ⓘ Baraj

                                     

ⓘ Baraj

Baraj, eski zamanlardan beri insanlığın su ihtiyacını karsılamak ve tarımsal alanların sulanması amacıyla insa edilen su yapılarıdır. Günümüzün modern barajları stratejik öneme sahiplerdir. Çünkü;

  • Enerji üretiminde gelismekte olan ülkelerde büyük pay sahibidirler.
  • Taskın önleme amacıyla insa edildiklerinden, yıkılmaları halinde büyük alanlarda su baskınları yasanmaktadır.
  • Ülkenin tarımsal hayatı için büyük önem tasırlar.

Bir ülkenin enerji üretiminin en doğal ve en ucuz yoludur. Hidroelektrik enerji üreten barajlar, diğer enerji üretim türlerine göre daha çevrecilerdir. Yalnız son zamanlarda büyük barajların insaları durdurulmustur. Alansal olarak çok büyük barajlar, bulunduğu bölgenin iklimini değistirmekte ve ekolojik dengeyi değistirmektedirler.

Özellikle bol yağıs alan yerlerde taskın önleme amacıyla bağlamalar, barajlar ve göletler insa edilmektedir.

Tarımsal arazilerin sulanması için büyük önem tasırlar. Barajlardan arazilere açılan kanallarla su tasınır.

                                     

1. Tarihi

Dünyadaki ilk barajın MÖ 4000li yıllarda Mısırda Nil Nehri üzerinde yapıldığı değerlendirilmektedir. 12 m yükseklik, 110 m uzunluğa sahip barajdan içme ve sulama suyu temin edilmekteydi. MÖ 2950-2750 arasında Nil Üzerinde Sadd-el Kafara barajı yapılmıstır. MÖ 200 yıllarında Çinde hâlen kullanılmakta olan Tu-Kiang barajı insa edilmistir. Seylan ve Hindistanda 2000 yıl evvel yapılmıs barajlar bulunur. Ilk kâgir baraj Urartuların Van tepelerinde 2700 yıl önce yaptığı Turna Kesis–Rusa Gölüdür.

                                     

2. Barajların yapım amacı

Barajlar asağıdaki amaçların bir veya birkaçı için yapılır.

  • Mesire alanı olusturma
  • Hidroelektrik üretimi
  • Su ürünleri üretimi
  • Sulama suyu
  • Sanayi suyu kullanımı
  • Içme ve kullanma suyu temini
                                     

3. Barajın bölümleri

  • Çevirme Derivasyon tesisleri: Akarsu yatağı tabanında kuru zeminde çalısmayı sağlamak amaçlı, insaat süresince akarsuyu yatağından uzaklastıran açık veya kapalı iletim sistemleridir.
  • Dolu savak: Barajın alamayacağı fazla gelen suların bosaltılmasına yarayan kanallardır. Üstten asmalı, yandan çevirmeli ve kuyu tipi dolu savaklar uygulanır. Monticello Barajında kuyu tipi dolu savak kullanılmıstır.
  • Su alma yapısı: Barajdaki suyu almaya yarayan yapıdır.
  • Baraj gölü: Baraj gövdesinin gerisinde suların biriktiği kısımdır. Baraj gölünün bosaltılamayan bölümüne ölü hacim, kullanılabilen bölümüne faydalı hazne hacmi denilir.
  • Dip savak: Zorunlu olduğunda baraj gölünün tamamen bosaltılmasını sağlayan tesis.
  • Baraj gövdesi: Vadiyi kapatarak baraj gölü olusumunu sağlayan yapıdır. Beton, kaya, toprak
                                     

4. Baraj türleri

  • 1. Beton barajlar: Genel olarak ağırlık barajlarıdır. Baraj gölü sularının itme gücüne ağırlığı ile karsı koyarlar.
  • a)Ağırlık barajları: Genis kanyon vadiler için uygundur.
  • b)Kemer barajları: Akarsuyun gelis yönüne memba doğru kavisli tek duvar seklinde yapılır. Kavisli yapı su basıncını yamaçlara iletir. Yapılacağı yerde yamaçların sağlam olması gerekir.
  • c)Payandalı barajlar: Suların itme kuvvetine payandaları ve eğimli veya düz beton gövde ile temele aktarırlar. Genis kanyonlara uygundur. Az malzeme ile ekonomik yapılabilir.
  • d)Silindirle sıkıstırılmıs beton baraj: Bant sistemi veya kamyonla tasınan beton vibrasyonlu silindir ile sıkıstırılır.
  • a)Toprak: Malzemenin %50sinin toprak olduğu barajlardır. Ince tabakalı veya üniform gövdeli yapılabilir. Burdur Yapraklı barajı örnektir.
  • c)Toprak+kaya: Toprak ve kayaların birlikte kullanıldığı baraj tipi.
  • b)Kaya: Baraj alanına yakın malzeme bulunabilirse kaya gövdeli barajlar yapılabilir. Malzemenin %50sinden fazlası kayadır. Sızdırmazlık için beton, kil, asfalt gibi malzemeler kullanılabilir. Atatürk Barajı kaya dolguludur.
  • 2. Dolgu barajlar: Çakıl, kum, kil ve silt gibi malzemeler kullanılır. Geçirimsiz, heterojen tabanlı, genis vadilerde kullanılır. Malzeme baraj yeri çevresinden alınır, ağır makineler ile sıkıstırma yapılır.


                                     

5. Barajlarda elektrik üretimi

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

                                     

6. Barajların çevresel etkileri

Barajlar ve HESlerin yerel ve bölgesel etkileri sunlardır:

  • Türlerin ve doğal yasam alanlarının yok olması: Barajlar akarsuların doğal yapısını ve akısını değistirir. Canlıların habitatlarının bozulmasına türlerinin yok olmasına neden olabilmektedir.
  • Fiziki çevrenin olumsuz etkilenmesi: Akarsu akıs süzeni değismekte, baraj gölleri büyük alanları su altında bırakmakta, yeraltı suları yükselmekte, toprak tuzlanmakta ve barajdan çıkan sularda bulunan fazla milden dolaya erozyon siddeti artmaktadır.
  • Canlı çevrenin etkilenmesi: Çevrenin sürekli nemli olmasından dolayı nemli ortamları seven parazitler yaygınlasmaktadır. Parazit, sarıhumma, sıtma, ciğer trematodu gibi hastalıkları yapan canlılar çoğalmaktadır. Ortamda doğal yağıs-kuraklık döngüsünden daha fazla hastalık yapıcı canlı bulunur.
  • Doğal göllerin ve yeraltı sularının zayıflaması: Suyun yetersiz olduğu alanlardaki barajlar mevcut suları havzanın yüksek kısımlarında tutar. Havzanın alçak kısımlarında yeraltı suları ve göller zarar görür. Aral Gölü ve Urmiye Gölünün kurumasının temel nedeni budur. Türkiye son kırk yılda sulak alanlarının yarısını kaybetmistir.
  • Deltaların gerilemesi: Deltanın uç kısımlarına ulasıp, deltanın genislemesine katkı yapacak tortular baraj içinde kalır. Ilerleyemeyen delta, dalga asındırması ile kıyı gerilemeye baslar. Denize ulasması gereken besin miktarı baraj nedeniyle azalır.
  • Sosyal ve ekonomik bozulma: Baraj alanındaki insanlar baska alanlara göç etmek zorunda kalmaktadır. Yeni sartlara uymakta zorluk çekmektedir. Göç edenlere ait kırsal bilgi kaybedilmektedir. Barajlar ancak beklenen taskınları durdurabilmekte, büyük taskınları önleyememektedir. Barajdan sonraki sahaya taskın olmayacağı inancıyla yerlesimler olmakta, ani bir taskında daha fazla zarar olusmaktadır.
  • Ekonomik verimsizlik: Barajlar bazen beklenenden pahalıya mal olur ve tamamlandıktan sonra beklenen gelir elde edilemez. Baraj altında kalan verimli ova toprakları geri dönüsümsüz olarak kaybedilir. Barajdan sonra akarsu boyunca zararlar devam eder. Bu alanda balıkçılık, saz kesimi geriler.