Risk assessment of small dams

Abstract

Yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi günümüzde artmıştır. Su kaynaklarının verimli kullanılması ülke ekonomisinde önemli rol oynamaktadır. Su kaynaklarının yönetmenin en verimli yollarından bir tanesi barajlardır bu nedenle suyun gelecekte kullanmak için toplanması, depolanması ve dağıtılması için baraj yapımı önemli bir konudur.Barajlarda, sulama, taşkın kontrolü, hidroelektrik ve ülke içi navigasyon amaçları için su depolanmaktadır. Bu önemli yararlarının dışında, baraj yıkılmaları can ve mal kaybına yol açabilmektedir. Baraj güvenliğinde risk analizleri yapılarak, barajların durumu sürekli incelenmelidir.Bu çalışmada, Federal Emergency Management Agency (FEMA) tarafından geliştirilen excel tabanlı bir yazılım Türkiyedeki mevcut birkaç barajın risk analizlerinde kullanılmıştır. Yeni ampirik modeler standart risk analizi yazılımına eklenmiş ve yazılım geliştirilmiştir. Basit olarak eklenen yöntemler baraj yıkılma parametrelerini hesaplamaktadır, bu parametreler gedik genişliği, baraj yıkılma süresi, gedik şev eğimi ve çıkan en büyük debidir.Yıkılma riskleri az, orta ve yüksek olmak üzere sınıflandırılmıştır. Daha sonra bu program Türkiye'den üç barajın sınıflandırılması için kullanılmıştır. Bu üç barajında sızma riskinin yüksek olduğu sonucuna varılmıştır. Önerilen bu yazılım mevcut barajların ve proje aşamasındaki barajların risk değerlemesinde kullanılabilir.Anahtar Kelimeler: Baraj Güvenliği, Risk, Yıkılma, Baraj Yıkılması, Risk Analizi

Importance of renewable energy resources are increasing nowadays. Effective use of water resources can play important role on economics. One of most efficient way to manage water resources is using dams to collect water so that construction of dams is being an important subject for collecting, storage and distribution of water in the future.Dams store water for irrigation, flood control, hydropower and inland navigation. Besides these important benefits, dam failures can cause vital and financial losses. Dam safety risk analysis must be performed for each dam and monitoring of dams should be done continually.In this study, an excel based software which was developed by Federal Emergency Management Agency (FEMA) is used to perform risk analysis of a number of existing earthfill dams in Turkey. New empirical models were added to the standard risk analysis tool and it was substantially modified. Basicly, the added models are computing the dam breach parameters such as parameters are breach width, dam failure time, breach side slope and peak breach discharge.The risk of failure of a dam was classified as low, significant and high. Then this tool was used to classify three dams in Turkey. The dams were found to have high risk for piping failure mode. The proposed tool could help risk assessment of existing and project-stage dams.Keywords: Dam Safety, Risk, Failure, Dam Breach, Risk Analysis