Barajlar ve Hidroelektrik Santraller

7/30/2019 Barajlar ve Hidroelektrik Santraller

1/23

BARAJLAR VE HDROELEKTRK SANTRALLARIN DZAYNI

Tarih boyunca insann suya olan gereksinmesi, onu suyun biriktirilmesine zorlam, bunedenle nceleri gnlk ihtiyalarn giderecek su kaplar yapan insan, daha sonralarbilhassa su kaynaklarnn kt olduu yrelerde su biriktirme yaplar yapmak zorundakalmtr. Bu yaplardan en nemlisi barajlardr. Szck olarak baraj Franszca kkenli

olup szlklerde su bendi, bget, engel olarak aklanmaktadr.

eitli zel amalarla yaplanlar olduu gibi genel olarak sularn faydasn arttrmak iinvadilerin kapatlmas suretiyle yaplan 15 metreden yksek su depolayan yapay yaplaraBARAJ diyoruz. Barajlar yapm ok uzun sren (3-10 yl) ve pahal olan, yklmalarhalinde ok byk can ve mal kaybna sebep olan mhendislik eserleridir.

Ykseklikleri 15 metreye kadar olan ve barajlara gre daha basit su depolama tesislerinede GLET denilmektedir

BARAJLARIN FAYDALARI ve DKKAT EDLMES GEREKENLER

Barajlarn faydalarn ksaca aadaki gibi zetleyebiliriz:

1. Tarm alanlarnn zamannda ve yeterli olarak sulanmasn salar.2. Hidroelektrik enerji retir.3. me, kullanma ve endstri iin gerekli suyu dzenli ve srekli salar.4. Yerleim ve tarm alanlarn taknlardan korur.

Barajlarn yukarda saylan dorudan faydalar yannda aada saylan dolayl faydalarda vardr:

1. Su zerinde ulama olanak salar,2. Su rnleri retimi, zellikle balkln gelimesini salar,3. Avcln gelimesini salar,4. Mesire yerleri salar,5. Toprak erozyonunun nlenmesi veya azaltlmas sureti ile toprak muhafazasn salar,6. Milli gvenlik zerinde olumlu etki yapar,7. klim zerinde olumlu etkisi vardr,8. stihdama olumlu etkisi vardr,9. Gelir dalmnn dzeltilmesine yardmc olur,10. Su kalitesinin ve kirlenmenin kontrolu salanabilir,11. Su sporlar yaplmasna olanak verir,

Bu saylan yararlar yannda baraj yapmnda zellikle dikkat edilmesi gerekli konularndaolaca doaldr. Bunlar:

1. Doal dengenin bozulmas,2. Gl sahas iinde kalan tarm alanlarnn ve doal kaynaklarn kullanlamamas,3. Gl sahas iinde kalan yerleim merkezlerinin nakli,4. Gl sahas iinde kalan yol, kpr vb. yatrmlarn yerine yeni yatrm yapma ihtiyac,5. Yer alt su seviyesinin ykseltilmesi dolays ile maydana gelen olumsuz etkiler,6. Su yknn artmas dolays ile meydana gelebilecek tehlikeli heyelanlar ve dier

jeolojik olaylar,7. Artan su buharlamas dolays ile kullanlabilecek su miktarnn azaltlmas,8. Akarsularn takn mevsimlerinde birlikte getirdikleri toprak gcn artran

besleyicilerden bilhassa delta ovalarnn mahrum kalmas,9. Suyun iinde tanan maddelerin azalmas nedeni ile baraj mansabnda daha fazlayatak oyulmas,


2/23

10. Ky erozyonunun artmas,11. Gl alannda kalan tarihi eserler,

gibi konular ile ok zel konular olabilir. Ancak saylan bu hususlardan dolay meydanagelebilecek mahzurlar baraj planlamas veya proje srasnda gznnde bulundurulursaortadan kaldrlabilir veya en aza indirilebilir. rnein Keban Baraj gl alan iinde

kalacak tarihi eserler baraj devreye girmeden nce Baka yere tanmtr. Balklarnyaamnn yitirip doal dengenin bozulmamas iin gerektiinde, balklarn akarsuyunkaynana gidip gelmelerini salamak amacyla balk geitleri yaplabilir.

BARAJI MEYDANA GETREN TESSLER

Baraj meydana getiren tesisleri u ana gruplarda toplayabiliriz:

1. Gvde ve tesisleri,2. Dolusavak tesisleri,3. Derivasyon tesisleri,4. Dipsavak tesisleri,5. Enerji letim Tesisleri(Yalnz enerji amal barajlarda vardr).

A) GVDE VE TESSLER:

1. Baraj Gvde Tipleri1.1. Baraj Tiplerinin Snflandrlmas

Baraj gvde tiplerinin, zelliklerinin deiik ynlerden deerlendirilmelerine gre, farklsnflandrmalarnn yaplmas mmkndr. Aadaki snflandrma ise, baz zeluygulamalarn dnda, baraj gvdesinde kullanlan malzeme cinsine ve bundan

yararlanma ekline gre yaplmtr.

I-Dolgu Barajlar

a) Homojen gvdeli barajlarb) Zonlu barajlar- Toprak dolgu- Kaya dolgu- Karak zonlu dolguc) Memba evi geirimsiz kaplamal kaya dolgu barajlar- Asfalt memba kaplamal

- Beton memba kaplamal- Metal, vs. memba kaplamal

II- Beton Barajlar

a) Beton arlk barajlar- Dolu gvdeli- Boluklu gvdeli- Payandal- Sermebeton (R.C.C.) gvdelib) Beton kemer barajlar- Kemer arlk gvdeli

- Basit silindirik gvdeli- ki erilikli gvdeli


3/23

III- Karma Tipte Barajlar

ounlukla dolgu ve beton arlk gvde kombinasyonlarndan oluur.

I- Dolgu Barajlar

a) Homojen Gvdeli Barajlar

Homojen gvdeli baraj, geirimsiz veya ok az geirimli , ayn zelliklere sahip tek birmalzemeden olumu, geirimsizlik fonksiyonuna, ev korumalar hari, btn gvdeninkatld tipte bir yapdr.

Rezervuar uzun sre dolu tutularak malzemenin doygun hale gelmesinden sonra aniboalmalarda, evlerin kaymamas iin ok yatk tertip edilmeleri gerekir.

Bu tip barajlar mansap evinin korunmas bakmndan modifiye edilerek uygulanmlardr.

Mansapta ngrlen bir kaya topuk ve bunun gvde tarafndaki yznde yer alacak filtre,szma hattn aa ekerek drene edecektir.

Bu tip gvde dolgular, eskiden alak barajlarda (h < 30m) ve gletlerde okkullanlmtr.

Genelde bu tip gvdeler depolama barajlarnda, herhangi bir sebepten zorunlu olmadkauygulanmamaldr.

Uygulama alanlar daha ziyare sel kapanlar, geici batardolar vs. olmaktadr.

b) Zonlu Dolgu Barajlar

Bu tipteki barajlarda eitli dolgu malzemesi belirli amalarla gvdenin deiik blgelerineyerletirilmilerdir.(ekil 3.1)Gvdede tekil edilecek, malzeme zonlar aada belirtilmitir.

- ekirdek Dolgusu :

Kil zelliinde bir malzemeden oluan bu dolgu gvdenin geirimsizliini salar. Merkeziveya memba ynnde eik olarak dzenlenirler.

ekirdein daha karmak geometride tekil edildii ve beton, palplan vs. gibi deiikmalzemeler kullanlarak geirimsizliin saland uygulamalar varsa da burada bunlaradeinilmeyecektir.

ekirdek evlerinin eimi doal olarak ekirdein kalnlna baldr.

Kalnln tesbit edilmesinde ise kullanlan malzemenin zellikleri, yakn evredemalzemenin yeteri kadar bulunup bulunmamas, salanmas istenen ekonomi vedepremsellik vs. gibi faktrler rol oynar.

Merkezi ekirdek uygulanmas halinde, zel bir durum sz konusu deilse ev eimleri1/0.5-1/0.3 (dey/yatay) deerleri arasnda dzenlenir.

- Memba ve Mansap Kabuk Dolgular:


4/23

Bunlar memba ve mansap dolgular olarak da anlrlar. Bu dolgular geirimli ve yargeirimli zelliktedirler. Memba dolgusunda, rezervuarn ani boalma durumunda abukderene olmas iin daha ok geirimli malzeme tercih edilir. Aksi takdirde dey ve yataydrenaj tabakalar dzenlenmelidir.

Mansap dolgusunun yar geirimli olmas halinde, szma hattnn (freatik hat)

ykselmemesi ve ekirdekte oluacak genelge nemsiz szntlarn tabandaki yatay drenajtabakasna kolaya aktarlmas iin bir dey drenaj tabakasnn dzenlenmesi uygunolacaktr. Dey drenaj tabakas ayn zamanda mansap dolgusunu filtrelerden gei zonugrevini de stlenecektir.

- Filtre Dolgular:ekirdekten sznt ile kil malzemenin srklenmemesi iin mansap filtreleri koruyucugrev yaparlar. Memba filtresi ise rezervuarn boalma durumu iin gereklidir.Filtrelerdedane aplarna gre tedrici bir gei salamak iin ince filtre (kum) ve bunun mansabndakaln filte

(kum ve akl) kullanlr. Filtre kalnlklarn rezervuar su busanc tayin eder, fakatekseriyetle 3 veya 4 m kalnlk 30 m den yksek barajlar iin yeterlidir.

Dey filtre tabakalar yukardan aayadoru artan kalnlkda da dzenlenebilir.

- Riprap (Ta mla):

Gvdenin memba evinde dolgunun su dalgalar etkisi ile ykanmasnn nlenmesiamacyla konulan bir rt tabakasdr. Dalga yksekliine gre kayalarn ap vetabakann kalnl tayin edilirse de genelde 0,5-1.0 m apnda kayalar 1.0 m tabakakalnlnda dzenlemek yeterli emniyeti salayacaktr.Memba dolgusunda kaya kullanlmayp, kum ve akl gibi daha ince malzeme sz konusu

ise, memba dolgusunun dalga etkisi ile riprap kayalarnn arasndan dar srklenmesininlemek iir riprap'in altnda 30-50 cm kalnlnda ok iri akllardan oluan bir geitabakas sermek gerekir.

Ekonomik nedenler ile riprap tabakas rezervuardaki minimum su seviyesinin bir miktaraltna kadar devam ettirilmelidir.

- Mansap evi Koruma rts:

Toprak mansap dolgusu kullanlmas halinde, mansap evi yamur sularnn erezyonunamaruz kalacaktr. Bunu nlemek amac ile mansap evinin zerinde 0.5-1.00 mkalnlnda bir kaya rt tabakas gerekir.

klimin uygun olmas durumunda bir imen veya al bitki rts de bu fonksiyonu yerinegetirebilir.

Yukardaki rneklerde kullanlan dizayn anlatm kolayl iin zonlarn dzenlenmesiynnden simetrik olarak dnlmtr. phesiz zonlarn tertibi, gereksinimlerine gre(malzemenin cinsi, toporafya, yerel stabilite vs.) daha karmak bir ekildeoluturulabilir.

nemli olan husus ise, szma hatt ynnde daima filtre kriterini geerli klmaktr.

nce bir malzeme dolgusundan sonra birdenbire kaln, boluklu bir malzemeden oluan

dolguya geirilmesi halinde, ince malzeme szma ile dierinin iersine srklenecektir.


5/23

Toprak Dolgu Gvdeler :

Toprak dolgu gvdeli barajlarda kabuk zonlar toprak, kum, akl (nehir alvyonu, terasdepozitleri) ve benzeri nisbeten ince daneli malzemelerden oluturulmutur.(ekil 3.2)

Toprak dolgu gvdeler merkezi ekirdekli veya eik ekirdekli olabilir. Kil ekirdeinmemba ve mansap yzlerinde kabuk dolgularnn belirledii tipte filtreler ngrlr.ekirdein her iki tarafnda ekirdei destekleyen kabuk dolgular yer almtr. Eermerkezi kil ekirdek ince olarak projelendirilmi ise, mansap evi biraz daha az eimlidzenlenebilir.

-Drenler :

Memba kabuk dolgusu yar geirimli oldugu zaman, rezervuarn ani seviye dlerinekar yatay drenler tertip etmek gerekebilir.

Mansap kabuk dolgusu yar geirimli ise, kaba filtrenin mansabnda bir dey dren yer

almaldr. Mansap kabuk dolgusu altnda tekil edilecek yatay dren zeminden vefiltrelerden szacak sular mansaba geirecektir. Bu yatay deren yamalarda dangrlmelidir.

Kabuk dolgular altnda bulunan alvyon, benzer nitelikte malzeme olduu iin genelliklekaldrlmaz, Yamalarda, yama molozu salam kayaya kadar syrlr. Yine yamalardabulunan teras depozitleri (kum ve akl) altnda uygun olmayan (yama molozu, diergevek zemin tipleri vs.) formasyonlar yoksa yine olduu gibi braklr. Bunlarn yzeyidolgu yaplmadan ncel dzeltilerek sktrlmaldr.

Kaya Dolgu Gvdeler :

Kaya dolgu tipi gvdelerde, kabuk zonlar kaya malzemeden oluturulmutur. Bumalzeme ta ocandan veya yap ile ilgili kazlardan elde edilir. Kaya dolgu barajlardazonlarn dzenlenmesi toprak dolgu tipine benzer ekilde yaplr.(ekil3.3)

Eer doal nehir alvyonu derinlii fazla ve iri bloklar ieriyor ise, kaldrlmayabilir. Fakatince bir tabaka ise maliyeti fazla etkilemeyecei iin kaldrlmaldr. Alvyonun fizikselzelliklerinin, kabuk kaya malzemesinin zelliklerinden daha kt olmas halinde tabankayasna kadar kaldrlmaldr.

ekirdein mansabnda yer alan ince ve kaln filtrelerden sonra, filtrelerin mansap kabuukaya dolgusu ierisine gememesi iin bir gei tabakas tertip edilir. Bu zon iri akl veyakaya krndan oluturulur. Eer mansap kabuk dolgusu altnda nehir alvyonu braklm

ise, nehir alvyonunun sznt sular vastas ile kaya dolgu ierisine girmemesi iin butabaka yatay bir gei tabakas-filtre olarak mansap topuuna kadar devam ettirilir.Alvyon taban kayasna kadar kaldrlm ise gei tabakas gerekmez.

Mansap kabuk dolgusu kaya malzemeden olduu iin ev kaplamasna gerek yoktur.

Memba kabuk dolgusu ile memba filtresi arasnda yine bir gei tabakas ngrlr. Bugei tabakasnn grevi, ani boalmalarda filtrenin kaya dolgu iersine srklenmesininlemektir.

Eer memba kabuk dolgusunda, iri kaya paralar memba evinde istif edilmi ise, riprapdzenlemesi zorunluu kalkar.


6/23

Tipik bir kaya dolgu barajn genel yerleim plan ve kesitleri EK III-1 ve III-2'degsterilmitir.

Kark Dolgu Gvdeler :

Genellikle, baraj tesislerinde eitli yaplarn kazlarndan elde edilen uygun malzemelerinekonomik nedenlerle gvde dolgusunda kullanlma durumu vardr. Bundan dolay karkmalzeme zonlarndan oluan gvde tiplerinin uygulama alan genitir. Kazlardankazanlan malzemeler, inaat proramna uygun olarak ya bir sahada depolanp (rpriz),uygun zamanlarda gvdeye serilirler, yahut dorudan doruya gvde dolgusunatanrlar. Ocaktan tanacak malzemelerle birlikte dnlerek, kazlardan kacakmalzemelerin gvdenin hangi zonlarnda kullanlaca ve miktar ekseriyetle ematik birprogram zerinde nceden ett edilirler (Malzeme ak diyaram). Bu kaz malzemelerinisbeten az miktarda baraj temeli, tneller, santral binas vs. gibi yerlerden alnmaklaberaber, ekseriyetle dolusavak kazlarndan geni apta elde edilirler.(ekil 3.4)Bu tip gvdeler iin tipik bir zon dzenlemesi verilemez. Mevcut malzemelerin (ocaktanve kazlardan) etd ile teknik ve ekonomik ynden en uygun bir dizayn seilir. naatsresinde karlalan yeni artlara gre, bazen zonlarda revizyonlar uygulanr.

Memba kabuunda minimum su seviyesi stnde mmkn mertebe geirimli malzemekullanlmaldr.

Gvde kabuk blgelerinde dk kalitede ve az geirimli olan malzeme, sandvi tekiledecek ekilde i ksmlara konulmaldr.

c) Memba evi Kaplamal Barajlar

Bu tipteki barajlar geirimsiz dolgu malzemesinin ekonomik bir uzaklkta mevcutolmamas veya mevcut olup da doann korunmas nedenleri ile kullanlmak istenmemesi

hallerinde sz konusu olur (Deerli tarm arazilerinin ve bitki rtsnn tahrip edilmemesivs.)

Bu barajlar iyi istiflenmi ve sktrlm kaya dolgu gvdenin memba evi zerine,geirimsiz bir malzemenin kaplanmas ile oluturulurlar.

Memba membran asfalt, beton, elik plastik levha, hatta ahap herhangi bir geirimsizmalzeme olabilir. Fakat genellikle beton veya asfalt malzeme kullanlr. Geirimsizrtnn gvdenin oturmasndan dolay hasar grmemesi iin dolgu ve temeldekikmeler ok iyi etd edilerek hesaplanmaldr.

Ayrca gvde stabilite analizlerinin de geirimsiz rts gznne alnmadan, normal kaya

dolgu baraj gvdesinde olduu gibi yaplmas gerekir.

Bugn iyi gelimi kaya sktrma tekniinin ve ekipmanlarnn sayesinde ve kilekirdein mevcut olmamasndan dolay, bu tip barajlarda evler olduka dikyaplabilmekte, 1.0 dey 1.3 yatay olacak ekilde bir eim ile dzenlenebilmektedir. Budurum phesiz kullanlan dolgu malzemesinin zelliklerine ve uygulanan sktrmatekniine baldr.

Zonlar tertip edilirken ok karmak dizaynlara bavurulmamas nerilmektedir. Zira farklkarakterdeki zonlarn bir aradaki davranlar nceden tahmin edilmiyebilir.

Genelde aada gsterilen temel dizayn kullanlmaktadr.


7/23

Kaya dolgu malzemesi 50-60 cm kalnlnda tabakalar halinde basnl su verilerektitreimli silindirler ile yatay olarak sktrlr. Geirimsiz rt altndaki zel zonlar ise 30cm gibi daha ince tabakalar halinde yatay ve ok defa ilave olarak ev dzlemi zerindende sktrlr. (Silindirler yukardaki bir vince balanarak)

Memba kaplamalarnda nemli olan husus, kaplamann rezervuar basncna ciddi bir

szmaya neden olmadan diren gsterebilmesi ve ayn zamanda da zati yk ve subasncndan kaynaklanan oturmalarna dolgunun intibak edebilmesidir.

Memba evi Beton Kaplamal Barajlar :

Memba geirimsiz rts, muayyen bir genilikte ve kalnlkta ev zerinde enineistikamette uzanan, beton plaklar ile oluturulmutur.

Beton deme dklmeden dolgu ev yzeyi tekrar elden geirilerek dzeltilir ve kumlubitm ile ince bir tabaka ile kaplanr.

Bunun yerine pstrtme beton da kullanlabilir. Bu uygulama daha pahal olmasnaramen, daha hzl olarak srdrlebilir. Ayrca uygulama esnasnda darbelere veyamurun tahribine kar hassas olmama gibi avantaj vardr.

Geirimsiz memba kaplamas uygulamalarnda bilinmelidir ki, kaplama tayc bir unsurdeildir.

Kaplama su basnc altnda krlmamal ve geirimsizlii tam manas ile salayabilmelidir.Bu da ilk anda, beton kalnl ne olmaldr ve hangi amala ve ne miktarda tehizedilmelidir sorusunu ortaya karmaktadr.

Beton kaplama gvde dolgusunun deformasyonuna uyum gsterecek esneklikte olmaldrve hibir blgesinde gerilme birikimi olmamaldr.

yi sktrlmayan blgelerde dolgunun kmelerinden dolay kaplama yerel olarak taycolarak alr ve atlaklar ortaya kabilir.

Beton kaplama kalnlnn saptanmas iin eitli lkelerde deiik formllerkullanlmtr.

Avustralya

t= kaplama kalnl (m)

h= su yk (m)t= 0.3+0.002 h

Gney AmerikaT= 0.3+0.005 h

RomanyaT= 0.3+0.004 h

Kalnlk tayin edilirken gz nnde bulundurulmas gereken en nemli hususlar tabii kibetonun geirimsizlii ve d tesirlere dayankll olacaktr.

Kaplama kalnln baraj kretinden beton yasta kadar artrarak projelendirmek demmkndr.


8/23

Beton kaplamada kullanlacak betonarme demiri, beton kesitinin %0.5 ile %0.8'i kadarolmaldr.

Demir tehizatn asl amac, oluacak olas atlaklar, klcal atlaklar eklinde yzeyeyaymas ve termal-rtre gerilmelerini almasdr.

Betonarme demirleri her iki ynde dzenlenir ve derzlerde kesilmez. Genellikle demir,plaklarn ortasnda yer alr. 40-50 cm kalnlktaki plaklarda ise daha ziyade yzeye yaknyerletirilmesi termal gerilimleri almas bakmndan uygun olacaktr.

Memba beton kaplamal barajlar salam temel kayas zerine veya nehir tabanalvyonunun kaln olmas halinde ise tesviye ve sktrma ilemlerinden sonra alvyonzerine oturtulurlar.(ekil 5)

Beton yastk perde ve konsolidasyonlarnn yaplmasnda balk betonu olarak grevyapar. Perimetrik olarak memba ev eteinde yer alr.

Beton kaplamann son bulduu bu beton blok altndaki temel kayasna ankraj demirleri ilebalanr.(ekil 6)

Beton yastn altndaki geirimsizlik perdesinin, rezervuar dolduktan sonra ilaveenjeksiyonlar ile takviye edilmesi ihtimali olan durumlarda burada ayrca bir enjeksiyongalerisi de ngrlebilir.

Memba evi Asfalt Kaplamal Barajlar :

Memba evi asfalt kaplamal dolgu barajlar prensip bakmndan beton kaplamalgvdelere benzer, fakat asfalt kaplamalar esnekliklerinden dolay krlmalara karbetondan daha fazla tahamml gsterir.

Bu tipteki baraj gvdelerinin kaplamalarndan beklenen zellikler aada saylmtr.

- Seilen ev eiminde stabilitesinin yeterli olmas- Dayankll- Geirimsizlii- Su basncna, dalga tesirine dayankl olmas- Hisrostatik alt basnca mukavemet gsterebilmesi- Kaplama arkasndaki dolgunun rahata drene olabilme kabiliyetinin olmas- Dolgunun yerel deformasyonlarna kar, dayanm ve elastikiyeti ile uyumgsterebilmesi

Son yllarda, ykseklikleri 100 metreyi aan memba evi asfalt kaplamal barajlar inaedilmitir.

Bu barajlarn memba ev eimleri gvdede kullanlan dolgu malzemesinin zelliklerinegre 1/1 ile 1/2.5 deerleri arasnda seilmitir.

Memba ev kaplamalarnda ise deiik uygulamalar yaplmtr.

Genel olarak zeri bitum ile kaplanm gzenekli bir asfalt tabaka veya birden fazla asfalttabakadan olumu bir kaplama sistemi olarak dizayn edilebilirler.(ekil 7 )

Yaklak olarak 42 m yksekliindeki asfalt kaplamal gvdenin derin nehir alvyonuzerine oturaca dnlmtr.


9/23

II. Beton Barajlar :

Beton baraj gvdeleri, kk ve zemine fazla basn vermeyen reglatr tipi tesislerindnda, gevek zemin ve ayrm kaya kazlp alndktan sonra daima yeterli tamagcne sahip salam kaya zemin zerinde ina edilirler. Beton barajlarn en nemliavantaj, dolusavak, enerji sualma, dipsavak vs. gibi dier yaplarn gvde zerinde yer

alabilmesidir.

Aks yerindeki mevcut artlara gre beton arlk veya beton kemer tipinde bir gvdeseilebilir.

Beton baraj gvde tipinin seilebilmesi iin en nemli faktrlerden biri de ekonomikbulunmu olmasdr.

a) Beton Arlk Baraj Gvdeleri :

Beton arlk baraj gvdeleri, bata baraj glnden kaynaklanan su ykn ve dier

eitli ikincil ykleri kendi arl ile karlayarak temele aktaran yaplardr. stinat duvargibi alan bu yaplar dolu gvdeli veya boluklu bloklardan veya aralar kapatlmpayandalardan oluur.

Dolu Gvdeli Arlk Barajlar:

Bu tipteki barajlar gvdenin byklne uygun olarak boyutlandrlm 10 ile 20 metregeniliinde trapez kesitli beton bloklarn yanyana getirilmesi sureti ile projelendirilirler.

Gvde genel olarak dorulsal bir aks zerine oturur, fakat estetik ynden veya zel biramala aksa kemer formu da verilebilir.

Kemer eklindeki tasarmlarda, vadi yamalarna kemerlenmeden dolay yk aktarlmadvarsaylr.

Blok genilikleri 20 metreyi gememelidir, zira bu genilik ald takdirde termalatlaklarn ortaya kmas mmkndr.

Geni olarak boyutlandrlan bloklarda, beton ssnn kontrolu zorlaarak ekonomikolmayan bir durum ortaya kar.

Derzleri oluturan blok yzlerinden birisi dierinin yer yer iine geecek ekilde, diliolarak ekillendirilirse de son yllarda bu uygulamadan vazgeilme eilimi vardr.

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

Derzler, beton ss ve rtre bzlmeleri normal duruma gelince, imento veya kimyasalmaddeler enjekte edilmek sureti ile doldurulur.Gvde yzleri baz amalarla deiken eimli olarak da dzenlenebilir. (ekil III-8)

Payandal ve Boluklu Beton Gvdeler :

Bu tip gvdeler, beton arlk barajlarnn zel ekli olup, hemen hemen ayn statikprensiplere gre alr. Yan yana sralanm payandalarn memba yzleri geniletilmeksureti ile veya aralar plak, kemer vs. gibi elemanlarla kapatlarak sreklilik salanmtr.

(ekil -9).


10/23

Dolu gvdeli arlk baraj gvdelerine kyasla daha geni vadilerde ekonomik olabilrlersede ykseklikleri snrldr. Genellikle 150 m ye kadar olan yksekliklerdeuygulanmlardar. Beton malzeme kullanm az, fakat kalp ve iilik maliyeti fazladr.

Memba yzleri eimli olarak projelendirilirler.

Derivasyon geilerinin payanda aralarnda braklan geici orifislerden yaplabilmeavantajlar vardr.

Boluklu arlk baraj deyimi, payandalarn arasndaki aralk tamamen kapal olduutakdirde kullanlr.

Serme Beton Barajlar :

Serme beton barajlar (RCCD-Roller Compacted Concrete Dams) olduka dk orandakarm suyu ve imento ieren zel bir beton trnn, tabakalar halinde yerine serilereksktrlmas sureti ile ina edilen yaplardr.

Bu tip barajlarda gvde maliyeti ve ina sresi 2/3 orannda azaltlabilir.

Gvdenin memba ve mansap yzleri kalp yerine kullanlan prefabrik beton paneller ilekapatldktan sonra aras tabakalar halinde serme beton ile doldurulur. Paneller, sermebeton iersine elik ubuklar ile ankre edilir.

Eimin 1 dey 0.8 yataydan daha dik istenmedii durumlarda yerinde dklen kabukbetonlar yardm ile kalp kullanlmadan da mansap yz oluturulabilir.

htiyaca gre, gvdenin baz blmleri dolusavak, sualma yaplarnn baz blgelerindenormal beton kullanlabilir.

Serme betonun nihai mukavemeti en az normal beton dzeyinde olmasna ramenmaliyeti ok dktr.

b) Beton Kemer Baraj Gvdeleri :

Kemer barajlar, memba ynnde verilmi kemer formundan yararlanarak zerine gelenykleri, kemer etkisi ile byk lde yamalara aktaran yaplardr. Her ne kadar gvdemnferit bloklar halinde ina edilirse de, aradaki derzlerin enjeksiyonla doldurulmasndansonra monolitik olarak alr.(EK III-3)

Genel bir snflandrma yaplr ise, kemer barajlar aada belirtilen tipteprojelendirilirler.

- Kemer arlk gvdeler- Silindirik gvdeler- ki erilikli gvdeler

Kemer arlk barajlar enkesit ynnden arlk barajlarna benzer fakat baraj aks eriselolup, mansap yz daha dik eimlidir.

Dier tipteki kemer barajlara gre, kendi arlklar ile zerine gelen yklerin temeleaktarlmas daha nemli rol oynar.

Silindirik barajlarn eksen yar aplar sabittir. Gvde kalnl temelden yukar doruazalar.


11/23

ki erilikli kemer gvdelere ise yatay ve dey erilik verilmitir. Tabii ki busnflandrmann altnda sabit merkez al deiken merkez al, sabit yarapl, deikenyarapl, sabit merkezli, deiken merkezli gibi ikinci derecede geometrik zelliklersaylabilir.

Baraj Gvdelerinin Yerletirilmesinde Gz nnde Bulundurulmas Gereken nemli

Jeolojik Oluumlar Aada Belirtilmitir.

a) Baraj aks membandan mansaba irtibatl, bertaraf edilmesi zor olan bir yeralt su yolubulunmaldr.

b) Gvde, enjeksiyon perdesi veya dier metodlarla slah edilmesi zor ve masraflolabilecek geirimli bir formasyon zerine zorunlu olmadka oturtulmamaldr.

c) Gerek dolgu, gerekse beton barajlarn temeli civarnda aktif faylar mevcut olmamaldr.

Kk aktif olmayan faylar ve atlaklar dolgu barajlarda nemli olmayabilir, fakat beton

ve bilhassa beton kemer barajlarda bunlar zayf zonlar oluturduklar iin genellikle arzuedilmezler.

Gkekaya iki erilikli kemer baraj buna ramen sa ve sol yamata olduka nemli faysistemleri zerinde inaa edilmi, fakat bu faylarn dolgularnn nemli miktarda boaltpyerine beton doldurulmas hem zaman alm, hemde ok masrafl olmutur.

d) Barajn oturaca yerde veya civarnda gvdeye zarar verebilecek, kaldrlmas veyaslah edilmesi ekonomik grlmeyen, nemli heyelanl sahalar olmamaldr.

e) Aks boyunca alnm jeolojik kesit kaz snrn belirleyecektir. Jeolojik kesidi mevcutolmayan, sadece toporafik duruma gre seilmi bir aks yerinde, baraj temeli iin uygun

olmayan, kazlarak alnmas gerekli zemin kitlelerine rastlanabilir.

B) DOLUSAVAK TESSLER :

I- Giri :

Dolusavak deyimi ile, su yaplarnda, suyu menbadan mansaba geiren yapmlaranlatlmaktadr. Bunlar barajlarn birer paras olabildii gibi balamalarn da gvdelerininekillendirilmesinde kullanlmtr. Bu kadar yaygn olmalarna ramen rasyonel etdleriancak son senelerde yaplabilmitir.

Dolusavaklarn incelenmesi ok ynldr. lk zmlenmesi gerekli problem asal suyapsndaki konumlardr. Bundan sonra hidrolik hesaplar ve ve nihayet statik hesaplargelir. Sava tekil etmesi iin kullanlmas gerekli malzemenin seimi de ayr bir problemoluturur. Sonuta varlacak zm, mevcut zmler arasndaki, gerek malzeme gereksehidrolik bakmdan en elverilisi olmaldr. Yan yapm, en az paray sarfederek projedebisini emniyetle geirebilen tesis tarifine uygun bulunmaldr.

2-Deiik Dolusavak Tipleri :

2.1. Serbest Akl Dolulusavaklar :

2.1.1 - Geometrik snflandrma1- Dorusal eikler2- zel ekilli eikler


12/23

2.1.2- Profile gre snflandrma

1- Creager profilli savaklar2- 2. nci dereceden parasol profilli savaklar3- 3. nc dereceden parabol profilli savaklar4- Kark profilli savaklar

5- Bask profilli savaklar6- Serbest dler, kaln eikli savaklar

2.1.3- Yan savaklar2.1.4- Kuyulu savaklar2.1.5- Sifonlu savaklar2.1.6- Menfezler savaklar2.1.7- Tehlike savaklar

2.2. Kapakl dolusavaklar :

2.2.1- Kirili kapamalar2.2.2- Yass kapakl savaklar2.2.3- Erisel kapakl dolusavaklar

3. Dolusavaklar Meydana Getiren Elemanlar :

Dolusavaklar meydana getiren elemanlarn says drttr.

1. yaklam kanal,2. kabartma gvdesi,3. mansap kanal ve4. suyu yataa veren tesisler.

3.1. Yaklam kanal :

Suyu savak yapsna iletmek iin kullanlr. Baz yapmlarda dolusavak baraj gvdesizerindedir ve su ile dorudan doruya temastadr. Dolaysyle yaklam kanalna ihtiyakalmaz. Yaklam kanalnn projelendirilmesinde dikkat edilmesi gerekli hususlarunlardr:

Baraj glnden kanala giri :

Giri aznn tertibinin nemini iki noktada vurgulamak gereklidir.

1. Yk kayplarnn azaltlmas ve2. Kanal iinde dzenli bir akmn elde edilmesi.

Yaklam kanal gzergah:

Kanal gzergah barajn konumu ile yakndan ilgilidir

Yaklam kanalndaki akmn max. hz:

Kanal iinde yk kayplarn ve oyulmalar nlemek iin 4.5-5.0 m/sn olmaldr.

3.2. Kabartma gvdesi :


13/23

Su alma yapsnn anahtar mevkiinde bulunur. Kabartma gvdesi deiik organlardankuruludur. Bunlar aada srasiyle tarif edilecektir.

a. Yan duvarlar :

Savak bir yaklam kanal iine oturtulmu ise kanal ile savak arasndaki geii salamakiin tertip edilir. Bu duvarlar dorusal olabilecei gibi erisel de ina olunabilir.

b. Kenar ayaklar :

Savak bir yaklam kanalnn iine oturtulmam ise bu takdirde yan duvarlarn yerinikenar ayaklar alr.

c. Dolusavak gvdesi :

Suya hz vererek mansaba aktaran yapdr. Yaklam kanal iine yerletirilebilecei ibibaraj gvdesi iinede oturtulabilir.

d. Orta ayaklar :

Kapakl dolusavaklar da kapaklarn yuvalandklar tesislerdir. Kuvvetler bunlar yardmyletemellere aktarlr. Orta ayaklarn aklklar ve geometrik ekilleri kapak geometrisine veakmn hidrolik zelliklerine baldr.

d. Servis kprs :

Orta ayaklar zerine oturtulan bir tabliyeden ibarettir. Burada kaldrma tesisat bulunur.Baz hallerde servis kprsnn yannda bir de yol kprs bulunur.

e. Dolusavak kapaklar :

Bu kapaklar dolusavan asal bir elemandr. Kaldrma tertibatnn el ile hareket edeniolduu gibi elektrik kumandal veya otomatik olanlar da vardr. Dolusavaklardakullanlanlar daha ziyade radyal kapaklar, vagon veya kaydrmal yass kapaklardr.Balamalarda daha eitli kapaklara gidilmi ve bunlar uygulama alan da bulmutur.

3.3. Dolusavak mansap kanal :

Savak yardmyle mansaba geirilen su, ya dorudan doruya akarsu yatana iade edilirveya bir kanal aracl ile daha uzaklara gtrlr. Dolusavan baraj gvdesi zerindeolmas halinde birinci zm kullanlr. Toprak veya kaya dolgu barajlarda ikinci zme

gidilmektedir.

3.4. Suyu akarsu yatana veren yaplar :

Bunlar ikiye ayrlabilir :

1. Suyu akarsu dzeyine indiren yaplar ve2. Suyu sratan yaplar

Suyu akarsu dzeyine indiren yaplar bilindii gibi d havuzlardr. Bunlar da eitlidir.Bir ksm dz eikli bir ksm ise dili yaplmaktadr.


14/23

Suyu akarsu dzeyine sratarak indiren yaplar genellikle sratma ular ismi altndatanmlanr. Bunlar basit sratma ular, yanstclar ve su napn buran ve yayan sratmaular olarak e ayrlabilir.

C) DERVASYON TESSLER:

Derivasyon, baraj inaat alannn kuru tutulabilmesi iin akarsu gzergahnn geici olarakdeitirilmesidir. Genellikle batardolar ve derivasyon tnelinden ibaret yaplardr.

Batardolar baraj gvdesinin kltlm gibidir. Memba batardosu suyun baraj inaatnagirmesini nledii gibi derivasyon tnelinden kan suyun inaat alanna girmesini nler.

Derivasyon tneli, suyu dan iinde ileten ounlukla dairesel bazen de atnal kesitindeyapdr. Bu yap akta yaplrsa kondvi denir. Derivasyon aamalar (EK III-4)'degsterilmitir.

D) DPSAVAK TESSLER:

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

Genellikle dipsavak aadaki yaplardan meydana gelir.

1. Su alma yaps - Baraj glnden, tek veya deiik seviyelerden su alabilen yapdr.2. Memba tneli (Kondvisi) - Su alma yaps vastasyla alnan suyu ileten yapdr.3. Tehlike vanas ve tkac - Cebri boru veya ayar vanasnda tamirat gerektiinde suyukesen vanadr.4. Cebri boru - Tehlike vanas ile ayar vanas arasnda suyu ileten elik borudur.

5. Ayar vanas ve ayar vana odas - stenilen su miktarna gre ayar yapan vanadr.6. Enerji krc tesis - Suyun enerjisini alarak dkld yere ve evresine zarar vermesininleyen yapdr.

E)ENERJ LETM TESSLER:

I- Su Alma Yaps (Intake) :

1. Tanm :

Bir hidroelektrik tesiste, enerji amac iin kullanlacak suyun kaynandan alnarak iletim

(isale) kanal, konduvi, kuvvet tneli veya cebri boruya geiini salayan yapya "su almayaps" denir.

Su alma yaplar, su alnacak yerin nehir, dere, sulama kanal veya rezervuar (baraj)olacana gre deiik zellikler gsterir. Bununla beraber su alma yaplarnnfonksiyonlar bakmndan mterek zellikleri vardr. Bu zellikler genellikle unlardr

a) Bir su alma yaps, baland iletim yapsna (iletim kanal, kuvvet tneli, kondvi veyacebri boru) gerekli suyu kontrollu olarak (istenilen ayarda) verebilmelidir.

b) stenilen suyu sedimentten (silt, kum, akl gibi) ve yzer haldeki trbine kadargidebilecek zararl maddelerden (tomruk, ktk, buz v.b.) artarak verebilmelidir.


15/23

c) En az d kayb ile alacak ekilde ve ekonomik olarak projelendirilmi olmal vebelirtilen mr sresince ilevlerini yerine getirebilmelidir.

2. Tipleri :

Barajl santrallarn su alma yaplar u tiplerde olabilir :

a) Kule Tipi Su Alma Yaps :

Su alma yaps, rezervuar kenarndan epeyce ierlerde yaplmak zorunda ise kule tipiseilebilir. Ancak, kuleye ulam bir kpr vastas ile olacaksa kpr maliyeti ok iyihesaplanmaldr. Aksi halde ok pahal bir su alma yaps olabilir, bu takdirde diertiplerden birini semek daha iyi olur.

b) aftl Su Alma Yaps :

Su alma yaps ile rezervuar kenar aras pek uzak deilse, kapak aft alacak zemin

salam kaya ise ve kapak aft ile su alma yaps arasndaki tnelde veya giri yapsnda,mr iinde bir arza beklenmiyorsa veya dalg yardm ile gerektiinde batardo kapaaltrlabilecekse bu sisteme gidilebilir. Bununla beraber, arza halinde rezervuar suseviyesini su alma yaps alt kotuna indirecek bir dipsavak sistemi yoksa kesinlikle bu tipkullanlmamaldr. Hasan Uurlu HES su alma yaps bu tipte yaplm ve buna bakarak biriki proje daha bu tipe evrilmitir. Fakat, su alma yaps ile aft arasndaki tnelde birarza zlmesi son derece g ve pahal sorunlar getirebilir.

c) Kaya Yamaca Dayal, Dey veya Eik Kapakl Su Alma Yaps :

Yeri iyi seilmek art ile en iyi ve enok kullanlabilecek tip budur. lk yatrm biraz fazlaolursa da (baz hallerde) hibir sorun getirmeyecek bir tiptir. Bu tip tercih edilmelidir.

d) Vana odal batk su alma yaps

e) Dipten all (dey aft) tipi su alma yaps. Orta dl santrallarda kullanlabilecekbir tiptir.

f) Beton baraj iine yaplan su alma yaps.

2. Tneller :

2.1- Tnellerin Snflandrlmas :

Tneller, i basn ihtiva edip etmediklerine gre basnl ve basnsz tneller diye ikiyeayrlr.

a) Basnsz Tneller : Demiryolu ve karayolu tnelleri, servis tnelleri, metrolar, madenoca tnelleri i basn ihtiva etmezler. Kanal vazifesi gren tnellerde bu gruba dahildir.Burada i basnsz tneller zerinde durulmayacaktr.

b) Basnl Tneller : Enerji maksatl tneller bu gruba girer. Burada bu tip tnelleranlatlacaktr. Tnel projesi i ie iki daire izip birde boy kesit gstermekten ibaretdeildir. yi bir tnel projesi hazrlayabilmek iin tnel ama tekniini, tnel iindealacak makinalarn zelliini, tnelin iinden geecei jeolojik formasyonlar, iksa ve

kalp sistemlerini ve en son olarak tnelde oluacak ykleri ve tnel kaplamasnn buykler altndaki davrann ve nihayet yaplacak olan projenin btn fonksiyonlarn okiyi bilmek lazmdr.


16/23

Basnl tneller 3 gruba ayrlabilir :

a) Alak basnl tneller : H


17/23

Tnelde yksek hz, inaat maliyetlerini drr, fakat d kaybn arttrr. Bu ise tnelingayri ekonomik olmasna yol aar. Onun iin mutlaka tnel ekonomik kesit analiziyaplmaldr. Bununla beraber ilk almalar iin u hzlar kullanlabilir.

-Kaplamasz kaba kaya yzeyler iin : 1,0-2,0 m/sn-Biraz dzeltilmi kaya yzeyler iin : 1,5-3,0 m/sn

-Beton kaplamal yzeyler iin : 2,0-4,0 m/sn-elik kaplamal yzeyler iin : 2,5-7,0 m/sn

Bu deerler, suyun andrc srnt maddesi tamadna gredir. Fazla srntmaddesi varsa, kaplamal bile olsa 2,0-2,5 m/sn hz geilmemelidir.

3. Denge Bacas (Surge Tank)

3.1. Amac :

Denge bacas, basnl boru sistemlerindeki basn deiimlerini dzenleyerek cebriborularn en ekonomik boyutlarda (boy, ap, et kalnl) kalmalarn ve iyi birreglasyonla trbinlerin dzenli ve verimli almalarn salayan yapdr. u amalarahizmet eder:

a) Bir hidroelektrik santralda, trbinlerin ani kapanmas, dier bir deyimle "yk atmas"(elektrik ebekesindeki bir arzadan veya ebekede yk azalmas nedeni) ile, cebri boruveya tnel iinde hareket halinde olan su ktlesi aniden yavalar. Belirli bir ivmeye sahipbu su ktlesi, cebri borularn alt ularnda byk basn artlarna sebep olur. Buna sudarbesi veya su kou denir (water hammer). Bu basn art, cebri boru ve tnel iindebasn dalgalar halinde membaya doru yaylr. Denge bacas, bu basn dalgalarn kendiserbest su yzeyinde keserek daha membaya gitmesine engel olur ve bu suretlede

tnelin denge bacasnn membandaki ksm, ar basntan korunmu olur. Krlmbasn dalgalarnn ok az bir ksm, denge bacasnn memba tarafnda geerse de bununtnel zerindeki tesiri ok azdr ve ihmal edilebilir.

b) Eer santrala basn drc bir by-pass sistemi (Pressure relief valve) ilaveedilmemise veya herhangi bir nedenle bu vana almazsa; denge bacas, cebri borununkendisini de ksmen bu ar basntan korumu olur. nk, trbinin ani kapanmas ilecebri boruda oluacak basn art (water hammer) kapal sistemin boyu ile de orantldr.

c) Denge bacasnn en nemli grevlerinden birisi de, trbinde reglasyonu salamaktr.Trbin almaya balarken veya alrken aniden yk ihtiyac artarsa trbinin de fazlasuya ihtiyac artar. Yataya yakn eimli tnelin iindeki su ktlesine yeterli ivme

salanamazsa, ok eimli cebri boru ile tnelin birletii yerdeki su akmnda bir kesiklikbile olabilir. Bu suretle trbin almaz veya verimi der.

Bir hidroelektrik santraldan en yksek verimin salanabilmesi iin su alma yapsndankuyruk suyuna kadar suyun getii btn yollarn hidrolik artlara uygun olarak ve en azd kayb ile alacak ekilde projelendirilmi olmas yannda, trbinde de ok iyi birreglasyonun salanmas gerekmektedir. Trbinin volan tesiri (flywheel effect) sistemdedengeleyici bir rol oynarken; kapal sistemdeki (cebri boru veya cebri boru+tnel) sustunu da dengeyi bozucu bir oynar.Trbinde reglasyona etki eden bu etkeninsalanmas gerekmektedir.

3.2. Denge Bacas Hangi artlarda Gereklidir :


18/23

1) "Water hammer"dan ileri gelen ar basnca gre projelendirilecek cebri boru maliyeti;ar basn azaltlarak projelendirilecek cebri boru maliyeti ile denge bacas maliyetitoplamndan daha byk oluyorsa denge bacas yaplmaldr.

2) Tek nite tek bana kurulu gcnde alrken trbinin aniden durmas (tam ykatmas) halinde hesap edilen hz artm (speed rise) %45'in altna drlemiyorsa denge

bacas yaplmaldr.

a) Hesaplarda birden fazla nite ayn cebri borudan besleniyorsa; hz artm hesab hernite yalnz bana alyormu gibi yaplr.

b) Eer sistemde trbine bal, su tasarruflu tipte bir basn reglatr varsa; kritikreglasyon, bu reglatr almyorken ve yk art olurken meydana gelir. Hz artmhesab bu artlarda yaplmaldr.

3.3. Denge Bacasnn Yeri :

Denge bacasnn yeri mmkn mertebe santrala yakn olmaldr. Hatta Denge bacasnnyeri, ok az meyilli olan kuvvet tneli ile birden dikleen cebri borunun kesitii kurbcivarnda olmaldr. Bu suretle btn kapal sistem (Tnel+Cebri Boru) ar basntankorunmu ve tbinde reglasyon daha iyi salanm olur. Fakat yksek dlsantrallarda bu mmkn deildir. nk ok yksek bir denge bacas gerektirir. Bu iseekonomik bir zm olmaz.

Denge bacasnn yeri, ok az meyilli olan kuvvet tneli ile birden dikleen cebri borununkesitii kurb civarnda olmaldr. Denge bacasnn st kotu, evre kotundan birazyukarda olmaldr. Bunun ne kadar olaca zeminin cinsine ve toporafyasna grebelirlenir. Yksek kule gibi bir yapnn birok sakncalar olabilir.

Denge bacas, salam bir zemin (kaya) iine aft olarak yaplmaldr. Ekonomik oluyorsast yaps "up surge" iin geniletilebilir veya elik olarak da yaplabilir. Yapnn yeraltndaki ksmnn etrafna enjeksiyon ve gerekli ise ankraj yaplmaldr. Hesaplar, tnelhesaplar gibi yaplr.

4. Vanalar ve Vana Odalar :

Tipleri Ve Fonksiyonlar :

Hidroelektrik tesislerde kullanlan vana tipleri ve fonksiyonlar yle sralanabilir:

Vana tipleri; srgl vana, kelebek vana, kresel vana, konik vana ve basn drcvana olarak saylabilir. Yerleri ve fonksiyonlar ise:

a) Cebri Boru Emniyet Vanas

Amac; Cebri boruda arza, knt veya yarlma, kayma olursa hz art sebebi ileotomatik olarak bu vana kapanr ve bu suretle cebri boru ve ilgili tesisler daha fazlazarara girmeden kurtulmu olurlar.

Yeri; Tnel kna veya cebri boru ba tarafna konur. ok az eimi olan tnelden anidendikleen cebri boruya gei blgesine konulmaldr. Bu suretle hem vana daha az basncagre projelendirilir ve hem de fonksiyonunu daha iyi yerine getirmi olur.


19/23

Tipi; Genellikle zerindeki d az olduu iin kelebek vana tipi kullanlr.

Vana Odas : Boyutlar, cebri borunun apna, ieride bir montaj sahas olupolmayacana ve personel asansrnn ieri alnp alnmayacana baldr. Vanaodasnda cebri boru zerinde vana, hava bacas (ventili), giri kapa bulunur. Ayrcahidrolik kaldrma donanm, panolar, gezer vin bulunur. Vana odasnn, tam yk ile ykl

bir vasta girecek genilikte kaps, pencereleri ve tabii havalandrmas olmaldr.

b) Trbin Vanas: Gerektiinde cebri boruyu kapayarak trbine su girmesini nlemektir.Trbinin hemen mansabna konulmaldr.Kelebek, srgl veya kresel vana tipi olabilir.(D ve debiye bal olarak seim yaplr.)

c) Dipsavak Vanas

Trbin durduunda, mansaba sulama veya baka ama ile su vermek gerekiyorsa veyarezervuar dolusavak eik kotu altndaki herhangi bir kota kadar boaltlacak ise bu vanakullanlr. Derivasyon tneli veya santral iinde bir yer olabilir. Konik vana kullanlr. Buvanann membana da bir adet srgl vana konur. (Emniyet vanas)

d) Basn Drc Vana (Pressure Relieve Valve)

Yksek dl santrallarda basn art (water hammer) ok yksek kyorsa ve bubasnca gre cebri boru projelendirmek ekonomik olmuyorsa, trbinin hemen yanna zelbir vana konur ve trbin aniden durunca bu vana alr ve bu suretle basn dalgalarnn(water hammer) cebri boru iinde ykselmesi nlenerek belrli bir oranda tutulur.

5- Cebri Borular :

Trbin le tnbinin membandaki "ilk ak su yzeyi" arasndaki basnl borulara cebri

borular denir. Szdrmazlk amac ile yaplan veya serbest yzeyli su tayan borularacebri denmez. "lk ak su yzeyi" baraj, reglatr, ykleme odas veya denge bacasndaoluabilir. Cebri borunun en byk zellii basnl olmasndadr. Basnl tneller veyaaftlar da bu tanmn iine girerler. Cebri borular, genellikle elikten yaplr. Bununlaberaber i basn fazla deilse veya szdrmazlk sorun tekil etmiyorsa, ak cebriborularda veya tnellerde beton malzeme de kullanlabilir.

Yksek dl hidroelektrik tesislerde maliyetin byk bir ksmn cebri borular oluturur.Onun iin ilk ettler ve kesin proje hesaplar ok iyi yaplmaldr.

Cebri borularn projelendirilmesinde u iler yaplr :Jeolojik Ettler, Gzergah Seimi Ve Yerletirilmesi :

Bu blmle ilgili yaplacak ok i vardr. Blhassa jeolojik ettlerin ok iyi yaplmasgerekir. Biz burada, bu ettlerin ilgililer tarafndan yapldn varsayyoruz. Ancak uhususlar tekrar belirtmekte fayda grlyor. Cebri boru gzergah kesinlikle heyelanblgesinden, yama molozu, kil veya benzeri zayf zeminlerden geirilmemelidir. Salamkaya veya benzeri zeminden geirilmelidir. Genellikle topografyann gsterdii srtlarsalam zeminler olabilir. Yzeyde salam zemin bulunamyorsa, aft veya tnel sistemiseilmelidir. Gzergah seimi ok tecrbeli bir jeolog ve mhendisler grubu tarafndanyaplmaldr. Aksi halde uygulama esnasnda ok byk sorunlarla karlaabilir vebeklenmedik maliyet artlar olabilir.

Cebri borular en ksa yoldan santrala indirilmelidir. Cebri boru uzarsa hem maliyeti ve

hem de d kayplar artar. D kayb ise enerji kayb demektir. Buna meydanverilmemelidir. Fazla kurb yaplmadan ve en az kaz yaplacak ekilde gzergah seimi


20/23

yaplmal, kurb noktalar kaya veya ok salam zeminin oluturduu yerlerde seilmelidir.Keskin kurblarda byk mesnet kuvvetlerinin oluaca hatrdan karlmamaldr. Cebriborular tek veya birka tane olabilir. Bu ekonomik hesaplar neticesinde belirlenir. Her nekadar, tek cebri boru ekonomik karsa da byk apl cebri borular seilirken ok dikkatliolunmaldr. Byk apl cebri borularn tama ve montaj gl olduu gibi stabilitesorunu da olabilir. Bilhassa akta yaplan cebri borularda bu hususa ok dikkat

edilmelidir. En byk apl akta cebri boru Keban ve Atatrk projelerinde uygulanmtr.

Tnel kaplamas olarak kullanlan cebri borularn ap, akta yaplan cebri borularanazaran biraz daha byk seilebilirse de montaj ve stabilite sorunu yataraca dikkatealnarak saknlmaldr. Kapulukaya HES enerji tneli i ap 700 cm olarak uygulanmsada montaj esnasnda ok glk ekilmitir. Onun iin her trl husus iyi incelenmelidir.

Souk blgelerde cebri borular kapal yaplabilir veya kapal galeriler iinde gtrlebilir .

Cebri borularn gzergah seimi ve mesnet kitlelerinin yer tesbiti yapldktan sonra, projedetay ve hesaplarna gemeden nce mesnet kitlelerinin yerleri araziye aplike edilerekyerinde grlmesinde byk fayda vardr. Bu sonradan kabilecek jeolojik ve stabilite

sorunlarn balangta zmleme bakmndan byk kolaylklar ve ekonomi salayabilir.Eer projeci ok tecrbeli deilse bu husus ihmal edilmemelidir.

Cebri Boru Branmanlar : Tnel knda veya santral binasna girerken trbin vanasnnhemen membanda cebri borular branmanlara ayrmak gerekebilir.

iki branman arasndaki a 60o ile 90o arasnda olmaldr. 90o'den byk olmas dahafazla d kaybna sebep olmaktadr. 60o'den kk olmas halinde ise borularn ayrldnoktada ana tayc mesnet ringleri (ring girder) ok byk kmakta ve imalatta glkekilmektedir.

Ayrca daha az d kayb iin branmanlar silindirik deil; konik olmal ve konininkenarlar arasndaki a (genileyen tranzisyon iin) 10o den kk olmaldr. Kurblarda,kurb yar ap, cebri boru apnn 5 kat olmald. Mecburiyet varsa R 3d'de olabilir.Ancak 3 R/d< 5o arasnda ivmeli hz oluacandan, titreim kanlmazdr. Kurblar, tamdairesel deilde paralar (segment) halinde yaplacaksa paralar arasndaki sapma as 5den kk olmaldr.

6- Hidroelektrik Santral :

Hidroelektrik santrallar suyun enerjisinden faydalanarak elektrik reten yaplardr.

Hidroelektrik santral, suyun potansiyel enerjisinin mekanik enerjiye ve mekanik enerjinin

de elektrik enerjisine dntrld yerdir.

Hidroelektrik santralarda zellikle bakmndan aadaki tipletirmeler yaplabilir:

a- Dlerine Gre:

Orta dl santrallar :D 15-50 metre arasndaYksek dl santrallar :D 50 metreden byk

b- rettikleri Enerjinin Karakter ve Deerine Gre:

Baz santrallar :Devaml olarak enerji reten santrallar


21/23

Pik santrallar :Enerjinin en ok ihtiya duyulduu srede alan santrallardr.Alak dl santrallar :D 15 metreden az

c- Kapasitelerine Gre:

Kk kapasiteli :99 kW'a kadarDk kapasiteli :100-999 kW arasOrta kapasiteli :1000-9999 kW arasYksek kapasiteli :10 000 kW ve daha fazla

d- Yaplarna Gre:

a) Yeralt santralb) Yar gml ve batk santralc) Yerst santral

e- Depolama zelliklerine Gre:

1.Deposuz santrallar:

Bunlar dorudan doruya nehir veya kanal zerinde kurulmutur. Su depolar (glleri)olmadndan akan suyun enerjisini elektrie evirirler. Memleketimizde Erzincan GirlevikSantral bu tip santrallara rnek olarak gsterilebilir

a) Nehir santrallarb) Kanal santrallar

2. Doal veya yapay su deposu (gl) olan santrallar:

Bu tip santrallarda suyun depolanmas esastr. Genellikle su rejimlerinin dzensiz olduuakarsularda suyun depolanmas zorunluluk haline gelmekte ve bylece btn yl boyundadzenli olarak elektrik enerjisi retilmektedir. Bu tip santrala rnek Keban HidroelektrikSantraldr

a)Baraj santrallarb)Pompaj rezervuarl santrallar:Bu santrallar, enerjiye ihtiya azald saatlerdeebekeden aldklar enerji ile pompa olarak alarak su basarlar. Gnn enerjiye en okihtiya olduu saatlerde birikmi suyu trbinleyerek enerji retirler.

Tipik bir baraj santralna ait yaplar aada sralanmtr.

3-Manyetik Alann Dndrlme Yntemlerine Gre:

Elektrik retimi genel olarak manyetik alann generatr iinde dndrlmesi ile salanr.Generatr iindeki manyetik alann dndrlme yntemlerine gre santrallar aadakitiplere ayrlabilir:

1. Dizel Santrallar2. Hidroelektrik Santrallar3. Termik Santrallar4. Jeotermal Santrallar5. Doalgaz Santrallar6. Nkleer Santrallar7. Rzgar Santrallar8. Gel-Git (Med-Cezir) Santrallar


22/23

9. Gne Enerjisi le alan SantrallarDier Santrallar (Deniz suyundaki s farkndanyararlanan biogaz santrallar gibi) santrallar,

Yer Seimi :

Santral yer seimine yeteri kadar nem verilmezse, sonradan ok sorunlarlakarlalabilir ve santral maliyeti hesap edilenin ok zerine kabilir. Onun iin santralyeri, ok tecrbeli bir jeolog ve mhendisler grubu tarafndan seilmelidir. Daha sonra dabu yerde sondajlar yaptrlarak yer seimi kesinletirilmelidir. Yer seiminde u hususlaradikkat edilmelidir :

a) Detayl bir jeolojik ett yaplmal; heyelan blgesinden ve aktif faylardan uzak olmal;kil, kum, alvyon, dolgu ve dere yata zerine oturtulmamaldr. Santral binas mmknolduunca salam kaya zerine otutulmaldr. Bunu temin iin gerekiyorsa santral "yargml" veya "yer alt" tipte projelendirilebilir.

b) Santral yeri, en ksa cebri boru ile ve en az d kayb verilerek ulalabilecek bir

yerde olmaldr. Cebri borunun, yataylat alt ularda en ok d kaybna sebep olduuve boru et kalnlnn maksimuma eritii hatrlanmal ve bu suretle altlardaki dz ksmnboyu en ksa olacak ekilde santral da tarafa doru yaklatrlmaldr.

c) Santral binas ve ilgili yaplarn yerleebilecei byklkte dzgn bir yer bulunmal veyer temini iin lzumsuz kazya gimek ihtiyac domamaldr.

d) Santral binasna en yakn yerde ve yeterli boyutta bir alt sahas yeri olmaldr.e) niteler, montaj sahas ve idari blok ile trafo yeri ve alt sahasnn mmkn olduuncabir arada olmas gerektiinden bu blmlerin rahata yerletirilebilecei byklkte bir yeolmaldr.

f) Kuyruk suyu kanal, nehir yatana uygun ve ekonomik bir ekilde balanabilmelidir.

g) Santral kolay, ekonomik bir ulam yolu yaplabilecek bir yerde olmaldr.

7- Hes Kuyruk Suyu (Mansap) Tesisleri :

Kuyruk Suyu Kanal ve Eii :

Boaltma borusu (draft tube) k ile kuyruk suyu kontrol eii arasndaki yapya denir.Genellikle beton kaplamal ve taban 1/6 eimli yaplr. Bu kanaln sonunda, kuyruk suyu

seviyesinin belirlenen dzeyde tutulabilmesi iin bir de kontrol eii yaplr.

Amac :

Santral k suyunun boald nehir yata veya deredeki su seviyesi alalnca, kuyruksuyu kanalndaki su seviyesini minimum iletme kotunda tutabilmek iin kontrol eiiyaplr.

Tabii Kanallarda Su Yz Profili :

Hidroelektrik santraln eitli debilerdeki mansap su seviyelerini belirleyebilmek iinkuyruk suyu kanalnn baland nehir veya kanaln su yz profilinin (su yz erileri)

bilinmesi gerekir. Tabii durumdaki nehir veya kanaln kesitleri ve taban eimi genellikle


23/23

muntazam deildir. Byle tabii durumdaki bir nehir yatanda su yz profili karmakepeyce bir almay gerektirir. Bununla ilgili almalar yle sralanabilir :

a) Hesab yaplacak olan nehir veya ay yata ile ilgili akm kaytlar temin edilir(Hidrolojik data)

b) Santraln oturaca yerin ve mansabndaki nehir veya derenin haritas temin edilir(Topografik data). Mansaptaki kritik kesitler bu harita iinde olmaldr.

c) Arazide, santral kuyruk suyu kanann oturaca yerden mansaba doru belirliaralklarla en az 5 adet nehir en kesiti kartlr. Nehir yata ve taban eimi oldukamuntazam gzkyorsa bu aralklar 100-200 m olabilir. Eer ok gayri muntazam vekesin dnler yapyorsa 50-100 m olmaldr. Aralklarn eit olmas gerekmez. Kesitler,en kesitin darald veya kesin dnlerin olduu yerlerden alnmaldr. (Ad geen enkesitler alnrken nehirin o andaki debisi lm istasyonundan alnr ve en kesitlerinalnd yerlerdeki su yz kotlar okunabilirse; su yz hesaplarn ve nehir taban eiminikontrol etmede ok faydal olabilir). En kesitlerin iki sahildeki balang noktalarnnkoordinatlar da harita zerine ilenmelidir.

d) Nehir yatann przlk katsays n, arazi incelenerek ve literatrde verilen tanmlarabaklarak belirlenmeldir. Bununla beraber, her en kesitinin altna yatak durumunubelirleyici grler ayrntl olarak yazlmaldr.

Documents

Barajlar ve Hidroelektrik Santraller