Baraj Yapımı

Baraj;
Yaşamı sürdürebilmek için zorunlu suyu yoklama altına edinmek, insanoğlunun esas sorunlarından biri olmuştur Barajlar 5000 yıldır sellerden korunmak, ırmakların yönünü değiştirmek, su depolamak ve araziyi sulamak gibi, su kontrol yöntemlerine ilişkin olarak kullanılagelmiştir Bugün de barajlar, yüzyıllardan yüklendikleri bu işlevleri yerine getirirler: çağımızda, tarımsal sulandırma, evler için zorunlu suyu sağlama ve depolamasının yanı sıra barajlar, hidroelektrik zorlama üretimi, kıraç toprakları tarıma kullanışlı ayla getirme, sellerin yol açacağı erozyonu ve akarsu ağızlarındaki kum ve kil birikintilerini önleme gibi daha karmaşık amaçlarla da kullanılmaktadırlar
Bir nehrin önünün engellerle keserek, sulandırma kanallarına yöneltmek, XIX yüzyılda İngiliz mühendisleri tarafından geliştirilmiş bir yöntemdir ve Hindistan ’da, Pencap ’ta büyük oranda uygulanmıştır Fransızlar da Nil nehri üstünde böyle bir baraj yapmışlardır Bu Nedenle Nil nehrinin yazın yükselen suları barajı aşabiliyor, fakat ilkbahar ve yaz başlarında barajda biriken su, sulandırma kanallarına yöneltiliyordu Bu yöntemle Nil vadisindeki geniş, kıraç topraklar verimli ülkü getirilmiştir
Çağdaş mühendislik tekniğinin ve malzemelerin gelişmesi ile nehri bölerek yönünü değiştirmenin yanı sıra, baraj duvarları ardında büyük göller yapılarak suyun orada toplanması da sağlanmıştır Tipik bir misal, Birleşmiş Devletlerde Colorado Nehri üzerine yapılan Hoover barajıdır 1938 ’de tamamlanan bu büyük baraj 39000 milyon metre küplük su depolayabilmekte ve türbinlerinden akıcı suyla 1340 megawatt ’lık enerji üretebilmektedir
Baraj tasarımı;
Kaya parçacıkları ve topraktan yapılan yığa barajlar ve beton (yada betonarme) barajlar elde etmek üzere iki cins baraj vardır Yığma barajlar, eskiden yapılmış barajlardır ve az işçi gerektirdiğinden, en ucuza mal olan türdür Dünyanın en yüksek barajları yığmadır: Rus ’yada bulunan 310 metre yüksekliğindeki Nurek Barajı ile ABD ’deki 234 metrelik Oroville Barajı bu türe birer örnektir Yalnızca suyu geride tutacak toprak bir göbekten oluşan bu barajlar, çevredeki doğal toprak ve taşlardan yapılmışlardır Bu göbek iki yana yine toprak ve taşla destelenmiştir Değişik katmanlar arasındaki “kevgir perdeleri ince taneciklerin, öteki katın kocaman taneleri arasına kayıp kaybolmasını önler
Yığın barajlar yeniden yapılabilirler, çünkü toprağın daha sonra oturmasından kesin bir orana değin etkilenmezler ve dinç vadi yamaçlarına lüzum göstermezler Sıkıştırılmış kil yada betonla doldurulmuş derin bir hendek, suyun barajın altından sızmasını önleyecek bir perde oluşturur Barajın ayakları altındaki kuyular, sızan suyu toplayıp nehir yatağına geri gönderirler
Kaya parçacıklarından yapılan dolgu daha zinde olduğundan, düşey eğimlerde kullanılmaya uygundur En ucuz baraj türlerinden biri, suyun depolanacağı tarafa bakan, yüzeyi su geçirmez ziftli betonla sıvanmış dolgu barajdır
Beton barajların tasarımları çeşitlidir En basiti olan yerçekimi barajı, kendi ağırlığı tamamen depolanan suyun itme gücüne direndiğinden, yıkılmaz Payandalarla desteklenmiş barajlarda kullanılan malzemenin hacmi küçültülebilir
Daha karışık bir inşa olan kemerli baraj, bağlı yatmış kemerli köprüye benzer Kemerin eğimi, betonun durmadan basınç aşağı, sıkıştırılmış halde tutulmasını sağlayacak biçimde hesaplanır (beton gerilime dayanıklı değildir) Bu cins barajlarda iyi netice alınabilmesi için yapının her iki uçtan vadi yamaçlarındaki kaya temle sıkıca kenetlenmesi gerekir
En ince baraj, yine betonun basınç aşağı tutulduğu çift eğimli kubbe barajdır Dış yüzü depoya dönük, yarım yumurta biçimindedir
Baraj Temeli;
Mühendisler beton barajların temelindeki kaya çatlaklarını çoğunlukla harçla doldururlar Sızan suların barajın alt kısmında gereğinden pozitif basınç oluşturmasını alıkoymak için, bir efüzyon sistemi gereklidir Genellikle baraj baştan başa uzanan bir yer altı geçidinde, kayanın oyulmasıyla yapılmış bir dizi efüzyon kuyusu bulunur
Su akarken temeli atabilmek için mühendisler, önce barajın yapılacağı yerdeki sarp kayalık yamaçta, bir saptırma tüneli açarlar suyu bu tünele yöneltmek için, geçici bir baraj yapılır ve başlıca barajın yapımına, geçici barajın sızıntı yönünün ters tarafında kalan kuru alanda başlanır Her baraj, su baskını bastığında artı suyu, erozyona yol açmaksızın aşırtabilmelidir Sel suları üç yoldan barajı aşabilir; barajın tepesinin derhal aşağıda çözülmüş, beton sıvalı bir nakliye savağıyla, suyun depolandığı gölün ortalarında bir noktadan, dikey olarak altında inen ve çoğunlukla huni biçiminde olan bir taşma şaftıyla, gölün ast tarafında açılan ve barajın altından geçen bir taşma kanalı yada tüneliyle
Büyük Modern Barajlar
Depolama kapasitesi açısından dünyanın en büyük barajları, 1954 yılında Uganda ’da Viktorya Nil ’i üstüne yapılan ve bir yerçekimi barajı peşinde 205000 milyon metreküp su depolayabilen Owen Falls baraı; 1934 te yapılan 169000 milyon metre küplük beton Bratsk barajı ve 1971 de mısır ’da Nil Nehri üstüne yapılan ve kaya dolgu yığma bir baraj olan 164000 milyon metreküplük Assuan barajıdır