik analizlere dahil edilmemektedir. Ancak bu tür faydalar projelerin savunmalarında açıkça belirtilmeli ve mümkün olan ayrıntıyla izah edilmelidir. Ülkemizin kalkınması ve hayat şartlarının iyileşmesine paralel olarak, bu konuların zamanla proje maksatları kapsamına alınması ve ölçülebilir faydalarının ekonomik analizlere dahil edilmeleri gündeme gelecektir.

Projenin ekonomik yönden değerlendirilebilmeleri açısından önem taşıyan ölçülebilir faydalar tek ya da çok maksatlı projeler için aşağıda belirtilen fayda kalemlerinden oluşmaktadır.

3.1. Enerji Faydaları

Su biriktirme yeteneğine sahip olmayan HES'ler ile kömür yakıtlı termik santrallar ve nükleer santrallar baz, yük talebindeki değişmelere uyum sağlayabilen biriktirmeli HES'ler ile doğalgaz, motorin gibi yakıt maliyeti yüksek diğer santrallar pik güç ihtiyacını karşılamak maksadıyla kullanılmaktadır.
Ulusal sistemin talebinin güç ve enerji dağılımı yük-süreklilik eğrileri ile gösterilmektedir. Bu eğriler yıllık, sezonluk, aylık olarak da düzenlenebilmektedir. (Genel olarak Enerji Birim Faydaları'nın hesabında yıllık olarak düzenlenmiş eğriler kullanılmaktadır.)

Ülkemizde su biriktirme yeteneğine sahip HES'ler genel olarak %25-35 yük faktörü ile üretim yapmaktadırlar. Bu da yük eğrisinin güç talebi kolunda %70'in üzerinde yer alması anlamına gelmektedir.

Enerji birim faydaları hesabında, HES'e alternatif olabilecek termik santralların maliyetleri HES'in faydalarını meydana getirmektedir. HES'in ve alternatif termik santralın üretim şekli Şekil IV-1'de taralı olarak gösterilen alana benzer şekilde olacaktır.

Yapılan çalışmalar neticesinde doğalgaz ve ithal kömür yakıtlı termik santralların aranan özelliklere en yakın alternatif santrallar grubu olduğu sonucuna varılmıştır. Doğalgaz yakıtlı santralın yakıt maliyeti pahalı, buna karşılık yatırım maliyeti düşük ve talebe kolayca uyum sağlayabilme özelliği, ithal kömür yakıtlı santralın ise yakıt ve yatırım maliyeti diğer termik santrallara göre daha düşük olma özelliği vardır.

Aşağıda Tablo VI-I ve Tablo VI-II'de verilen hesap şeklinde, talep eğrisinin Şekil VI-II'de gösterilen ve HES'in yapacağı kabul edilen üretim şeklinde, güç üretiminin doğalgaz yakıtlı kombine çevrimli santral ile ithal kömür yakıtlı santralın eşit şekilde, enerji üretiminin %30'u doğalgaz yakıtlı santral, %70'i ise ithal kömür yakıtlı santral tarafından sağlanacağı kabul edilmiştir.

Bu durumda, pik güç birim faydası: her iki termik santralın yıllık birim yatırım maliyetlerine işletme ve bakım giderinin sabit olan kısmı ilave edilerek kayıp farkı katsayısı ile çarpımları sonucunda elde edilecek değerlerin yarılarının toplamına eşit olmaktadır. Bu değer 180.45 $/kW'dır.

Sekonder enerji birim faydası: İthal kömür yakıtlı santralın birim yakıt maliyetine işletme ve bakım maliyetinin değişken olan kısmının ilavesiyle elde edilen toplamın kayıp farkı ile çarpılması sonucunda bulunmaktadır. Bu değer 2.19 c/kWh'dır.

Güvenilir enerji birim faydası: Her iki tesisin birim yakıt maliyetinin, değişken işletme ve bakım maliyetleri ile toplamları bulunmakta daha sonra elde edilen bu değerlerin kayıp katsayıları ve yukarıda bahsedilen enerji üretim oranları %30 ve %70 ile çarpımları sonucunda elde edilen her iki değerin toplanması sonucunda güvenilir enerji faydası bulunmaktadır. Bu değer 2.7 c/kWh'dır.

Yukarıda verilen enerji birim faydalarının, HES tarafından üretilecek enerji değerleri ile çarpılmaları sonucunda enerji faydaları bulunmaktadır.

Pik güç faydası ise, rezervuar işletme çalışmasında HES'in günlük üretimleri dikkate alınarak elde edilecek, en olumsuz şartlarda bile ulusal sisteme belirli bir süre verilebilecek güçle veya daha yüzeysel çalışmalarda,

GÜÇ= Güvenilir Enerji / (%30 (YF) x 8760)

Formülünden elde edilecek güçle çarpılması sonucunda bulunmaktadır. Böylece talep dikkate alınarak ulusal sistemin en çok ihtiyaç duyduğu dönemde HES'in yapılabileceği üretime fayda verilmektedir.

Proje Değerlendirme Teknikleri

1. Genel

Projenin fayda ve masraf unsurlarının parasal olarak ifade edilmesine yönelik çalışmaların tamamlanmasından sonra, proje ekonomisinin belirlenmesi için uygulanacak değerlendirme teknikleri tamamen sayısal baza oturtularak yapılan matematiksel işlemlerden ibaret olmaktadır. Bu teknikler fayda ve masrafların neleri kapsayıp neleri kapsamaması gerektiğiyle değil, ne şekilde karşılaştırılarak nasıl bir ekonomik göstergeye dönüştürüleceği ile ilgilidirler.

Aşağıda su ve toprak kaynakları projelerinin ekonomik değerlendirilmesinde kullanılan teknikler özet olarak verilmeye çalışılacaktır.

2. Projenin Para Akışı

"Proje bedelini" oluşturan ilk yatırım harcamaları, işletme-bakım-onarım -yenileme ve projenin olumsuz etkilerinden oluşan tüm harcamalar ile primer faydalar sabit fiyatlarla belirlendikten sonra, yatırım başlangıcından ekonomik analiz periyodunun sonuna kadar ait oldukları yılda gösterilecek şekilde sıralanıp (fayda-masraf) farkları cebrik olarak hesaplanmak suretiyle projenin "para akışı" ortaya çıkarılır. Yatırım periyodunda negatif değerlere sahip olan para akışı belli bir yıldan itibaren pozitif değerlere ulaşacaktır. Para akışındaki değerler sabit fiyatlara göre hesaplanmış olup paranın zaman değerini yansıtmamaktadır.

3. Yıllık Net Fayda

Proje optimizasyonunun yapılmasında en çok kullanılan bu teknik "Proje Esaslarının Tesbitine Ait Talimat" rehberinde temel yöntem olarak kabul edilmiştir. Yatırım periyodu tamamlanarak projenin işletmeye açıldığı ilk yıl ekonomik analizin zaman bazı kabul edilerek hesaplanan yıllık eşdeğer faydalar ile yıllık eşdeğer masrafların farkı "yıllık net faydayı"(B-C) oluşturur. Değişik proje alternatifleri için hesaplanan bu değerin maksimum olduğu alternatif öngörülecek proje formülasyonu olarak seçilir. Bu projeden daha büyük yatırımı gerektiren projeler için elde edilecek inkrimental faydalar inkrimental masraflardan daha az olacağından, ekonomi literatüründe bu tekniğe "marjinal analiz" tabir edilmektedir.

4. Net Bugünkü Değer

Yıllık net fayda'ya benzer amaçlar için kullanılabilecek olan "Net Bugünkü Değer" (NBD), analiz periyodu boyunca hesaplanan proje para akışı'nın herbir yıla ait değerlerinin kabul edilen sosyal iskonto oranına göre yatırımın ilk yılına indirgenerek toplamlarının alınması suretiyle elde edilmektedir. NBD'nin O'dan büyük olması yatırımın ekonomik olduğunu göstermekte ve NBD büyüdükçe proje ekonomisi artmaktadır.

5. Yıllık Fayda/Yıllık Masraf Oranı

Rantabilite olarak da isimlendirilen bu değer, yıllık net faydayı meydana getiren yıllık eşdeğer faydaların yıllık eşdeğer masraflara oranı olmaktadır. Projenin savunulması için kullanılan en önemli göstergelerden biri olan rantabilite emsalinin 1'den büyük olması projenin ekonomik yönden yapılabilirliğini ortaya koymaktadır.

6. Toplam Fayda/Toplam Masraf Oranı

"Net Bugünkü Değer"i oluşturan proje başlangıcına indirgenmiş toplam faydalar ile toplam masrafların oranı olup rantabilite emsalini belirleyen bir başka hesap tekniğidir. Ancak bu teknikle rantabilite emsalinin bulunabilmesi için öncelikle projenin para akışının hesaplanması gerekmektedir.

7. İç Karlılık Oranı

Bu teknik diğerlerden farklı olarak sosyal iskonto oranından bağımsızdır. İç karlılık oranı (İKO), projenin fayda ve masraf akışlarının başlangıca indirgenmiş değerlerini birbirine eşit kılan iskonto oranı olmaktadır. Değişik ifadelerle tanımlamak gerekirse, NBD'yi O yapan veya başlangıca indirgenmiş değerlerle hesaplanan Toplam fayda/Toplam masraf oranını 1'e eşit kılan iskonto oranı İKO olmaktadır.

Projelerde artık yaygın bir biçimde kullanılır hale gelen, özellikle Uluslar arası kredi kuruluşlarına muhatap projeler için talep edilen İKO tekniğinin Yıllık fayda/Yıllık masraf tekniğine göre değinilmesinde yarar görülen önemli bir farklılığı da, bu teknikte yatırım harcamaları içinde yeralan kamulaştırma bedeli yerine projenin masraf akışı içinde "tarımsal gelir kaybı"nın kullanılmakta oluşudur.

Hidroelektrik Enerji Projelerinin Çevre Boyutu ve Çevresel Etki Değerlendirilmesi (ÇED)

1. Genel

1.1 Çevresel Etki Değerlendirme Yönetmeliği

Çevresel Etki Değerlendirme Yönetmeliğinin EK I bölümünde Nehir tipi santrallar için "Kurulu gücü 50 MW ve üzeri olan nehir tipi santrallar" için Çevresel Etki Değerlendirme (ÇED) Raporunun Kurulu gücü 10 MW ve üzeri olan nehir tipi santrallar için ise "Seçme Eleme Kriterleri" uygulanacağı belirtilmekte ve sonraki bölümlerde ilgili rapor formatları ÇED Yönetmeliğinde verilmektedir. Depolamalı tesisleri için ise "Su depolama tesisleri (Göl hacmi100 milyon m³ ve üzeri veya göl alanı 15 km2 ve üzeri barajlar)" için Çevresel Etki Değerlendirme Raporunun, Su depolama tesisleri (Göl hacmi 10 milyon m3' ve üzeri veya göl alanı 1 km2 yi aşan baraj veya göletler) için "Seçme Eleme Kriterleri" uygulanmaktadır. Ek 1 de yeralan akarsu havzaları arasında su aktarma projeleri için ise " Boru ile içme suyu taşımaları dışında kalan büyük su aktarma projeleri:
a) Olası su sıkıntısını önlemek amacı ile akarsu havzaları arasında, 100 milyon m3/yıl ve üzeri su aktarma projeleri,
b) (a) bendi dışında uzun dönemli yıllık ortalama akışı 2 milyar m3 ü aşan bir akarsu havzasından sözkonusu akışın % 5'i ve üzeri miktarda su aktarma projeleri," nde ÇED; EK1 de yeralmayan aktarma projeleri için "Seçme Eleme Kriterleri" uygulanmaktadır. Buradan da anlaşılacağı üzere nehir tipi santralların çevre boyutu kurulu güçlerine göre, barajlı tesislerin çevre boyutu ise depolama hacmi ve göl alanlarına göre değelendirilmektedir.

10 MW altında kurulu güce sahip nehir tipi santralların çevresel etkileri bulundukları yöre esas alınarak değerlendirilmelidir. Ülkemiz mevzuatınca korunan ve ülkemizin taraf olduğu anlaşma sözleşmeler kapsamında korunan alanlarda planlanan projeler için mevzuatı yürüten kurum ve kuruluşlardan güncel görüş alınarak formülasyonun oluşturulması ve etkilerin öngörülmesi hem ülke hem yatırımcı açısından faydalıdır.

1.2 Hidroelektrik Enerji Üretimi Ve Çevre Boyutu

Hidroelektrik enerji üretiminin doğal , tarihi ve kültürel varlıklar ve sosyo-ekonomik çevre üzerinde boyutları projeden projeye değişen etkileri mevcuttur. Barajlı projelerde etki çoğunlukla su altında kalan taşınmazlar ve yöre halkının yeniden iskanı, orman varlığının taşınması, nadir ve nesli tehlikedeki bitki ve hayvan türleri konularında ortaya çıkmaktadır. Buna ek olarak, tesislerin yer seçiminde titiz davranılmaması çevresel açıdan hassas yörelerde bir çok projenin iptalini gündeme getirebilmektedir. Ayrıca karşılaşılan en büyük sorunlardan biride uzun tünel alternatifleri ve baraj yapısından santrale kadar olan nehir kesitine yeterli miktarda su bırakılmamasıdır.

Çevresel Etki Değerlendirme Çalışması önerilen tesisin ve formülasyonun proje yöresindeki çevre ve sosyal yapı üzerindeki etkilerini ortaya koyan ve etkileri minimuma indirgemeyi hedefleyen teknik bir çalışmadır. Mevcut çevresel ve sosyo-ekonomik özelliklerin proje alanındaki verileri içeren literatür çalışmaları, anketler, sahaya ait örnekleme ve analiz çalışmaları, sahada yapılan gözlemler ve sahaya ait görsel materyalle desteklenerek ÇED Bölümü içinde yeralması gerekmektedir. Bu çalışmada proje formülasyonu oluşturulurken proje yöresindeki doal ve sosyal çevre unsurlarının doğru tanımlanması ve proje ekibine iletilerek çevresel etkilerin azaltılması için önlem alınması esastır. Bu baz çalışmayı müteakip alınan önlemlerin maliyetleri çevresel fayda maliyet hesabında kullanılmak üzere hesaplanabilir ya da kabul edilebilir maktu değerler olarak alınabilir.

2. EİE'nin ÇED Yaklaşımı

Proje alanında barajın gelecekteki durumunu tahmin etmeye yarayan çevresel su parametreleri ölçülmekte, sosyo-ekonomik anket düzenlenmekte ve en güncel veriler ile yöredeki etkinin belirlenmesine çalışılmaktadır. Daha sonra, fizibilite çalışmasının optimizasyon kısmına geçilmeden, akışaşağı su kullanım şekline ve doğal akımlara bakılarak ekolojik denge debisi (EDD) hesaplanmaktadır. Bu durumda projeden elde edilecek enerji faydası bir miktar düşmekteyse de akışaşağı doğal ortam korunmuş olmaktadır. Buna ek olarak, malzeme sahaları ve atık malzeme alanları gözden geçirilmekte, proje alanına yakın olsa bile önemli sosyo-ekonomik problemler doğurabilecek alanlardan kaçınılmaktadır.

2.1 ÇED Prosedürü

Halen yürütülmekte olan barajlı ve nehir tipi HES'lar için fizibilite aşamasında ÇED çalışması yapılmaktadır. Bu çalışmada doğal ve sosyo-ekonomik çevre üzerindeki tahribatı en aza indirecek tedbirler alınmaktadır.
Hidroelektrik santralların etkileri iki aşamada gözlenir:
• İnşaat safhasında özellikle büyük baraj ve rezervuarlı projelerde sosyal ve doğal çevre önemli boyutlarda etkilenmektedir.

• İşletme aşamasında ise akışaaşağı bırakılacak su miktarının ayarlanması ve projede belirtilen seviyede tutulması akışaşağı ekolojik denge üzerinde büyük ölçüde söz sahibi olmaktadır.

EİE'nin ÇED prosedürü aşağıdaki gibidir:

" Fizibilite raporunda öngörülen tesisler nedeniyle (baraj yapısı, tünel, göl alanı, cebri boru, santral yapısı, site, malzeme sahaları vb.) doğal çevre parametrelerinin etkilenme boyutu ön büro çalışmaları ile tahmin edilmektedir. 1/25 000'lik topoğrafik ve toprak yapısıı haritalarından yörenin arazi varlığı bilgileri elde edilmektedir. DİE yayınlarından ve internetteki proje yöresine ait bazı kaynaklardan faydalanılarak yörenin sosyo-ekonomik profili çıkarılmaktadır (nüfüs, tarım, hayvancılık, yöresel ekonomik göstergeler, doğum-ölüm oranları, işsizlik ve istihdam durumu, okuma-yazma ve eğitim tesisleri durumu , sağlık hizmetleri altyapısı vb.) Buna ek olarak, muhtelif mevzuat çerçevesinde proje yöresinde bulunan Milli Parklar, ÖÇKB (Özel Çevre Koruma Bölgesi), sit alanları, yeraltı zenginliklerinin olduğu bölgeler, endemik bitki ve hayvan türlerinin bulunması muhtemel olan yerler hakkında güncel veriler toplanmaktadır.

" EİE ye ait Kamulaştrma ve Proje Hidrolojisi raporlarından yöreye ait meteorolojik (bağıl nem, rüzgar, sıcaklık, yağış, vb) ve kamulaştırma (kotlara göre net gelir kaybı kamulaştırılan toprakların özellikleri) verileri elde edilir.

" Ön büro çalışmalarını takiben arazi çalışmaları sırasında planlanan barajın yörenin su kaynakları üzerindeki etkilerini, üst havzanın baraj gölü üzerinde yapabileceği değişimleri önceden tahmin etmek ve baraj gölünün çeşitli kullanımlar için gerekli çevresel su kalitesini belirlemek için biyo-kimyasal analiz çalışmaları, JICA tarafından hibe edilen çevresel analiz cihazlarının bulunduğu Gezici Laboratuvarımızda yapılmaktadır.

" Arazi çalışmalarında ayrıca sosyo-ekonomik anketlerle yöre halkına ve yöreye ait en güncel veriler belirlenmektedir. Yöredeki resmi kurum ve kuruluşlardan proje alanına ait merkezden ulaşılamayan veriler temin edilmektedir.

" Daha sonra, fizibilite çalışmasının optimizasyon kısmına geçilmeden akışaşağı su kullanım şekline bakarak ekolojik denge debisi için akımlar gözden geçirilmektedir. Projeden elde edilecek enerji faydası bir miktar düşmekteyse de akışaşağ doğal ortam, bırakılan bu su ile korunmakta ve balık göçü durumunda göç yolu kesilmemektedir.

" Malzeme sahaları ve atık malzeme alanları gözden geçirilmekte, proje alanına yakın olsa bile önemli problemler doğurabilecek alanlardan kaçınılması temin edilmektedir.

" Bütün veriler, sonuçlar ve proje alternatifleri ile balık geçidi gibi yapılar kullanılmış ise bunların maliyetleri proje raporu içinde "Çevre Alternatifi" olarak toplanmaktadır.

2.2 Proje Yeri Seçimi

Koruma alanlarına ilişkin güncel verilerin ve koruma/kullanma statülerinin proje çalışmaları öncesinde proje ekibi tarafından belirlenmesi, ülke kaynaklarının rasyonel kullanımı açısından önemlidir. Alınacak önlemler projelendirmenin ilk aşamasında belli olduğunda ülke kaynakları akılcı kullanılmış olmaktadır.

Yer Seçimi ve Projelendirmede Dikkat Edilecek Hususlar:


Milli Parklar Pafta Listesi
Tabiat Koruma Alanları Pafta Listesi
Tabiat Anıtları Pafta Listesi
Tabiat Parkları Pafta Listesi

Diğer alanlar için:
Çevre ve Orman Bakanlığı
Kültür ve Turizm Bakanlığı

Ülkemiz Mevzuatı Uyarınca Korunması Gerekli Alanlar:

2873 sayılı Milli Parklar Kanununun 2. Maddesinde tanımlanan ve bu Kanunun 3. Maddesi uyarınca belirlenen Milli Parklar, Tabiat Parkları, Tabiat Koruma Alanları, Tabiat Anıtları

3167 sayılı Kara Avcılığı Kanunu uyarınca Çevre ve Orman Bakanlığınca belirlenen Yaban Hayatı Koruma Sahaları ve Yaban Hayvanı Yerleştirme Alanları

2863 Sayılı Kültür ve tabiat varlıklarını koruma Kanunun 2. Maddesi uyarınca Kültür varlıkları, Tabiat Varlıkları, Sit ve Koruma Alanları ve tescilli alanlar
1380 sayılı Su Ürünleri Kanunu kapsamında olan su ürünleri istihsal ve üreme sahaları

2872 sayılı Çevre Kanunun 9. Maddesi uyarınca Bakanlar Kurulu tarafından ÖÇKB (Özel Çevre Koruma Bölgeleri) olarak tesbit ve ilan edilen alanlar

6831 Sayılı Orman Kanunu gereğince orman alanı sayılan yerler

3573 sayılı zeytinciliğin ıslahı ve yabanilerinin aşılattırılması hakkında kanunda belirtilen yerler

4342 sayılı Mera Kanununda belirtilen alanlar

30.01.2002 tarihli ve 24656 Sayılı RG de yayımlanan Sulak Alanların Korunması Yönetmeliğinde belirtilen alanlar

Ülkemizin Taraf Olduğu Uluslararası Anlaşmalar Gereğince Korunması Gerekli Alanlar:

Avrupa'nın Yaban Hayatı ve Yaşama Ortamlarını Koruma Sözleımesi (BERN Sözleşmesi) uyarınca koruma altına alınan alanlardan önemli deniz kaplumbağası üreme alanlarında belirtilen birinci ve ikinci koruma bölgeleri, Akdeniz foku yaşama ve üreme alanları

Akdeniz'in Kirlenmeye Karşı Korunması Sözleşmesi (Barcelona Sözleşmesi) uyarınca koruma altına alnan alanlar

Akdeniz'de Özel Koruma Alanlarına ilişkin protokol gereği ülkemizde Özel Koruma Alanı olarak belirlenmiş alanlar

BM Çevre programı tarafından yayınlanmış olan Akdeniz'de Ortak Öneme Sahip 100 Kıyısal Tarihi Sit listesinde yer alan alanlar

Akdeniz'e has nesli tehlikede olan deniz türlerinin yaşama ve beslenme ortamı olan kıyısal alanlar

Dünya Kültür ve Tabiat Mirasının Korunması Sözleşmesinin birinci ve ikinci maddeleri gereğince Kültür Bakanlığı tarafından kültürel miras ve doğal miras statüsü ile koruma altına alınan alanlar

Ramsar Sözleşmesi uyarınca koruma altına alınmış uluslararası öneme sahip sulak alanlar

Korunması Gereken Alanlar:

Onaylı Çevre Düzeni Planlarında mevcut özellikleri korunacak alan olarak tesbit edilen ve yapılanma yasağı getirilen alanlar (Biyogenetik Rezerv Alanları, Jeotermal Alanlar)

Tarım alanları; arazi kullanma kabiliyet sınıfları I, II, III ve IV olan alanlar ve özel mahsul plantasyon alanlarının tamamı

Sulak Alanlar

Göller, akarsular, yeraltısuyu işletme sahaları

Bilimsel araıtırmalar için önem taşıyan ve/veya nesli tehlikeye düımüı veya düıebilir türler ve ülkemiz için ENDEMİK olan türlerin yaşama ortamı olan alanlar, biyosfer rezervi, biyotoplar, biyogenetik rezerv alanları, benzersiz özellikteki JEOLOJİK ve JEOMORFOLOJİK OLULUMLARIN bulunduğu alanlar

3. 4628 Sayılı Elektrik Piyasası Kanunu Çerçevesinde Başvurulan Hidroelektrik Enerji Üretim Tesisleri ve Çevre Boyutu

4628 sayılı Kanun çerçevesinde 26.06.2003 tarih ve 25150 sayılı Resmi Gazete'de yayımlanarak yürürlüğe giren "Elektrik Piyasasında Üretim Faaliyetinde Bulunmak Üzere Su Kullanım Hakkı Anlaşması imzalanmasına ilişkin Usul ve Esaslar Hakkında Yönetmelik" hükümlerine göre ve Yönetmeliğin Ek-3 formatında belirtilen "Hidroelektrik Enerji Üretim Tesisleri Fizibilite Raporunda Yer Alacak Ana Başlıklar" kapsamında değerlendirilen "BÖLÜM 7. ÇEVRESEL ETKİLER" ; 7.1. Mevcut şartlardaki çevrenin özellikleri ile 7.2. Projenin çevresel etkileri ve alınacak tedbirler alt başlıklarını içermektedir.

Bu bölümde; su altında kalan nüfus, su altındaki arazi ve kamulaştırma, su altındaki bitki örtüsü, su altındaki toprak yapısı, su altındaki tarihi yapı, koruma alanı, doğal,tarihi ve arkeolojik sit alanı v.s., malzeme sahalarındaki nüfus, malzeme sahalarındaki arazi ve kamulaştırma, malzeme sahalarındaki bitki örtüsü olmalıdır, malzeme sahalarındaki koruma alanları, tarihi yapı, doğal,tarihi ve arkeolojik sit alanı, mesire yeri v.b. yerler, uzun enerji tünelli projelerde bent ve santral yeri arasında sulama hariç ekolojik amaçlı su bırakılması, bu su miktarının işletme çalışmalarında ele alınıp alınmadığı hususlarına yer verilmesi projenin çevresel etkilerinin zamanında dikkate alınması ve azaltılmasına yönelik teknik tedbirlerin öngörülmesine imkan tanımaktadır.

Çevresel etkilerin yukarıda adı geçen iki alt başlık halinde belirlenmesi ve gerekli önlemlerin dikkate alınması bu tesislerden üretilmesi planlanan elektriğin yeterli, kaliteli, sürekli, düşük maliyetli olduğu kadar çevreye uyumlu bir şekilde tüketicinin kullanımına sunulmasını sağlayacaktır.

EİE - HES Proje Listesi (2007)

 
EİE-HES Proje Listesi (2007)

YİD HES'lerin Karakteristik Özellikleri ve Üretimleri

YİD HES'lerin karakteristik özellikleri ve üretimleri

Barajlar ve Hidroelektrik Santrallerin Dizaynı

Tarih boyunca insanın suya olan gereksinmesi, onu suyun biriktirilmesine zorlamış, bu nedenle önceleri günlük ihtiyaçlarını giderecek su kapları yapan insan, daha sonraları bilhassa su kaynaklarının kıt olduğu yörelerde su biriktirme yapıları yapmak zorunda kalmıştır. Bu yapılardan en önemlisi barajlardır. Sözcük olarak baraj Fransızca kökenli olup sözlüklerde su bendi, büget, engel olarak açıklanmaktadır.

Çeşitli özel amaçlarla yapılanlar olduğu gibi genel olarak suların faydasını arttırmak için vadilerin kapatılması suretiyle yapılan 15 metreden yüksek su depolayan yapay yapılara BARAJ diyoruz. Barajlar yapımı çok uzun süren (3-10 yıl) ve pahalı olan, yıkılmaları halinde çok büyük can ve mal kaybına sebep olan mühendislik eserleridir.

Yükseklikleri 15 metreye kadar olan ve barajlara göre daha basit su depolama tesislerine de GÖLET denilmektedir

BARAJLARIN FAYDALARI ve DİKKAT EDİLMESİ GEREKENLER

Barajların faydalarını kısaca aşağıdaki gibi özetleyebiliriz:

1. Tarım alanlarının zamanında ve yeterli olarak sulanmasını sağlar.
2. Hidroelektrik enerji üretir.
3. İçme, kullanma ve endüstri için gerekli suyu düzenli ve sürekli sağlar.
4. Yerleşim ve tarım alanlarını taşkınlardan korur.

Barajların yukarıda sayılan doğrudan faydaları yanında aşağıda sayılan dolaylı faydaları da vardır:

1. Su üzerinde ulaşıma olanak sağlar,
2. Su ürünleri üretimi, özellikle balıkçılığın gelişmesini sağlar,
3. Avcılığın gelişmesini sağlar,
4. Mesire yerleri sağlar,
5. Toprak erozyonunun önlenmesi veya azaltılması sureti ile toprak muhafazasını sağlar,
6. Milli güvenlik üzerinde olumlu etki yapar,
7. İklim üzerinde olumlu etkisi vardır,
8. İstihdama olumlu etkisi vardır,
9. Gelir dağılımının düzeltilmesine yardımcı olur,
10. Su kalitesinin ve kirlenmenin kontrolu sağlanabilir,
11. Su sporları yapılmasına olanak verir,

Bu sayılan yararları yanında baraj yapımında özellikle dikkat edilmesi gerekli konularında olacağı doğaldır. Bunlar:

1. Doğal dengenin bozulması,
2. Göl sahası içinde kalan tarım alanlarının ve doğal kaynakların kullanılamaması,
3. Göl sahası içinde kalan yerleşim merkezlerinin nakli,
4. Göl sahası içinde kalan yol, köprü vb. yatırımların yerine yeni yatırım yapma ihtiyacı,
5. Yer altı su seviyesinin yükseltilmesi dolayısı ile maydana gelen olumsuz etkiler,
6. Su yükünün artması dolayısı ile meydana gelebilecek tehlikeli heyelanlar ve diğer jeolojik olaylar,
7. Artan su buharlaşması dolayısı ile kullanılabilecek su miktarının azaltılması,
8. Akarsuların taşkın mevsimlerinde birlikte getirdikleri toprak gücünü artıran besleyicilerden bilhassa delta ovalarının mahrum kalması,
9. Suyun içinde taşınan maddelerin azalması nedeni ile baraj mansabında daha fazla yatak oyulması,
10. Kıyı erozyonunun artması,
11. Göl alanında kalan tarihi eserler,

gibi konular ile çok özel konular olabilir. Ancak sayılan bu hususlardan dolayı meydana gelebilecek mahzurlar baraj planlaması veya proje sırasında gözönünde bulundurulursa ortadan kaldırılabilir veya en aza indirilebilir. Örneğin Keban Barajı göl alanı içinde kalacak tarihi eserler baraj devreye girmeden önce Başka yere taşınmıştır. Balıkların yaşamının yitirip doğal dengenin bozulmaması için gerektiğinde, balıkların akarsuyun kaynağına gidip gelmelerini sağlamak amacıyla balık geçitleri yapılabilir.

BARAJI MEYDANA GETİREN TESİSLER

Barajı meydana getiren tesisleri şu ana gruplarda toplayabiliriz:

1. Gövde ve tesisleri,
2. Dolusavak tesisleri,
3. Derivasyon tesisleri,
4. Dipsavak tesisleri,
5. Enerji İletim Tesisleri(Yalnız enerji amaçlı barajlarda vardır).

A) GÖVDE VE TESİSLERİ:

1. Baraj Gövde Tipleri
1.1. Baraj Tiplerinin Sınıflandırılması

Baraj gövde tiplerinin, özelliklerinin değişik yönlerden değerlendirilmelerine göre, farklı sınıflandırmalarının yapılması mümkündür. Aşağıdaki sınıflandırma ise, bazı özel uygulamaların dışında, baraj gövdesinde kullanılan malzeme cinsine ve bundan yararlanma şekline göre yapılmıştır.

I-Dolgu Barajlar

a) Homojen gövdeli barajlar
b) Zonlu barajlar
- Toprak dolgu
- Kaya dolgu
- Karaşık zonlu dolgu
c) Memba şevi geçirimsiz kaplamalı kaya dolgu barajlar
- Asfalt memba kaplamalı
- Beton memba kaplamalı
- Metal, vs. memba kaplamalı

II- Beton Barajlar

a) Beton ağırlık barajları
- Dolu gövdeli
- Boşluklu gövdeli
- Payandalı
- Sermebeton (R.C.C.) gövdeli
b) Beton kemer barajlar
- Kemer ağırlık gövdeli
- Basit silindirik gövdeli
- İki eğrilikli gövdeli

III- Karma Tipte Barajlar

Çoğunlukla dolgu ve beton ağırlık gövde kombinasyonlarından oluşur.

I- Dolgu Barajlar

a) Homojen Gövdeli Barajlar

Homojen gövdeli baraj, geçirimsiz veya çok az geçirimli , aynı özelliklere sahip tek bir malzemeden oluşmuş, geçirimsizlik fonksiyonuna, şev korumaları hariç, bütün gövdenin katıldığı tipte bir yapıdır.

Rezervuar uzun süre dolu tutularak malzemenin doygun hale gelmesinden sonra ani boşalmalarda, şevlerin kaymaması için çok yatık tertip edilmeleri gerekir.

Bu tip barajlar mansap şevinin korunması bakımından modifiye edilerek uygulanmışlardır.

Mansapta öngörülen bir kaya topuk ve bunun gövde tarafındaki yüzünde yer alacak filtre, sızma hattını aşağı çekerek drene edecektir.

Bu tip gövde dolguları, eskiden alçak barajlarda (h < 30m) ve göletlerde çok kullanılmıştır.

Genelde bu tip gövdeler depolama barajlarında, herhangi bir sebepten zorunlu olmadıkça uygulanmamalıdır.

Uygulama alanları daha ziyare sel kapanları, geçici batardolar vs. olmaktadır.

b) Zonlu Dolgu Barajlar

Bu tipteki barajlarda çeşitli dolgu malzemesi belirli amaçlarla gövdenin değişik bölgelerine yerleştirilmişlerdir.(Şekil 3.1)
Gövdede teşkil edilecek, malzeme zonları aşağıda belirtilmiştir.

- Çekirdek Dolgusu :

Kil özelliğinde bir malzemeden oluşan bu dolgu gövdenin geçirimsizliğini sağlar. Merkezi veya memba yönünde eğik olarak düzenlenirler.

Çekirdeğin daha karmaşık geometride teşkil edildiği ve beton, palplanş vs. gibi değişik malzemeler kullanılarak geçirimsizliğin sağlandığı uygulamalar varsa da burada bunlara değinilmeyecektir.

Çekirdek şevlerinin eğimi doğal olarak çekirdeğin kalınlığına bağlıdır.

Kalınlığın tesbit edilmesinde ise kullanılan malzemenin özellikleri, yakın çevrede malzemenin yeteri kadar bulunup bulunmaması, sağlanması istenen ekonomi ve depremsellik vs. gibi faktörler rol oynar.

Merkezi çekirdek uygulanması halinde, özel bir durum söz konusu değilse şev eğimleri 1/0.5-1/0.3 (düşey/yatay) değerleri arasında düzenlenir.

- Memba ve Mansap Kabuk Dolguları:

Bunlar memba ve mansap dolguları olarak da anılırlar. Bu dolgular geçirimli ve yarı geçirimli özelliktedirler. Memba dolgusunda, rezervuarın ani boşalma durumunda çabuk derene olması için daha çok geçirimli malzeme tercih edilir. Aksi takdirde düşey ve yatay drenaj tabakaları düzenlenmelidir.

Mansap dolgusunun yarı geçirimli olması halinde, sızma hattının (freatik hat) yükselmemesi ve çekirdekte oluşacak genelge önemsiz sızıntıların tabandaki yatay drenaj tabakasına kolayça aktarılması için bir düşey drenaj tabakasının düzenlenmesi uygun olacaktır. Düşey drenaj tabakası aynı zamanda mansap dolgusunu filtrelerden geçiş zonu görevini de üstlenecektir.

- Filtre Dolguları:
Çekirdekten sızıntı ile kil malzemenin sürüklenmemesi için mansap filtreleri koruyucu görev yaparlar. Memba filtresi ise rezervuarın boşalma durumu için gereklidir.Filtrelerde dane çaplarına göre tedrici bir geçiş sağlamak için ince filtre (kum) ve bunun mansabında kalın filte

(kum ve çakıl) kullanılır. Filtre kalınlıklarını rezervuar su busanıcı tayin eder, fakat ekseriyetle 3 veya 4 m kalınlık 30 m den yüksek barajlar için yeterlidir.

Düşey filtre tabakaları yukarıdan aşağıyadoğru artan kalınlıkda da düzenlenebilir.

- Riprap (Taş İmla):

Gövdenin memba şevinde dolgunun su dalgaları etkisi ile yıkanmasının önlenmesi amacıyla konulan bir örtü tabakasıdır. Dalga yüksekliğine göre kayaların çapı ve tabakanın kalınlığı tayin edilirse de genelde 0,5-1.0 m çapında kayaları 1.0 m tabaka kalınlığında düzenlemek yeterli emniyeti sağlayacaktır.
Memba dolgusunda kaya kullanılmayıp, kum ve çakıl gibi daha ince malzeme söz konusu ise, memba dolgusunun dalga etkisi ile riprap kayalarının arasından dışarı sürüklenmesini önlemek içir riprap'in altında 30-50 cm kalınlığında çok iri çakıllardan oluşan bir geçiş tabakası sermek gerekir.

Ekonomik nedenler ile riprap tabakası rezervuardaki minimum su seviyesinin bir miktar altına kadar devam ettirilmelidir.

- Mansap Şevi Koruma Örtüsü:

Toprak mansap dolgusu kullanılması halinde, mansap şevi yağmur sularının erezyonuna maruz kalacaktır. Bunu önlemek amacı ile mansap şevinin üzerinde 0.5-1.00 m kalınlığında bir kaya örtü tabakası gerekir.

İklimin uygun olması durumunda bir çimen veya çalı bitki örtüsü de bu fonksiyonu yerine getirebilir.

Yukarıdaki örneklerde kullanılan dizayn anlatım kolaylığı için zonların düzenlenmesi yönünden simetrik olarak düşünülmüştür. Şüphesiz zonların tertibi, gereksinimlerine göre (malzemenin cinsi, topoğrafya, yerel stabilite vs.) daha karmaşık bir şekilde oluşturulabilir.

Önemli olan husus ise, sızma hattı yönünde daima filtre kriterini geçerli kılmaktır.

İnce bir malzeme dolgusundan sonra birdenbire kalın, boşluklu bir malzemeden oluşan dolguya geçirilmesi halinde, ince malzeme sızma ile diğerinin içersine sürüklenecektir.

Toprak Dolgu Gövdeler :

Toprak dolgu gövdeli barajlarda kabuk zonları toprak, kum, çakıl (nehir alüvyonu, teras depozitleri) ve benzeri nisbeten ince daneli malzemelerden oluşturulmuştur.(Şekil 3.2)

Toprak dolgu gövdeler merkezi çekirdekli veya eğik çekirdekli olabilir. Kil çekirdeğin memba ve mansap yüzlerinde kabuk dolgularının belirlediği tipte filtreler öngörülür. Çekirdeğin her iki tarafında çekirdeği destekleyen kabuk dolguları yer almıştır. Eğer merkezi kil çekirdek ince olarak projelendirilmiş ise, mansap şevi biraz daha az eğimli düzenlenebilir.

-Drenler :

Memba kabuk dolgusu yarı geçirimli oldugu zaman, rezervuarın ani seviye düşüşlerine karşı yatay drenler tertip etmek gerekebilir.

Mansap kabuk dolgusu yarı geçirimli ise, kaba filtrenin mansabında bir düşey dren yer almalıdır. Mansap kabuk dolgusu altında teşkil edilecek yatay dren zeminden ve filtrelerden sızacak suları mansaba geçirecektir. Bu yatay deren yamaçlarda da öngörülmelidir.

Kabuk dolguları altında bulunan alüvyon, benzer nitelikte malzeme olduğu için genellikle kaldırılmaz, Yamaçlarda, yamaç molozu sağlam kayaya kadar sıyırılır. Yine yamaçlarda bulunan teras depozitleri (kum ve çakıl) altında uygun olmayan (yamaç molozu, diğer gevşek zemin tipleri vs.) formasyonlar yoksa yine olduğu gibi bırakılır. Bunların yüzeyi dolgu yapılmadan öncel düzeltilerek sıkıştırılmalıdır.

Kaya Dolgu Gövdeler :

Kaya dolgu tipi gövdelerde, kabuk zonları kaya malzemeden oluşturulmuştur. Bu malzeme taş ocağından veya yapı ile ilgili kazılardan elde edilir. Kaya dolgu barajlarda zonların düzenlenmesi toprak dolgu tipine benzer şekilde yapılır.(Şekil3.3)

Eğer doğal nehir alüvyonu derinliği fazla ve iri bloklar içeriyor ise, kaldırılmayabilir. Fakat ince bir tabaka ise maliyeti fazla etkilemeyeceği için kaldırılmalıdır. Alüvyonun fiziksel özelliklerinin, kabuk kaya malzemesinin özelliklerinden daha kötü olması halinde taban kayasına kadar kaldırılmalıdır.

Çekirdeğin mansabında yer alan ince ve kalın filtrelerden sonra, filtrelerin mansap kabuğu kaya dolgusu içerisine geçmemesi için bir geçiş tabakası tertip edilir. Bu zon iri çakıl veya kaya kırığından oluşturulur. Eğer mansap kabuk dolgusu altında nehir alüvyonu bırakılmış ise, nehir alüvyonunun sızıntı suları vasıtası ile kaya dolgu içerisine girmemesi için bu tabaka yatay bir geçiş tabakası-filtre olarak mansap topuğuna kadar devam ettirilir. Alüvyon taban kayasına kadar kaldırılmış ise geçiş tabakası gerekmez.

Mansap kabuk dolgusu kaya malzemeden olduğu için şev kaplamasına gerek yoktur.

Memba kabuk dolgusu ile memba filtresi arasında yine bir geçiş tabakası öngörülür. Bu geçiş tabakasının görevi, ani boşalmalarda filtrenin kaya dolgu içersine sürüklenmesini önlemektir.

Eğer memba kabuk dolgusunda, iri kaya parçaları memba şevinde istif edilmiş ise, riprap düzenlemesi zorunluğu kalkar.

Tipik bir kaya dolgu barajın genel yerleşim planı ve kesitleri EK III-1 ve III-2'de gösterilmiştir.

Karışık Dolgu Gövdeler :

Genellikle, baraj tesislerinde çeşitli yapıların kazılarından elde edilen uygun malzemelerin ekonomik nedenlerle gövde dolgusunda kullanılma durumu vardır. Bundan dolayı karışık malzeme zonlarından oluşan gövde tiplerinin uygulama alanı geniştir. Kazılardan kazanılan malzemeler, inşaat proğramına uygun olarak ya bir sahada depolanıp (röpriz), uygun zamanlarda gövdeye serilirler, yahut doğrudan doğruya gövde dolgusuna taşınırlar. Ocaktan taşınacak malzemelerle birlikte düşünülerek, kazılardan çıkacak malzemelerin gövdenin hangi zonlarında kullanılacağı ve miktarı ekseriyetle şematik bir program üzerinde önceden etüt edilirler (Malzeme akış diyağramı). Bu kazı malzemeleri nisbeten az miktarda baraj temeli, tüneller, santral binası vs. gibi yerlerden alınmakla beraber, ekseriyetle dolusavak kazılarından geniş çapta elde edilirler.(Şekil 3.4)
Bu tip gövdeler için tipik bir zon düzenlemesi verilemez. Mevcut malzemelerin (ocaktan ve kazılardan) etüdü ile teknik ve ekonomik yönden en uygun bir dizayn seçilir. İnşaat süresinde karşılaşılan yeni şartlara göre, bazen zonlarda revizyonlar uygulanır.

Memba kabuğunda minimum su seviyesi üstünde mümkün mertebe geçirimli malzeme kullanılmalıdır.

Gövde kabuk bölgelerinde düşük kalitede ve az geçirimli olan malzeme, sandviç teşkil edecek şekilde iç kısımlara konulmalıdır.

c) Memba Şevi Kaplamalı Barajlar

Bu tipteki barajlar geçirimsiz dolgu malzemesinin ekonomik bir uzaklıkta mevcut olmaması veya mevcut olup da doğanın korunması nedenleri ile kullanılmak istenmemesi hallerinde söz konusu olur (Değerli tarım arazilerinin ve bitki örtüsünün tahrip edilmemesi vs.)

Bu barajlar iyi istiflenmiş ve sıkıştırılmış kaya dolgu gövdenin memba şevi üzerine, geçirimsiz bir malzemenin kaplanması ile oluşturulurlar.

Memba membranı asfalt, beton, çelik plastik levha, hatta ahşap herhangi bir geçirimsiz malzeme olabilir. Fakat genellikle beton veya asfalt malzeme kullanılır. Geçirimsiz örtünün gövdenin oturmasından dolayı hasar görmemesi için dolgu ve temeldeki çökmeler çok iyi etüd edilerek hesaplanmalıdır.

Ayrıca gövde stabilite analizlerinin de geçirimsiz örtüsü gözönüne alınmadan, normal kaya dolgu baraj gövdesinde olduğu gibi yapılması gerekir.

Bugün iyi gelişmiş kaya sıkıştırma tekniğinin ve ekipmanlarının sayesinde ve kil çekirdeğin mevcut olmamasından dolayı, bu tip barajlarda şevler oldukça dik yapılabilmekte, 1.0 düşey 1.3 yatay olacak şekilde bir eğim ile düzenlenebilmektedir. Bu durum şüphesiz kullanılan dolgu malzemesinin özelliklerine ve uygulanan sıkıştırma tekniğine bağlıdır.

Zonlar tertip edilirken çok karmaşık dizaynlara başvurulmaması önerilmektedir. Zira farklı karakterdeki zonların bir aradaki davranışları önceden tahmin edilmiyebilir.

Genelde aşağıda gösterilen temel dizayn kullanılmaktadır.

Kaya dolgu malzemesi 50-60 cm kalınlığında tabakalar halinde basınçlı su verilerek titreşimli silindirler ile yatay olarak sıkıştırılır. Geçirimsiz örtü altındaki özel zonlar ise 30 cm gibi daha ince tabakalar halinde yatay ve çok defa ilave olarak şev düzlemi üzerinden de sıkıştırılır. (Silindirler yukarıdaki bir vince bağlanarak)

Memba kaplamalarında önemli olan husus, kaplamanın rezervuar basıncına ciddi bir sızmaya neden olmadan direnç gösterebilmesi ve aynı zamanda da zati yük ve su basıncından kaynaklanan oturmalarına dolgunun intibak edebilmesidir.

Memba Şevi Beton Kaplamalı Barajlar :

Memba geçirimsiz örtüsü, muayyen bir genişlikte ve kalınlıkta şev üzerinde enine istikamette uzanan, beton plaklar ile oluşturulmuştur.

Beton döşeme dökülmeden dolgu şev yüzeyi tekrar elden geçirilerek düzeltilir ve kumlu bitüm ile ince bir tabaka ile kaplanır.

Bunun yerine püstürtme beton da kullanılabilir. Bu uygulama daha pahalı olmasına rağmen, daha hızlı olarak sürdürülebilir. Ayrıca uygulama esnasında darbelere ve yağmurun tahribine karşı hassas olmama gibi avantajı vardır.

Geçirimsiz memba kaplaması uygulamalarında bilinmelidir ki, kaplama taşıyıcı bir unsur değildir.

Kaplama su basıncı altında kırılmamalı ve geçirimsizliği tam manası ile sağlayabilmelidir. Bu da ilk anda, beton kalınlığı ne olmalıdır ve hangi amaçla ve ne miktarda teçhiz edilmelidir sorusunu ortaya çıkarmaktadır.

Beton kaplama gövde dolgusunun deformasyonuna uyum gösterecek esneklikte olmalıdır ve hiçbir bölgesinde gerilme birikimi olmamalıdır.

İyi sıkıştırılmayan bölgelerde dolgunun çökmelerinden dolayı kaplama yerel olarak taşıyıcı olarak çalışır ve çatlaklar ortaya çıkabilir.

Beton kaplama kalınlığının saptanması için çeşitli ülkelerde değişik formüller kullanılmıştır.

Avustralya

t= kaplama kalınlığı (m)
h= su yükü (m)
t= 0.3+0.002 h

Güney Amerika
T= 0.3+0.005 h

Romanya
T= 0.3+0.004 h

Kalınlık tayin edilirken göz önünde bulundurulması gereken en önemli hususlar tabii ki betonun geçirimsizliği ve dış tesirlere dayanıklılığı olacaktır.

Kaplama kalınlığını baraj kretinden beton yastığa kadar artırarak projelendirmek de mümkündür.

Beton kaplamada kullanılacak betonarme demiri, beton kesitinin %0.5 ile %0.8'i kadar olmalıdır.

Demir teçhizatın asıl amacı, oluşacak olası çatlakları, kılcal çatlaklar şeklinde yüzeye yayması ve termal-rötre gerilmelerini almasıdır.

Betonarme demirleri her iki yönde düzenlenir ve derzlerde kesilmez. Genellikle demir, plakların ortasında yer alır. 40-50 cm kalınlıktaki plaklarda ise daha ziyade yüzeye yakın yerleştirilmesi termal gerilimleri alması bakımından uygun olacaktır.

Memba beton kaplamalı barajlar sağlam temel kayası üzerine veya nehir taban alüvyonunun kalın olması halinde ise tesviye ve sıkıştırma işlemlerinden sonra alüvyon üzerine oturtulurlar.(Şekil 5)

Beton yastık perde ve konsolidasyonlarının yapılmasında başlık betonu olarak görev yapar. Perimetrik olarak memba şev eteğinde yer alır.

Beton kaplamanın son bulduğu bu beton blok altındaki temel kayasına ankraj demirleri ile bağlanır.(Şekil 6)

Beton yastığın altındaki geçirimsizlik perdesinin, rezervuar dolduktan sonra ilave enjeksiyonlar ile takviye edilmesi ihtimali olan durumlarda burada ayrıca bir enjeksiyon galerisi de öngörülebilir.

Memba Şevi Asfalt Kaplamalı Barajlar :

Memba şevi asfalt kaplamalı dolgu barajlar prensip bakımından beton kaplamalı gövdelere benzer, fakat asfalt kaplamaları esnekliklerinden dolayı kırılmalara karşı betondan daha fazla tahammül gösterir.

Bu tipteki baraj gövdelerinin kaplamalarından beklenen özellikler aşağıda sayılmıştır.

- Seçilen şev eğiminde stabilitesinin yeterli olması
- Dayanıklılığı
- Geçirimsizliği
- Su basıncına, dalga tesirine dayanıklı olması
- Hisrostatik alt basınca mukavemet gösterebilmesi
- Kaplama arkasındaki dolgunun rahatça drene olabilme kabiliyetinin olması
- Dolgunun yerel deformasyonlarına karşı, dayanım ve elastikiyeti ile uyum gösterebilmesi

Son yıllarda, yükseklikleri 100 metreyi aşan memba şevi asfalt kaplamalı barajlar inşa edilmiştir.

Bu barajların memba şev eğimleri gövdede kullanılan dolgu malzemesinin özelliklerine göre 1/1 ile 1/2.5 değerleri arasında seçilmiştir.

Memba şev kaplamalarında ise değişik uygulamalar yapılmıştır.

Genel olarak üzeri bitum ile kaplanmış gözenekli bir asfalt tabaka veya birden fazla asfalt tabakadan oluşmuş bir kaplama sistemi olarak dizayn edilebilirler.(Şekil 7 )

Yaklaşık olarak 42 m yüksekliğindeki asfalt kaplamalı gövdenin derin nehir alüvyonu üzerine oturacağı düşünülmüştür.

II. Beton Barajlar :

Beton baraj gövdeleri, küçük ve zemine fazla basınç vermeyen regülatör tipi tesislerin dışında, gevşek zemin ve ayrışmış kaya kazılıp alındıktan sonra daima yeterli taşıma gücüne sahip sağlam kaya zemin üzerinde inşa edilirler. Beton barajların en önemli avantajı, dolusavak, enerji sualma, dipsavak vs. gibi diğer yapıların gövde üzerinde yer alabilmesidir.

Aks yerindeki mevcut şartlara göre beton ağırlık veya beton kemer tipinde bir gövde seçilebilir.

Beton baraj gövde tipinin seçilebilmesi için en önemli faktörlerden biri de ekonomik bulunmuş olmasıdır.

a) Beton Ağırlık Baraj Gövdeleri :

Beton ağırlık baraj gövdeleri, başta baraj gölünden kaynaklanan su yükünü ve diğer çeşitli ikincil yükleri kendi ağırlığı ile karşılayarak temele aktaran yapılardır. İstinat duvarı gibi çalışan bu yapılar dolu gövdeli veya boşluklu bloklardan veya araları kapatılmış payandalardan oluşur.

Dolu Gövdeli Ağırlık Barajları:

Bu tipteki barajlar gövdenin büyüklüğüne uygun olarak boyutlandırılmış 10 ile 20 metre genişliğinde trapez kesitli beton blokların yanyana getirilmesi sureti ile projelendirilirler.

Gövde genel olarak doğrulsal bir aks üzerine oturur, fakat estetik yönden veya özel bir amaçla aksa kemer formu da verilebilir.

Kemer şeklindeki tasarımlarda, vadi yamaçlarına kemerlenmeden dolayı yük aktarılmadığı varsayılır.

Blok genişlikleri 20 metreyi geçmemelidir, zira bu genişlik aşıldığı takdirde termal çatlakların ortaya çıkması mümkündür.

Geniş olarak boyutlandırılan bloklarda, beton ısısının kontrolu zorlaşarak ekonomik olmayan bir durum ortaya çıkar.

Derzleri oluşturan blok yüzlerinden birisi diğerinin yer yer içine geçecek şekilde, dişli olarak şekillendirilirse de son yıllarda bu uygulamadan vazgeçilme eğilimi vardır.

Blok derzleri su tutucu lastik veya PVC bantlar ile membada ve mansapta kapatılmıştır.

Derzler, beton ısısı ve rötre büzülmeleri normal duruma gelince, çimento veya kimyasal maddeler enjekte edilmek sureti ile doldurulur.
Gövde yüzleri bazı amaçlarla değişken eğimli olarak da düzenlenebilir. (Şekil III-8)

Payandalı ve Boşluklu Beton Gövdeler :

Bu tip gövdeler, beton ağırlık barajlarının özel şekli olup, hemen hemen aynı statik prensiplere göre çalışır. Yan yana sıralanmış payandaların memba yüzleri genişletilmek sureti ile veya araları plak, kemer vs. gibi elemanlarla kapatılarak süreklilik sağlanmıştır.(Şekil -9).

Dolu gövdeli ağırlık baraj gövdelerine kıyasla daha geniş vadilerde ekonomik olabilrlerse de yükseklikleri sınırlıdır. Genellikle 150 m ye kadar olan yüksekliklerde uygulanmışlardar. Beton malzeme kullanımı az, fakat kalıp ve işçilik maliyeti fazladır.

Memba yüzleri eğimli olarak projelendirilirler.

Derivasyon geçişlerinin payanda aralarında bırakılan geçici orifislerden yapılabilme avantajları vardır.

Boşluklu ağırlık barajı deyimi, payandaların arasındaki aralık tamamen kapalı olduğu takdirde kullanılır.

Serme Beton Barajlar :

Serme beton barajlar (RCCD-Roller Compacted Concrete Dams) oldukça düşük oranda karışım suyu ve çimento içeren özel bir beton türünün, tabakalar halinde yerine serilerek sıkıştırılması sureti ile inşa edilen yapılardır.

Bu tip barajlarda gövde maliyeti ve inşa süresi 2/3 oranında azaltılabilir.

Gövdenin memba ve mansap yüzleri kalıp yerine kullanılan prefabrik beton paneller ile kapatıldıktan sonra arası tabakalar halinde serme beton ile doldurulur. Paneller, serme beton içersine çelik çubuklar ile ankre edilir.

Eğimin 1 düşey 0.8 yataydan daha dik istenmediği durumlarda yerinde dökülen kabuk betonları yardımı ile kalıp kullanılmadan da mansap yüzü oluşturulabilir.

İhtiyaca göre, gövdenin bazı bölümleri dolusavak, sualma yapılarının bazı bölgelerinde normal beton kullanılabilir.

Serme betonun nihai mukavemeti en az normal beton düzeyinde olmasına rağmen maliyeti çok düşüktür.

b) Beton Kemer Baraj Gövdeleri :

Kemer barajlar, memba yönünde verilmiş kemer formundan yararlanarak üzerine gelen yükleri, kemer etkisi ile büyük ölçüde yamaçlara aktaran yapılardır. Her ne kadar gövde münferit bloklar halinde inşa edilirse de, aradaki derzlerin enjeksiyonla doldurulmasından sonra monolitik olarak çalışır.(EK III-3)

Genel bir sınıflandırma yapılır ise, kemer barajlar aşağıda belirtilen üç tipte projelendirilirler.

- Kemer ağırlık gövdeler
- Silindirik gövdeler
- İki eğrilikli gövdeler

Kemer ağırlık barajları enkesit yönünden ağırlık barajlarına benzer fakat baraj aksı eğrisel olup, mansap yüzü daha dik eğimlidir.

Diğer tipteki kemer barajlara göre, kendi ağırlıkları ile üzerine gelen yüklerin temele aktarılması daha önemli rol oynar.

Silindirik barajların eksen yarı çapları sabittir. Gövde kalınlığı temelden yukarı doğru azalar.

İki eğrilikli kemer gövdelere ise yatay ve düşey eğrilik verilmiştir. Tabii ki bu sınıflandırmanın altında sabit merkez açılı değişken merkez açılı, sabit yarıçaplı, değişken yarıçaplı, sabit merkezli, değişken merkezli gibi ikinci derecede geometrik özellikler sayılabilir.

Baraj Gövdelerinin Yerleştirilmesinde Göz Önünde Bulundurulması Gereken Önemli Jeolojik Oluşumlar Aşağıda Belirtilmiştir.

a) Baraj aksı membaından mansaba irtibatlı, bertaraf edilmesi zor olan bir yeraltı su yolu bulunmalıdır.

b) Gövde, enjeksiyon perdesi veya diğer metodlarla ıslah edilmesi zor ve masraflı olabilecek geçirimli bir formasyon üzerine zorunlu olmadıkça oturtulmamalıdır.

c) Gerek dolgu, gerekse beton barajların temeli civarında aktif faylar mevcut olmamalıdır.

Küçük aktif olmayan faylar ve çatlaklar dolgu barajlarda önemli olmayabilir, fakat beton ve bilhassa beton kemer barajlarda bunlar zayıf zonlar oluşturdukları için genellikle arzu edilmezler.

Gökçekaya iki eğrilikli kemer barajı buna rağmen sağ ve sol yamaçta oldukça önemli fay sistemleri üzerinde inşaa edilmiş, fakat bu fayların dolgularının önemli miktarda boşaltıp yerine beton doldurulması hem zaman almış, hemde çok masraflı olmuştur.

d) Barajın oturacağı yerde veya civarında gövdeye zarar verebilecek, kaldırılması veya ıslah edilmesi ekonomik görülmeyen, önemli heyelanlı sahalar olmamalıdır.

e) Aks boyunca alınmış jeolojik kesit kazı sınırını belirleyecektir. Jeolojik kesidi mevcut olmayan, sadece topoğrafik duruma göre seçilmiş bir aks yerinde, baraj temeli için uygun olmayan, kazılarak alınması gerekli zemin kitlelerine rastlanabilir.

B) DOLUSAVAK TESİSLER :

I- Giriş :

Dolusavak deyimi ile, su yapılarında, suyu menbadan mansaba geçiren yapımlar anlatılmaktadır. Bunlar barajların birer parçası olabildiği gibi bağlamaların da gövdelerinin şekillendirilmesinde kullanılmıştır. Bu kadar yaygın olmalarına rağmen rasyonel etüdleri ancak son senelerde yapılabilmiştir.

Dolusavakların incelenmesi çok yönlüdür. İlk çözümlenmesi gerekli problem asal su yapısındaki konumlarıdır. Bundan sonra hidrolik hesapları ve ve nihayet statik hesapları gelir. Savağı teşkil etmesi için kullanılması gerekli malzemenin seçimi de ayrı bir problem oluşturur. Sonuçta varılacak çözüm, mevcut çözümler arasındaki, gerek malzeme gerekse hidrolik bakımdan en elverişlisi olmalıdır. Yanı yapım, en az parayı sarfederek proje debisini emniyetle geçirebilen tesis tarifine uygun bulunmalıdır.

2-Değişik Dolusavak Tipleri :

2.1. Serbest Akışlı Dolulusavaklar :

2.1.1 - Geometrik sınıflandırma
1- Doğrusal eşikler
2- Özel şekilli eşikler

2.1.2- Profile göre sınıflandırma

1- Creager profilli savaklar
2- 2. nci dereceden parasol profilli savaklar
3- 3. ncü dereceden parabol profilli savaklar
4- Karışık profilli savaklar
5- Basık profilli savaklar
6- Serbest düşüler, kalın eşikli savaklar

2.1.3- Yan savaklar
2.1.4- Kuyulu savaklar
2.1.5- Sifonlu savaklar
2.1.6- Menfezler savaklar
2.1.7- Tehlike savakları

2.2. Kapaklı dolusavaklar :

2.2.1- Kirişli kapamalar
2.2.2- Yassı kapaklı savaklar
2.2.3- Eğrisel kapaklı dolusavaklar

3. Dolusavakları Meydana Getiren Elemanlar :

Dolusavakları meydana getiren elemanların sayısı dörttür.

1. yaklaşım kanalı,
2. kabartma gövdesi,
3. mansap kanalı ve
4. suyu yatağa veren tesisler.

3.1. Yaklaşım kanalı :

Suyu savak yapısına iletmek için kullanılır. Bazı yapımlarda dolusavak baraj gövdesi üzerindedir ve su ile doğrudan doğruya temastadır. Dolayısıyle yaklaşım kanalına ihtiyaç kalmaz. Yaklaşım kanalının projelendirilmesinde dikkat edilmesi gerekli hususlar şunlardır:

Baraj gölünden kanala giriş :

Giriş ağzının tertibinin önemini iki noktada vurgulamak gereklidir.

1. Yük kayıplarının azaltılması ve
2. Kanal içinde düzenli bir akımın elde edilmesi.

Yaklaşım kanalı güzergahı:

Kanal güzergahı barajın konumu ile yakından ilgilidir

Yaklaşım kanalındaki akımın max. hızı:

Kanal içinde yük kayıplarını ve oyulmaları önlemek için 4.5-5.0 m/sn olmalıdır.

3.2. Kabartma gövdesi :

Su alma yapısının anahtar mevkiinde bulunur. Kabartma gövdesi değişik organlardan kuruludur. Bunlar aşağıda sırasiyle tarif edilecektir.

a. Yan duvarlar :

Savak bir yaklaşım kanalı içine oturtulmuş ise kanal ile savak arasındaki geçişi sağlamak için tertip edilir. Bu duvarlar doğrusal olabileceği gibi eğrisel de inşa olunabilir.

b. Kenar ayaklar :

Savak bir yaklaşım kanalının içine oturtulmamış ise bu takdirde yan duvarların yerini kenar ayaklar alır.

c. Dolusavak gövdesi :

Suya hız vererek mansaba aktaran yapıdır. Yaklaşım kanalı içine yerleştirilebileceği ğibi
baraj gövdesi içinede oturtulabilir.

d. Orta ayaklar :

Kapaklı dolusavaklar da kapakların yuvalandıkları tesislerdir. Kuvvetler bunlar yardımıyle temellere aktarılır. Orta ayakların açıklıkları ve geometrik şekilleri kapak geometrisine ve akımın hidrolik özelliklerine bağlıdır.

d. Servis köprüsü :

Orta ayaklar üzerine oturtulan bir tabliyeden ibarettir. Burada kaldırma tesisatı bulunur. Bazı hallerde servis köprüsünün yanında bir de yol köprüsü bulunur.

e. Dolusavak kapakları :

Bu kapaklar dolusavağın asal bir elemanıdır. Kaldırma tertibatının el ile hareket edeni olduğu gibi elektrik kumandalı veya otomatik olanları da vardır. Dolusavaklarda kullanılanlar daha ziyade radyal kapaklar, vagon veya kaydırmalı yassı kapaklardır. Bağlamalarda daha çeşitli kapaklara gidilmiş ve bunlar uygulama alanı da bulmuştur.

3.3. Dolusavak mansap kanalı :

Savak yardımıyle mansaba geçirilen su, ya doğrudan doğruya akarsu yatağına iade edilir veya bir kanal aracılığı ile daha uzaklara götürülür. Dolusavağın baraj gövdesi üzerinde olması halinde birinci çözüm kullanılır. Toprak veya kaya dolgu barajlarda ikinci çözüme gidilmektedir.

3.4. Suyu akarsu yatağına veren yapılar :

Bunlar ikiye ayrılabilir :

1. Suyu akarsu düzeyine indiren yapılar ve
2. Suyu sıçratan yapılar

Suyu akarsu düzeyine indiren yapılar bilindiği gibi düşü havuzlarıdır. Bunlar da çeşitlidir. Bir kısmı düz eşikli bir kısmı ise dişli yapılmaktadır.

Suyu akarsu düzeyine sıçratarak indiren yapılar genellikle sıçratma uçları ismi altında tanımlanır. Bunlar basit sıçratma uçları, yansıtıcılar ve su napını buran ve yayan sıçratma uçları olarak üçe ayrılabilir.

C) DERİVASYON TESİSLERİ:

Derivasyon, baraj inşaat alanının kuru tutulabilmesi için akarsu güzergahının geçici olarak değiştirilmesidir. Genellikle batardolar ve derivasyon tünelinden ibaret yapılardır.

Batardolar baraj gövdesinin küçültülmüşü gibidir. Memba batardosu suyun baraj inşaatına girmesini önlediği gibi derivasyon tünelinden çıkan suyun inşaat alanına girmesini önler.

Derivasyon tüneli, suyu dağın içinde ileten çoğunlukla dairesel bazen de atnalı kesitinde yapıdır. Bu yapı açıkta yapılırsa kondüvi denir. Derivasyon aşamaları (EK III-4)'de gösterilmiştir.

D) DİPSAVAK TESİSLERİ:

Barajlarda depolanan suyu mansaba vanalar vasıtasıyla, kontrollu olarak veren tesistir.

Genellikle dipsavak aşağıdaki yapılardan meydana gelir.

1. Su alma yapısı - Baraj gölünden, tek veya değişik seviyelerden su alabilen yapıdır.
2. Memba tüneli (Kondüvisi) - Su alma yapısı vasıtasıyla alınan suyu ileten yapıdır.
3. Tehlike vanası ve tıkacı - Cebri boru veya ayar vanasında tamirat gerektiğinde suyu kesen vanadır.
4. Cebri boru - Tehlike vanası ile ayar vanası arasında suyu ileten çelik borudur.
5. Ayar vanası ve ayar vana odası - İstenilen su miktarına göre ayar yapan vanadır.
6. Enerji kırıcı tesis - Suyun enerjisini alarak döküldüğü yere ve çevresine zarar vermesini önleyen yapıdır.

E)ENERJİ İLETİM TESİSLERİ:

I- Su Alma Yapısı (Intake) :

1. Tanımı :

Bir hidroelektrik tesiste, enerji amacı için kullanılacak suyun kaynağından alınarak iletim (isale) kanalı, konduvi, kuvvet tüneli veya cebri boruya geçişini sağlayan yapıya "su alma yapısı" denir.

Su alma yapıları, su alınacak yerin nehir, dere, sulama kanalı veya rezervuar (baraj) olacağına göre değişik özellikler gösterir. Bununla beraber su alma yapılarının fonksiyonları bakımından müşterek özellikleri vardır. Bu özellikler genellikle şunlardır

a) Bir su alma yapısı, bağlandığı iletim yapısına (iletim kanalı, kuvvet tüneli, kondüvi veya cebri boru) gerekli suyu kontrollu olarak (istenilen ayarda) verebilmelidir.

b) İstenilen suyu sedimentten (silt, kum, çakıl gibi) ve yüzer haldeki türbine kadar gidebilecek zararlı maddelerden (tomruk, kütük, buz v.b.) arıtarak verebilmelidir.

c) En az düşü kaybı ile çalışacak şekilde ve ekonomik olarak projelendirilmiş olmalı ve belirtilen ömrü süresince işlevlerini yerine getirebilmelidir.

2. Tipleri :

Barajlı santralların su alma yapıları şu tiplerde olabilir :

a) Kule Tipi Su Alma Yapısı :

Su alma yapısı, rezervuar kenarından epeyce içerlerde yapılmak zorunda ise kule tipi seçilebilir. Ancak, kuleye ulaşım bir köprü vasıtası ile olacaksa köprü maliyeti çok iyi hesaplanmalıdır. Aksi halde çok pahalı bir su alma yapısı olabilir, bu takdirde diğer tiplerden birini seçmek daha iyi olur.

b) Şaftlı Su Alma Yapısı :

Su alma yapısı ile rezervuar kenarı arası pek uzak değilse, kapak şaftı açılacak zemin sağlam kaya ise ve kapak şaftı ile su alma yapısı arasındaki tünelde veya giriş yapısında, ömrü içinde bir arıza beklenmiyorsa veya dalgıç yardımı ile gerektiğinde batardo kapağı çalıştırılabilecekse bu sisteme gidilebilir. Bununla beraber, arıza halinde rezervuar su seviyesini su alma yapısı alt kotuna indirecek bir dipsavak sistemi yoksa kesinlikle bu tip kullanılmamalıdır. Hasan Uğurlu HES su alma yapısı bu tipte yapılmış ve buna bakarak bir iki proje daha bu tipe çevrilmiştir. Fakat, su alma yapısı ile şaft arasındaki tünelde bir arıza çözülmesi son derece güç ve pahalı sorunlar getirebilir.

c) Kaya Yamaca Dayalı, Düşey veya Eğik Kapaklı Su Alma Yapısı :

Yeri iyi seçilmek şartı ile en iyi ve ençok kullanılabilecek tip budur. İlk yatırım biraz fazla olursa da (bazı hallerde) hiçbir sorun getirmeyecek bir tiptir. Bu tip tercih edilmelidir.

d) Vana odalı batık su alma yapısı

e) Dipten alışlı (düşey şaft) tipi su alma yapısı. Orta düşülü santrallarda kullanılabilecek bir tiptir.

f) Beton baraj içine yapılan su alma yapısı.

2. Tüneller :

2.1- Tünellerin Sınıflandırılması :

Tüneller, iç basınç ihtiva edip etmediklerine göre basınçlı ve basınçsız tüneller diye ikiye ayrılır.

a) Basınçsız Tüneller : Demiryolu ve karayolu tünelleri, servis tünelleri, metrolar, maden ocağı tünelleri iç basınç ihtiva etmezler. Kanal vazifesi gören tünellerde bu gruba dahildir. Burada iç basınçsız tüneller üzerinde durulmayacaktır.

b) Basınçlı Tüneller : Enerji maksatlı tüneller bu gruba girer. Burada bu tip tüneller anlatılacaktır. Tünel projesi iç içe iki daire çizip birde boy kesit göstermekten ibaret değildir. İyi bir tünel projesi hazırlayabilmek için tünel açma tekniğini, tünel içinde çalışacak makinaların özelliğini, tünelin içinden geçeceği jeolojik formasyonları, iksa ve kalıp sistemlerini ve en son olarak tünelde oluşacak yükleri ve tünel kaplamasının bu yükler altındaki davranışını ve nihayet yapılacak olan projenin bütün fonksiyonlarını çok iyi bilmek lazımdır.

Basınçlı tüneller 3 gruba ayrılabilir :

a) Alçak basınçlı tüneller : H <5 m
b) Orta basınçlı tüneller : 5< H <100 m
c) Yüksek basınçlı tüneller : H >100 m

H = Tünelde iç basıncı oluşturan su yüksekliği

Tüneller, kaplamalı veya kaplamasız olabilir. Tünelde kaplamanın fonksiyonu yük taşımaz, sızdırmazlığı sağlamak ve düzgün bir yüzey sağlayarak sürtünme kayıplarını azaltmaktır.

Tüneller, kaplamalı veya kaplamasız olabilir. Tünelde kaplamanın fonksiyonu yük taşımak, sızdırmazlığı sağlamak ve düzgün bir yüzey sağlayarak sürtünme kayıplarını azaltmaktır.

Alçak basınçlı tünellerde kaplamaya gerek olmayabilir. Bilhassa tünel sağlam bir kaya formasyondan geçiyor ise sadece su kaçabilecek çatlakları kapatmak ve gerekli ise sadece şotkrit yapmak yeterlidir.

Orta basınçlı tünellerde su sızdırmazlığını temin için ince demirsiz bir beton kaplama yeterli olabilir. Zemin sağlam kaya değilse kaplama yapılmalıdır. Hatta iç basınç arttıkça çatlaklar büyür ve su kaçağına enjeksiyon bile yeterli olmayabilir.

Eğer çevredeki kaya, kaplamanın radyal genleşmesine müsaade ediyorsa ve bu genleşme, betonun taşıma gücündeki uzamasını geçiyorsa betonda çatlaklar oluşur. Bu takdirde (bütün iç basıncı alacak kadar) kaplama içine betonarme teçhizat konur ve enjeksiyona gerek kalmayabilir. Eğer iç basıncın bir kısmını kayanın taşıması isteniyorsa bu takdirde, kaplama ile kaya arasındaki boşluğa enjeksiyon yapılması gereklidir.

Yüksek basınçlı tünellerde, grobeton kaplama ve hatta betonarme kaplama çatlamayı önleyemez. Bu takdirdeğ tünelde çelik kaplama uygulanır. İç basıncın tamamını çelik kaplama alacaksa, çeliğin akma gerilmesine göre hesap yapılabilir.

2.2. Tünel Tipleri, Ebatları, Hızları :

Tünel Kesitleri :

Tünel tipleri (Şekil:.....)'da verilmiştir. Bu standart tünel kesitlerine ait her türlü yüke göre gerilme analizleri yapılmıştır. (Şekil:..... altındaki Not'a bakınız.)

Tünel Boyutları :

Tünel kazısında ve taşımada kullanılacak olan makinalar tünel içinde rahatça çalışabilmeli, daha büyük kesitteki tüneller için bir ekonomik kesit hesabı yapılmalıdır. Minimum tünel boyutu 2,5x2,5 m olarak verilmiştir. Amerika gibi işçi ücretleri yüksek olan bir ülkede, sağlam kayada açılacak kaplamasız bir tünelde 4,25-4,50m çaplı tünel ekonomik olmaktadır. Bazen içinde makinaların rahatça çalışacağı kesitte bir tünel, daha küçük kesitte ve fakat makinaların çalışırken zorlanacağı bir tünelden daha ekonomik olmaktadır.

Tünel Hızları :

Tünelde yüksek hız, inşaat maliyetlerini düşürür, fakat düşü kaybını arttırır. Bu ise tünelin gayri ekonomik olmasına yol açar. Onun için mutlaka tünel ekonomik kesit analizi yapılmalıdır. Bununla beraber ilk çalışmalar için şu hızlar kullanılabilir.

-Kaplamasız kaba kaya yüzeyler için : 1,0-2,0 m/sn
-Biraz düzeltilmiş kaya yüzeyler için : 1,5-3,0 m/sn
-Beton kaplamalı yüzeyler için : 2,0-4,0 m/sn
-Çelik kaplamalı yüzeyler için : 2,5-7,0 m/sn

Bu değerler, suyun aşındırıcı sürüntü maddesi taşımadığına göredir. Fazla sürüntü maddesi varsa, kaplamalı bile olsa 2,0-2,5 m/sn hız geçilmemelidir.

İSTİKŞAF (ÖN İNCELEME) ÇALIŞMALARI

1. Genel

İstikşaf çalışmaları, belirlenen bir amaca yönelik olarak daha önce incelenmemiş olan bir yörenin, bu amaç doğrultusunda araştırılması için yapılan ilk çalışmalardır. Bu evrede elde edilen bilgiler, genel bir nitelik taşır ve daha sonraki çalışma evresi için bir temel oluşturur. Bununla birlikte, bu evre, yörenin düşünülen yapıya uygun olup olmadığının, daha ayrıntılı araştırmalara girilip girilmemesinin karar verildiği evre olması açısından önemli bir evredir. İstikşaf çalışmaları sırasında, yörede düşünülen yapı ya da yapıları ilgilendiren sorunlar bütün yanları ile genel olarak değerlendirilir ve belirleyici olan noktaları saptanmaya çalışılır. Bir yapıyı doğrudan etkileyecek noktaların öncelikle araştırılması istenerek, olumsuzluk durumunun ortaya çıkarılması sağlanabilir ve böylece, istikşafı izleyen çalışma evresine geçmekle olabilecek gereksiz harcamalardan kaçınılmış olur.

İstikşaf çalışmaları; ön çalışmalar, arazi çalışmaları ve arazi dönüşü çalışmalar olmak üzere üç aşamada gerçekleştirilir. Bunlardan, ön çalışmalar ve arazi dönüşü çalışmaları, "büro çalışmaları" şeklinde de adlandırabiliriz.

Ön çalışmalar; araziye çıkmadan önce yerine getirilmesi gereken çalışmalardır. İstikşafı yapılacak yöre, genellikle özellikleri önceden bilinmeyen ya da az bilinen bir yöredir. Bu nedenle, o yörede daha önce değişik amaçlarla yapılan çalışmaların dokümanları bulunmaya çalışılır ve bu dokümanlardaki ilgili noktalar kaydedilir. Elde edilen bilgilerle, istikşafı yapılan yörenin ön bir değerlendirilmesi yapılır ve öncelikle ele alınması gereken yerler saptanır. Ön çalışmalarda; yöreye ilişkin ne kadar doküman sağlanırsa, yapılacak ön değerlendirmeler de, o denli sağlıklı olur. Ön çalışmaların tamamlanmasından sonra, araziye çıkılır.

Arazi çalışmaları; ön çalışmalar aşamasında yapılan değerlendirmelerin arazide denetlenmesiyle başlar. Gerekli düzeltmeler yapılır ve yeni olgular kaydedilir. Arazi çalışmaları ilk gözlemlere göre, yörenin amaca uygun olup olmadığının muayyen seviyede değerlendirilmesi ve belirlenmesiyle sonuçlandırılır. Amaca uygun olması durumunda, seçenek ya da seçenekleri saptanır ve araziden dönülür.

Arazi dönüşündeki çalışmalarda; bu aşamaya kadar yapılan çalışmalar bir rapor şeklinde toplanır. Bu raporda, yörenin özelliklerinin bir değerlendirilmesi yapılır, amaca uygun bulunması durumunda, seçenek ya da seçeneklerin genel özellikleri belirtilir ve ilerdeki çalışmalar için öneriler getirilir.

2. EİE'deki İstikşaf Çalışmaları

EİE'ce yürütülen çalışmalar genel olarak, Ülkemizin hidroelektrik potansiyelinin değerlendirilmesi amacına yöneliktir. Bu amaçla yürütülen çalışmaların temel hedefi, baraj ve HES ile nehir tipi santrallardir. Baraj ve HES'lar ile nehir tipi santrallar gibi yapıların ortaya çıkarılması, bir dizi çalışma evresinden sonra gerçekleşir.

Baraj ve HES'lar ile nehir tipi santrallar gibi yapıların ortaya çıkarılabilmesi için izlenen çalışma evrelerinin ilki, istikşaf çalışmaları evresidir. Burada İdaremizde yapılan istikşaf çalışmalarına ilişkin görüşler belirtilecektir.

İdaremizde, barajlar ve nehir tipi santraller konusundaki istikşaf çalışmaları inşaat, jeoloji ve hidroloji mühendislerinin ortaklaşa yürüttükleri çalışmalarla yapılmaktadır. En genel anlamda, inşaat mühendisleri yapıların tasarım ve planlanmasından, jeoloji mühendisleri ise bu yapıların tamamlayıcı unsurlarının üzerine oturacağı zeminin çeşitli özelliklerinden ve hidroloji mühendisleri de hidroloji ile ilgili çalışmadan sorumludurlar.

Yukarıda da belirtildiği gibi istikşaf çalışmaları :

1- Ön çalışmalar
2- Arazi çalışmaları
3- Arazi dönüşü çalışmalar (Rapor tanzimi çalışmaları)

olmak üzere üç evrede yapılır.

2.1 Ön Çalışmalar

Herhangi bir akarsu havzasındaki hidroelektrik potansiyelinin değerlendirilmesi düşünüldüğünde, bu konuda yapılacak istikşaf çalışmaları için ön çalışmalara başlanır. Hidroloji ve inşaat mühendisleri, başlangıçta hidrolojik veriler ve çeşitli konularda literatür çalışması yaparlar ve ön tasarım için gerekli verileri toplarlar. Haritalardan boykesitler ve planlar çıkararak bu verilerin bir değerlendirilmesini yaparlar ve havzada düşünülebilecek baraj ve/veya nehir tipi santral seçeneklerini belirlerler. Bu maksatla; akarsu üzerindeki akım rasat istasyonları ölçülerinden akarsuyun mühtelif (gerekli) yerlerindeki hidrolojik verileri tesbit edilir. Akarsuyun boykesit ve plan durumuna göre muhtelif uygun baraj yerleri, tünel güzergahı ve nehir tipi santral imkanları araştırılır, bunlar boykesitler ve planlar üzerine işaretlenir ve muhtelif seçenekler tasarlanır. Arazi çalışmaları için ön bilgiler elde edilir, arazi çalışmalarının nasıl yapılacağı planlanır.

Jeoloji mühendisleri; ön çalışmalara, bölgede daha önce değişik amaçlarla yapılan ve akarsu havzasını da kapsayan incelemelere ilişkin dokümanları bulmaya çalışmakla başlarlar. Bu dokümanlar; bölgede yapılan jeolojik incelemelere ait raporlar, jeoloji haritaları, hava fotoğrafları, sondaj logları, hidrojeoloji raporları, depremlilik raporları v.b. gibi dokümanlardır. Jeoloji mühendisi bu dokümanlardan, akarsu havzasının içinde bulunduğu yörenin; jeoloji haritasını, birimlerin stratigrafik dizilimini, kayaçların litolojik özelliklerini, yörenin yapısal durumunu, depremliliğini , v.b. gibi özelliklerini belirlemeye çalışır.

Ön çalışmalar aşamasında elde edilen bilgilerle, jeoloji mühendisi, akarsu havzasında bulunan birimlerin mühendislik özelliklerinin ön bir değerlendirmesini yapar. Öncelikle birimlerin geçirimlilik, duraylılık ve taşıma gücü gibi özellikleri hakkında, geçmiş deneylere dayanarak, bir düşünce oluşturmaya çalışır.

Literatür çalışmalarını tamamladıktan sonra jeoloji ve inşaat mühendisi bir araya gelir ve havzada düşünülen seçenekleri tartışırlar. Bu seçenekleri jeoloji haritasına geçirerek, baraj yeri ve göl alanının geçirimlilik ve duraylılık konusundaki sorunlarını, ön bilgilerle mevcut bilgilere göre irdelenir. Olumlu ya da olumsuz görüşleri belirlenir. Eğer seçenek nehir tipi santral ise bu yapının; çevirme bendi, çökeltim havuzu, kanal güzergahı, tünel güzergahı, biriktirme havuzu varsa yükleme odası veya denge bacası, cebri boru güzergahı ve santral yeri ile bunların üzerinde yer alacağı birimlerin, mühendislik özellikleri ile yörenin yapısallığı hakkında belirtebildiği kadar görüş belirlenir.

Bu çalışmalar sonucunda; mevcut bilgilere göre uygun görülmeyen seçenekler elenir, kuşkulu olanlar arazide gözlenmek üzere kaydedilir ve bu aşamada kesin olanlar saptanır. Seçenekler son şekliyle hem topografik haritaya hem de jeoloji haritasına geçirilir ve birlikte araziye çıkılır.

Ön çalışmalar aşamasında, istikşafı yapılacak akarsu havzasına ilişkin literatür ve doküman sağlamak, özel bir öneme sahiptir. Ön çalışmalar sonucu elde edilen bilgiler ayrıntılı ise havza hakkında daha sağlıklı kararlar vermek mümkün olur ve gereksiz bazı harcamalardan da kaçınılmış olur.

2.2. Arazi Çalışmaları

Arazi çalışmaları; inşaat ve jeoloji mühendislerince ön çalışmalar aşamasında belirlenen seçeneklerin yerinde görülmesiyle başlar. Eğer seçenek baraj ise; baraj yerinin topografik durumu, geçirimsizlik, yamaçların duraylılığı, baraj yerini oluşturan birim(ler)in diğer mühendislik özellikleri, alüvyon ve yamaç molozu kalınlığı gibi açılardan genel olarak incelenir. Uygun bulunması durumunda, baraj yerini oluşturan birim(ler)in mühendislik özelliklerine ve çevredeki yapı malzemelerinin durumuna bağlı olarak, baraj tipi konusunda ön bir değerlendirme yapılır. Baraj yerinin uygunluğu belirlendikten sonra, santral yeri, dolusavak ve çevirme tünelinin yeri de genel olarak belirlenir. Bunların üzerinde yer alacağı birim(ler)in mühendislik özellikleri irdelenir, problemleri ortaya çıkarılır.

Eğer baraj tünelli düşünülüyorsa ve eldeki bilgilere göre, tünel güzergahı boyunca belirleyici olabilecek bir sorundan kuşkulanılıyorsa, bu sorun yerine gidilerek görülür ve gerekli incelemeler yapılır. Ayrıca, tünelin giriş ve çıkışındaki birimlerin mühendislik özellikleri, yaklaşım galerileri yerleri yerinde görülür ve belirlenir. Doğal olarak, bu durumda santral yeri de baraj yerinden uzakta olacaktır. Santral yeride görülür ve santralın üzerinde yer alacağı birimin mühendislik özellikleri belirlenir. Santral yeri için uygun bir yer bulmak mümkün olmazsa, yer altı santralı alternatifi gözönüne alınır.

Baraj yeri gözlemlerinden sonra, eldeki mevcut bilgilere göre, göl alanında geçirimlilik ve duraylılık gibi konularda kuşku duyulan yerler varsa, oralara gidilir ve durum jeoloji mühendisince incelenir. Bazan bu kuşkular, bu aşamada giderilmeyebilir ve sorun da barajın yapımını direkt etkileyecek bir sorun olabilir. Bu durumda, gerekli notlar jeoloji mühendisince alınır ve bundan sonraki evrede, baraj yerindeki çalışmalara başlamadan önce, öncelikle buranın araştırılması istenebilir ve böylece, olumsuzluk durumunda, gereksiz harcamalardan kaçınılmış olur.
Baraj yeri ve göl alanı konusunda yapılan bu incelemeler sırasında ya da sonrasında, baraj yapımı için gerekli olan yapı malzemelerinin ve çeşitlerinin yerleri genel olarak belirlenir.

Bir akarsu havzasında düşünülen seçenekler, yalnızca baraj ve yalnızca nehir tipi santral konusunda olabileceği gibi, her iki seçeneği de içerebilir. Eğer istikşaf çalışması yapılan akarsu havzasında nehir tipi santral seçeneği de düşünülüyorsa, bu durumda bu yapının unsurları olan çevirme bendi, çökeltim havuzu, kanal güzergahı, tünel güzergahı, yükleme odası, denge bacası, düşünülüyorsa biriktirme havuzu, cebri boru güzergahı ve santral yerinin üzerinde yer alacağı birimlerin mühendislik özelliklerinin incelenmesi söz konusudur. Burada belirtilen unsurların tümü, bir nehir tipi santralda bulunmayabilir. Ancak, çeşitli nehir tipi santrallerde, birinde olmayan unsur diğerinde görülebilir.

Nehir tipi santral konusundaki arazi çalışmaları; çevirme bendinin olduğu yeri incelemekle başlar. Uygun bir su alma yapısının, geniş ve uzun bir çözeltim havuzu yapımına imkan verecek bir topografyaya sahip olması gerekmektedir. Kanal güzergahının heyelanlı olmaması, kanal açılabilecek derecede az eğimli olması, kısa bir kanal boyu ile fazla düşü elde edilecek şekilde nehrin fazla eğimli yerinde olması gerekir. Santral yeri, santral binasının sığacağı kadar bir düzlüğe sahip olması gerekir. Topografya çok dik ise, yer altı santralı düşünülür. Jeoloji mühendisi, bendin üzerinde yer alacağı birimin mühendislik özelliklerini, genel olarak değerlendirir ve su alma yerinde yamaçların duraylı olup olmadığına bakar. Su alma yerinde inşaat mühendislerinin mühendislik jeolojisi açısından karşılaşabilecekleri sorunları, genel olarak çözümler. Çökeltim havuzu ve kanalgüzergahı yerinde görülerek inşaat mühendisine zeminin sorunları kabaca aktarılır. Eğer tünel düşünülüyorsa, tünelin giriş ve çıkışı arazide görülür. Buradaki birimlerin tünelcilik açısından özellikleri genel olarak değerlendirilir ve yamaçların duraylılığı ile moloz durumunun elverişli olup olmadığına bakılır. Bu aşamada tünel güzergahı, genellikle eldeki mevcut bilgilerle değerlendirilir. Ancak bu bilgilerde, tünel açımını doğrudan etkileyecek önemli sorunlardan kuşkulanılıyorsa, bu sorunların yerinde görülmesi gereklidir. Biriktirme havuzu, cebri boru güzergahı ve santral yeri, yerine gidilerek genel olarak incelenir ve bunların üzerinde yer alacağı birimlerin mühendislik özellikleri, ilk gözlemlere dayanılarak belirlenir. Tüm bu gözlemlerden olumlu sonuç alınması durumunda, nehir tipi santral seçeneği, ilk belirlemeler kapsamında kesinlik kazanmış olur.

Ön çalışmalar aşamasında arazide görülmesi belirlenen seçeneklerin, arazi çalışmaları sırasında incelenmesi ve genel bir izlenim elde edilerek, olumlu bulunanların hem topografik hem de jeoloji haritasına geçirilmesi ile arazi çalışmaları tamamlanmış olur. Arazi çalışmalarında belirlenen baraj ve nehir tiplerine ilaveten arazide tesbit edilen yeni imkanlarda incelenir.

2.3 Arazi Dönüşü Çalışmalar

Arazi dönüşü, bu aşamaya kadar yapılan çalışmalar bir rapor şeklinde toplanır. Bu raporda genellikle hidroloji, jeoloji ve inşaat mühendislik konuları bulunur.

Raporun hidroloji bölümünde; bölgenin iklimi, akarsu üzerindeki akım gözlem istasyonları, muhtelif kesitlerdeki su potansiyeli, buharlaşmalar, aylık akımlar, takribi taşkın debileri, takribi sediment miktarları, mümkünse yağış alanı haritası bulunur.

Raporun jeoloji mühendisini ilgilendiren bölümünde, her şeyden önce bir jeoloji haritası bulunmalıdır. Bu harita, ne kadar büyük ölçekli ise o kadar ayrıntılı bilgi verir. Jeoloji haritası, akarsu havzasından daha genişce bir kesimi içerisine almalı ve üzerinde seçenekler gösterilmelidir. Raporun jeoloji kısmında bölgenin genel jeolojisi, birimlerin mühendislik özelliklerinin genel tanıtımı, bölgenin yapısal durumu ve depremliliği ele alınmalıdır. Ayrıca, yapı malzemesi sağlanabilecek alanlarla malzeme cinsleri de genel olarak belirtilmelidir. Bunlara ek olarak, baraj yeri ile göl alanının geçirimlilik ve duraylılık gibi sorunlarının ve nehir tipi santral seçeneğinin üzerinde yer alacağı birimlerin mühendislik özelliklerinin, ön çalışmalar aşamasında elde edilen bilgiler ve arazi gözlemleri ışığında genel bir değerlendirmesi yapılmalıdır. Bu değerlendirmeler sonucu, ilerdeki çalışma evresi için öneriler getirilir.

Raporun genel kısmında; doğal coğrafya, havzanın yeri, sosyal durumu, ulaşım, kısaca ekonomik durum, evvelce yapılmış çalışmalar, gelişmeyi gerektiren nedenler, varsa mevcut tesisleri, varsa kısaca sulama imkanları anlatılır.

Raporun inşaat mühendisliğini ilgilendiren bölümlerinde ise; ön çalışmalar ve arazi çalışmaları sonunda elde edilen bilgiler ve dokümanlar irdelenerek değerlendirilir ve olumlu görülen sonuçlar, projeler, problemleride belirtilerek seçenekler şeklinde anlatılır. Akarsu boykesiti üzerinde, mümkün olabilecek enerji kademe seçenekleri çizilir ve her seçeneğin tesbit edilebilen karakteristikleri belirtilerek kaba bir mukayese de yapılarak rapor sonunda mümkün olursa master planı yapacak gruba bir öneri seçenek bildirilir. Ayrıca istikşaf sonrası araştırmaları için önerilerini bildirir. Raporda, harita durumu müsaitse, her enerji kademesi projesi için basit bir vaziyet planıda çizer ve bu kademelerin mümkünse enterkonnekte sisteme bağlantı şekli hakkındaki görüşünü de bildirir.

Raporda, vaziyet planlarına göre takribi maliyet ve yıllık gelir ve giderleri, (ekonomik analiz-faydalar, giderler) verilir.

Raporun sonunda; önerilen projeler (istikşaf kademesinde) ve problemleri ile yapılması önerilen araştırmalar bildirilir.

İstikşaf çalışmalarında belirlenen hususlar; sadece, kısa sürede temin edilebilen ve genellikle yetersiz olan ön bilgi ve dokümanlara göre yapılan istikşaf seviyesinde değerlendirmeler olup bir sonuç karar ifade etmezler. Bu çalışmalar ileri safha çalışmalara bir temel olup, ileride yapılacak araştırmalara bir başlangıç ve bir basamak teşkil eder ve bir istikamet verir. Bu bakımdan istikşaf çalışmaları; ileride master plan, fizibilite, kesin proje ve yapım işleri safhaları ile meydana gelecek yapıtın, en önemli bir safhasını, temelini tesbit etmektedir. Bu safha çalışmalara ne kadar önem verilir ve sıhhatle ve gerçekci yapılırsa, ileri safhada yapacağımız çalışmalar o nisbette doğru istikamette ve randımanlı olur ve kısa yoldan olumlu sonuçlara varılır.

Rapor sonunda, istikşaf aşamasında enerji hesapları için yapılan örnek bir rezervuar işletme çalışması (Baraj ve nehir tipi HES'ler için ayrı ayrı) ile kurulu güç optimizasyonu tabloları verilmiştir. Ayrıca örnek bir hacim-alan grafiği ile maliyet tahmin tablosu'da gösterilmiştir.

Master Plan Çalışmaları

HAVZA PLANLAMA (MASTER PLAN) ÇALIŞMALARI

1. Genel

Master plan çalışmalarında, bir akarsu havzasında ana kol ve ana kola karışan yan kollar, öncelikle enerji üretimi olmak üzere, varsa bunların sulama, taşkın kontrolu ve su temini gibi faydaları da dikkate alınarak etüd edilerek, en uygun enerji kademeleri meydana çıkarılır ve bir gelişme planı hazırlanır.

Master plan seviyesinde gelişme planı hazırlanırken, o güne kadar yapılmış olan etüt, araştırma ve sondajlardan elde edilen bilgilerden, hidrometrik ve hidrolojik bilgileri içeren raporlardan, diğer verilerden ve bu sözleşme ile ilgili olarak yapılacak ilave araştırma, sondaj ve etütlerden yararlanılarak tasarlanılabilecek (varsa sulama, su temini, taşkın kontrolu v.s. faydaları dikkate alarak) bütün enerji üretim projeleri ele alınır. Tasararlanan projelerin, rezervuarlarının geçirimsizlikleri, yamaç stabiliteleri ve tesis yerlerinin jeoteknik özellikleri incelenerek bunlardan teknik olarak yapılabilir olanlar ve yapılabilir olmayanlar gerekçeleri ile birlikte ortaya konur. Teknik olarak yapılabilir projelerin tasarlanabilecek alternatif tertip tarzlarına (Baraj ve etek santralı, baraj ve tünelli santral, nehir tipi santral, değişken baraj yüksekliği gibi) göre muhtelif alternatif master planlar tasarlanır. Alternatif master planlarda yer alan projelerin, jeoteknik ve topografik özellikleri ve inşaat malzemesi durumu da dikkate alınarak, en uygun görülecek baraj tipine veya tiplerine göre genel vaziyet planları hazırlanır ve yeteri kadar kesit çizilerek, bunlardan çıkarılacak ve master plan seviyesinde etüt için yeterli olacak metrajlara göre hazırlanır (Örneğin bir beton barajda; baraj gövdesi betonu birim fiatı, derz enjeksiyonları, beton içinde inşa edilecek muayene galerileri, her türlü kalıp işleri; baraj kretindeki köprü gibi yapılar için yapılan masraflar keşife dahil edilir). Kamulaştırma, relokasyon ve gerekli ilave yollar ve enterkonnekte şebeke ile bağlantı durumları, inşaat süreleri ve diğer ekonomik faktörler, v.s. gibi hususlar dikkate alınarak, master planlar içinde seçilen projeler, mukayese edilebilir olmaları için aynı ekonomik baza getirilerek; seçilen master plan alternatiflerinde yer alan her projenin değişken baraj yüksekliği ve değişken santral kurulu güçlerine göre ardışık ve/veya münferit rezervuar işletme çalışmaları yapılarak faydaları hesaplanır. Netice olarak yapılacak mukayeseler sonucu en ekonomik ve uygun master plan ve bu master plan içinde yer alan tesisler ile her birinin, master plan seviyesinde ekonomik yapılabilirliliği de gösterilmek sureti ile inşa sıraları belirlenip tavsiye edilir.

Master plan çalışmalarının yürütülmesi sırasında yapılacak olan bilumum jeolojik ve jeofizik etütler, temel araştırmaları, kuvvet tünelleri güzergahı, etütleri, heyelanlarla ilgili araştırmalar, inşaat malzemesi etütleri, laboratuvar deneyleri, rezervuar geçirimsizlik etütleri v.s. gibi jeoteknik etütlere ait toplanmış olan donelerin, yerinde yapılacak incelemelerle değerlendirilmesi ve yapılacak hizmetlere uygulanması maksadıyla gerek halen araştırılmış olan ve araştırmalarına devam edilen baraj ve HES projeleri ile ilgili olan gerekse tasarlanacak yeni master plan alternatiflerinde yer alan yeni projelerle ilgili olarak, baraj, kuvvet tüneli, santral v.s. yerlerde gerekli görülen ilave etüd ve temel araştırmaları yapılır.

Gerek daha önce seçilen ve gerekse sonradan seçilen enerji kademelerine ait tesislerin rezervuarlarının geçirimsizliklerini ve yamaç stabilitelerini, heyelanları, baraj akslarındaki ve etüt edilen kuvvet tünel güzergahlarındaki arazi ve temel şartlarını belirlemek için yapılmış olan jeoteknik etütlerin değerlendirilmesini müteakip teknik olarak yapılabilir projeler, teknik fizibiliteleri gösterilmek sureti ile tesbit edilir. Elimine edilen projelerin eliminasyon sebepleri gerekçeleri ile gösterilir. Bundan sonra, teknik olarak yapılabilir projeler baraj tipi, baraj yüksekliği ve en uygun tertip tarzı bakımından incelenerek, master plan kriterlerine göre mukayeseye esas alınacak projelerin santral kurulu güçleri seçilir. Jeoteknik şartlara ve kurulu güçlere bağlı olarak tünel çap ve sayısı tesbit edilir.Tasarlanabilecek mantıkı bütün alternatif master planlar inşa sıraları da dikkate alınarak mukayese için belirlenerek aynı baza getirilir.

Master planda yer alan tesislerin rezervuarlarına giriş akımları, barajların derivasyon ve dolusavak kapasiteleri tesbit edilerek yapılmış olan hidrografik ve hidrolojik çalışmalar done olarak kullanılır.

Master plan alternatiflerinde yeralan rezervuarların ardışık işletme çalışmaları, baraj yükseklikleri (gereken projelerde) ve santralların kurulu güçleri veya yük faktörleri değiştirilmek sureti ile pek çok sayıda değişkene göre yapılarak, etüt edilen alternatif master planın toplam olarak ve o master planda yer alan santralların her birinin en ekonomik kurulu gücü ve gereken projeler için barajların optimum yükseklikleri tayin edilmiş olur. Tavsiye edilen master plan alternatifi için öncelik sırasına göre rezervuarların hem ardışık hem de münferit olarak nihai işletme çalışmaları yapılır.

Tesbit edilen master plan alternatiflerine dahil her bir ana tesis için master plan seviyesinde yeterli sayıda proje resimleri çizilip bunlardan metrajlar çıkartılarak her tesisin emniyetli tarafta kalmak üzere gerçekçi maliyeti bulunur. Tesislerin inşa süreleri ve sıraları tesislerden meydana gelecek faydalar, zaman faktörü de hesaba alınmak sureti ile alternatifler birbirleri ile mukayese edilebilir şekilde aynı baza irca edilir. Menba projelerinin daha geç inşa edilmelerine göre, mansap projelerine endirek faydaları da dikkate alınır.

Enerjiden başka faydalar ortaya çıkarsa bunlar da değerlendirilerek fayda hesaplarında dikkate alınır.

Master Plan alternatiflerine giren tesislere ait elemanların (baraj, dolusavak, derivasyon, su alma, dipsavak, kuvvet tüneli, denge bacası, cebri boru, santral, santral teçhizatı, şalt sahası v.s. tesisler) projelendirilmeleri sırasında bunların ana ebatları yapılabilirlik etüdü hizmetlerine esas teşkil edecek surette tesbit edilir.

Mukayeseler sonunda en uygun Master Plan ve bu planda yer alan proje kademeleri ayrıca bunların zaman akımı içinde en uygun yapım sıraları tesbit edilmiş olur. Tavsiye edilecek en iyi Master Plan içinde yer alan her kademenin münferit olarak rantabl olduğu veya hangi şartlarla rantabilitesinin bulunduğu gösterilir. Master Plan seviyesinde her kademenin ana boyutlarını ve karakteristiklerini belirleyen projeler tanzim edilir.

2. İlkeler

Master plan seçeneklerinde yeralan projelerin önerilebilmeleri için tesisin teknik ve ekonomik açıdan yapılabilir olması gerekmektedir.

Ancak tek başına ekonomik olmayan bir tesis, akışaşağısındaki tesislerden sağlayacağı faydalarla ekonomik hale geliyorsa bu tesis de önerilebilir.

Master Plan alternatiflerinde yer alan projelerin saptanmasında gözönünde tutulan başlıca ilkeler şunlardır:

1. Tesis teknik olarak yapılabilir olmalıdır,
2. Tesisler ekonomik olmalıdır,
3. Tek başına ekonomik olmayan tesis varsa, akışyukarı ve/veya akışaşağıdaki tesislerden kendine iletilecek faydalarla birlikte ekonomik olmalıdır;
4. Tesisin inşaatı kolay, işletmeye açılması çabuk olmalıdır.
5. Tek proje, birkaç projenin yerini alabiliyor ve ekonomileri eşit sonuç veriyor ise tek proje tercih edilmelidir.
6. Birbirlerinin alternatifi olan projelerde, ekonomilerin eşit olması halinde üretimi fazla olan proje seçilmelidir.
7. Her tesis, aynı proje kriterleri ile incelenmeli ve mukayeseler aynı bazda yapılmalıdır.

Master plan serisini oluşturan her proje ile bu projelerin alternatifleri için düşünülen eksenlerde topografik ve jeolojik koşullarla yapı malzemesi imkanları da gözönüne alınarak baraj tipleri tesbit edilir.

Tesbit edilen baraj tipleri için her tesisin yerleşim plan ve kesitleri çizilir. Her tesisin parasal değerleri, birim fiyatlar kullanılarak yerleşim plan ve kesitleri üzerinden yapılan metraj ve keşifler ile bulunur. Her tesisin üretim kapasiteleri de, işletme çalışmaları ile bulunarak enerji faydaları ile yıllık gelirleri hesap edilir. Böylece projenin rantabilitesi ortaya çıkarılır.

Belirlenen formülasyonda projenin fayda-masraf oranı (rantabilite)1'den büyük olmalıdır. Alternatiflerin karşılaştırılmasında faydaların eşit olması durumunda en büyük rantabiliteyi veren, faydaların farklı olması durumunda ise en büyük net faydayı (fayda-masraf farkı) veren formülasyon seçilmelidir.

3. Havza Planlama Düzeyinde Projelendirme Kriterleri

3-1. Giriş

Amaç, münferit bir baraj yerinin seçimi olmayıp, bir havzanın enerji üretimine yönelik geliştirilmesi söz konusu ise, istikşaf safhasında mümkün görülen ve master plan safhasında seçilmiş olan formülasyona uygun şekilde düzenlenmiş tesis yerlerinin nihai konumlarının fizibilite çalışmalarında ekonomik ve teknik özellikleri ile birlikte araştırılması gerekir. Bu araştırma sonucunda tesisler öyle projelendirilmelidir ki, kesin projelerin hazırlanması sırasında detay revizyonların dışında, büyük proje değişimleri ortaya çıkmasın.

Bu bakımdan master plan seviyesindeki projelendirme çalışmalarında olası bütün alternatifler jeolojik ve hidrojeolojik verilere dayanarak incelenmeli ve yapı yerlerinden alınan kesitlerden yararlanarak kabaca da olsa maliyet karşılaştırmaları yapılmalıdır.

Proje çalışmalarına başlamadan önce mevcut veriler toplanmalı ve eksik bilgilerin bulunup bulunmadığı dikkatle araştırılmalıdır. Eğer sağlıklı bir çalışma yapılmasına engel teşkil edebilecek bir eksiklik ortaya çıkarsa, ilave araştırmaların yapılması istenmelidir.

Malzeme Araştırmaları

Tasarlanan baraj tipinin seçimini yapabilmek için gövdede kullanılması düşünülen malzemenin yeterli miktarda, ekonomik mesafeler içerisinde bulunup bulunmadığının bilinmesi gereklidir. Bu konunun iyi araştırılmamasından dolayı, kati proje safhasında baraj tipinin değiştirilmesi zorunluluğunun ortaya çıkması gibi durumlarla karşılaşılmıştır.

Bu doğal yapı malzemelerinin fiziksel özelliklerinin bilinmesi de dizaynın doğru yapılabilmesi için çok önemli bir faktördür.

Haritalar

Baraj yeri ve civarının ve rezervuarın 1/25 000, 1/5 000 ve 1/1 000 ölçeğindeki haritalarının yanısıra daha büyük ölçekli haritalarının bulunması çalışmalar için büyük bir yarar sağlayacaktır.

Zorunlu hallerde küçük ölçekli haritalar muayyen amaçlar için büyültülebilir. Fakat bunlar gerekli detayları içermeyebilirler.

Haritalar mümkün mertebe geniş bir sahayı içine almalıdır. Çünkü yapıların yayıldıkları saha, projelendirme esnasında yeni düşüncelerin ortaya çıkması ile beklenmedik bir şekilde büyüyebilir.

Jeolojik ve Sismik Araştırmalar

Baraj yerlerinin ve tiplerinin seçiminde jeolojik veriler en önemli faktörlerden biri olmaktadır. Bu bakımdan jeolojik araştırmalar mühendislik çalışmalarına yönelik olması ve aks yerlerinde ağırlık kazanmalıdır.
Aşağıda sayılan hususlar; baraj yerinin seçimi, konumunun diğer yapılar ile saptanması, baraj tipine karar verilmesinde ilk planda önemli bir rol oynayacaktır.

· Baraj yeri jeolojik haritası ve kesitleri,
· Aks yeri ve civarındaki faylar, çatlak sistemleri ve zayıf bölgeler,
· Aks yerinde ve baraja tesir edebilecek mesafede rezervuar içersindeki heyelanlar,
· Aks yeri ve rezervuarın geçirimsizlik durumu,
· Aks yerindeki kayaçların dayanımı,

Jeolojik araştırmaların oldukça erken başlaması ve bu dönemde baraj akslarının, konumlarının, ilgili diğer yapıların yerlerinin tam bilinmemesinden dolayı jeolojik bilgiler amaca tam yönelik olmayabilir. Bu problem bilhassa seçilmiş olan sondaj yerleri ve derinliklerinde ortaya çıkar.

Bu durumlarda yerleri saptanan yapıların jeolojik durumunu tam olarak tanımlayacak yeni karotlu sondaj deliklerinin açılması istenmelidir.

Baraj yeri ve civarının depremsellik durumu ve deprem katsayısının önceden bilinmesi baraj gövdesi ve diğer yapıların tiplerinin seçilmesinde ve dizaynında önemli olacaktır.

Hidrolojik Veriler

Rezervuar işletme çalışmalarına ve bazı yapıların projelendirilmesine (derivasyon tesisleri, dolusavak v.s.) temel teşkil eder.

Rezervuar içinde ve mansabında fazla sayıda akım rasat istasyonunun bulunması ve buradaki akım ölçümlerinin karşılaştırılması, rezervuardan başka havzalara nehir tabanından kaçak olup olmamasının veya aks yeri civarında membadan mansaba bir yer altı su yolu ile bağlantı bulunup bulunmamasının saptanmasında yarar sağlar.

3- 2. Baraj Gövdeleri

Baraj gövde tiplerinin, özelliklerinin değişik yönlerden değerlendirilmelerine göre, farklı sınıflandırmalarının yapılması mümkündür. Aşağıdaki sınıflandırma ise, bazı özel uygulamaların dışında, baraj gövdesinde kullanılan malzeme cinsine ve bundan yararlanma şekline göre yapılmıştır.

I- Dolgu Barajlar

a) Homojen gövdeli barajlar
b) Zonlu barajlar
· Toprak dolgu
· Kaya dolgu
· Karışık zonlu dolgu

c) Memba şevi geçirimsiz kaplamalı kaya dolgu barajlar

· Asfalt memba kaplamalı
· Beton memba kaplamalı
· Metal, v.s. memba kaplamalı

II- Beton Barajlar

a) Beton ağırlık barajları

· Dolu gövdeli
· Boşluklu gövdeli
· Payandalı
· Sermebeton (R.C.C.) gövdeli

b) Beton kemer barajlar

· Kemer ağırlık gövdeli
· Basit silindirik gövdeli
· İki eğrilikli gövdeli

III- Karma Tipte Barajlar

Çoğunlukla dolgu ve beton ağırlık gövde kombinasyonlarından oluşur.

3-3. Baraj Aks Yerlerinin Seçimindeki Kriterler

Seçilecek baraj aksının yeri ekonomik nedenler ile eğer jeolojisi uygun ise vadinin en fazla daraldığı yerde bulunacak ve buradaki topografya da istenilen yükseklikteki barajın yapımına uygun olacaktır. Bu temel şartlara ilave olarak, aşağıdaki hususların da gözönünde bulundurulması kusursuz bir seçim yapmak için gereklidir.

Teklif edilen bir baraj aksının seçiminde çok değişik morfolojik ve jeolojik şartlar karşımıza çıkar. Bu şartlar doğrudan doğruya baraj gövdesini etkilediği gibi ilgili yapıların yerleştirilmesinde ortaya çıkacak güçlükler nedeni ile dolaylı olarak gövdenin konumunu etkileyebilir.

Bu seçim yapılırken baraj gövdesinin yeri ve konumu, baraj gövdesinin tipi, derivasyon sistemi, sualma yapısı, gerekiyor ise enerji tüneli, cebri borular, santral binası v.s. gibi diğer üniteleri ile bir bütün olarak ele alınmalıdır.

Harita üzerinde uygun baraj aks yerlerine karar verilirken tesisin diğer yapılarının yerleştirilebilmesi için civardaki bölgenin morfolojisinin verdiği bütün imkanların araştırılması gerekir.

En çarpıcı örnek olarak, dip bir yar şeklindeki yamaca sahile köprü ile bağlanmış kule tipinde bir enerji sualma yapısının veya rezervuara kolayca irtibatlandırılması mümkün bir yan vadiye dolusavak yapısının yerleştirilmesi verilebilir.

Bu maksatla harita üzerinde uygun baraj konumları saptanmalı ve bunların birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları, diğer yapılar ile birlikte teknik ve ekonomik yönleri ile araştırılarak optimum seçim yapılmalıdır.

Baraj aksları seçilirken dikkat edilecek diğer hususlar aşağıda belirtilmiştir.

Dolgu Gövdeli Barajlarda

· Baraj aksı vadinin açıldığı bölgeye yakın olmamalıdır.
· Diğer bir husus ise, baraj aksı yamaçların yükselti eğrileri ile mümkün mertebe dik açı teşkil etmeleridir.

Bu şekilde düzenlemeler her ne kadar beton kemer gövdelerin dışında, gövdenin dahili stabilitesi ile ilgili olmasa bile, yamaçlara intibakı yönünden faydalı olacaktır.

Bazan doğrusal aks yerine kemer tarzında projelendirilmiş dolgu tipinde bir çözüm, yamaçlar ile daha iyi uyum gösterecek ve ayrıca, yamaçların birinde bulunan dolusavak imkanı daha uygun değerlendirilmiş olacaktır.

Bu düzenleme stabiliteyi arttırma amaçlı değildir. Çünkü kemer tarzında projelendirilmiş bir dolgu tipinde barajın gövdede kullanılan malzemenin özelliklerinden dolayı rezervuar su yükünü kemer etkisi ile yamaçlara iletmesi pek söylenemez. Hatta bu şekilde bir dizayn, bir miktar hacim artması ve inşaat tatbikatının zorlaşması dolayısı ile maliyeti az da olsa arttıracaktır. Fakat ilgili diğer yapıların kolay yerleştirilmesi bakımından ve estetik yönden bu ilave maliyet göze alınabilir.

Beton Gövdeli Barajlarda

Beton gövdeli barajların konumlarının saptanmasında yukarıda sayılan tavsiyeler geçerli olmakla beraber, kemer tipindeki barajlarda bilhassa önem kazanmaktadır.

Bir kemer barajda, rezervuar su yükü kemerlenme etkisi ile büyük miktarda yamaçlara aktarıldığı için mesnetlerde itkiyi karşılayacak bir kaya kitlesinin bulunması gerekir.

Mesnet kayası, kemer itkisi dolayısı ile bir kayma düzlemi boyunca deforme olmamalıdır.

Mesnet bölgesinin mansabında yamaçlarda ani bir açılma kemer itkisine karşı dayanımı azaltacaktır.

3-4. Baraj Gövdesinin Yerleştirilmesindeki Jeolojik Kriterler

Baraj gövdelerinin yerleştirilmesinde göz önünde bulundurulması gereken önemli jeolojik oluşumlar aşağıda belirtilmiştir.

a) Baraj aksı membaından mansaba irtibatlı, bertaraf edilmesi zor olan bir yer altı su yolu bulunmamalıdır.
b) Gövde, enjeksiyon perdesi veya diğer metodlar ile ıslah edilmesi zor ve masraflı olabilecek geçirimli bir formasyon üzerine zorunlu olmadıkça oturtulmamalıdır.
c) Gerek dolgu, gerekse beton barajların temeli civarında aktif faylar mevcut olmamalıdır.Küçük, aktif olmayan faylar ve çatlaklar dolgu barajlarda önemli olmayabilir. Fakat beton ve bilhassa beton kemer barajlarda bunlar zayıf zonlar oluşturdukları için genellikle arzu edilmezler.Gökçekaya iki eğrilikli kemer barajı buna rağmen sağ ve sol yamaçta oldukça önemli fay sistemleri üzerinde inşa edilmiş, fakat bu fayların dolgularının önemli miktarlarda boşaltılıp yerine beton doldurulması hem zaman almış, hem de çok masraflı olmuştur.
d) Barajın oturacağı yerde veya civarında gövdeye zarar verebilecek, kaldırılması yahut ıslah edilmesi ekonomik görülmeyen önemli heyelanlı sahalar olmamalıdır.
e) Aks boyunca alınmış jeolojik kesit kazı sınırını belirleyecektir. Jeolojik kesidi mevcut olmayan, sadece topografik duruma göre seçilmiş bir aks yerinde, baraj temeli için uygun olmayan, kazılarak alınması gereken zemin kitlelerine rastlanabilir.

3-5. Baraj Gövde Tipinin Seçimindeki Kriterler

Baraj gövde tipinin seçiminde, aks yerinin tasarlanan baraj tipine teknik yönden uygun olup olmaması birinci derecede rol oynar. Fakat, bazı özel durumların dışında, aks yeri birden fazla tipte baraj gövdesinin projelendirilmesine uygun olabilir. Böyle bir durumla karşılaşıldığı takdirde, uygun görülen baraj tipleri planda yerleştirilip, boy ve enkesitleri hazırlanır ve diğer yapıların etkileri de göz önünde bulundurularak, kabaca ekonomik karşılaştırmaları yapılır. Bazı durumlarda, tesis ile ilgili diğer bir yapının maliyetinin az olması baraj gövde tipinin seçilmesinde önemli bir etken olur.

Buna örnek olarak, baraj gövdesi ile dolusavak ilişkisini verebiliriz. Bir aks yerinde tasarlanan dolgu ve beton tipindeki barajların birbirine yakın maliyet değerleri olduğunu düşünelim. Eğer dolgu tipindeki barajda, gövde dışındaki dolusavağın boşaltım kanalı uzun ve yapı, büyük hacimde kazı ile beton sarfiyatını gerektiriyor ise beton tipinde gövde üzerinde düzenlenmiş ekonomik bir dolusavak yapısı, toplam maliyeti önemli ölçüde düşürecektir.

Genel olarak baraj gövde tipinin seçimini belirleyen faktörler aşağıda açıklanmıştır.

a) Topografya: Vadi profilinin şekli ve genişliği, burada projelendirilmesi tasarlanan barajın tipini belirler. Beton barajlar genellikle geniş vadilerde ekonomik değildirler. Beton kemer barajlar teknik olarak dar ve V- şeklinde bir vadi profili gerektirirler.
b) Jeolojik Şartlar: Tasarlanan baraj aksındaki jeolojik şartlar, baraj tipinin seçiminde önemli rol oynar. Nehir yatağında derin bir alüvyon tabakası bulunması, beton barajın aleyhinde olan bir faktördür. Ayrıca temel kayasının taşıma gücünün düşük oluşu, dolgu baraj tipinde bir seçim yapılmasını gerekli kılabilir. Kemer barajlar, kemer itkisine karşı, mesnet görevini üstlenebilecek sağlam ve emniyetli yamaçlar gerektirirler. Bu yamaçlarda, mesnet kitlesinin kaymasına sebep olabilecek faylar ve diğer kayma düzlemleri bulunmamalıdır.
c) Dolgu Malzemelerinin Yeterli Miktar ve Kalitede Mevcut Olması: Baraj aksı civarında yeterli miktarda inşaat dolgu malzemesi mevcut bulunmalıdır. Örneğin, jeolojik şartlar bir dolgu barajı gerektiriyor, fakat civarda çekirdek için geçirimsiz malzeme bulunmuyorsa, zonlu dolgu yerine homojen dolgu seçilir. Şayet barajın özellikleri (yüksekliği v.s.) buna da elvermiyorsa, asfalt veya beton memba kaplamalı kaya dolgu tipine gidilebilir.
d) Yapı Malzemelerinin Baraj Yerine Mesafesi: Bir baraj aksı için dolgu veya beton baraj tipinin her ikisi de uygun görülüyorsa, dolgu malzeme ocaklarının uzaklığı, beton baraj tipinin tercihini gerektirebilir. Bunun için bir maliyet karşılaştırması yapılmalıdır.
e) Bölgedeki Sismik Aktivite: Bölgede sismik aktivitenin yoğun bulunması, özel bir baraj tipinin seçilmesini gerektirebilir. Bu durumda barajın temel ve yamaç şartları da göz önünde bulundurulur. Bu bölgelerdeki dolgu barajlar da ince kil çekirdekten, gövde içersinde geçirimsizliği sağlayacak düşey beton perdelerden kaçınılır.
f) Meteorolojik Şartlar: Eğer inşaatta killi yapı malzemesi büyük çapta söz konusu oluyor, fakat iklim şartları bunun işlenmesine uygun olmuyorsa, örneğin her mevsim yağışlı veya uzun süre don periyodu gibi, böyle durumlarda beton baraj tipinin seçimine gidilir. Burada gerekli görülen inşaat süresi de beraber düşünülmesi gereken bir faktördür.
g) İnşaat Süresi: Herhangi bir sebepten dolayı inşaat süresi kısıtlı ise, çabuk inşa edilebilecek bir baraj tipi seçilir.
h) Gerekli Teknoloji ve Uzman Kadronun Mevcudiyeti: Eğer belirli tipte bir baraj inşaatı için yeterli teknoloji ve yetişmiş uzman mühendis, usta, işçi ve müteahhit bulunmuyorsa ve bunların ithali de istenmiyorsa, projelendirme ve uygulama şartlarının daha kolay yerine getirilebileceği bir baraj tipi seçilir.
i) Aktif Hacim: Aktif hacmi hızlı bir şekilde boşalan barajlarda, memba şev kaymalarını önlemek için ani seviye düşmelerine duyarsız baraj tipleri seçmek gerekir. Örneğin, beton ve membası geçirimsiz membranla kaplamalı kaya dolgu barajlar gibi. Zonlu barajlarda, merkezi kil çekirdekli çözümler kullanılır.
j) Doğanın Korunması ve Çevre Şartları: Doğa ve çevrenin korunması günümüzde çok önem kazanmıştır. Mesela bitki örtüsünün çok yoğun olduğu bölgelerde, kil malzeme elde edebilmek için çok kıymetli tarımsal arazilerin talan edilmesi, ağaçların sökülmesi, doğaya çirkin bir görünüm verilmesi yerine, kil malzeme gerektirmeyen geçirimsiz memba kaplamalı kaya dolgu tipinde bir baraj gövdesi seçilmesi daha uygun olur.

Kaya tabakası ile korumalı bir mansap şevi yerine, çimen ve bodur bitkilerle kaplanmış bir şev, doğa ile daha güzel bir uyum sağlayacaktır.

Dolgu veya beton tipinde baraj gövdelerinin seçiminde, ilgili diğer yapıların maliyetlerinin rol oynamasına rağmen, genelde vadinin biçimi ve jeolojisi tercih için en önemli faktör olmaktadır.

Dar vadiler kemer ve ağırlık barajlarının projelendirilmesine elverişlidir. Ağırlık barajlarının, vadi genişledikçe ve tabanda alüvyon kalınlığı arttıkça ekonomisi azalır ve dolgu gövde lehine gelişir. Payandalı (boşluklu) beton barajlar daha geniş vadilerde ekonomik olabilir. Derin bir vadi ile üst kotlarda yatık yamaç kombinasyonlarında karma tipte baraj gövdeleri projelendirilebilir.

3.6. Derivasyon Tesisleri Kriterleri

Derivasyon sistemi bir veya birden fazla derivasyon tüneli ile suyu tünele çevirmeyi sağlayacak ön batardo, yapım süresince temeli taşkınlardan koruyacak memba ve mansap batardolarından oluşmaktadır. Derivasyon tesislerinin kapasiteleri beton barajlarda 50 yıllık, dolgu barajlarda ise 100 yıllık taşkın debilerine göre saptanmalıdır.

Dolgu barajlarda memba batardoları gövdenin bir parçası olarak projelendirilebilir ve böylece ekonomi sağlamak için batardo yüksekliği ile tünel çapı arasında bir optimizasyon çalışması yapmak gereksiz olur. Diğer taraftan, memba batardosunun bir alçak su döneminde inşa edilebilecek hacimde olması göz ardı edilmemelidir.

Derivasyon tünellerinde yapım süresinde ulaşım imkanlarının rahat olması ve hidrolik avantajlarından dolayı atnalı kesit tercih edilir.

Ön batardonun memba yüzü geçirimsiz malzeme ile örtülmüş iri kayalardan oluşturulması ön görülmüştür. Derivasyon tünelinin yapımının tamamlanmasından sonra yaklaşım kanalındaki bariyer kaldırılacak, bir sahilden iri kayaların dökülmesi sureti ile nehir diğer sahile sıkıştırılarak kapatılacak ve suyun tünelden geçmesi sağlanacaktır. Memba batardosunun kuruda inşa edilebilmesi için, ön batardonun memba yüzünün geçirimsiz kil tabaka ile kaplanarak filtre ve kaya tabakaları ile korunması gerekmektedir.

Ön batardonun koruması altında inşa edilecek memba batardosu, ana gövdenin benzer küçük bir modeli olmalıdır. Temel geçirimsizliği sığ alüvyon yataklarda pozitif hendek, alüvyon içersinde geçirimsiz duvar (bulamaç hendeği v.s.) veya alüvyon enjeksiyon perdesi ile sağlanabilir.

Alçak beton baraj ve regülatörlerde, derivasyonun palplanş hücre batardolar yardımı ve koruma altına alınmış barajın bir bölümü inşa edilirken nehrin yatağının diğer tarafında oluşturulacak bir kanaldan akıtılması ve daha sonra ilk yapılan kısımda bırakılan orifislerden suyun geçirilerek benzer şekilde yapının diğer bölümünün inşa edilmesi yöntemi ile yapılması öngörülmelidir.

3.7. Dipsavak Kriterleri

Bütün tesislere, eğer mansapta özel bir gereksinme yok ise (sulama v.s.), gereği halinde nehirdeki biyolojik yaşamın sürdürülmesi için en az debinin geçirilmesi amacı ile birer dipsavak öngörülmüştür.

Bunun için gerekli debinin miktarı, uzun dönem rasatlarda nehirde ölçülen en düşük debilerin en yüksek değerine eşit olarak kabul edilmiştir. Dipsavak bu debiyi minimum rezervuar su kotunda geçirebilmelidir. Çok olağan üstü bir gereksinme olan rezervuarın boşaltılması, minimum işletme kotuna kadar dolusavak ve santral çalıştırılması ile yapılabilir.

Beton barajlarda dipsavak gövde üzerinde düzenlenmektedir. Dolgu barajlarda ise derivasyon tünelleri dipsavağa dönüştürüleceklerdir. Dipsavak kapakları derivasyon tünelinin baraj aksını kestiği bölgede yer almışlardır. Arka arkaya düzenlenmiş emniyet ve servis kapakları kayar tipte öngörülmüş olup, hidrolik olarak kumanda edileceklerdir. Kapakların üstünde yer alan kapak odalarına bir ulaşım galerisi ile mansaptan girilecektir.

Dipsavak su alma ağızları iki derivasyon tünelli projelerde tünelin birisinin giriş yapısı üzerinde düzenlenebilir. Düşük su sezonunda derivasyon diğer tünelden idame ettirilecek ve bu arada söz konusu tünel için kapaklar ve giriş ağzına ızgaralar monte edileceklerdir.

Tek tünel ile çözümlenen derivasyon sistemlerinde, kapakların montajı için tek tünelin kapatılmasından sonra derivasyonun idame ettirilememesi ve su seviyesinin yükseldiği rezervuar içersinde kapatılan girişin dipsavak monte edildikten sonra su girişine tekrar kolayca açılamaması problem yaratmaktadır. Bu durumda dipsavak girişi, derivasyon tüneli giriş yapısı arkasındaki yamaçta tünele irtibatlı olarak projelendirilmiş ve dipsavak kapakları montajı için bu girişin de yamaçtan bir batardo kapağının kızaklanmak sureti ile indirilerek tünelle aynı zamanda kapatılması ve montaj işleri bittikten sonra aynı tertibat ile dipsavak işletmesi için açılması öngörülmüştür. Bu durumda batardo kapağı indirme mekanizmasının bulunduğu kota rezervuar su seviyesi erişmeden dipsavak kapağı montaj işlerinin bitirilmesi gerekmektedir.

Regülatör tipi tesislerde dipsavak gerekmemektedir. Çünkü hemen hemen nehir tabanı seviyesindeki dolusavak eşiklerinden radyal kapaklar ayarlanarak her an yeteri kadar mansaba su bırakmak mümkündür.

Dipsavak su alma eşik kotu, rezervuarda 50 yılda birikecek sürüntü maddesi kotunun üzerinde düzenlenmelidir.

3.8. Dolusavak Kriterleri

Öngörülen tesislerin dolusavakları kapak kontrollu tipte seçilebilir ve beton barajlarda gövde üzerinde, dolgu barajlarda ise yamaçlarda düzenlenebilir.

Beton barajlarda deşarj kanalları gövdenin mansap yüzünün eğimine uydurulmuş, dolgu barajlarda ise yamacın elverişli bir bölgesinde en az kazı gerektirecek bir eğimde yerleştirilebilir.
Enerjinin kırılması deşarj kanalı sonunda projelendirilen enerji kırıcı havuz veya sıçratma bloğu vasıtası ile çözümlenmelidir.

Beton gövdelerde yatak içersinde enerji kırıcı havuz düzenlenmiş, tabandaki alüvyonun kalın olduğu durumlarda, havuz derinliğinin gereksiz yere arttırılmaması için serme beton (Rollcrete) dolgu öngörülmüştür.

Dolgu barajların dolusavaklarında ise, dolusavak deşarj kanalının yönü dolayısı ile sıçratmalı düzenlemede diğer yapıların etkilenme olasılığı varsa, kazı ve temel şartları uygun düşüyorsa, yeterli boy ve derinlikte enerji kırıcı havuz tercih edilir, aksi halde nehir ekseni boyunca sıçratılmasına karar verilir.

Dolusavak tasarımında, basit ve problemsiz bir hidroliğin sağlanması bakımından dikdörtgen enkesitler benimsenmeli, kanal genişlikleri sabit tutularak, yön ve eğim değişmelerinden kaçınılmalıdır.

Dolusavak projelendirme debisi olarak olası en büyük taşkın debisi baz alınır, çıkış debisinin saptanmasında baraj gölünün taşkın öteleme etkisi göz önünde bulundurulur.

3.9. Enerji Su Alma Yapıları Kriterleri

Enerji su alma yapıları beton barajlarda gövde üzerinde düzenlenebilir ve etek santrallı tesislerde cebri borular ile türbinlere bağlanabilir, tünel sonu santrallı tesislerde ise yamaçlarda teşkil edilmiş tünel aynalarına geçiş sağlanabilir.

Dolgu gövdeli barajlarda bu yapıların gövde üzerinde düzenlemeleri bazı sorunları da beraberinde getirdiği için gövde dışındaki imkanlar aranmalıdır.

Su alma yapılarının baraj gölü alanı dışından erişilebilirliği büyük bir tercih sebebi olduğundan aşağıdaki çözümler üzerinde durulmuştur.

· Dolusavağa bitişik, aynı yaklaşım kanalından faydalanan su alma yapısı, rezervuar minimum işletme kotunun çok derinde olmaması hallerinde pratik bir çözüm olarak görülmüştür. Gereği halinde su alma yaklaşım kanalı dolusavak kanalı içinde bir miktar daha düşük kotta projelendirilebilir.
· Uygun bir topografyanın bulunması durumunda, baraj gölü kıyısındaki dik bir yamaçtan yararlanarak, sahilden doğrudan doğruya veya küçük bir köprü ile erişebilen kule tarzında su alma tipi uygulanabilir.
· İki tünelli derivasyon öngörülüp, tünellerden birinin enerji tünelinde dönüştürülmesine karar verildiği durumlarda da böyle bir su alma yapısı bir boyun ile derivasyon tüneline bağlanabilir.

Yukarıda söz edilen uygun topografyanın her zaman mevcut olması mümkün olmadığı için, bilhassa minimum işletme seviyesinin oldukça derinde olması durumlarında, batık bir su alma yapısının düzenlenmesi kaçınılmazdır. Böylece bir projelendirme de kuvvet tüneli girişinin, yamaç üzerinde su altında kızaklanacak bir kapak sistemi ile kontrol edilmesi gerekmektedir. Fakat böyle bir sistem yüksek ve dengelenmemiş bir su basıncından bazı problemler yaratacaktır. Burada öngörülen tünel servis kapağı kayar tipte ve hidrolik kumandalıdır. Açma ve kapama elemanı olan servomotor su basıncını yenecek kuvveti teknik olarak uygulayabilecektir. Servis kapağının memba tarafında, münferit olarak su seviyesi üzerine kadar yükseltilen bir yuva içersinden su basıncına maruz kalmadan indirilebilecek bir batardo kapağı bakım ve onarım işlerinin kuruda yapılabilmesini sağlayacaktır. Batardo kapağının kaldırılmasının, iki kapak arasındaki boşluğun su ile doldurularak dengelenmiş su basıncından yapılması gerekir.

Yamaçtan kızaklama sistemi, sadece girişteki ızgaraları temizleme tarağı için düşünülmüştür.

3.10. Kuvvet Tüneli Kiterleri

Kuvvet tünellerinin dairesel kesitli ve beton kaplamalı olması öngörülür. Fay hatlarından gerekli mesafelerin bırakılması şartı ile en kısa güzergahlar seçilerek mümkün olduğu kadar fazla aynadan açılma imkanları araştırılmalıdır.

Tünel çapları işletme optimizasyonları ile saptanarak, tüneldeki hızlar 5 m/s ile kısıtlanmalıdır.

Tünel üzerindeki kaya kalınlığının yeterli olmasına özen gösterilerek, en az tünel çapının 2 katı bir kalınlık öngörülür. Tünel eğimleri denge bacası şartı sağlanması kaydı ile ortalama 0.002 olarak düzenlenmiştir. Eğim, tünel içersinde drenajın sağlanması düşünülerek en az 0.001 ile sınırlandırılmıştır.

3.11. Denge Bacası Kriterleri

Santral binasındaki vananın açılıp, kapanması sırasında oluşacak aşırı basınçları sönümlendirerek, bunların tünelde hasara yol açmasını önlemek için THOMA koşulunu sağlamasına dikkat edilerek, kuvvet tünel çıkışından önce denge bacaları projelendirilir.

3.12. Cebri Boru Kriterleri

· Etek santrallı beton barajlarda cebri borular ayrı su alma ağızlarından münferit olarak alınarak gövde betonuna gömülü şekilde ünitelere bağlanabilir.

· Dolgu barajlarda ise, dolusavak yaklaşım kanalından su alma imkanının olduğu durumlarda cebri borular açıktaki bir güzergahtan geçirilerek simetrik bir çatallanma ile branşmanlara bölünerek ünitelere bağlanmalıdır. Sadece santrala girişteki branşmanlar gömülü düzenlenmiş ve beton bir zarf içine alınmıştır. Eğer santrala mesafe kısa ise, su alma yapısı ve santral cebri boru bağlantıları ayrı ayrı yapılır.

· Santralın uzakta yer alması ve baraj gövdesinin dışındaki bir bölgeden enerji için su alınması durumunda araya nisbeten kısa veya uzun bir tünel bölümü girdiği için cebri borular tünel çıkışından itibaren yine diğerlerinde olduğu gibi açıkta bir güzergahtan geçirilip ünitelere bağlanır. Uzun tünelli tesislerde cebri boruların çıkış bölgesinde denge bacaları öngörülmüştür. Cebri boruların üst bölgesinde güvenlik nedeni ile vanalar ve vantuzların düzenlenmesi gereklidir.

· İki tünelli derivasyon sistemlerinde tünellerden birinin kuvvet tüneline dönüştürülmesi durumunda, tünel içersine yerleştirilecek çelik kaplamadan asimetrik ayrılan çelik branşmanlar ile ünitelere bağlantı yapılabilir.

· Açıktaki cebri borularda her beton tesbit kitlesinin mansabında genleşme contası düzenlenerek boruların kayar mesnetler üzerine oturması öngörülmelidir.

3.13. Santral Binası ve Şalt Sahası Kriterleri

Santral binaları ünite blokları ve montaj bloğundan oluşmuş, kontrol binasının montaj bloğu içinde ve bitişiğinde olması öngörülmüştür.

Santral binası temellerinin tamamen temel kayası üzerine oturmasına özen gösterilmelidir. Gerekli yerlerde yamaç molozu veya alüvyon kaldırıldıktan sonra serme beton ile dolgu yapılacaktır.

Makina holünün yaklaşım kotunun seviyesinde olduğu durumlarda bir servis vinci hizmet edecek, daha düşük kotta olması halinde transfer binası içersinde diğer yönde çalışan ikinci bir vinç gerekecektir.

Trafolar için santral binasının arka tarafında bir yer tahsis edilmiştir.

Mansap kanalının eğimi en çok 1 düşey, 3 yatay olarak öngörülmelidir.

Şalt sahaları, etek santrallarında mümkün olduğu hallerde baraj gövdesi eteğindeki platforma, diğer hallerde santral yakınında taşkın tehdidi altında bulunmayan düz bir alana yerleştirilir. Konvensiyonel şalt sahaları yanında gereği halinde SF6 tipinde şalt sahaları da söz konusu olabilir.

3.14. İşletme Çalışması Kriterleri

Projelerin rezervuar işletme çalışmaları bilgisayar programları ile yapılır. Program, memba barajı santralından çıkan suları ara havza suları ile toplayarak bir sonraki baraj rezervuarına giren su olarak değerlendirmelidir. Programda tünelli santrallarda tünel kayıpları dikkate alınmalıdır. Programa verilen girdiler genellikle aşağıdaki gibidir:

· Rasat yılı sayısı
· Rezervuar sayısı
· Firm enerjideki eksiklik yüzdesi
· Aylık doğal akımlar (106m3)
· Rezervuardan yapılan sulamaların aylık su miktarları (106m3)
· Mansap suları için bırakılacak aylık su miktarları (106m3)
· Yükseklik (m), hacim (106m3) ve alan (106m2) değerleri
· Aylık buharlaşma değerleri (mm)
· Maksimum depolama hacmı (106m3)
· Minimum depolama hacmi (106m3)
· Kuyruksuyu kotu (m)
· Kurulu güç (MW)
· Barajın maksimum brüt düşüsü (m)
· Talveg kotu (m)
· Varsa tünel çapı (m), uzunluğu (m) ve Manning katsayısı

3.15. Hidroelektrik Santrallarda Kurulu Güç Optimizasyonu

Genelde hidroelektrik santralların kurulu gücünü net faydalar dikte etmektedir. Kolaylık olması bakımından firm gücün yaklaşık 2,3,4,5 katlarında yapılan işletmelerde elde edilen enerji ve güçlerin faydaları hesaplanır. Baraj maliyeti genelde tüm kurulu güç için değişmeyeceğinden sadece santral maliyetleri ve yıllık giderleri hesaplanır. Toplam faydalardan yıllık giderlerin çıkartılması ile bulunan rölatif net faydalar grafikte güç değerlerine karşı noktalanır. En büyük net faydaya karşı gelen güç, "Kurulu Güç" olmaktadır. Ancak bu optimizasyona bazı kısıtlamalar getirilmiştir. Bunlar:

· Cebriborudaki maksimum hız 6.5 m/s'i geçmemelidir.
· Beton kaplamalı kuvvet tünellerinde hız 5 m/sn'yi geçmemelidir.

Net fayda artsa bile yukarıdaki limitlerdeki güçler, kurulu güç olarak alınır.

Harita Çalışmaları

HARİTA MÜHENDİSLİK ÇALIŞMALARI

1. Genel

Genel Müdürlüğümüzce ülkemiz akarsuları üzerinde tasarlanan baraj ve hidroelektrik santral projeleri ile pompaj depolamalı hidroelektrik santralların ilk etüt, ön inceleme (istikşaf), master plan, fizibilite ve kesin proje aşamasında ihtiyaç duyulan harita mühendislik hizmetleri (1/5000, 1/1000 ve daha büyük ölçekli topografik harita üretimi, en kesit, boy kesit, deformasyon ölçümü, aplikasyon vb.), Harita ve Proje Arşivi hizmetleri ile teknik resim işleri Harita Şube Müdürlüğünce yürütülmektedir.

Söz konusu çalışmalar Genel Müdürlüğümüzün yıllık çalışma programı dikkate alınarak planlanmaktadır. Planlamada uyumlu bir ekip çalışmasına olanak yaratacak personel seçiminden başlayarak işin yeri, büyüklüğü, topografya, bitki örtüsü, meteorolojik koşullar, konaklama, ulaşım, işçi temini gibi çalışmaları önemli ölçüde etkileyen diğer ölçütler de dikkate alınmaktadır.

Arazi Çalışmaları Talimatı doğrultusunda oluşturulan ve bir ekip şefi, bir mutemet ve yeteri kadar ekip personelinden oluşturulan ekipler ile yürütülen çalışmalarda, ekip personeli teknik bilgiler dışında özellikle Arazi Çalışmaları Talimatı, Motorlu Taşıtların Kullanımı Talimatı, Satın Alma ve Satma Talimatı, Harcırah ve Mutemet Avansları Talimatı, İş Kanunu ve ilgili değer mevzuatlara uygun hareket edilmesinden de sorumludurlar.

2. 1/5000 ÖLÇEKLİ STANDART TOPOĞRAFİK (ST) HARİTA ÜRETİMİ:

Genel Müdürlüğümüzce gerçekleştirilen çeşitli seviyelerdeki baraj ve HES projeleri için ihtiyaç duyulan 1/5000 Ölçekli Standart Topografik Harita Yapımı, 2003 yılına kadar Bakanlıklar Arası Harita İşlerini Koordinasyon ve Planlama Kurulu Yönetmeliği doğrultusunda protokol ile Harita Genel Komutanlığı'na yaptırılmıştır. Söz konusu haritaların üretiminde genellikle iki yöntem izlenmiştir. Birincisi; paket halinde nirengi, uçuş, ve kıymetlendirme çalışmalarının tamamının Harita Genel Komutanlığı(HGK)'nca yapılarak gerçekleştirilmesidir.

İkinci yöntem ise; nirengi ve arazi işleri ile bağlantılı olarak, blok veya nokta dengelemesi metodu ile tüm nirengilerin kot ve koordinatların hesaplanması ve standartlara uygun olarak abrislerinin düzenlenmesinin idaremizce gerçekleştirilmesi, uçuş ve kıymetlendirme çalışmalarının ise Harita Genel Komutanlığınca gerçekleştirilmesidir.

Genel müdürlüğümüzce bütçe olanakları da dikkate alınarak bu güne kadar genellikle ikinci yol tercih edilmiştir. Ancak 2002 yılında kabul edilip 1.1. 2003 tarihinde yürürlüğe giren 4734 sayılı Kamu İhale Yasası nedeniyle bundan böyle bu kapsamda yapılan işlerin ihale yöntemiyle yaptırılması gerekmektedir.

3. BÜYÜK ÖLÇEKLİ HARİTALARIN YAPILMASI:

Arazi çalışmaları, EİE Arazi çalışmaları Talimatına uygun olarak Makam Olur'u ile oluşturulan bir ekip teşkili ile gerçekleştirilmektedir. Mühendis, tekniker ve teknisyenlerden oluşturulan en az 3 kişilik ekipte, ekip personelinden birisi Ekip Şefi, bir diğeri de Mutemet olarak iş yeri açmak-kapamak, işçi almak-çıkarmak, malzeme almak vb. konularda yetkilendirilirler. Ayrıca arazi çalışmaları için gerekli araç ve ekip harcamaları için avans olur'ları alınır.

Ekip Şefleri; mevzuata göre çalışma saatlerini tespit eder, iş düzenini, ahengi ve huzuru sağlar ve gerekli emniyet tedbirlerini alır. Mevzuata ve aldığı emirlere uygun olarak teknik, idari ve diğer hususlardan, görevlerin yerine getirilmesinden Daire Başkanına karşı sorumludur. Ekip personelleri de ekip şefine karşı sorumludur.

Gerekli idari işlemlerin tamamlanmasından sonra sahada yapılan harita çalışmaları, Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliğinde belirtilen teknik standart ve yöntemlere göre sonuçlandırılmaktadır.

Büyük ölçekli harita çalışmaları idaremizce, çalışma alanının özelliği nedeniyle Klasik ve yersel fotogrametrik yöntem olmak üzere iki şekilde gerçekleştirilmektedir. Arazinin kısmen düz ve uygun eğimli olduğu bölümlerde klasik yöntemle, arazinin sarp ve yüksek eğimli olduğu bazı bölümlerde ise yersel fotogrametrik yöntemle harita üretimleri gerçekleştirilmektedir.

Klasik yöntemle harita yapımında, ölçmeler otomatik kayıt üniteli elektronik aletlerle gerçekleştirilerek bir harita paket programı ile değerlendirilmektedir.

Yersel fotogrametrik yöntemle yapılan harita üretimleri ise kameralar kullanılarak elde edilen stereo fotograflardan yararlanarak Stereo Değerlendirme Aleti (Terragraph) yardımıyla yapılan değerlendirme ve çizim işlemleri ile sonuçlandırılmaktadır.

Çalışmalar sonucunda elde edilen tüm veriler, yapılan hesap, çizim ve krokiler, arazide yapılan bütün çalışmaları özetleyen bir rapor ile birlikte dosyalanarak sayısal ve doküman olarak arşivlenmektedir. Klasik yöntemle harita üretimine ilişkin arazi çalışmalarından bir görüntü Fotoğraf 1'de, yersel fotogrametrik harita üretimi Fotoğraf 2'de, sayısal harita üretimini içeren bir görüntü fotoğraf 3'te ve çalışmalar sonucunda elde edilen 1/1000 ölçekli bir hali hazır harita örneği şekil 1'de görülmektedir.

Büyük ölçekli harita üretimine ilave olarak, Harita mühendislik çalışmaları kapsamında ayrıca;

- Sondaj kuyularının aplikasyonu, kot ve koordinatlarının tespiti,

- Sayısallaştırma işlemleri,

- Jeofizik hattı aplikasyonu,

- En kesit/Boy kesit ölçüm ve çizimleri,

- Akım Gözlem İstasyonlarının ülke kot ve koordinat sistemine bağlanması,

- Deformasyon ölçümleri,

- vb. çalışmalar gerçekleştirilmektedir.

Yapılan çalışmalarla ilgili örnek bir en kesit çizimi şekil 2'de görülmektedir.

4. Harita ve Proje Arşivi Çalışmaları

Harita şube Müdürlüğü'ne bağlı olarak hizmet veren Teknik Arşiv (Harita ve Proje Arşivi) Şefliğince, genel arşivden bağımsız olarak teknik anlamdaki tüm bilgi, belge ve haritaların saklanması, korunması ve kullanıma sunulması ile Harita Genel Komutanlığından (HGK) küçük ölçekli harita ve harita bilgilerinin temin edilmesi hizmetleri yerine getirilmektedir.

Harita ve proje arşivinde Genel müdürlüğümüzce geliştirilen projelere ilişkin tüm rapor ve teknik belgeler, 1/250.000, 1/ 100.000, 1/25.000, 1/5000, 1/1000 ölçekli sayısal ve basılı haritalar; hava fotoğrafları; YİD ve Yİ kapsamında gelen projeler için verilen görüşler; YİD kapsamındaki Hidroelektrik santralların EİE tarafından yapılan inşaat ve işletme denetim raporları vb. bilgi ve belgeler arşivlenmektedir.

Söz konusu bu hizmetler kapsamında gizli ve hizmete özel gizlilik dereceli her türlü bilgi ve belgenin zimmet takip işlemleri, ilgili yönetmeliklere uygun biçimde EİE'ce geliştirilen bir yazılım aracılığıyla sayısal olarak takip edilip sonuçlandırılmaktadır.

5. Teknik Resim Hizmetleri

Genel Müdürlüğümüzün bütün birimlerinde yürütülen tüm hizmetler için ihtiyaç duyulan Teknik Resim Hizmetleri de Harita Şube Müdürlüğünce yerine getirilmektedir. Özellikle Baraj ve HES projeleri kapsamında ihtiyaç duyulan çeşitli proje çizimleri ile jeolojik ve hidrolojik çizimler duruma göre klasik veya Autocad çizim programı ile sayısal olarak gerçekleştirilmektedir.

Harita Şubesi Personel Dağılımı

Harita Şubesinde 28/02/2007 tarihi itibarıyla; 6 Harita Mühendisi, 1 Jeomorfolog, 1 Harita Teknikeri, 5 Harita Teknisyeni, 1 Kartoğraf, 4 Teknik Ressam ve 1 Vasıfsız işçi olmak üzere toplam 19 personel bulunmaktadır.

Şube Teknik Araç ve Gereçleri

Harita Şube Müdürlüğünde arazi ve büro çalışmalarında kullanılmak üzere çok sayıda teknik donanım ile yardımcı diğer araç ve gereçler bulunmaktadır.

Ölçü Aletleri;

1 – 3'lü THALES Z-MAX GPS Seti,

2 – 2 adet MAGELLAN el GPS' i,

3 – 1 adet TOPCON GTS-4B Electronic Total Station,

4 – 1 adet ZEİSS REC ELTA RL Electronic Total Station,

5 – 1 adet SOKKISHA SET2 Electronic Total Station,

6 – 1 adet SOKKISHA SET 3B Electronic Total Station,

7- 1 adet Yersel Fotogrametrik Stereo Değerlendirme Aleti (Terragraph),

8- 1 Adet Stereo Ölçü Kamerası (SMK),

9- 1 Adet Terstik Ölçü Kamerası (TMK)

Bilgisayarlar;

1 – 2 adet dizüstü bilgisayar (Arazi çalışmaları için),

2 – 7 adet masaüstü bilgisayar.

Ploter ve Printerlar;

1 – 1 adet renkli A0 ploter,

2 – 2 adet renkli A3 printer,

3 – 1 adet siyah beyaz A4 printer

CAD Programları;

1 – 4 kullanıcılı NETCAD 5.0 GİS

2 – 1 adet AUTOCAD 2007 LT

Ayrıca yeteri kadar T1, T2 Takeometre Aleti, Nivo, Telsiz ile Prizma, planimetre vb. yardımcı araç ve gereçler bulunmaktadır.

Hidroelektrik Santrallerle İlgili Tablolar

1. Türkiye'nin Hidroelektrik Enerji Potansiyeli

2. Mühendislik Hizmetleri Çalışmalarında EİE İdaresi Katkısı Bulunan ve Halen İşletilmekte Olan Barajlı Hidroelektrik Santraller

3. Mühendislik Hizmetleri Çalışmalarında EİE İdaresinin Katkısı Bulunan ve Halen İşletilmekte Olan Nehir Tipi Santraller

4. EİE Tarafından Mühendislik Hizmetleri Gerçekleştirilen Hidroelektrik Santrallar

5. Türkiye'deki Hidroelektrik Enerji Potansiyelinin Proje Durumlarına Göre Dağılımı

6. Proje Seviyelerine Göre Kesin Projesi Hazır Olan Hidroelektrik Santraller

7. Proje Seviyelerine Göre Fizibilite Raporu Olanlar

8. Proje Seviyelerine Göre Master Planı Hazır Olan Hidroelektrik Santraller

9. Proje Seviyelerine Göre İlk Etüdü Hazır Olan Hidroelektrik Santraller

10. EİE İdaresi Tarafından İnşaat ve İşletme Denetimi Yapılan Hidroelektrik Santraller

11. Alfabetik Sıraya Göre Hidroelektrik Santraller

Hidroelektrik Santrallerle İlgili Grafikler

1. Türkiye'deki Hidroelektrik Enerji Potansiyelinin Proje Durumlarına Göre Dağılımı

2. Hidroelektrik Enerji Potansiyelinin Gelişme Durumu

3. Proje Aşamasındaki Hidroelektrik Enerji Potansiyelinde Elektrik İşleri Etüt İdaresinin Payı

HES Su Kullanım Anlaşmaları 4628 sayılı kanun kapsamında HES projelerine müracaat için izlenecek yol

4628 Sayılı Yasa Kapsamında EİE'ye ait Hidroelektrik Santral Projelerine Müracaat Edecek Firmaların İzleyecekleri Yol

Müracaat için gereken dilekçe örneği

Müracaat için gereken dilekçe örneği (Tablo 2'ye alınması için)

Yönetici Bilgi Formu (Fizibilite)

Yönetici Bilgi Formu (Ön Başvuru Raporu)

İlâve HES Çalışmaları

SAKARYA Havzası İlave HES Çalışmaları

YEŞİLIRMAK Havzası İlave HES Çalışmaları

AFYON SULARI Havzası İlave HES Çalışmaları

CEYHAN Havzası İlave HES Çalışmaları