Homojen Toprak Dolgu Barajın Suyun Üstten Aşması ve Borulanma Nedeniyle Yıkılması Üzerine Deneysel Çalışma

Abstract

Toprak dolgu baraj yıkılmalarının çoğu üstten aşma ve borulanmadan kaynaklanmakta ve ciddi can ve mal kayıplarıyla sonuçlanabilmektedir. Bu sebeple, baraj yıkılmasıyla oluşan taşkının ilerleyişinin incelenmesi ve riskli alanların tespiti, mansap bölgesinde oluşabilecek zararların önceden belirlenmesi ve önlenmesi açısından önem arz etmektedir. Bu çalışmada, homojen toprak dolgu barajların üstten aşma ve borulanma sebebiyle yıkılması sonucu oluşan taşkının ilerlemesi ve baraj gövdesinden taşınacak sedimentin taşkın dalgası ile mansaptaki hareketi deneysel olarak incelenmiştir. Baraj gövdesi, medyan tane çapı 0,441 mm olan sediment kullanılarak 30 cm yüksekliğinde, 2 m genişliğinde inşa edilmiştir. Baraj gövdesi, standart bir teknikle sıkıştırılmış her biri 10 cm yüksekliğe sahip üç kattan meydana gelmektedir. Deneyler 2 farklı noktadaki kamera ile kayıt altına alınmıştır. Deney sonunda limnimetre ile ölçülen sediment kalınlıkları verileri kullanılarak batimetri grafikleri elde edilmiştir. Borulanma nedeniyle barajın yıkılması, baraj rezervuarındaki suyun baraj gövdesindeki sedimenti mansap bölgesine taşıması ve kret genişliğinin zamanla azalmasından sonra başladığı için suyun üstten aşması durumundakine göre daha uzun sürmüştür. Taşkın dalgası, üstten aşma deneyinde baraj gövdesinin orta kısmını mansap bölgesine taşımıştır. Borulanma deneyinde ise baraj mansap bölgesindeki erozyonun zamanla genişlemesi ile rezervuardaki suyun sağ sahile 60 cm mesafedeki en zayıf kesitten barajı yıkmaya başlaması, baraj gövdesinin sağ sahile daha yakın bölgesinin mansap bölgesine taşınmasıyla sonuçlanmıştır. Deney sonuçları taşkın dalgası ekseninde yayılan sedimentin kalınlığının daha az olduğunu göstermiştir. Borulanma deneyinde sızma-erozyon boyunca baraj gövdesinden taşınan sediment, taşkın dalgasının etkisini ve yayılımını azaltmıştır. Bu azalma, borulanma deneyinde baraj mansabına yayılan sedimentin kalınlığını arttırmış, üstten aşma deneyinde daha uzun ve daha geniş sediment yayılımıyla sonuçlanmıştır.