Mansap Pürüzlülüğünün Toprak Dolgu Barajın Üstten Aşma ile Yıkılması Durumunda Taşkın Dalgası ve Sediment Yayılımına Etkisinin Deneysel olarak İncelenmesi

Abstract

Baraj yıkılması sonucu oluşan taşkın hareketinin belirlenmesi, mansap bölgesindeki mevcut yerleşim yerlerinde yıkılma sonrası meydana gelebilecek risklerin saptanması ve önlenmesi açısından önemli bir konudur. Sel nedeniyle suyun yayılması ve sediment taşınımının analiz edilmesi, taşkın hareketinin belirlenmesi için toprak dolgu barajlarda incelenen faktörler arasındadır. Bu çalışmada, üstten aşma ile yıkılan homojen toprak dolgu barajın mansabında yerleşim bölgesi bulunup bulunmamasının taşkın hareketine etkisi araştırılmıştır. Dikdörtgen kesitli betonarme kanalda medyan dane çapı d50=0,441 mm olan malzemeyle baraj gövdesi oluşturulmuştur. Barajın temelde genişliği 106 cm ve krette genişliği 10 cm ve gövde yüksekliği 30 cm'dir ve 1:1,6 memba ve mansap eğimlerine sahiptir. Her biri 10 cm olan üç kat sedimentin kademeli olarak serilmesi, her katın 1,5 kg ağırlık ile sıkıştırılması, eğimin verilmesi ve kret üzerine bir gedik açılması ile baraj gövdesi hazır hale gelmiştir. Baraj mansabına yerleşim alanını simüle etmesi için 10x10x10 cm’lik 13 adet beton küp yerleştirilmiştir. Baraj membasında su seviyesi kret seviyesine kadar kademeli olarak arttırılmış, açılan gedikten suyun baraj mansabına geçmesi sağlanmıştır. Deneyler yapılırken 2 kamera ile sedimentin yayılımı kayıt altına alınmıştır, 3 farklı noktada su derinlikleri ölçülmüştür. Deneyler sonunda yapılan ölçümler ile sedimentin derinlik profilleri elde edilmiştir. Baraj mansabında yerleşim yeri bulunması durumunda, küplere çarpan taşkın dalgasının hızı azalmış ve cetvele ulaşma süresi artmıştır. Küplerin etkisiyle baraj mansabında ölçülen taşkın dalgası derinlikleri artmıştır. Küplerin memba ve mansap bölgelerinde köprü ayağına benzer olarak oyulmalar ve birikmeler meydana gelmiştir. Bu birikmelere bağlı olarak yayılan sediment kalınlığı pürüzlü deneyde artmıştır.