Baraj Hakkında Bilgi

Baraj, bir akarsu vadisini kapatan ve arkasında su biriktiren; enerji üretimi, içme için kullanılma, sulama suyu temini ve akarsuların düzenlenmesi gibi pekçok gayeye hizmet eden ekonomik faydası büyük olan tesislerdir.

Barajlar, ağırlık, kemer ve payandalı olarak betondan veya toprak ve kaya dolgudan yapılırlar. Bunların karışımı şeklinde de yapılabilir. Birkaç yüz metre yükseklikte ve kilometrelerce uzunlukta olabilir. Arkalarında biriken suyun kapladığı alan da binlerce hektara ulaşabilir.

Beton barajlar, sağlam kaya temelinin yakın olduğu vadilerde yapılır. Sağlam kaya temellerine inilmeyen yerlerde ise, dolgu barajları tercih edilir. Teknolojinin gelişmesi ile dünyanın en yüksek barajları, dolgu tipinde inşa edilmişlerdi. Türkistan’daki Nurek Barajı, kaya dolgu tipinde ve 310 m yükseklikte olup, dünyanın en yüksek barajıdır. 207 m yüksekliğinde, beton ağırlık ve kaya dolgu tipindeki Keban Barajı, yükseklik bakımından dünyada on sekizinci sırada yer almaktadır. İsviçre’deki Grande-Dixence Barajı, ağırlık barajı tipinde olup, 285 m yüksekliktedir ve dünyanın en yüksek beton ağırlık barajıdır. Kemer tipinde dünyanın en yüksek barajı, 261 m yükseklikteki Vainot (?) Barajı İtalya’dadır. Bu barajın uğradığı bir kazada şev kayması sonucu, baraj gölü tamamen dolmuş ve 2250 kişi hayatını kaybetmiştir. Payandalı tipindeki barajlar ise, ancak 70 ile 80 m yüksekliğe kadar yapılırlar.

Dünyanın en uzun barajı, Ukrayna’daki Kiev Barajı olup, uzunluğu 50 kilometreyi geçmektedir. Baraj gölü bakımından da dünyanın en büyük hacimli barajı, Rusya’daki Bratsk Barajı olup, 169 milyar m³ su biriktirebilecek kapasitededir. Keban Barajı 30 milyar m³lük hazne hacmi ile dünya sıralamasında on dokuzuncu olmaktadır.

Kurulu güç yönünden, dünyanın en büyük santralı, Itaipu Barajıdır. 12.870 megawatt (MW) gücündeki tesis, 18 türbinden ibarettir. Her bir türbin 300 t ağırlıkta olup, türbin milinin döndürdüğü dev jeneratörün içi, oldukça büyüktür. Keban Barajının kurulu gücü 1240 megawattır ve dünyada 36. sıradadır. Itaipu Barajı, Brezilya-Paraguay sınırındaki Parana Nehri üzerinde kurulmuştur. 35 km²lik inşaat alanına sahip olup, toplam 11 milyon m³ beton kullanılmıştır. Bu kadar büyük bir barajın gölü tam 14 günde dolmuştur. Bu barajın derivasyon kanalı, 2 km uzunlukta, 150 m genişlik ve 90 m derinliktedir. Baraj için ulaşılan başarı, çevrede yapılan bazı fedakarlıklar sonucu olmuştur. Baraj havzasında yaklaşık 1500 km²lik tropikal orman ve verimli arazi ile dünyanın en güzel şelalelerinden biri olan Sete Quedas, sular altında kalmış ve 40.000′den fazla insan başka yerlere yerleştirilmiştir. Brezilya ve Paraguay’ın ortak yapımı olan Itaipu Barajının inşaatında 40.000 işçi çalışmıştır. Baraj, ana gövdesi 195 m yükseklikte olup, 14 adet kapağın açılmasıyla 52.000 m³ su tahliye edilebilmektedir. Baraj gövdesine yerleştirilen basınçlı boruların her birinin çapı 10,5 metredir. 90 devir/dakikalık 18 adet Francis tipindeki türbinler kullanılmaktadır.

Barajların Yararları Nelerdir?
Baraj, eski zamanlardan beri insanlığın su ihtiyacını karşılamak ve tarımsal alanların sulanması amacıyla inşaa edilen su yapılarıdır. Günümüzün modern barajları stratejik öneme sahiplerdir.
Çünkü;
1. Atatürk Barajı Enerji üretiminde gelişmekte olan ülkelerde büyük pay sahibidirler.
2. Ülkenin tarımsal hayatı için büyük önem taşırlar.
3. Taşkın önleme amacıyla inşaa edildiklerinden, yıkılmaları halinde büyük alanlarda su baskınları yaşanmaktadır.

Bir ülkenin enerji üretiminin en doğal ve en ucuz yoludur. Hidroelektrik enerji üreten barajlar, diğer enerji üretim türlerine göre daha çevrecidirler. Yalnız son zamanlarda büyük barajların inşaaları durdurulmuştur. Alansal olarak çok büyük barajlar, bulunduğu bölgenin iklimini değiştirmekte ve ekolojik dengeyi değiştirmektedirler.

Özellikle bol yağış alan yerlerde taşkın önleme amacıyla bağlamalar, barajlar ve göletler inşaa edilmektedir.
Tarımsal arazilerin sulanması için büyük önem taşırlar. Barajlardan arazilere açılan kanallarla su taşınır.

Barajlarda Elektrik Üretimi

Akarsulardan akan suyun elektrik üretimi için biriktirilmesi, yaklaşık 100 yıldır uygulanan bir yöntem. Barajların da dahil olduğu elektrik üretim sistemine hidroelektrik santral diyoruz. Çoğu hidroelektrik santral, dört ana bölümden oluşur. Baraj-türbin-jeneratör-enerji iletim hattı. Baraj sayesinde akarsuyun su düzeyi yükseltilir, çok miktarda suyun biriktiği geniş bir baraj gölü yaratılır. Barajın göl tarafına bakan duvarının alt kısımlarında, suyun diğer tarafa geçmesini sağlayan, isteğe göre açılıp kapanabilen kapaklar vardır. Kapaklar açıldığında, su aşağı doğru eğimli olan yoldan hızla akmaya başlar ve yolunun üzerindeki türbinin pervanelerine çarparak dönmelerini sağlar. Bir türbin 172 ton ağırlığında olabilir ve dakikada 90 tam devir yapabilir. Su türbinler, yapı olarak yel değirmenlerine benzer. Tek farkları,dönmeyi sağlayan enerji kaynağının rüzgar değil, su olmasıdır. Bu türbin, hareket eden suyun kinetik enerjisini mekanik enerjiye çevirir. Türbin şaft denen bir çubukla jeneratöre, yani elektriği üreten motora bağlıdır. Türbinin hareketiyle jeneratörün içindeki bir dizi elektromıknatıs dönmeye başlar. Bu büyük elektromıknatıslar bir bakır tel bobininin iç kısmında yer alır. Jeneratördeki mıknatıslarla bobinin arasında oluşan manyetik alan, bir elektrik akımı üretir. Böylece türbinden gelen mekanik enerji elektrik enerjisine dönüşür. Burada oluşan akımda transformatörle yüksek voltajlı akım haline dönüştürülür. Daha sonra da enerji nakil hatlarıyla evlere ve işyerlerine iletilir. Baraj gölünden alınarak türbini döndüren suysa boru hatlarıyla dışarı taşınır ve tekrar akarsuya karışır.

Baraj Çeşitleri
1 Ağırlık barajları
2 Kemer barajları
3 Payandalı barajlar
4 Kaya dolgu barajları
5 Toprak dolgu barajları

Ağırlık barajları
Tesir eden dış kuvvetlere ağırlığı ile karşı koyan barajlardır. Baraj duvarının kesiti genel olarak, dik yamuk şeklindedir. Su tarafı 0,05 ile 0,l0 eğiminde de yapılabilir. Hava tarafının eğimi 0,70 ile 0,80 civarındadır. Ağırlık barajlarının taban genişliğinin yüksekliğe oranı, yani genişlik oranı 0,70 ile 0,80 oranındadır. Ülkemizdeki 113,5 m yükseklikli Kemer ve 108 m yükseklikli Sarıyer barajları bu tiptendir.

Kemer barajları
Yükü, tabanla birlikte kenar ayaklara iletir. Böylece kesitin tamamı çalışır. Kemer barajlar planda, daire yayı şeklindedir. Bunlarda genişliğin yüksekliğe oranı 0,10 ile 0,25 arasındadır. Kemer barajlar Baraj tepe uzunluğunun baraj yüksekliğine oranının beş veya daha küçük olduğu dar vadilerde inşa edilirler. Ayrıca vadi tabanının ve şevinin sağlam kaya zeminden olması gerekir. Bu tip barajların en kesiti küçük olacağından, kullanılacak beton hacmi azalır. Buna karşılık işçilik ve kalıp masrafları artar. Yurdumuzdaki Karakaya Barajı 187 m, Oymapınar Barajı 185 m ve Gökçekaya Barajı 158 m yükseklikte olup, kemer tipindedir.

Payandalı barajlar
Bu tip barajlarda suyu tutan geçirimsiz bir yüzey ile bu yüzeyin dayandığı payanda destekler vardır. Payandalar arası boştur. Dolayısıyla daha az malzeme kullanılır. Buna karşılık işçilik ve kalıp masrafları fazladır. Yükseklikleri 70 ile 80 metreye kadardır. Su tarafının eğimi, 45o ile 60o olmalıdır. Memleketimizdeki 49 m yükseklikte Elmalı Barajı, bu türe örnektir.

Kaya dolgu barajları
En kesitleri dikyamuk şeklindedir. Su ve hava tarafı 1/2 ile 1/2,5 eğiminde ve taş ile kaplıdırlar. Kesit ortasında geçirimsizliği temin eden çekirdek kısımları vardır. Çekirdek, kil veya betondan yapılır. Bazı durumlarda su tarafı, çelik gibi bir malzeme ile de kaplanarak geçirimsizlik sağlanabilir. Ülkemizdeki Keban (207 m), Altınkaya (195 m), Atatürk (184 m), Uzköy (176 m), Kılıçkaya (140 m) gibi mevcut ve inşa edilmekte olan barajlarımız kaya dolgu tipindedir. Bunlardan Atatürk Barajı, gövde dolgusu hacmi 84,5 milyon m³ kaya ve toprak dolgusu ile dünyada beşinci sırada yer almaktadır. Sulama ve enerji maksatlı olan Atatürk Barajı, 8l7 km²lik göl alanına sahiptir ve 48,47 milyar m³ su depolanabilecektir. Bu su ile de toplam 727.700 hektarlık arazi sulanacaktır. Ayrıca, her biri 300 MW gücünde olan 8 adet Francis tipindeki türbin ile de yılda 8,9 milyar kilovat saat enerji üretecektir. Türbinlere su veren basınçlı (cebri) borular 6,60-7,25 m çapında ve toplam 496 m uzunluğunda olacaktır.

Toprak dolgu barajları

En kesitleri, kaya dolgu barajlar gibidir. Baraj gövdesi, sıkıştırılmış toprak tabakalarından ibarettir. Bu tip barajlarda, ortasında geçirimsizliği sağlayan kil veya betondan çekirdek vardır. Su ve hava tarafının eğimi 1/2 ile 1/2,5 arasındadır. Yurdumuzda işletmeye açılan ve inşa halinde olan projesi hazır veya projesi hazırlanmakta olan 90′ı geçkin toprak dolgu barajların yükseklikleri 15 metreden 95 metreye kadar değişmektedir. Toprak veya kaya dolgunun beraber kullanıldığı Kepez Barajının yüksekliği 195 metredir.

Atatürk Barajı: Şanlıurfa bölgesinde Fırat nehri üzerinde kurulu olup, enerji ve sulama amaçlıdır. 1992 yılında işletilmeye açıldı. Yüksekliği 169 metredir. Normal su kotunda göl alanı 817 km2’dir.

Keban Barajı: Elazığ ilinin Keban ilçesinde Fırat Nehri üzerinde 1965-1975 yılları arasında inşa edilmiş elektrik üretimi amaçlı bir barajdır. Gövde hacmi 15585000 m3, akarsu yatağından yüksekliği 163.00 m, normal kotunda göl hacmi 31000.00 hm3, normal su kotunda göl alanı 675 km2’dir. Bu nedenlerden ötürü Türkiye’nin en büyük yapay gölüdür.

Hirfanlı Barajı: Kırşehir’de, Kırşehir ile Şereflikoçhisar arasında, Kızılırmak üzerinde 1953-1959 yılları arasında inşa edilmiş, enerji üretimi ve taşkın kontrolü amaçlı bir barajdır. Kaya gövde dolgu tipi olan baraj 2.000.000 m2 gövde hacminde ve akarsu yatağından 78 m yüksekliktedir. Normal su kotunda göl alanı 263km2’dir.

Altınkaya Barajı: Samsun iline bağlı Bafra ilçesinde Kızılırmak nehri üzerinden kurulmuş olan baraj ve hidroelektrik santrali. Aşağı Kızılırmak projesinde yer alan ve kaya dolgu tipinde yapılan barajın göl alanı 74.5 km2’dir. Su toplama hacmi 5.673.000.000 m3’tür.

Sarıyar Barajı: Ankara ilinde Sakarya nehri üzerinde 1950-1956 yılları arasında inşa edilmiş hidroelektrik üretimi amaçlı bir barajdır. Beton ağırlık tipi olan barajın gövde hacmi 586.000 m3, akarsu yatağından yüksekliği 80 m’dir. Normal su kotunda göl alanı 83.8 m2’dir.

Seyhan Barajı: Eski Adana’nın 15 km yukarısında 850.000 dönüm araziyi ve Adana’yı Seyhan nehrinin sebep olabileceği su baskınından kurtarmak amacı ile yapılan toprak dolgu tipi barajdır. Gövde hacmi 7,50 hm³ olup yüksekliği (talvegden) 53,20 metredir. Normal su kotunda göl hacmi 659 hm³’tür.

Manisa ilinde Gediz nehri üzerinde sulama, taşkın kontrolü ve enerji üretimi amacıyla 1954-1960 yılları arasına inşa edilmiş bir barajdır. Toprak gövde dolgu tipi olan barajın gövde hacmi 4300000 m3, akarsu yatağından yüksekliği 74 m’dir. Normal su kotunda göl hacmi 1 320.00 hm3, normal su kotunda göl alanı 47.66 km2’dir.



Kaynak: http://www.cerezforum.com/cografya/112786-baraj-nedir-baraj-cesitleri-barajlarin-yararlari.html