Dolgu Barajlarda sızmanın ve boşluk suyu basıncının ölçülmesi ve değerlendirilmesi

Abstract

ÖZET Barajların yapı ebatları büyüdükçe emniyet sınırları zorlanmaya başlamıştır. Dolayısı ile baraj inşaatlarının gerek yapımı gerekse bittikten sonra projelendirme kriterlerinin kontrolü ve devamlı takibi gayet iyi seçilmiş bir ölçme sistemi ve bu işte yetişmiş elemanlarca ölçme sonuçlarının değerlendirilmesi hayati önem taşımaktadır. Baraj inşaatları tamamlandıktan sonra terkedilen yapılar olmayıp, bilakis bittikten sonra durumu devamlı alınan ölçme değerleri ile kontrol edilmesi gereken icabında gerekli tedbirlerin zamanında alınarak, meydana gelecek bir felaketin önlenmesi gereken tesislerdir. ülkemizin suya olan ihtiyacı bilinmektedir. Böylesine su potansiyeline sahip bir ülkenin emniyetle yapılmış çok sayıda baraja olan ihtiyacı açıktır. Bu sebepten dolayı, bu tez çalışmasında, ülkemizin Kara deniz bölgesinde inşa edilmiş olan Altınkaya, Hasan Uğurlu, Suat Uğurlu barajları üzerinde bir araştırma yapılmıştır. Bu çalışmada öncelikle sızma, boşluk suyu basıncı, boşluk suyu basıncı ölçerlerden bahsedilmiştir. Daha sonra her bir baraj için üç değişik menba su seviyesi dikkate alınmıştır. Her bir kot için barajın geçirimsiz çekirdeği içersinde oluşacak akım ağları çizilmiştir. Akım ağlarının teşkilinde çekirdeğin yatay boyutları ( Yatay ve düşey permeabilitenin farklılığından do layı ) 1/3 oranında küçültülmüştür. Akım ağları buna göre çi zilmiştir. Daha sonra bu gerçek boyutlara dönüştürülmüştür. Böylece gerçek akım ağları elde edilmiştir ve sızma debileri hesaplanmıştır. Boşluk suyu basıncı ölçerlerin olduğu nokta lardaki teorik boşluk suyu basınçları hesaplanmıştır. Aynı işlemler diğer su kotları içinde yapılmıştır. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü' nden aynı kutlardaki gözlemsel boşluk suyu basıncı değerleri alınmıştır. Teorik olarak bulunan değerler le gözlem sonuçlarının kıyaslaması ve değerlendirilmesi ya pılmıştır. Birimci bölümde, baraj gövdesi içersindeki ve altında oluşabilecek sızma çizgisinin konumu, sızma miktarının hesabı vivede sızmayı etkileyen sebeplerden bahsedilmiştir. İkinci bölümde, dolgu barajlarda boşluk suyu basıncının ölçülmesi ve boşluk suyu basıncını etkileyen faktörler, bununla ilgili olarak Altınkaya barajındaki boşluk suyu basıncı ölçerlerin yeri, işlevi ve yerleştirimi ayrıca ölçüm peryotları ve ölçümlerin değerlendirilmesi incelenmiştir. üçüncü bölümde, buraya kadar incelenen konuların Altın kaya, Hasan Uğurlu ve Suat Uğurlu barajları üzerinde değerlendirilmesi yapılmıştır. Gövde çekirdeğinin içersindeki sızma hattı, akım ağı, boşluk suyu basınçlarının teorik hesapları yapılmıştır. Dördüncü bölümde, bu örnek barajlardan elde edilen teorik hesap sonuçlarının pratikte elde edilen gözlem sonuçlarıyla karşılaştırılıp bir değerlendirilmesi yapılmıştır. Ayrıca ekler kısmında hesaplarla ilgili olarak çizilen paftalar sunulmuştur. vii

SUMMARY Earth dams are a barrier of earth, clay, sand or sand and gravel, or a combination of the earth and rock. The loss of water by infiltration from a dam is a very serious problem which has to be stopped by any means. If it is not investigated before the construction of a dam it may involve a great expenditure, effort and time. Since the impervious core of earth dam is a mean to halt seepage through a dam but the permeabilities of soils used shows a great variability in seepage rates. Even if a well-compact clay is used, seepage can be taken place to some extend. In this study, an investigation was made at Altmkaya, Hasan Uğurlu and Suat Uğurlu Dams which are constructed on the river sites of The Black Sea Region of Turkey. At first, see page, pore water pressure, pore water-meter (measurement inst ruments) were discussed. Then three different head water levels were taken into consideration for these dams. i?low nets were drawn for each of water levels in the impervious cores of dams. Horizontal deminsions of cores of dams at formation of flow nets were reduced in the ratios 3:1. These were drawn according to this procedure. After that flow nets were transposed back to the true sections. Thus, true flow nets were obtained, and the quantities of seepage were computed. The theoretical pore water pressures on the place of each of pore water meters were calculated. Same manners for the other water levels were made, too. The observation values which belong to same water levels were taken General Directorate of State Hydraulic Works in Ankara. So the observational results with the theoretical values that were calculated were compared and evaluated. This study consists of four chapters: The first chapter deals with seepage through and under dams, under this heading, position of seepage line, quantity of seepage calculation and also the other factors causing see page were explained. In the second chapter, pore water pressure measurements and the factors causing pore water pressure in earth dams were viiimentioned. The place of pore water-meter, its function and installation, as well as measuring periods and evaluation of measurements at Altmkaya Dam were investigated. In third chapter, the points mentioned in the previous chapters were applied at Altmkaya, Hasan Uğurlu, and Suat Uğurlu Dams were introduced in detail. The theoretical calcu lation of seepage line in embankment, flow net, quantity of seepage and pore water pressure were carried out. In the fourth chapter, The theoretical calculation results obtained from these dams and the observationresults obtained from practice were compared and evaluated. Furthermore, the drawings in connection with the calcu lations were introduced in the appendix. ix