TÜRKİYE’deki Barajlar w w w . d s i . g o v . t r
©
Telif Hakkı
Devlet İşleri Genel Müdürlüğü’nün izni alınmadan bu yayının hiç bir bölümü mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kayıt veya başka yollarla hiç bir surette çoğaltılamaz, muhafaza edilemez, basılamaz.
TÜRKİYE’deki Barajlar w w w . d s i . g o v . t r
Ülkemizi daha gelişmiş, müreffeh ve daha itibarlı bir konuma yükseltmek için var gücümüzle çalışıyoruz. Bu maksatla büyük hedefler belirliyor ve bu büyük hedeflere ulaşmak için de büyük adımlar atıyoruz.
Recep Tayyip ERDOĞAN Türkiye Cumhuriyeti Başkanı
Türkiye gelişiyor ve 2023 yılı hedeflerine doğru kararlılıkla ilerliyor. Bu ilerleyişte Orman ve Su İşleri Bakanlığımızın yaptığı yatırımların ve çalışmaların da büyük payı bulunuyor. 2003 yılında başlatılan hizmet zinciri kapsamında gerçekleştirilen toplu açılış merasimleri vesilesiyle 451 adedi baraj olmak üzere 6588 adet tesisi aziz milletimizin hizmetine sunduk. Her yıl kendini geliştiren, hizmette yine kendisiyle yarışan Orman ve Su İşleri Bakanlığımıza üstün muvaffakiyetler diliyor, kazandırdıkları bütün bu tesislerin ülkemize hayırlı uğurlu olmasını temenni ediyorum.
2
TÜRKİYE’deki Barajlar
TÜRKİYE’deki Barajlar
3
içindekiler 4
TÜRKİYE’deki Barajlar
1. Bölüm GİRİŞ İlk baskısı 2014 yılında “Türkiye’deki Barajlar” ismi ile yapılmış olan bu çalışma...
5/13
2. Bölüm TOPRAK VE SU KAYNAKLARI
5 6 7 8 9 10 11
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
12
2.7.1 Su Kaynakları İle Suyun Tüketimi
3. Bölüm ANADOLU’DAKİ BARAJLARIN TARİHİ GELİŞİMİ 3.2
3/4
4
3.1 Urartu Dönemi Helenistik, Roma ve Bizans Dönemleri 3.3 Selçuklu Dönemi 3.4 Osmanlı Dönemi
Türkiye’nin Coğrafi Konumu Türkiye’nin Sınırları Türkiye’nin Toprak Kaynakları İklim Yağış Nehirler ve Göller Türkiye’nin Su kaynakları
15/32 15 16 17 18
TÜRKİYE’deki Barajlar
5
bölüm
1
giriş
İlk baskısı 2014 yılında “Türkiye’deki Barajlar” ismi ile yapılmış olan bu çalışma kendi döneminin sembol projelerinden günümüzde yapılmış ve dünya sıralamalarında üst noktalarda yer almış mühendislik harikası projelerin detaylı incelenmesi ve gelecek nesillere ışık tutmak maksadı ile hazırlanmıştır.
6
TÜRKİYE’deki Barajlar
Ülkemizi su kaynaklarının geliştirilmesi ve yönetilmesinden sorumlu kuruluşu olan Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğünün kontrolünde yapılan çalışmaların detaylı anlatımı ve gelinen noktada ülkemizin sahip olduğu barajların teknik özelliklerinin yer aldığı tabloların da verildiği bu çalışmanın konu ile ilgili muhataplarına, diğer ilgililere ve bir arşiv niteliğinde olması sebebi ile gelecekteki kullanıcılarına faydalı bir başvuru kaynağı olacağı düşünülmektedir.
TÜRKİYE’deki Barajlar
7
01
Türkiye'nin Nüfusu 76 Milyon
02
Yıllık Artış 1,30% Nüfus Yoğunluğu 95 kişi / km2 Kırsal Nüfus 23%
03 04
Kentsel Nüfus 77%
05
Gayrisafi Yurtiçi Hasıla (GSYİH) 800 Milyar ABD $
06 Karasal İklim (a, b, c, d)
Kişi Başına GSYİH 10 500 ABD $
Akdeniz İklimi
07
Marmara (Geçiş) İklimi Karadeniz İklimi
Tarımın GSYİH'ya Katkısı 8%
8
TÜRKİYE’deki Barajlar
08
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
Türkiye coğrafi konumu sebebiyle dört mevsimin belirgin özellikleriyle yaşandığı bir ülkedir. Ayrıca yükseltinin deniz seviyesinden 5000 metreye kadar değişkenlik göstermesi, aynı dönemde hava koşullarının da yerden yere farklılaşmasına yol açar. Türkiye’de yarı kurak iklim özellikleri görülür. Buna karşın Türkiye’nin üç tarafının denizlerle çevrili olması, yüksek sıradağların kıyılar boyunca uzanışı, ani yükselti değişiklikleri ve kıyıya olan uzaklık,, iklim özelliklerinin kısa mesafelerde farklılaşmasına sebep olmaktadır. Sıcaklık, yağış ve rüzgârlar da iklim özelliklerine bağlı olarak farklılıklar gösterir.
Kuzey ile güney arasındaki enlem farkı da (6°) sıcaklık değişiminde önemli bir rol oynamaktadır. Bu yüzden güney bölgeleri, subtropikal iklimlere benzer Akdeniz ikliminin etkisi altındadır. Akdeniz ikliminde yazlar kurak ve çok sıcak, kışlar yağışlı ve ılık geçer. Kuzeyde ise her mevsim yağışlı olan Karadeniz iklimi görülür. İç bölgeler step iklimi karakterindedir ve sıradağlarla çevrelenmiş olduğundan az yağış alır. Yılık ve günlük sıcaklık farkları çoktur. İç ve Doğu Anadolu’da kışlar uzun ve soğuk, kıyı bölgelerindeyse kısa ve ılıktır. “Yağış Bölgeye ve Zamana Göre Büyük Farklılıklar Gösterir.”
2.1 Türkiye’nin İklimi
TÜRKİYE’deki Barajlar
9
10
TÜRKİYE’deki Barajlar
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
Türkiye’nin özellikle dağlık olan kıyı bölgelerinde yağış boldur (1 000 - 2 500 mm/yıl). Kıyılardan iç bölgelere gidildikçe yağış azalır. Marmara ve Ege bölgelerinde, Doğu Anadolu’nun yaylalarında ve dağlarında yağış 500 - 1 000 mm/yıl’dır. İç Anadolu’nun bir çok yerinde ve Güneydoğu Anadolu’da yağış 350 - 500 mm/yıl.dır. Tuz Gölü çevresi Türkiye’nin en az yağış alan yerlerinden biridir (250 - 300 mm/yıl). Türkiye’nin hemen hemen her yerinde kar yağışı görülür. Fakat kar yağışının görüldüğü gün sayısı
ve karın yerde kalma süresi bölgesel farklılıklar göstermektedir. Akdeniz Bölgesi’nde kar yağışı yılda 1 gün ve daha az, Doğu Anadolu’da 40 günden fazladır. Karın yerde kalma süresi Akdeniz ve Ege kıyılarında 1 günden az, Marmara ve Karadeniz kıyılarında 10-20 gün, İç Anadolu’da 20 - 40 gün ve Doğu Anadolu’da ErzurumKars bölümünde 120 gün civarındadır. Yüksek dağlarda yılın her mevsimi karla örtülü alanlara rastlamak mümkündür. Dağlarda bulunan karlar yavaş yavaş eriyerek akarsular ve yeraltı sularını besler.
2.2 Türkiye’de Yağış
TÜRKİYE’deki Barajlar
11
12
TÜRKİYE’deki Barajlar
Türkiye Alansal Yağış Haritası
2.2 Türkiye’de Yağış
TÜRKİYE’deki Barajlar
13
14
TÜRKİYE’deki Barajlar
Türkiye Kar Örtülü Gün Sayısı Haritası
2.2 Türkiye’de Yağış
TÜRKİYE’deki Barajlar
15
16
TÜRKİYE’deki Barajlar
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
26°- 45° doğu boylamları ile 36°- 42° kuzey enlemleri arasında yer alan Türkiye 78 milyon hektar yüzey alanına sahiptir. Ülkemiz, doğu-batı hattı 1700 km , kuzey-guney hattı ise yaklaşık 1000 km olan bir dikdörtgene benzemektedir. doğu ile batı arasında bir köprü durumunda olan türkiyenin yüzey alanının %3 ü Avrupa kıtasında (Trakya), geri kalanı ise asya kıtasında (Anadolu) yer alır. Anadolunun doğusu hariç diğer üç yönü toplam 7816 km kıyıya sahip olup denizle çevrilmiştir. ülkemizin ortalama yükseltisi 1 132 m olup yükselti batıdan doğuya doğru artmaktadır.
2.3 Türkiye’nin Coğrafi Konumu
TÜRKİYE’deki Barajlar
17
18
TÜRKİYE’deki Barajlar
Türkiye Jeoloji Haritası
2.3 Türkiye’nin Coğrafi Konumu
TÜRKİYE’deki Barajlar
19
20
TÜRKİYE’deki Barajlar
Türkiye Diri Fay Haritası
2.3 Türkiye’nin Coğrafi Konumu
TÜRKİYE’deki Barajlar
21
22
TÜRKİYE’deki Barajlar
Türkiye Deprem Tehlike Haritası
2.3 Türkiye’nin Coğrafi Konumu
TÜRKİYE’deki Barajlar
23
24
TÜRKİYE’deki Barajlar
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
Türkiye, coğrafi konumu sebebiyle birçok değişik özelliklere sahip nadide bir ülkedir. Toplam Kara sınırlarının uzunluğu 2.949 km ve kıyı sınırlarının uzunluğu 7 816 km olan Türkiye’nin toplam sınır uzunluğu 10.765 km’ dir. Batıda Yunanistan ve Bulgaristan, doğuda Gürcistan, Ermenistan, Azerbaycan / Nahçivan, İran, güneyde Irak ve Suriye ile kara sınırları vardır.
2.4 Türkiye’nin Sınırları
TÜRKİYE’deki Barajlar
25
2.4 Türkiye’nin Sınırları Türkiye’nin Komşularına Sınır Uzunlukları Toplamı 2.949 km AZARBEYCAN / NAHÇİVAN
BULGARİSTAN
GÜRCİSTAN
18km
203km
269km
276km
ERMENİSTAN
IRAK
İRAN
SURİYE
328km
26
YUNANİSTAN
TÜRKİYE’deki Barajlar
384km
560km
911km
Türkiye’nin Kıyı Sınırları Uzunlukları Toplamı 7.816 km
MARMARA DENİZİ
KARADENİZ
EGE VE AKDENİZ
1.275km
1.778km
4.763km
Kıyı Sınırları Uzunlukları 7.816 km
Kara Sınırları Uzunlukları 2.949 km
Türkiye’nin Kara ve Kıyı Sınırları Uzunlukları Toplamı 10.765 km TÜRKİYE’deki Barajlar
27
KAYNAKLAR Doğal Göller Baraj Gölleri Göletler Denizler TOPLAM Nehir Uzunluğu 28
TÜRKİYE’deki Barajlar
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
SAYI 200 856 1.000 4
YÜZEY (Hektar) 906.118 460.441 28.000 24.607.200 26.001.759 177.714 km
Türkiye’de dağlarda bulunan küçük göllerle birlikte 120’den fazla doğal göl bulunmaktadır. En büyük ve en derin göl olan ve yükseltisi 1.646 m olan Van Gölü’nün alanı 3.712 km2’dir. İkinci büyük göl, İç Anadolu’daki Tuz Gölü’dür. Derin bir göl olmayan Tuz Gölü’nün denizden yüksekliği 925 m alanı ise 1.500 km2 dir. Türkiye’de göllerin toplandığı başlıca dört bölge vardır: Göller Yöresi (Eğirdir, Burdur, Beyşehir ve Acıgöl), Güney Marmara (Sapanca, İznik, Ulubat, Kuş Gölleri), Van Gölü ve çevresi, Tuz Gölü ve çevresi. Türkiye’deki göllerin bazılarının derinliği 30 m’den fazladır, bazıları ise sadece birkaç metre derinliktedir. Van Gölü’nün derinliği 100 m’den daha fazladır. Köyceğiz Gölü gibi denizle bağlantısı olan göller az tuzludur. Tabii göller dışında Türkiye’de 555 kadar baraj gölü bulunmaktadır. Bunlardan bazılarının yüzey alanı; Atatürk Barajı 817 km2, Keban Barajı 675 km2, Karakaya
Barajı 268 km2, Hirfanlı Barajı 263 km2, Altınkaya Barajı 118 km2, Kurtboğazı Barajı 6 km2 dir. Türkiye göllerinin yanısıra akarsuları açısından da zengin bir ülkedir. Kaynakları Türkiye topraklarında olan birçok akarsu değişik denizlere dökülür. Karadeniz’e Sakarya, Filyos, Kızılırmak, Yeşilırmak, Çoruh ırmakları; Akdeniz’e Asi, Seyhan, Ceyhan, Tarsus, Dalaman ırmakları; Ege Denizi’ne Büyük Menderes, Küçük Menderes, Gediz ve Meriç nehirleri; Marmara Denizi’ne Susurluk/Simav Çayı, Biga Çayı, Gönen Çayı dökülür. Ayrıca Fırat ve Dicle nehirleri Basra Körfezi’nde, Araş ve Kura nehirleri ise Hazar Denizi’nde son bulur. Kızılırmak 1.355 km, Yeşilırmak 519 km, Ceyhan Irmağı 509 km, Büyük Menderes 307 km, Susurluk Irmağı 321 km, Suriye sınırına kadar Fırat Nehri 1.263 km, Dicle Nehri 523 km, Ermenistan sınırına kadar Araş nehri 548 km uzunluğundadır.
2.5 Nehirler ve Göller
TÜRKİYE’deki Barajlar
29
Sulanan alan : 6,5 milyon ha Sulanabilir alan hedefi : 8,5 milyon ha Kuru tarım alanı : 17,25 milyon ha Sulanabilir alan : 25,75 milyon ha Tarım alanı : 28,05 milyon ha
5 2
4 3
30
TÜRKİYE’deki Barajlar
1
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
Türkiye’nin toplam yüzölçümü 780 000 km2 başka bir ifadeyle 78 milyon ha’dır. Baraj ve doğal göller çıkıldığında kalan alan 769 600 km2’dir. Değişik jeolojik, iklim, bitkisel, ve topoğrafik özellikleri ile Türkiye bugün dünyada bulunan birçok karasal özelliklere sahiptir. Bu çeşitlilik çoğu yüksek kalitede olan çeşitli bitkilerin yetişmesine imkan sağlar.
2.6 Türkiye’nin Toprak Kaynakları
Ülkemizin sahip olduğu alanın yaklaşık üçte birine karşılık olan 28 milyon hektarı tarımda kullanılan sahaları oluşturmaktadır. Yapılan etütlere göre; mevcut su potansiyeli ile teknik ve ekonomik olarak sulanabilecek arazi miktarı 8,5 milyon hektar olup, bu miktarın 2,8 milyon hektarı DSİ tarafından inşa edilmiş modern sulama şebekesine sahiptir.
TÜRKİYE’deki Barajlar
31
32
TÜRKİYE’deki Barajlar
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
Türkiye’de yıllık ortalama yağış yaklaşık 643 mm olup, yılda ortalama 501 milyar m3 suya tekabül etmektedir. Bu suyun 274 milyar m3’ü toprak ve su yüzeyleri ile bitkilerden olan buharlaşmalar yoluyla atmosfere geri dönmekte, 69 milyar m3’lük kısmı yeraltısuyunu beslemekte, 158 milyar m3’lük kısmı ise akışa geçerek çeşitli büyüklükteki akarsular vasıtasıyla denizlere ve kapalı havzalardaki göllere boşalmaktadır. Yeraltısuyunu besleyen 69 milyar m3’lük suyun 28 milyar m3’ü pınarlar vasıtasıyla yerüstü suyuna tekrar katılmaktadır. Ayrıca, komşu ülkelerden ülkemize gelen yılda ortalama 7 milyar m3 su bulunmaktadır. Böylece ülkemizin brüt yerüstü suyu potansiyeli 193 (158+28+7) milyar m3 olmaktadır.
Yeraltısuyunu besleyen 41 milyar m3 de dikkate alındığında, ülkemizin toplam yenilenebilir su potansiyeli brüt 234 milyar m3 olarak hesaplanmıştır. Ancak, günümüz teknik ve ekonomik şartları çerçevesinde, çeşitli maksatlara yönelik olarak tüketilebilecek yerüstü suyu potansiyeli yurt içindeki akarsulardan 95 milyar m3, komşu ülkelerden yurdumuza gelen akarsulardan 3 milyar m3 olmak üzere yılda ortalama toplam 98 milyar m3, 14 milyar m3 olarak belirlenen yeraltısuyu potansiyeli ile birlikte ülkemizin tüketilebilir yerüstü ve yeraltı su potansiyeli yılda ortalama toplam 112 milyar m3 olmaktadır.
2.7 Türkiye’nin Su Kaynakları
TÜRKİYE’deki Barajlar
33
YERÜSTÜ SUYU Tarımsal Sulama Suyu Miktarı İçme Kullanma Suyu Miktarı Endüstride Kullanılan Su Miktarı Toplam Kullanılan Su Miktarı Genel Toplam
34
TÜRKİYE’deki Barajlar
YER ALTI SUYU 32 Tarımsal Sulama Suyu Miktarı 7 İçme Kullanma Suyu Miktarı 5 Endüstride Kullanılan Su Miktarı 44 Toplam Kullanılan Su Miktarı
8 5 1 14 58
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
Türkiye su zengini bir ülke değildir. Aksine, gerekli önlemler alınmaz ise gelecekte su sıkıntısı çeken bir ülke olacaktır. Ülkenin su sıkıntısına düşmesine neden olacak etkenler arasında coğrafik koşular nedeniyle su kaynaklarını kontrol etme güçlüğü, yağış ve su kaynaklarının dengesiz dağılımı, su havzasına dayalı bütünleştirilmiş su yönetimi uzun vadeli planlanması yerine, kısa vadeli, bölgesel, ayrı planlar vasıtasıyla su kaynaklarından yaralanması gerekmektedir. Ülkenin su zenginlikleri ya da fakirlikleri, geleneksel yönteme göre kişi başına düşen su miktarına Bakarak ölçülmektedir. Bu bağlamada yılda 10 bin m3 ün üzerinde olan ülkeler, su zengini, 3 bin m3 ile 10 bin m3 arasındaki ülkeler yeterli suya sahip olan ülkeler, bin ile 3 bin m3 arasındaki ülkeler su sıkıntısı yaşayan
ülkeler olarak tanımlanmakta bin m3 altındaki ülkeler ise su fakiri sayılmaktadır. Aralık 2013 itibariyle, kişi başına yılık kullanılabilir su miktarı 1600 m3 tür . diğer ülkeler ve dünya ortalamasıyla kıyaslandığında Türkiye, kişi başına kullanılabilir su miktarı bakımından sıkıntı yaşayan ülkeler arasında yer almaktadır. 2030 yılında nüfusumuz 100 milyon olacağı öngörülmektedir. Bu durumda 2030 yılı için kişi başına düşen kullanılabilir su miktarı 1125 m3 /yıl olacağı söylenebilir. mevcut büyüme hızı ve su tüketimi alışkanlıklarının değişmesi gibi faktörlerin etkisi ve su kaynaklarına artan talep esas alınarak, Türkiye’nin gelecek nesillerine sağlıklı ve yeterli su bırakabilmesi için kaynakların çok iyi korunup, akılcı ve etkim bir şekilde kullanılması gerekmektedir.
2.7.1 Türkiye'de Su Kaynakları İle Su Tüketimi
TÜRKİYE’deki Barajlar
35
36
TÜRKİYE’deki Barajlar
Türkiye'nin yıllık su potansiyeli ve kullanım mukayesesi (Milyar m3) Yıllık Ortalama Yağış
450 (Milyar m3)
Kullanılabilir Yerüstü Suyu
112 (Milyar m3)
Türkiye Nüfusu
81 milyon
Kişi başına düşen yıllık su miktarı
1.380 m3
Kullanılan Su Miktarı Tarımsal Sulama Suyu Miktarı
40 milyar m3 (%74)
içme Kullanma Suyu Miktarı
7 milyar m3 (%13)
Endüstride Kullanılan Su Miktarı
7 milyar m3 (%13)
Toplam Kullanılan Su Miktarı
54 milyar m3
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
2013 itibariyle sulama sektöründe 40 milyar m3 içmesuyunda 12 milyar m3 saniyede 6 milyar m3 olmak üzere 58 milyar m3 su tüketildiği hesaplanmaktadır. Mevcut su potansiyelimiz 112 milyar m3 ün %45 geliştirebildiği görülmektedir. Türkiye Cumhuriyetinin 100. Kuruluş Yılında tekabül eden 2023 ‘te, su potansiyelimizin tamamında yaralanması hedeflenmektedir.
2.7.2 Türkiye'de Su Kaynaklarından Faydalanılması
TÜRKİYE’deki Barajlar
37
38
TÜRKİYE’deki Barajlar
toprak ve su kaynakları
2
bölüm
Devlet Su İşleri faaliyet alanına giren projeleri olabilecek en uygun formülasyonun ortaya konduğu planlama çalışmalarını, uzun süreci kapsayan ve çok yönlü sistematik veri toplama ve etüt faaliyetleriyle elde edilen verilere göre gerçekleştirmektedir. Türkiye’de Sektörlere Göre Su Tüketimi Planlama çalışmalarında done toplama faaliyetleri, her biri bir mühendislik disiplini olan; rasat gözlem, harita, toprak ve drenaj, tarımsal ekonomi, hidroloji, çevresel etki değerlendirmeleri, jeoloji ve malzeme ihtisas dallarının koordineli çalışmasıyla yürütülmektedir. toplam 25 hidrolojik havzanın ortalama yıllık toplam akışı 186 milyar m3 tür. Havza verimleri birbirinden farklı. Fırat -Dicle Havzasının verimi toplam ülke potansiyelinin yaklaşık %28 ‘idir.
2.7.3 Türkiye’de Planlama Çalışmaları
TÜRKİYE’deki Barajlar
39
40
TÜRKİYE’deki Barajlar
2003-2018 YILLARI DSİ TARAFINDAN SULAMAYA AÇILAN ve AÇILACAK SAHALAR 200.000 180.000 160.000 30.000
140.000 120.000 100.000 80.000 113.563
123.235
99.698
87.442
72.534
83.305
81.387
107.906
119.081
171.082
182.417
134.435
121.428
150.645
100.000
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
20.000
53.280
40.000
2003
60.000
tarım sektörü
0
Bakanlığımızın 2023 Yılı hedefi; sulamaya açılmamış olan 2 milyon hektar alanın sulama şebekesi inşaatı tamamlanarak hizmete alınması hedeflenmektedir.
• Türkiye’nin yüzölçümü : 78 milyon hektar : 28 milyon hektar • Ekilebilir zirai arazi • Ekonomik olarak sulanabilir arazi : 8,5 milyon hektar 2017 Yılı Sonu İtibarıyla Ekonomik Olarak Sulanabilir Arazilerimizin; Sulanan alan 6,50 milyon hektar, Sulanamayan alan 2 milyon hektardr. Sulanan alanların, • 4,21 milyon hektar DSİ • 2,29 hektar Köy hizmetleri ve Halk Sulamaları
3
bölüm
3.1 Türkiye'de Sulama Durumu
Sulamaya açılan 6,5 milyon hektar arazide uygun ziraat usulleri ve ürün deseniyle tarım yapılması durumunda takriben yıllık 32 milyar TL zirai gelir artışı sağlanması mümkündür. Bu kapsamda DSİ; • Baraj, gölet, regülatör gibi depolamaları, • İletim ve ana kanalları, • Yedek ve tersiyer kanalları, • Terfi sistemleri, yükleme havuzları, filtreler vb. modern borulu şebeke ile suyu, sulama sahasındaki tarla başına kadar ulaştırmaktadır. TÜRKİYE’deki Barajlar
41
42
TÜRKİYE’deki Barajlar
3 .1 G ü n e y d o ğ u A n a d o l u P r o j e s i “Yukarı Mezopotamya” olarak adlandırılan ve insanlık tarihinde medeniyetin beşiği olarak bilinen “Verimli Hilal”in içerisindeki ‘Güneydoğu Anadolu Bölgesi’ tarih boyunca Anadolu ve Mezopotamya toprakları arasında geçişi sağlayan bir köprü görevi görmüştür. Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nden geçen Dicle ve Fırat arasında kalan topraklar verimli olduğu için “Verimli Hilal” olarak adlandırılır. Yaklaşık 8000 yıldır Bölge’nin yaşamını ve kültürünü şekillendiren Dicle ve Fırat Nehirleri; Bölgedeki uygun iklim şartları ile bir araya gelince Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nin verimli topraklarına hayat verir. Cumhuriyet tarihinin en büyük ve hacimli projesi olan Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) ile ortaçağdan beri ilk defa Verimli Hilal yeniden canlandırılacak ve bu proje Yukarı Mezopotamya’ya medeniyeti yeniden iade edecektir. Temel hedefi, Güneydoğu Anadolu Bölgesi halkının gelir düzeyi ve hayat standardını yükselterek, bu Bölge ile diğer bölgeler arasındaki gelişmişlik farkını ortadan kaldırmak, kırsal alandaki verimliliği ve istihdam imkanlarını artırarak, sosyal istikrar, ekonomik büyüme gibi milli kalkınma hedeflerine katkıda bulunmak olan Güneydoğu Anadolu Projesi, çok sektörlü, entegre ve sürdürülebilir bir kalkınma anlayışı ile ele alınan bir bölgesel kalkınma projesidir. 1970'lerde Dicle ve Fırat Nehirleri üzerindeki sulama ve hidroelektrik amaçlı projeler olarak planlanan GAP, 1980'lerde çok sektörlü, sosyo-ekonomik bir bölgesel kalkınma programına dönüştürülmüştür. Türkiyenin en büyük projesi olan Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP), Fırat ve Dicle Nehirlerinin aşağı kısımları ile bunlar arasında uzanan ovaları kapsamakta ve 74 000 km2'lik bir alana yayılmaktadır. Adıyaman, Batman, Diyarbakır, Gaziantep, Kilis, Mardin, Siirt, Şanlıurfa, Şırnak illerinin tamamını veya bir kısmı proje alanı içinde kalmaktadır ve yüzölçümü itibariyle yurt topraklarının %9,7'lik kısmına ve 1997 yılı nüfusuna göre ülke nüfusunun yaklaşık % 10'luk kısmına sahiptir. Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nin yerüstü su kaynaklarını oluşturan iki önemli nehir Fırat ve
Dicle Nehirleridir. Sınıraşan sular bu nehirlerden Fırat'ın sınırlarımız içindeki toplam su potansiyeli 32 milyar m3, Dicle'nin ise 21 milyar m3 olup; iki havzanın 53 milyar m3 olan toplam su potansiyeli, Türkiye'nin 26 havzasındaki 186 milyar m3'lük toplam su potansiyelinin %30'una karşılık gelmektedir. Bu nehirlerin yaz ve kış akımlarının çok düzensiz olması, yıldan yıla büyük değişimler göstermesi dolaysıyla akımları düzenleyerek enerji üretmek, tarımda kullanmak ve içmekullanma suyu sağlamak amaçlarına yönelik olarak GAP oluşturulmuştur. Sulama, hidroelektrik enerji, tarım, kırsal ve kentsel altyapı, ormancılık, eğitim ve sağlık gibi sektörleri kapsayan Güneydoğu Anadolu Projesi’nin Su Kaynakları Programı ise 22 Baraj, 19 hidroelektrik santrali ve 1.82 milyon hektar alanda sulama sistemleri yapımı öngörülmüş, ancak 27 Mayıs 2008 tarihinde açıklanan GAP Eylem Planına ekonomik sulanabilecek alan olan 1,058 milyon hektar dahil edilmiştir. Toplam maliyeti 32 milyar ABD doları olan Proje'nin, hidroelektrik enerji santrallerinin toplam kurulu gücü 7476 MW olup yılda 27 milyar kilowatsaat enerji üretimi öngörülmektedir. 7’si Fırat havzasında ve 6’sı Dicle havzasında olmak üzere 13 büyük projeden oluşmaktadır. GAP TAMAMLANDIĞINDA ; : 2,2 milyar $ • Sulamada • Enerjide : 4 milyar $ • İçmesuyunda : 505 milyon $ olmak üzere Milli Ekonomiye yıllık toplam 6,705 milyar $ katkı sağlanacaktır. Ayrıca 1.270.000 kişiye istihdam imkanı sağlanacaktır.
TÜRKİYE’deki Barajlar
43
44
TÜRKİYE’deki Barajlar
hidroelektrik enerji
4
bölüm
Türkiye'de 1950'lerde yılda sadece 800 GWh (gigavatsaat) enerji üretimi yapılırken, bugün bu oran yaklaşık 190 misli artarak 2012 yılı sonunda yılda 332,878.9 GWh'e ulaşmıştır. 57059 MW'a ulaşan kurulu güç ile yılda ortalama olarak 332,878.9 GWh enerji üretimi mümkün iken; arızalar, bakım-onarım, işletme programı politikası, ekonomik durgunluk, tüketimde talebin azlığı, kuraklık, randıman vb. sebeplerle ancak 239,496.8 GWh enerji üretilebilmiştir. Yani kapasite kullanımı %71,9 olmuştur. Termik santrallerde kapasite kullanım oranı %70,8 iken hidroelektrik santralarda %82 olmuştur. Enerji üretimimizin %23'ü yenilenebilir kaynak olarak nitelendirilen hidrolik kaynaklardan, %75'i ise fosil yakıtları olarak adlandırılan termik (doğal gaz, linyit, kömür, fuel oil gibi) kaynaklardan üretilmektedir. Son zamanlarda rüzgar ve jeotermal şeklinde alternatif kaynaklara önem verilmekte, nükleer enerji kullanımı için de çalışmalar yapılmaktadır.
Özellikle son yıllarda Türkiye'de doğal gaz kullanımının yaygınlaşması ile, gerek evlerde kullanımı artmış gerekse sanayinin artan enerji ihtiyacını karşılamak üzere "Doğal Gaz Çevrim Santraları" kurulmuştur. Bu itibarla son yıllarda hidroelektrikten üretilen enerjinin payı azalmış termik enerji üretiminin payı artmıştır. Ancak üye olma yolunda büyük adımlar attığımız Avrupa Birliği Topluluğu enerji politikalarında yeşil enerjiyi (hidroelektrik, rüzgar, güneş ve biyokütle) destekleme tezini benimsemiştir. Bu durumda Türkiye'de yürürlükte bulunan enerji politikaları ve ilgili hukuki mevzuat ile Avrupa Birliği mevzuatı arasındaki farklılıkların giderilmesi zorunlu hale gelmiştir. Netice olarak Türkiye' deki toplam enerji üretiminde hidroelektrik enerjinin payı artırılmalıdır. Türkiye' de hidroelektrik potansiyelin geliştirilerek ülke ekonomisinin istifadesine sunulmasında Devlet Su İşleri (DSİ) görevlidir. EİE daha çok etüd ve planlama aşamasında, DSİ ise planlamayla birlikte projelerin hayata geçirilmesinde görevlendirilmiştir.
4.1 Ülkemizin Enerji Kaynakları
TÜRKİYE’deki Barajlar
45
46
TÜRKİYE’deki Barajlar
hidroelektrik enerji
4
bölüm
Teknik ve ekonomik olarak yapılabilir toplam hidroelektrik enerji potansiyelimiz 180 milyar kWh/yıl olup, bunun 159 milyar kWh/yıl geliştirilmiş, bitirilen 641 adet tesis ile 28.410 MW kurulu güç ve 99,0 milyar kWh/yıl’lik kısmı işletmeye alınmıştır. 2023 yılına kadar tesis edilecek projeler ile toplam 40.000 MW kurulu güç kapasitesi ve 135 milyar kWh/yıl üretim potansiyeline ulaşılacaktır. Günümüz itibariyle Türkiye'de 1208 adet baraj yapılmış olup bu barajların 788 adeti işletmededir. İşletmede olan bu barajların …….. adet hidroelektrik santraldir. Bu santrallar ……. MW'lık bir kurulu güce ve toplam potansiyelin %...'ine karşılık gelen ………. GWh'lik yıllık ortalama üretim kapasitesine sahiptir. …….. MW'lık bir kurulu güç ve toplam potansiyelin % …. olan ………. GWh'lik yıllık üretim kapasitesine sahip ….. hidroelektrik santral halen inşa halinde bulunmaktadır. Geriye kalan 62540 GWh/yıl'lık potansiyeli kullanabilmek için ileride Türkiye'de 1066 hidroelektrik santral yapılacak ve toplam 46000 MW'lık kurulu güçle hidroelektrik santrallerin toplam sayısı 1646'ya varacaktır.
4.2 Türkiye’nin Hidroelektrik Enerji Kaynakları ve Potansiyeli
TÜRKİYE’deki Barajlar
47
4.1/2 Ülkemizin Enerji Kaynakları Türkiye’nin Hidroelektrik Enerji Kaynakları ve Potansiyeli
25.000 20.000
BARAJLARA AİT HİDROELEKTRİK SANTRALLERİN MEVCUT DURUMU
20.379
15.000 12.559
TOPLAM
10.000
DSİ
7.820 5.000 0
3.126
ÖZEL 1.758
1.368
DEVAM EDEN
TAMAMLANAN
ABD teknik hidroelektrik potansiyelinin %86'sıni, Japonya %78'ini, Norveç %68'ini, Kanada %56'smı, Türkiye ise % 43'ini geliştirmiştir. ……….. kaynaklarına göre dünyada 2. Sıradadır.
%7,3
13,1 Milyar kWh
%37,7
67,9 Milyar kWh
%55,0
99,0 Milyar kWh
48
TÜRKİYE’deki Barajlar
%5,5 %1,4 %7,7
Güneş Hidrolik
Jeotermal
%32,1
Rüzgar
KAYNAKLAR
KAYNAK HİDROLİK
%53,3 Termik
TERMİK
KURULU KAPASİTE (MW) 28 233 (%32,1)
Doğalgaz
26 240 (% 29,8)
Kömür
18 997 (% 21,6)
Diğer
1 690 (% 1,9)
RÜZGAR
6 818 (% 7,7)
JEOTERMAL
1 199 (% 1,4)
GÜNEŞ
4 850 (% 5,5)
TOPLAM
88 027(% 100)
46 924 (% 53,3)
TÜRKİYE’deki Barajlar
49
Alacahöyük / Çorum, MÖ 5000-3000
50
TÜRKİYE’deki Barajlar
barajların tarihi gelişimi anadolu’daki
5
bölüm
Pek çok medeniyetin kesişme noktası olan Anadolu’da yaklaşık 4000 yıldır süren hidrolik mühendislik çalışmaları Türkiye’yi tarihi su yapıları açısından en zengin ve en ilginç açık hava müzelerinden birisi haline getirmiştir. Anadolu’nun göbeğinde MÖ 2000 yıllarında Hititlerden; Doğu Anadolu yöresinde MÖ 1000-500 yılları arasında Urartulardan; Batı ve Güneydoğu Anadolu’da MÖ 500 ve MÖ 5. yüzyıl arasında Helenistik, Roma ve Bizans dönemlerinden; MS 10. yüzyıldan sonra Selçuklu ve Osmanlı dönemlerinden kalma pek çok su yapısı kalıntısı mevcuttur.
5. Anadolu'daki Barajların Tarihi Gelişimi
TÜRKİYE’deki Barajlar
51
Alaca / Çorum 2 bin yıllık Örükaya Barajı
52
TÜRKİYE’deki Barajlar
barajların tarihi gelişimi anadolu’daki
5
bölüm
Anadolu’daki ilk küçük barajlar Urartular döneminde inşa edilmiştir. Urartular Doğu Anadolu’da Van bölgesinde dikkate değer su sistemleri geliştirmişlerdir. • Rusa (Kesiş) gölünün hacmini artırmak suretiyle Urartularm ikinci başkenti Rusahinili (Toprakkale) ve çevresine su sağlamak maksadıyla yapılmış iki baraj kalıntısı mevcuttur.
5.1 Urartu Dönemi
• Doni gölü ve Engizer deresinin menbamda yapılan üç barajdan ilk ikisi Tuşpa (Vankale) şehri ve çevresine sulama suyu temini maksatlı olup muhtemelen Urartular zamanına dayanmaktadır.
TÜRKİYE’deki Barajlar
53
Nusaybin / Mardin Dara Barajı, Dara Antik Kent
Çavdarhisar / Kütahya Aizanoi Antik Kenti
54
TÜRKİYE’deki Barajlar
barajların tarihi gelişimi anadolu’daki
Roma döneminde Anadolu'da yapılan üç baraj mevcuttur: •
•
•
•
Çavdar hisar barajı; Kütahya civarında muhtemelen Aizonoi şehrini taşkınlardan korumak maksadıyla inşa edilmiştir. 10 m yüksekliğinde, 80 m kret uzunluğunda taş kemerli bir barajdır.
5
bölüm
Orükaya barajı; Çorum yakınlarında muhtemelen sulama maksatlı inşa edilmiş, 16 m yüksekliğinde ve 40 m kret uzunluğunda toprak dolgu bir barajdır.
Taşköprü / Kastamonu, Şehre Adını Veren Tarihi Taşköprü
Böget barajı; Niğde yakınlarında Misli (Mustilla) şehrine içme suyu temini maksatlı inşa edilmiştir. 4 m yüksekliğinde, 300 m kret uzunluğunda, toprak dolguyla güçlendirilmiş memba ve mansap yüzü eğimleri 1-1.5:10, kargir iki duvar arasında dolguya ek olarak, 2,5 m kret genişliğinde bir barajdır. Roma döneminin bu barajlarının MS 1. ve 2. yüzyıllarda yapıldığına inanılmaktadır.
•
Amasya yakınlarında 12m yüksekliğinde ve 20m kret genişliğindeki Lostügün dolgu barajının Bizans ya da Osmanlı döneminde inşa edildiği düşünülmektedir.
•
Sultan gölünün ayağında yapılan ilk şedde ve Doni'nin mansabında yapılan son şeddenin, Van civarında yapılan eski Sihke şeddesi gibi Orta Çağda yapıldığına inanılmaktadır.
Roma döneminde (527-565), Mardin civarında inşa edilen üç Dara barajından birincisi dünyanın en eski kemer barajlarından biridir.
•
Van civarındaki Kargir Faruk şeddesinin Urartulara mı dayandığı yoksa 10-14. yüzyıllardaki Pers barajları kadar eski mi olduğu bilinmemektedir.
5.2 Helenistik, Roma ve Bizans Dönemleri
TÜRKİYE’deki Barajlar
55
barajların tarihi gelişimi anadolu’daki
5
bölüm
5.3 Selçuklu Dönemi
Bu dönemde baraj türü yapılarda bir gelişme kaydedilmemiştir. (Selçuklular özellikle Konya'da sulama sistemleri kurmuşlardır.) Osmanlı Dönemi Bentlerinin Ana Karakteristikleri Kret Yükseklik Uzunluk (m) (m) Topuz 8.6 65 Büyük(*) 12.15 58 Ayvat 13.45 66 Kirazlı 13 60 Topuzlu(**) 16 81 Valide 13.5 104 Yeni 17 102
Taksim
Kırkçeşme
Bent Adı
Bitiş Tarihi
Türü
1620 1724 1765 1818 1750 1796 1839
Kargir, kontrofor Kargir, ağırlık Kargir, kemer Kargir, ağırlık Kargir, kemer, kontrofor Kargir Kargir, kemer ağırlık
(*) 1784'teki tahribattan sonra yeniden inşa edildi ve yüksekliği 1900 yılında arttırıldı. (**) Yüksekliği 1786 yılında arttırıldı.
56
TÜRKİYE’deki Barajlar
barajların tarihi gelişimi anadolu’daki
Osmanlı dönemi süresince, Anadolu ve Trakya'da, Osmanlı Imparatorlugu'nun baş mimarı Sinan'la birlikte su isale sistemleri inşası yaygın hale gelmiş; 17. yüzyıl başlarında ise kargir şeddeler inşa edilmiştir. Osmanlı tarihinin en önemli barajları şeddelerden meydana gelen Kırkçeşme ve Taksim su isale sistemleridir. Bu barajların ana karakteristikleri Tablo 1 de verilmektedir.
Aşağıdaki barajlar da Osmanlı döneminde inşa edilmiştir: • 10m yüksekliğindeki Samlar barajı, İstanbul Küçükçekmece yakınlarında Azatlı barut fabrikası için, 1826 yılında inşa edilmiştir.
16. yüzyıla kadar dünyada inşa edilen barajların büyük çoğunluğunun toprak dolgulu yapılar olduğu düşünülürse, anılan yüzyıldan sonra Türkiye'de kargir baraj teknolojisinde kaydedilen gelişme dikkate değerdir. 16. yüzyılın sonlarına doğru inşa edilen 42m yüksekliğindeki Tibi ağırlık barajı, 17. yüzyılın ortalarında inşa edilen 23m yüksekliğindeki Elche barajı ve; yüksekliği 32m ye kadar ulaşan Relleu kemer barajı bu dönem süresince inşa edilen dünyanın en önemli hidrolik yapıları sayılabilir.
5
bölüm
5.4 Osmanlı Dönemi
Sakarya Karasu yakınlarında • Maden deresi üzerinde muhtemelen kurşun madeni arama çalışmaları için, 23m yüksekliğinde ve 34m kret uzunluğunda bir baraj aynı yüzyılın ortalarında inşa edilmiştir. •
Su temini sağlamak için toprak dolgulu olarak 1883'te inşa edilen İstanbul'daki Elmalı I barajı, 1926 yılında yüksekliği 20m ye çıkartılarak kargir baraja dönüştürülmüştür.
TÜRKİYE’deki Barajlar
57
TOPUZ BARAJI
Topuz Baraj, diğer adıyla Karanlık Barajı veya Kömürcü Barajı Belgrat Ormanındaki Belgrat Çayı üzerinde Büyük Barajın yaklaşık 3 km yukarısında bulunmaktadır. Baraj 1620 senesinde kamu suyu tedariki amacıyla Osmanlı Padişahı Sultan II. Osman’ın emri ile inşa edilmiştir. Düz hat eksen yığma ağırlığa dayalı bir barajdır, temelden yaklaşık 10,00 metre yüksekliğindedir. Basit bir taşma savağı sağ dayanak üzerinde bulunmaktadır. Drenaj Alanı : 4,56 km² Rezervuar Alanı : 70.000 m³ Baraj Tipi : Taş Duvar Baraj gövdesinin temelden yüksekliği : 8.60 m Kret Uzunluğu : 64.5 m Kret Genişliği : 5.20 m Taban Genişliği : 7.40 m Upstream parapet height : 1.00 m Dolusavak kret uzunluğu : 2.10 m Bitiş yılı : 1620 58
TÜRKİYE’deki Barajlar
BÜYÜK BARAJ
TOPUZLU BARAJI
Büyük Baraj, diğer adıyla Belgrat Barajı Belgrat Çayı üzerinde yer almaktadır. Bir yığma ağarlığa dayalı barajdır, diz hat ekseni boyunca 84,50 metrelik bir tepe uzunluğu ve temel üzerinde 15,00 metrelik bir yüksekliği vardır. Baraj 1724 yılında, Sultan III. Ahmet’in yönetimi sırasında inşa edilmiştir. 1748 yılındaki bir sorunun ardından Sultan I. Mahmut tahtta iken yeniden inşa edilmiştir. 1900 senesinde Sultan II. Abdülhamit’in emri ile baraj şimdiki yüksekliğine çıkarılmıştır. Her iki dayanakta bulunan iki taşma savağı bulunmaktadır. Taşma savağının tepesi ile kaynak yönü siperinin tepesi arasında 0,22 metrelik bir kuru alan vardır.
Topuzlu Barajı yığma ağırlığa dayalı, Belgrat Ormanındaki Eskibağlar Deresi üzerinde bulan bir yapıdır. Bu baraj ayrıca Sultan I. Mahmut Barajı olarak da bilinir. Sultan I. Mahmut’un emri ile 1750 yılında İstanbul şehrine su tedariki amacıyla inşa edilmiştir. 1786 yılında yaklaşık 3,40 metre yükseltilmiştir. 1,25 x 0,40 metrelik bir açıklığı olan, taşma sularını azami basma yüksekliği 0,18 m ile boşaltan bir taşma savağı sol dayanağın üstünde bulunmaktadır.
Drenaj Alanı : 6.93 km² Rezervuar Alanı : 1.318.000 m³ Baraj Tipi : Taş Duvar Baraj gövdesinin temelden yüksekliği : 12,15 m Kret Uzunluğu : 84.5 m Kret Genişliği : 2,30 m Taban Genişliği : 9,70 m Upstream parapet height : 0,85 m Dolusavak kret uzunluğu : 2.10 m
Drenaj Alanı : 0,92 km² Rezervuar Alanı : 160.000 m³ Baraj Tipi : Taş Duvar Baraj gövdesinin temelden yüksekliği : 14 m Kret Uzunluğu : 80,65 m Kret Genişliği : 4,30 m Taban Genişliği : 7,00 m Upstream parapet height : 0,80 m Dolusavak kret uzunluğu : 2.10 m Bitiş yılı : 1750 Orijinal barajın yükseltildiği yıl : 1786
5.4
O s m a n l ı
AYVAT BARAJI Bu baraj Kağıthane deresinin bir kolu olan Ayvat Deresi üzerinde bulunmaktadır. Yığma ağırlığa dayalı bir barajdır ve temel üzerine yaklaşık 15,00 metrelik yüksekliğe sahiptir. Poligonal eksen boyunca tepe uzunluğu 65,80 metredir. Her bir dayanakta birer tane olmak üzere iki taşma savağı vardır. Sağ ve sol dayanaktaki kanallar taşma suyunu güvenli şekilde akış yönünde yönlendirmektedirler. Sağ dayanak taşma savağının tepe uzunluğu 1,05 metre ve tepe seviyesi akım yönü siperi en üst yüksekliğinden 0,55 metre aşağıdadır. Sol dayanaktaki taşma savağının tepe uzunluğu 1,05 metredir ve tepe seviyesi akım yönü siperinin tepesinden 0,28 m aşağıdadır. Baraj Sultan III. Mustafa’nın emri ile 1765 yılında inşa edilmiştir. Brüt rezervuar kapasitesi 156.000 m3’tür 2,0 km2’lik bir drenaj alanından beslenmektedir.
D ö n e m i
VALİDE BARAJI Drenaj Alanı : 2 km² Rezervuar Alanı : 156.000 m³ Baraj Tipi : Taş Duvar Baraj gövdesinin temelden yüksekliği : 13.45 m Kret Uzunluğu : 65,80 m Kret Genişliği : 5,50 m Taban Genişliği : 8,42 m Upstream parapet height : 1 m Dolusavak kret uzunluğu : 1,05 m Bitiş yılı : 1765 Orijinal barajın yükseltildiği yıl : 1786
Valide Barajı Acıelma Deresinin bir kolunda yer almaktadır. Yığma ağırlığa dayalı bir yapıdır ve tepesi ile akım yönü yüzeyi mermer ile kaplanmıştır. Akım aşağı yönde iki geniş payandası vardır ve yığma kısmın tabanı ile payanda arası 6,30 metredir. İnşası 1796’da tamamlanmıştır. Baraj Osmanlı Padişahı Sultan III. Selim’in, popüler olarak Valide Sultan olarak bilinen annesi ardından isimlendirilmiştir. Drenaj Alanı : 1.825 km² Rezervuar Alanı : 255.000 m³ Baraj Tipi : Taş Duvar Baraj gövdesinin temelden yüksekliği : 11.25 m Kret Uzunluğu : 103,90 m Kret Genişliği : 4,72 m Taban Genişliği : 6,30m Upstream parapet height : 1,13 m Dolusavak yeri : Sağ sahil Dolusavak tipi : serbest alışlı Dolusavak kret uzunluğu : 21.70 m Bitiş yılı : 1796 TÜRKİYE’deki Barajlar
59
KİRAZLI BARAJI Kirazlı Barajı İstanbul’un kuzeyinde, Belgrat Ormanının içinde yer almaktadır ve üzerinde bulunduğu derenin adını almıştır. Temel üzerine yaklaşık 13,00 metre yükseklindedir ve düz hat eksen yığma ağırlığa dayalı bir barajdır. Akım yönünde 1,05 metre yüksekliğindeki bir mermer siper ile rezervuar kapasitesi artırılmıştır. Taşma savağı sol dayanakta yer almaktadır ve 1,45 x 0,55 metrelik bir açıklığa sahiptir ve akım altına bağlanan bir galeriye boşaltım yapmaktadır. Baraj Sultan II. Mahmut döneminde inşa edilmiş ve 1818 yılında tamamlanmıştır.
YENİ BARAJ Drenaj Alanı : 2.842 km² Rezervuar Alanı : 103.080 m³ Baraj Tipi : Taş Duvar Baraj gövdesinin temelden yüksekliği : 11,25 m Kret Uzunluğu : 59,45 m Kret Genişliği : 7,15 m Taban Genişliği :9,00m Upstream parapet height : 1,05 m Dolusavak kret uzunluğu : 1,05 m Bitiş yılı : 1818
Bu baraj, diğer adıyla Sultan Mahmut Barajı dairesel eksenli yığma ağırlığa dayalı bir barajdır, yüksekliği temel üzerine yaklaşık 17,00 metredir. Acıelma Deresinin bir kolunda yer almaktadır. 1839 yılında Osmanlı Padişahı Sultan II. Mahmut’un emri ile kamu su tedariki amacıyla yapılmıştır. Depolama kapasitesi akım yönünde payandalı mermer, 0,93 metrelik bir siper ile artırılmıştır. Açıklığın eşik yüksekliği ile akım yönü siperinin tepesi arasında 0,28 metrelik bir kuru alan vardır.
60
TÜRKİYE’deki Barajlar
5.4
O s m a n l ı
D ö n e m i
ELMALI 1 BARAJI Bu, 18,50 metre yüksekliğinde, yığma ağırlığa dayalı, sağ tarafından toprak bir set ile yanlanan bir barajdır. 1893 yılında İstanbul Asya tarafına su tedariki amacıyla inşa edilmiştir. Göksu Deresi üzerinde Anadolu Hisarının yaklaşık 3 km güney doğusunda yer almaktadır. Barajın yığma kısmı, toplam tepe uzunlukları 58,55 metre olan üç seri taşma savağına sahiptir. Üç adet en aşırı sol açıklık haricinde tüm taşma savakları mekanik olarak çalıştırılan, aşağı kayan çelik kapılar ile kontrol edilmektedir. Bunlara ek olarak, otomatik boşaltma özelliği üç adet iç çapı 1,0 metre olan çelik boru sifonlar aracılığı ile sağlanmaktadır. Barajın mühendisliğini İsviçreli mühendis Henry Gruner yapmıştır ve orijinal baraj 1891 -1893 yılları arasında inşa edilmiştir. 1916’da, toprak kısmın aşılması nedeniyle bir hata oluşmuş ve tüm toprak yığmanın tekrar yapılmansa neden olmuştur. Sonraki yıllarda ikinci bir arıza, bir sel sırasında hızlı aşağı çekiş nedeniyle oluşmuş
ve yığma kısmın akım altı ucunu da aşındırmıştır. 1926’da barajın toprak yığması ve taş kısmı tamir edilmiştir. 1948’de, baraj azami rezervuar yüksekliğini 29,60 metreden 32,40 metreye artıracak şekilde yükseltilmiştir. Baraj halen İstanbul’un su tedarik sisteminin bir parçası olarak kullanılmaktadır. Drenaj Alanı : 2,5 km² Rezervuar Alanı : 1.700.000 m³ Normal su seviyesindeki yükseklik : 32,40 m Baraj Tipi : Toprak dolgu ve Taş Duvar Baraj gövdesinin temelden yüksekliği : 19.75 m Kret Uzunluğu : 65,80 m Kret Genişliği : 5,50 m Taban Genişliği : 8,42 m Dolusavak kret uzunluğu : 298,40 m
Drenaj Alanı : 0,83 km² Rezervuar Alanı : 217.500 m³ Baraj Tipi : Taş Duvar Baraj gövdesinin temelden yüksekliği : 15,62 m Kret Uzunluğu : 101,55 m Kret Genişliği : 6,90 m Taban Genişliği : 9,40 m Upstream parapet height : 0,93 m Dolusavak kret uzunluğu : 1,05 m Bitiş yılı : 1839 Orijinal barajın yükseltildiği yıl : 1786 TÜRKİYE’deki Barajlar
61
62
TÜRKİYE’deki Barajlar
barajların tarihi gelişimi anadolu’daki
5
bölüm
Ülkemizde su yapılarının inşası; Osmanlı Döneminde vakıflar tarafından yürütülmüş olup, Su işlerinin örgütlü bir şekilde ve sürekli olarak ele alınması 1914 yılında Nafıa Nezareti’nin yeniden yapılandırılması ile oluşturulan “Umur-u Nafıa Müdüriyet-i Umumiyesi”nin (Bayındırlık İşleri Genel Müdürlüğü) kurulmasıyla başlar. Bu Genel Müdürlüğün görevleri arasında sulama, kurutma, taşkın koruma, nehir ulaşımı, su biriktirme ve dağıtımı önemli bir yer almıştır. Cumhuriyetin ilânıyla beraber Türkiye, özellikle 1930’lu yıllarda ülkenin su kaynaklarını geliştirme yolunda geniş çaplı girişimlerde bulunmuştur.
1925 yılında “Umur-u Nafıa Müdüriyet-i Umumiyesi”ne bağlı bir “Sular Fen Heyeti Müdürlüğü” kurularak Bursa, Adana, Ankara, Edirne ve İzmir Su İşleri Müdürlükleri oluşturulmuştur. Cumhuriyetin kurulması sonrasında, su kaynaklarının etkin ve verimli bir şekilde kullanılması anlayışı çerçevesinde ilk olarak, Atatürk'ün emriyle 28.05.1930 günü yapımına başlanılan ve 03.11.1936 günü gerçekleştirilen bir törenle hizmete alınan Çubuk-I Barajı inşa edilmiştir. Cumhuriyet Döneminin ilk barajı olan Çubuk-I Barajı, Ankara'nın 11 km kuzeyinde Çubuk Çayı üzerinde yer almakta olup içme – kullanma, sanayi suyu temini ve taşkın kontrolü amaçlı bir barajdır.
5.5 Cumhuriyet Dönemi
TÜRKİYE’deki Barajlar
63
5.5 Cumhuriyet Dönemi Beton ağırlık tipindeki barajın gövde hacmi 120 000 m3, talvegten yüksekliği 25 m'dir. Normal su kotunda göl hacmi 5.60 hm3, gölalanı ise 0.69 km2’dir. Yılda 3 hm3 içmesuyu temin edilmesini sağlamıştır. Bununla birlikte, Ankara'nın önemli ve güzel mesire yerlerinden biri olma özelliği de taşımaktadır. Çubuk-I Barajından sonra Cumhuriyet Döneminde inşa edilen Türkiye’nin ikinci barajı, yapımına 1933 yılında başlanılan ve 1938’de tamamlanan Gölbaşı Barajı’dır. Bursa'nın Kestel ilçesinde, Aksu Deresi üzerinde sulama amaçlı olarak toprak gövde dolgu tipinde inşa edilen barajın gövde hacmi 320 000 m3, akarsu yatağından yüksekliği 12.00 m'dir. Normal su kotunda göl hacmi 14.24 hm3, göl alanı 1.97 km2, hizmet verdiği sulama alanı 1 816 hektardır. Niğde’nin en güzel mekanlarından olan ve halkın mesire alanı olarak tercih ettiği Gebere Barajı, Uzandı Deresi üzerinde, 1939-1941 yılları arasında inşa edilmiş sulama amaçlı bir barajdır. Toprak gövde dolgu tipi olan barajın gövde hacmi 155 000 m3, akarsu yatağından yüksekliği 13.00 m, normal su kotunda göl hacmi 2.38 hm3, normal su kotunda göl alanı 0.26 km2, hizmet verdiği sulama alanı 340 hektardır. Daha sonra, Van’da Sihke (1948), Eskişehir’de 64
TÜRKİYE’deki Barajlar
Porsuk-I (1949) Barajları inşa edilmiş, bazı göllerin tanzim projeleri de ele alınmış ve Isparta’da Gölcük, Van’da Keşiş, Doni ve Ermenis, Denizli’de Işıklı, Manisa’da Marmara ve Ankara’da Eymir Gölleri üzerinde bu kapsamda çalışılmıştır. Sarıyar Barajı, Ankara’da Sakarya Nehri üzerinde 1950 - 1956 yılları arasında inşa edilmiş hidroelektrik enerji üretimi amaçlı bir barajdır. Beton ağırlık tipindeki barajın gövde hacmi 568 000 m³, akarsu yatağından yüksekliği 80 m'dir. Normal su kotunda göl hacmi 1 900 hm³, göl alanı ise 83.83 km²'dir. Sarıyar Barajı 160 MW kurulu güce sahip olup yılda 400 GWh elektrik enerjisi üretimi sağlamaktadır. Türkiye'nin ilk büyük hidroelektrik santral projesidir 1954 yılında DSİ Genel Müdürlüğünün kurulmasının akabinde Türkiye’de enerji, sulama, içme – kullanma ve sanayi suyu temini ve taşkın koruma amaçlı pek çok baraj inşa edilmiştir. Kırşehir ile Şereflikoçhisar arasında, Kızılırmak Nehri üzerinde 1953 - 1959 yılları arasında inşa edilen, enerji ve taşkın kontrol amaçlı bir baraj olan ve talvegten 78 metre yükseklikteki Hirfanlı Barajı, 128 MW kurulu gücü ile bahsi geçen yıllarda Türkiye'nin enerji ihtiyacının karşılanmasında büyük önem arz eden sayılı büyük barajlarından biri olma özelliğine sahiptir. 1950 ve 60’lı yıllarda baraj tasarımında ve inşaatında yabancı firmaların rolü çok fazla iken, geçmişte edinilen deneyimlerin değerlendirilmesi anlayışı çerçevesinde 1960’tan sonra, DSİ bünyesinde çalışan Mühendisler ile yerli Müteahhit ve Müşavirler, ülkede inşa edilen baraj projelerinin tasarımı ve inşasında önemli görevler üstlenmişler TÜRKİYE’deki Barajlar
65
ve Baraj Mühendisliğinin gelişmesine önemli katkıda bulunmuşlardır. Türkiye’nin ilk Beton Kemer Barajı olma özelliğini taşıyan Gökçekaya Barajı Eskişehir'de, Sakarya Nehri üzerinde, Sarıyar Barajı’nın mansabında hidroelektrik enerji üretimi amaçlı, 1967 - 1972 yılları arasında inşa edilmiş bir barajdır. Beton kemer tipi olan barajın gövde hacmi 650.000 m³, talvegten yüksekliği 116.00 m, göl hacmi 910.00 hm³, vegöl alanı 20.00 km²'dir. 278 MW güç kapasitesindeki HES yılda 562 GWh elektrik enerjisi üretmektedir. "Yukarı Mezopotamya" olarak bilinen ve uygarlığın beşiği olan Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nin, sosyal ve ekonomik kalkınmasını hedefleyen, insan odaklı bir bölgesel kalkınma projesi olan ve Türkiye'yi bölgesel kalkınma konusunda dünyaya örnek konuma getiren Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) kapsamındaki Keban Barajı’nın yapımına 1965 yılında başlanılmıştır. 1974 yılında ilk 4 büyük türbini, 1981 yılında da diğer 4 türbini devreye alınmıştır. Enerji açısından Türkiye’nin ilk dev yatırımlarından birisi olan ve Elazığ’da Fırat Nehri üzerindeki barajın, toplam kurulu gücü 1 330 MW olup yıllık enerji 66
TÜRKİYE’deki Barajlar
üretimi 6 Milyar kWh’dir. İşletmeye alındığında Türkiye’de üretilen elektriğin % 20’sini tek başına karşılamıştır. Beton ağırlık ve kaya dolgu tipinde inşa edilen Keban Barajı 16.7 milyon m³ gövde hacmi, temelden 207 m yüksekliği, 31 milyar m³ göl hacmi ve 675 km² göl alanı ile Keban Barajı, 1950'lerde Hirfanlı Barajı ve Sarıyar Barajı'nda büyük tecrübe kazanmış Türk Baraj Mühendisliğinin ortaya koyduğu ilk dev baraj olup bu bakımdan önemli bir mihenk taşı olma özelliğini de taşımaktadır.
yüksekliği 169 m, gövde hacmi 84.5 milyon m³ olup dolgu hacmi bakımından dünyanın en büyük 6. barajı durumundadır. Toplam göl hacmi 48.7 milyar m3, göl alanı ise 817 km2’dir.
Keban Barajından sonra Fırat Nehri üzerindeki ikinci adım olan ve Diyarbakır'a 150 km uzaklıktaki Karakaya Barajı, adını yakınında bulunan Karakaya Köyünden almıştır. Elektrik enerjisi üretimi amacıyla 1976-1987 yılları arasında inşa edilmiştir. Keban Barajının mansabında Atatürk Barajı’nın ise membaında olan bu santral Malatya, Adıyaman, Elazığ, Diyarbakır illerinin sınırını da belirler. Beton ağırlık kemer tipinde olan barajın gövde hacmi 2 milyon m3, temelden yüksekliği 173.00 m, normal su kotunda göl hacmi 9.58 milyar m3 ve göl alanı 268.00 km2'dir. Baraj 1 800 MW kurulu güç ile yıllık 7.354 GWh'lik elektrik enerjisi üretmektedir. Halen kurulu güç bakımından Türkiye’nin 2. büyük barajı olma özelliğine sahiptir.
Atatürk Barajı’ndan temin edilen su, Şanlıurfa, Harran, Mardin, Ceylanpınar, Siverek-Hilvan ovaları ile beraber 1.43 milyon dönüm araziyi sulanır hale getirecektir. Tüm alanların sulamaya açılması halinde, ekonomiye yıllık katkısı 2.5 milyar Dolar olacaktır.
Türkiye’nin kurulu güç, enerji üretimi, dolgu hacmi, rezervuar hacmi ve alanı gibi pek çok açıdan en büyük barajı olma özelliğine sahip Atatürk Barajı, GAP kapsamında Adıyaman ve Şanlıurfa illeri arasında, Fırat Nehri üzerinde 1983 ve 1992 yılları arasında inşa edilmiştir. Enerji ve sulama amaçlıdır. Karakaya Barajının 180 km mansabında, Şanlıurfa ilinin Bozova ilçesine 24 km uzaklıktadır. Kil çekirdek kaya dolgu tipindeki barajın temelden
8 adet ünitesi ve 2 400 MW kurulu gücü ile yıllık 8 900 GWh elektrik enerjisi üretim kapasitesine sahiptir. Atatürk Barajı, Türkiye'deki hidroelektrik santrallerinde üretilen enerjinin yüzde 20'sini tek başına karşılayacak seviyededir.
Atatürk Barajı, büyük ölçüde Türk işçi ve mühendisinin emeği ve alın teriyle gerçekleştirilmiştir. Bu dev barajın gövdesi 80 ay gibi kısa bir zamanda tamamlanmıştır. 2000’li yıllarda Baraj Mühendisliğinde Dünyada kaydedilen yeni gelişmelerin ve ilerlemelerin paralelinde, Türkiye’deki Baraj Mühendisliği de önemli bir güç kazanarak yalnız ülkemizde değil aynı zamanda dünyada yürütülen önemli pek çok projenin de gerçekleştirilmesine katkıda bulunmuştur. Günümüzde, tüm baraj tiplerindeki projelerin tasarımı ve inşaatının tamamen yerli mühendis ve müteahhitlerce yapılabilmesi mümkün olmakta ve bu potansiyel ile birçok önemli proje hayata geçirilmektedir. Temelden 218 metre yüksekliğiyle Dünya'nın 26., Avrupa'nın 6., Türkiye’nin ise 2. en yüksek
barajı olma özelliğine sahip olan Ermenek Barajı, Karaman'da, Göksu Çayı üzerinde, enerji amaçlı olarak inşa edilmiştir. İnşaatına 2002 yılında başlanılan ve çift eğrilikli beton kemer tipinde olan barajın gövde hacmi yaklaşık 300 000 m3, normal su kotunda göl hacmi 4.6 milyar m3 ve göl alanı 58.74 km2'dir. 300 MW güce ve 1 014 GWh'lik enerji üretimi özelliğine sahiptir. 10 Ağustos 2009 tarihinde barajda su tutulmaya başlanılmış ve 14 Eylül 2012’de ilk elektrik üretimi gerçekleşmiştir. Sahip olduğu temelden 249 metre gövde yüksekliği ile Türkiye’nin en yüksek, Dünya’nın ise 6. yüksek barajı olan Deriner Barajı Doğu Karadeniz Bölgesinde Çoruh Nehri üzerinde ve Artvin İlinde inşa edilmiştir. TBMM 75. Yıl Muratlı ile Borçka Barajlarından sonra Çoruh Nehri’nin üçüncü gerdanlığıdır. Deriner Barajı, ülkemizde üretilen hidroelektriğin % 6’sını karşılayacaktır. Çift eğrilikli beton kemer baraj tipinde olup göl hacmi 1.97 milyar m3’tür. Enerji amaçlı barajın kurulu gücü 670 MW olup, yılda 2 milyar 118 milyon KWh elektrik üretecektir. Ülkemizde 2011 yılında kişi başına elektrik tüketiminin ortalama 2.870 kWh olduğu düşünülürse, Deriner Barajı ve HES’ten elde edilecek elektrik ile 750 bin kişinin yıllık elektrik ihtiyacı karşılanabilecektir. Bu da demektir ki Deriner Barajı ve HES, Mardin, Trabzon, Eskişehir ya da Malatya illerimizden birinin yıllık elektrik ihtiyacının tamamını karşılayabilecek kapasiteye sahiptir. Diğer bir ifade ile, Artvin, Rize, Bayburt ve Gümüşhane illerimizin toplam nüfusundan daha fazla kişinin elektrik ihtiyacı bu barajla karşılanabilecektir. Bununla birlikte, Önyüzü Beton Kaplı Kaya Dolgu barajlar içerisinde gövde hacmi bakımından
Dünyada ilk sırada yer alan, Türkiye’nin 2. büyük dolgu hacmine sahip, kurulu güç açısında da 4. büyük barajı olan ve Ülkemiz enerji ihtiyacı ve yöre halkının kalkınması için büyük önem arz eden Ilısu Barajı ve HES Projesi, Dicle Nehri üzerinde inşa edilmektedir. Baraj; Türkiye - Suriye sınırına yaklaşık 45 km, Mardin İli Dargeçit İlçesine ise 15 km mesafede bulunmaktadır. Nehir yatağından 130 metre yükseklikte olacak Ilısu Barajı ile her yıl 4.12 milyar KWh elektrik enerjisi üretilecektir. Ilısu Barajı’nın inşasından sonra, akış aşağısında Suriye sınırı yakınında yer alan Cizre Barajı inşa edilerek 120 bin hektar alana sulama suyu temin edilecektir. Ayrıca Ilısu Barajından etkilenen alanlardaki çevrenin ve kültür varlıklarının korunmasına dair uluslararası kriterlerde ve Dünyada benzer uygulamalara örnek teşkil edecek faaliyetler de eş zamanlı olarak yürütülmektedir. Bu bileşenleri ile Ilısu Projesi doğal ve kültürel zenginliğimizin gelecek nesillere aktarılmasına da çok önemli katkıda bulunmaktadır. Doğu Karadeniz Bölgesi’nde Artvin İli, Yusufeli İlçesi sınırları içerisinde inşaatına 2012 yılında başlanılan ve halen devam etmekte olan Yusufeli Barajı ve HES, temelden 270 m yüksekliğinde çift eğrilikli ince kemer baraja sahip olup bu özelliği ile kendi sınıfında Dünyanın en yüksek 3. barajıdır. Tesisin kurulu gücü 540 MW (3 × 180 MW) olup yıllık elektrik üretimi 1.827 GWh/yıl’dır.
projelere ve özel baraj tiplerine ilişkin deneyimlerin aktarılmasının en güzel örneğini sergilemektedir. Bu bilgiler ışığında genç Türkiye Cumhuriyetinin ilk barajı olan Çubuk-I Barajından günümüze kadar olan süreçte ülkemizde hayata geçirilen pek çok baraj ve hidroelektrik santral projesi ile ülkemiz su kaynaklarının daha etkin bir şekilde kullanılması noktasında önemli aşamalar kaydedilmiş, yenilenebilir ve temiz enerji üretimi, verimli toprakların suyla buluşması, sağlıklı suyun temini, yerleşim yerlerinin ve tarımsal arazilerin taşkınlardan korunması vb. alanlarda büyük hizmetler gerçekleştirilmiştir. Bahsi geçen bu gelişmeler, Baraj Mühendisliğine ilişkin faaliyetler kapsamında görev alan her kademedeki ülkemiz personelinin ve özel firmaların, kendi konularında uzmanlaşmasını, uluslararası platformda görev üstlenebilen, taahhütler verebilen ve dünyada sektörün gelişmesine ivme kazandıran bir düzeye gelmesini de beraberinde getirmiştir. Bugün Dünyanın birçok ülkesinde gerçekleştirilen Baraj Mühendisliği uygulamalarının tasarım ve inşasında ülkemizin yetiştirdiği Mühendis, Müşavir ve Müteahhitlerinin söz sahibi olması bunun en güzel ve gurur verici örneğidir.
Yusufeli Projesinin tasarımı ve inşasında yerli Mühendis ve Yüklenicilerinin görev alması, Deriner ve diğer benzeri projelerde elde edilen zorlu TÜRKİYE’deki Barajlar
67
68
TÜRKİYE’deki Barajlar
barajların tarihi gelişimi
4
bölüm
TÜRKİYE’deki Barajlar
69
70
TÜRKİYE’deki Barajlar
çubuk1barajı 1936
Çubuk I Barajı, Ankara kentinin 12 km kuzeyindeki Çubuk deresinde yer alan bir beton ağırlık barajıdır. Amacı Ankara için şebeke suyu temin etmektedir. Baraj sahasında drenaj alanı 720 km2'dir. Bu baraj, Türkiye Cumhuriyeti'nin kuruluşundan sonra inşa edilen ilk beton ağırlık baraj yapısıdır.
Baraj ekseni çevresinde temel ve ayaklar andesit, dasit ve aglomeralardan oluşmaktadır. Bu oluşum, kazılacak ve işlem yapılacak ayaklarda ve temelde orta düzeyde ve tamamen ayrışmış ve kaolinize edilmiş bölgelerdir. Temel bölgesinde zemin seviyesinden 10-20 metre genişliğinde ve 33 metre derinliğinde büyük bir kaolin bölgesi ile karşılaşılmıştır. Bu ve benzeri bölgelerin gerektirdiği kazı ve ıslah, maliyeti arttırmıştır ve inşaatı ertelemiştir. Nehir yatağında alüvyon derinliği 17 metredir. Bununla birlikte, genel temel alanında ortalama 3 metre çözülmüş kaya temizliği gerekiyordu.
TÜRKİYE’deki Barajlar
71
Baraj Gövdesi
Taşıma Savağı Üzerinde İşlem
Baraj, 220.0 metre yarıçaplı dairesel bir eksene sahiptir. Bu düzen, barajın stabilitesini artırmak amacı ile kemer hareketi ile seçilmiştir. Barajın yukarı akıntı tarafında 4,50 m uzaklıkta, sızıntı suyunu boşaltmak ve yükselmeyi azaltmak için drenaj galerileri ve şaft sistemleri bulunmaktadır.
Normal su yüzeyi yüksekliği 906.61 m'dir. Kapalı konumda kapıların üst kısmı El. 907,6 m dir. Bir sel durumunda kapıların üst kısmında sel sularının geçişini sağlamak için kapılar indirilir. Sadece olağanüstü sel olması durumunda kapıların EL. 906.61 m altına indirilmesine izin verilir. Böyle bir sel sırasında, taşıma savağı tepe yüksekliğinin altına kadar indirilirler.
Baraj için beton agrega, yakınlarda bulunan temel volkanik kayaçların ezilmesiyle elde edilmiştir. Genel olarak, betonun çimento içeriği sıradan kütle beton için 216 kg/m3 idi. Barajın 2.30 metre ilerisinde, geçirimsiz bir bariyer sağlamak ve kimyasal direnci artırmak için 215 kg/ m3 çimento ve 86 kg/m3 pozzolan içeren özel bir beton yapılmıştır. En düşük taşımalarda, "temeldeki sülfatların etkisine karşı koymak için” 300 kg/m3 çimento dozajına sahip zengin beton kullanılmıştır. Barajın önündeki temel tranşesi plastik kil ile doldurulmuştur.
72
TÜRKİYE’deki Barajlar
Daha büyük bir rezervuar kapasitesi sağlamak için, maksimum rezervuar yüzey yüksekliği 907.61 m olarak kapılar yükseltilmiş konumda tutulur. Rezervuarı bu yükseklikte tutmak için kapılar buna göre indirilir ve aşırı girişin deşarj edilmesine izin verilir. EL. 907.61 m de taşma olursa elektrikle çalışan otomatik alarm sistemi etkinleştirilir.
Çıkış yapıları Alt çıkış çapı 0,70 m ve 1,60 m olan iki çelik borudan oluşmaktadır. 0.70 m çaplı boru, aşağı akım suyu serbest bırakmak için kullanılmaktadır. Daha büyük boru, yalnızca çekme gerektiğinde ve ayrıca ek deşarj kapasitesi gerektiğinde, dökülme yollarının deşarjını arttırmak için kullanılmaktadır. Her iki boru da alt uçlarda düzenleyici valfler ve girişte acil kapatma bölme kapıları ile donatılmıştır. Bu kapılar, barajın tepesindeki bir kaldırma platformundan hem elektriksel hem de manuel olarak çalıştırılabilmektedir. Alımı ızgaralı bir yapı ile kapatılmıştır. Kanalların maksimum kombine deşarj kapasitesi 40m3 /sn'dir. Kamu su temini çıkışı sağ tarafta yer almaktadır. Bu çıkış, alt çıkış durumunda olduğu gibi EL. 883.61 m de barajın beton gövdesine gömülü, her ikisi de 0.70 m çapında iki çelik borudan oluşur. Kontrol yuvasında, barajın aşağı yüzündeki her boru, şehir su arıtma tesisine giden bir boruya bağlı bir düzenleyici valf ile donatılmıştır. Her bir
borunun alımı, barajın yukarı yüzüne tutturulmuş, çeşitli yüksekliklerde 3 adet ızgaradan oluşan bir betonarme şafttan oluşur. Her açıklık 0.50 m çaplı bir kapı ile donatılmıştır. Bu düzenleme, şebeke ihtiyaçlarına en uygun yükseklikten su temin etmeyi sağlar. Bölme kapısı yuvaları bakım ve onarım amaçlı her borunun girişinde bulunmaktadır. Yapımı İnşaat 1929 yılında başladı ve inşaatın ilk aşaması İbrahim Tahsin ve Biraderleri müteahhitlik firması tarafından gerçekleştirildi. İnşaatın ikinci ve son aşaması Fomsim Ltd., müteahhitlik firması tarafından yürütülmüştür. İnşaat 1936'da tamamlanmıştır. Projenin toplam maliyeti 3.500.000 TL idi. Prof. Dr. Walther Kunze, DSİ mühendislerinin işbirliğiyle Barajı ve müştemilat yapıları tasarlamış ve inşaat sırasında danışman olarak görev yapmıştır. Baraj DSİ’ye aittir.
TÜRKİYE’deki Barajlar
73
74
TÜRKİYE’deki Barajlar
seyhanbarajı 1956
Seyhan Barajı ve enerji santrali, Seyhan Nehri üzerinde bir virajda yer alan çok amaçlı bir projedir, Adana'dan yaklaşık 8 km dışında, nehrin tepelerden Çukurova Ovası'na çıktığı yerdedir. Seyhan Vadisi'nin sağ ve soluna uzanan geniş bir sulama sistemi, Seyhan Barajının rezervuarından temin edilir ve 154.000 ha tarım arazisini sulamak için tasarlanmıştır. Enerji santrali yılda 284X10H KWH üretir ve 85.000 ha değerli arazi, proje tarafından sel hasarlarına karşı korunur.
Seyhan havzası 320 km uzunluğunda ve maksimum 100 km genişliktedir. İki ana kol rezervuara katılır ve Seyhan Nehrini oluşturur. Bunlar Zamanti ve Göksu nehirleri olup, engebeli Anti-Toros dağlarının güney yamaçlarında 2500 m'nin üzerine yükselen zirvelere sahiptir. Nehir Çukurova Deltası oluşumu için önemli miktarda tortu taşır. Yıllık ortalama yağış, çoğunlukla kış yağışlarından oluşur ve yaklaşık 600 mm'dir. Ağır bahar yağmurlarının ve karların birleşimi, dağlarda felaket selleri üretir. Projenin tamamlanmasından sonra, bu sellerin rezervuar yoluyla yönlendirilmesi, aşağı yönde meydana gelen zararları önemli ölçüde azaltmıştır.
TÜRKİYE’deki Barajlar
75
Jeoloji ve temel Adana Ovası'nın tüm bölgesi tektonik olarak genç taurid serisine aittir ve doğu kesiminde Suriye Graben sisteminin kuzeyine bağlıdır. Bölgenin jeolojik yapısı temel olarak üç bölümden oluşur * yani, siltstone, konglomera, alüvyon ve kalıntı killer. En eski oluşum olan siltstone, miyosen dönemine aittir ve tüm yapı için temel rotayı oluşturur. Bölgenin kuzey kısmı hariç olmak üzere, miyosen siltstonunun mostralarının meydana geldiği baraj alanı yüzeyinin geri kalanı artık kil ile çevrili büyük konglomera mostralarından oluşur. Sol ayak, dik bir eğime sahip konglomeradan oluşur. Tünel, orta derecede iyi çimentolu çakıltaşı yatakları içeren bu oluşum yoluyla sürülür. Tünel sadece iki kısa bölüm ve portallarda hafif desteklere ihtiyaç duyar. Sağ ayak yavaşça eğilir ve barajın yaklaşık üçte ikisini destekler ve 76
TÜRKİYE’deki Barajlar
dökülme yollarını içerir. Burada yine oluşum üçüncül yaşta biriken bir konglomeradır. Genellikle iyi çimentolu ancak kalsiyum karbonat çimento ince kum ve kaba kayalar arasında değişen gevşek bir kalıntıyı geride bırakarak çözülmüş geniş alanları içerir. Temel araştırma programı sırasında yapılan su basıncı testleri, ihmal edilebilir bir sızıntıya neden olmuştur ve sıkı bir formasyona işaret etmektedir ve buna dayanarak, ayakların ve temelin derzlenmesi iptal edilmiştir. Talveg bölgesi, kalın alüvyon kumları ve silt birikintileri, tamamen parçalanmış konglomeralar, kalın bir Miyosen silt taşı oluşumu içerir. Bu silt taşı organik madde izleri içeren oldukça tabakalı bir silt kil ve killi silt deposudur. Plastik kilin ince siyah bantları hariç malzeme sert ve kurudur. Miyosen silt taşı tamamen su geçirmez olduğundan, talveg bölgesinde bir kesme tranşesi kazıldı ve barajın eğimli kil çekirdeği bu formasyona sabitlendi. Baraj sismik olarak aktif bir bölgede bulunur ve setin tasarımında 0.1 g yatay bir ivme düşünülmüştür.
Baraj Set, eğimli bir kil çekirdeğine sahip haddelenmiş bir toprak dolgusudur. Çekirdek için malzeme, sol ayağın ötesinde kısa bir mesafede bulunan ödünç alanlardan elde edilmiştir. Bu malzeme çakıl, kum ve silt içeren kırmızı bir kalıntı kilidir. Sıvı sınırı %50 ila %80 arasındadır ve plastik sınırı %13 ila %30 arasında değişmektedir. Damperli kamyonlar tarafından baraja nakledilmiş ve ağır keçi ayaklı silindirler tarafından optimum su içeriğinde sıkıştırılmıştır. Geçiş bölgelerinden ve kabuklardan oluşan setin bu geri kalanı, setin gereksinimini dengelemek için sınırları ayarlanmış olan acil savak kazısından elde edilen malzeme ile inşa edilmiştir. Kazılan malzeme derecelendirmeye göre farklı kategorilere ayrılmış ve setin çeşitli bölgelerine yerleştirilmiştir. Kapılı savak kazısından elde edilen malzeme, dolguda da kullanılmış olup, her iki savak lokasyonunda da gerekli olan patlatma işlemleri yapılmıştır. Geçiş ve kabuk bölgelerinin sıkıştırılmasında 50 ton lastik silindirler kullanılmıştır..
Projenin inşası 1953 yılında başlamış ve set, enerji santrali ve ek çalışmalar 1956 yılında tamamlanmış ve proje devreye alınmıştır. İnşaat mühendisliği işleri yüklenicisi, Türk - Amerikan ortak girişimi olan Morrison - Garanti Birliği’dir. Danışmanlık mühendislik hizmetleri New York, NY, ABD Knappen - Tippets - Abbet - MacCarthy (halen T. A. M. S.) mühendisleri tarafından gerçekleştirilmiştir. Çelik ızgara ve dalgalanma tankları Avusturya Voest tarafından, türbinler Almanya voith tarafından, jeneratörler Almanya Siemens tarafından, transformatörler Fransa Le Material Electrique tarafından ve iletim hatları Avusturya Elin tarafından üretilmiştir. Proje sahibi DSİ’dir. Kamulaştırma hariç projenin toplam maliyeti 406 x 106 TL idir.
TÜRKİYE’deki Barajlar
77
78
TÜRKİYE’deki Barajlar
barajların tarihi gelişimi
4
bölüm
TÜRKİYE’deki Barajlar
79
80
TÜRKİYE’deki Barajlar
kemerbarajı 1958
Kemer Barajı, Büyük Menderes havzasının en büyük kol drenaj alanını boşaltan Akçay Nehri üzerindedir. Nazilli kasabasının yaklaşık 46 km güneyinde, nispeten dar bir vadide, projeye adını veren eski Kemer Köprüsünün 620 m aşağı yönünde yer almaktadır.
Kemer projesi 3000 hektarlık sel koruması, 38.000 hektarlık arazinin sulanması için depolama ve yılda 143,5 X10G KWh elektrik üretimi sağlayan çok amaçlı bir girişimdir. Kemer santrali, İzmir, Manisa ve Aydın bölgesine hizmet veren Güneybatı Anadolu ağına bağlanmıştır.
TÜRKİYE’deki Barajlar
81
Jeoloji Baraj ve rezervuar, Lydien - Karion Masif olarak adlandırılan Türkiye'nin en eski jeolojik oluşumlarından birinde yer almaktadır. Bu meto-morfik sistem, mikaşist, arduvaz, kuvarsit, fillit, mermer ve şistoz kireçtaşlarından oluşan son derece katlanmış kayaç serilerinden oluşur. Kayaların daha genç bir üst üçüncül sistemi bu kadar büyüktür. Üst üçüncül oluşum marl, kumlu kil, kumtaşı ve siltstondan oluşur ve çoğunlukla rezervuar alanını kaplar. Baraj ekseni, bir mermer kütlesi ile kesilmiş oldukça dar bir kanyonda yer almaktadır. Sağ ayak dik ve ağır tabakalı mermer ve şistoz kireçtaşından oluşur. Bu oluşumun yatakları, tabakalarda çeşitli eğilimlere neden olan birkaç kesişen fay ile bozulmuştur. Sol ayak daha yumuşak bir eğime sahiptir ve şistoz kireçtaşı ve alternatif mikaskistin yataklarından oluşur. Temel ve ayaklarda sert kayayı ortaya çıkarmak için tüm toprak, talus ve yıpranmış malzeme kazılmıştır. Temelin bazı kısımlarında çözelti kanalları ve mağaralar gözlenmiş ve bu alanlarda konsantre derz dolgu 82
TÜRKİYE’deki Barajlar
yapılmıştır. Temelin talveg bölgesinde 8 m kalınlığa kadar alüvyon kum ve çakıl birikimi kazılmıştır. Merkezler arasında 3 m aralıklı 56 m maksimum derinliğe kadar delme yapılmış ve deliklerden barajın yukarı ayağı altında bir harç perde inşa edilmiştir. Drenaj delik hattı, kısa harç perde mesafesinde galeri içine drenaj edilir. Şist mermer altındaki derinliklerde meydana gelse de, barajın stabilitesi üzerinde herhangi bir etkisi olmadığı varsayılmıştır. Temel ve ayaklarda toplam 110,000 m3 malzeme kazılmıştır.
Yapımı Barajın inşası sırasında toplam yaklaşık 1.000.000 m* agrega işlemi yapılmıştır. Beton agregaları, baraj alanının 4.5 km aşağısında yer alan ve alüvyon kumları ve çakıllardan oluşan çukurlardan elde edilmiştir.
Agregalar, tarandığı, yıkandığı ve stoklandığı merkezi bir tesiste işlenmiştir. Maksimum agrega boyutu 6 inç ile sınırlıydı. Doğal tortulardaki ince agrega sıkıntısı, ezilmiş kireçtaşından kum üretimi ile telafi edildi.
Ardışık asansörler arasındaki zaman aralığı 72 saatten az değildi. Her asansör 0.5 m kalınlığında katmanlardan oluşuyordu. Beton 4 inç çaplı iç vibratörler ile konsolide edildi.
Doğal agregada bulunan aktif slica ile zararlı reaksiyonu önlemek için düşük alkali içeriğine sahip özel bir çimento kullanılmıştır. Kullanılan çimento düşük bir hidrasyon ısısına sahipti, bu nedenle boru soğutması gerekli olmadı. Beton merkezi bir tesiste üretildi ve yontma buz ilavesi ile önceden soğutuldu.
Kütle betonu için ortalama basınç dayanımı 40 gün sonra 140 Kg/cm2'ye eşitti. Yüzey betonu için 28 günlük basınç dayanımı 210 ila 280 Kg/cm2 arasında değişmiştir.
Kütle betonun su-çimento oranı yaklaşık %72 idi ve 4 ila 7 cm'lik bir çökmeye sahipti. Ortalama olarak m3 beton 139 kg çimento içeriyordu. Üst ve alt yüzeylere yakın beton, 223 Kg/m3 çimento içeriğine sahipti ve temelde 167 Kg/m3 ila 195 Kg/m3 arasında beton kullanıldı. Baraj, günlük maksimum 4,290 m3 üretimi ile ayda 70.000 m3 oranında betonlandı. Barajdaki tüm beton, 1,5 m'yi geçmeyen yatay asansörlere yerleştirildi.
Barajın yukarı ve aşağı yüzeyleri için kalıp yerine 1,5 m yüksekliğinde 2,38 m genişliğinde prekast beton bloklar kullanılmıştır. Bu 17.000 özel blok bir tesiste üretilmiştir. Bunlara ek olarak, galeriler, kret bölümleri, emme Kulesi bölümleri vb. barajın diğer yapısal parçaları, özel bir 10 ton Teleferik ile prefabrika olarak kendi yerlerine taşınmıştır. Prefabrik yüzey bloklarının kullanımı daha fazla işçilik ve malzeme harcaması gerektirse de ve çelik kalıpların kullanılmasından daha pahalı olduğu kanıtlansa da, zaman tasarrufu sağlandı ve proje nispeten daha kısa bir sürede tamamlandı.
TÜRKİYE’deki Barajlar
83
Müteahhit, Fransız - Türk ortak kuruluşu E. M. C.-R. A. R. Union'du. Kalıcı ekipman Neyrpic, Alsthom ve diğer Fransız firmaları tarafından üretildi ve monte edildi. İnşaatın maliyeti ve kalıcı ekipman 320 x 10'5 TL idi. İnşaat 1954'te başladı ve proje 1958'de tamamlandı. Proje N. Y., ABD firması K. T. A. M. (şu anda T. A. M. S.) mühendisleri tarafından yapıldı ve DSİ inşaatın denetimi sırasında danışman olarak görev yaptı. Proje sahibi DSİ’dir.
Saptırma İnşaat sırasında saptırma, barajda düşük bir blokta kalan ve maksimum yaz sellerini geçmek üzere tasarlanan 3.00 m çapında iki kanaldan yapılmıştır. Bu blok, hem savaklardan hem de tepesinden kış sellerinin geçişini karşılamak için kasıtlı olarak düşük tutulmuştu. Baraj, kanallardan maksimum seli geçmek için yeterli kafa sağlayan bir yüksekliğe inşa edildiğinden, düşük saptırma bloğu betonlandı. İnşaatın tamamlanmasından sonra saptırma boruları betonla takıldı. 84
TÜRKİYE’deki Barajlar
TÜRKİYE’deki Barajlar
85
86
TÜRKİYE’deki Barajlar
hirfanlıbarajı 1959
Hirfanlı projesi, Türkiye'nin en uzun Nehri olan Kızılırmak Nehri üzerinde, Ankara'nın güneydoğusuna yaklaşık 80 km mesafede orta yaylada yer almaktadır. Esas olarak, sulama gelişimi ve taşkın koruması için nehrin düzenlenmesinin ikincil faydalarına sahip olan bir hidroelektrik projesidir. Aynı zamanda nihai kalkınma planında Kızılırmak Nehrinin anahtar depolama projesidir.
Proje aşağıdaki temel özellikleri içerir: 1. Maksimum 80 m yüksekliğe sahip tepede 364 m uzunluğunda bir kaya dolgu barajı. 2. 108 M'lik bir tepe uzunluğuna sahip, sağ temel yakınında bulunan beton, kontrolsüz bir taşıma savağı. 3. İki betonarme güç yapıları, iki 8 m ı. D. Beton kaplı tünel ve dört çelik kaplı güç boruları ile bağlantılı. Güç tünelleri, inşaatın ilk aşamalarında saptırma kanalları olarak da kullanılmıştır. 4. Yapının aşağı ayağında bir betonarme santral, üç 46.000 Kva jeneratör ve aynı kapasitede dördüncü birimin gelecekteki kurulum için boş alan. 5. Santraldeki ünitelerin tamamen durması durumunda, aşağı akış gereksinimlerini karşılamak için nehir akışı sağlamak amacıyla sulama boşaltma valfi.
TÜRKİYE’deki Barajlar
87
Jeoloji ve temel çalışmaları Hirfanlı projesinin bulunduğu alan, Kirfehir - granilitic - granodioriticnoleanic masif devamıdır. Kayalar uralit-gabro sınıfı oldukça homojen ince ve orta taneler içermekte ve koyu yeşil veya siyah renklidir. Çatlaklar yoğundur ve muhtemelen Gabro'nun büyük derinliklere ayrıştığı çatlaklar yüzünden bazen kalsit ile doldurulmuştur. Üst toprak kalınlığı, temelde 0 ile 5 m arasında değişmektedir. Ayaklar ve nehir yatağı sert kaya ses yoğunlukludur. Nehir yatakları silt, kum ve çakıldan oluşur ve maksimum kalınlık 5 m dir. Ayaklar ve temellerdeki kayalar değişik kalitede gabrodur. Sağ ayakta granodiyorit siper vardır, ancak varlığı inşaat sırasında ciddi zorluklara neden olmamıştır. Barajın eğimli ince çekirdeği, ayaklarda ve temelde yapılan çekirdek tranşesi vasıtasıyla kayaya oturtulmuştur. Merkezler arasında 2,5 m aralıklı ve ortalama 5 m derinliğe kadar delinmiş dört sıra kapak derzleri ve merkezler arasında 2,5 m'de delinmiş, maksimum 34 m derinliğe 88
TÜRKİYE’deki Barajlar
kadar bir sıra perde derzleri, çekirdek açmanın tabanında, temel kayayı tamamen kapatarak gerçekleştirilmiştir. Ortalama harç alımı, delik başına m uzunluk için 27.7 kg çimento idi. Set Hirfanlı Barajı, eğimli bir kil çekirdeği ve dik (1.3'te 1) eğime sahip bir toprak ve kaya dolgu yapısıdır. Başlangıçta çekirdek ve kaya dolgu arasında ince eğimli bir çekirdek ve yukarı ve aşağı filtre bölgeleri ile homojen kaya dolgu seti olarak tasarlanmıştır. Set dolgu malzemesi için ana kaynak taşma savağı kazısı olmuştur ve beklentilerin aksine ve ince ve çözünmüş kaya parçaları içeren patlatılmış kaya elementleri kaya dolgusu için uygun bir malzeme değildi. Bu durum barajın kesitinde belirli değişiklikler yapılmasını gerektirdi. Son tipik kesit Şekil 3.62 'de gösterilmiştir. Setin dış boyutu değiştirilmemiştir, çünkü güç girişlerinin yerleri, santral vb., önemli bir değişikliğe izin vermemiştir. Bununla birlikte, büyük bir haddelenmiş parçalanmış kaya bölgesi dahil edilmiş ve filtreler buna göre değiştirilmiştir. Bu tasarım,
mevcut kazı malzemesinin mümkün olan dolguda optimum şekilde kullanılmasını sağlamış ve sadece az miktarda israf gerektiren ekonomik bir çözüm getirmiştir. Sert kaya dolgusu yüksek yüksek basınç jetleri ile bol sulama ile yerleştirilmiştir. Çözünmüş kaya dolgu bölgesi 50 ton kauçuk teker silindirler ile tarafından sıkıştırılmış ve bu da geçirimsiz dolguya karşı yarı hassas bir dolgu ile sonuçlanmıştır. Keçi ayaklı silindirler, rezervuar alanında bulunan rezerv çukurlardan elde edilen ve optimum su içeriğinde 15 cm sıkıştırılmış katmanlara yerleştirilen malzeme ile yapılan kil çekirdeğini sıkıştırmak için kullanılmıştır. Yapımı Yapımı işi saptırma tünelleri ile başlamıştır. İki 7 m I. D. tüneli, orta derecede parçalanmış gabro'ya sert bir şekilde sağ ayaktan sürülmüştür. Büyük bir mağaranın gecikmelere neden olduğu bölge ve kaya cıvatası ve konsantre derz dolgu gibi özel önlemlerin alınması gereken bir yer dışında sadece hafif destek gerekli olmuştur.
Giriş yapısından gelen güç tünellerine katıldıktan sonra, güç tünellerinin uzantıları ve çapları 8.00 m'ye yükseldikçe saptırma tünelleri de devam eder. Betona gömülü iki çelik bent kapağı, suyun her bir güç tünelinden santraldeki dört birime iletilmesi için yerleştirilmiştir. Her biri 46.000 KVA nominal kapasiteye sahip üç ünite kuruldu ve elektrik santrali Kuzeybatı Anadolu güç ağına bağlandı. Dördüncü ünite yakın gelecekte kurulacaktır. Projenin yapımı 1954 yılında başlamış ve baraj 1958 yılında devreye alınmıştır. İnşaat mühendisliği yüklenicisi Londra, İngiltere’den Wimpey ve Co. Ltd. olmuştur. Kalıcı ekipman İngiliz elektrik tarafından tedarik edilmiştir. Proje, N. Y., ABD, K. T. A. M. (şu anda T. A. M. S.) mühendisleri tarafından tasarlandı ve aynı zamanda inşaatın denetimi sırasında DSİ danışmanlık mühendisleri görev yaptı. Projenin toplam maliyeti 361.000. 000 TL dir ve sahibi DSİ’dir.
TÜRKİYE’deki Barajlar
89
90
TÜRKİYE’deki Barajlar
barajların tarihi gelişimi
4
bölüm
TÜRKİYE’deki Barajlar
91
92
TÜRKİYE’deki Barajlar
www.dsi.gov.tr