Barajlarda Güvenilirlik Ve Dolusavak Boyutlarının Risk Düzeyine Etkisi

Abstract

Stokastik özellik gösteren hidrolojik verilerden hareketle projelendirilen ve pek çok amacın göz önünde bulundurulduğu barajlarda, zaman zaman yetersizlikler görüldüğü, yıkılma veya devre dışı kalma şeklinde olumsuzluklarla karşılaşıldığı bir gerçektir. Mühendislik çalışmalarında bir yandan dikkatli projelendirme, kaliteli imalat ve optimal işletme gibi konulara ağırlık verilirken bir yandan da barajlar için risk oluşturan konuların belirlenmesi ve bunlara karşı nasıl hazırlıklı olunacağı konusu önem kazanmıştır. Bu çalışma çerçevesinde; Bölüm 1’de genel anlamıyla baraj mühendisliğinde güvenlik değerlendirmelerinin önemi, yapılması gereken risk analizi ve rehabilitasyon çalışmalarının amacı ve düzeni açıklanmıştır. Bölüm 2’de güvenlik kavramı üzerinde durulmuş, barajları etkileyen yetersizlik faktörleri incelenerek bunlar içerisinde dolusavak güvenliği ve kapasitesinin önemi irdelenmiştir. Literatür çalışmaları sonucunda dolusavak taşkın riskinin baraj için öncelikli öneme sahip olduğu belirlenmiştir. Bölüm 3’te risk kavramı ele alınmış, risk mühendisliğine genel bir yaklaşımla girilerek risk analizinin faydaları belirtilmiş ve bazı uygulamalarından söz edilerek risk değerlendirmeleri için hedefler ve sınırlar vurgulanmıştır. Bölüm 4’te günümüzde geçerli risk hesaplama yöntemleri ele alınmış ve karşılaştırılmıştır. Bunlar içerisinde öne çıkan birinci derece ikincil moment yöntemleri üzerinde durulmuş ve ayrıntılı incelenmiştir. Bölüm 5’te mevcut (veya planlanan, veya inşa halindeki) barajlarda dolusavakların gözlenmiş taşkın değerleri karşısındaki güvenlik düzeylerinin belirlenmesi ve ortaya çıkabilecek bir riskten hareketle, bilinmesi gereken rehabilitasyon değerlerini belirlemek ve teknik ve mali analize hazır veri oluşturmak amacıyla JAVA ortamında (BARAJ_RİSK) programı geliştirilmiştir. Bölüm 6’da geliştirilen BARAJ_RİSK programı kullanılarak Hancağız, Hacıhıdır, Kürtün, Manavgat, Çatalan ve Oymapınar barajları için risk analizi yapılmış ve riskli bulunan barajlar için boyut rehabilitasyonu için uygun değerler elde edilmiştir. Aynı bölümde, farklı dolusavak boyutları ve hazne sönümleme faktörleri için riskin değişimini gösteren tablo ve grafikler verilmiştir. Bunlar içinde, dolusavaklar için boyut bakımından risksiz bölgenin gösterilmesi ve hazne sönümleme faktörünün değişiminin riske etkisi anlamlı bulunmuştur. Bölüm 7’de bu çalışmadan elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş, hazırlanan bilgisayar programının özellikleri ve yapılan uygulamaların sonuçları, risk değerlendirmeleri kapsamında irdelenmiştir.

Throughout the world, insufficiencies have been observed in dams designed with consideration given to meteorological and hydrological data, which are stochastic in nature, and with multiple purposes in mind. As early as the very year of construction, some of these dams have suffered accidents, collapse, or failure to function. In engineering projects, while attention is given to careful planning, quality of production and optimal operations, another subject has gained in importance: the determination of factors that create risks for the dam and precautions that can be taken against these. In section 1, the general importance of safety evaluations in dam engineering, the risk analysis that needs to be performed, and the purpose and design of rehabilitation projects are explained. In section 2, the concept of safety is dealt with. Areas in which inadequacy may affect dams are identified and, of these, spillway safety and capacity are examined. In the literature, it is stated that the risk of spillway overflow makes up a significant proportion of the risks faced in dam operations. In section 3, the concept of risk is considered. A general approach is taken to risk engineering, the benefits of risk analysis are identified and goals and limits are stated for the evaluation of risk in certain applications. In section 4, currently practiced methods of risk calculation are considered and compared. The foremost of these, the first-degree secondary moment methods, are examined at length. In section 5, a computer program is discussed that was prepared in the Java language (DAM_RISK) with the aim of determine the safety levels of spillways in existing dams (or dams in the planning or construction phase) with regard to observed overflow values and, in consideration of a possible risk, determining the rehabilitation values that need to be known, thus producing data ready for technical and financial analysis. In section 6, the DAM_RISK program is used in order to perform risk analysis for the Hancağız, Hacıhıdır, Kürtün, Manavgat, Çatalan and Oymapınar dams, and values suitable for dimension rehabilitation are obtained for those dams found to be at risk. In the same section, tables and graphics are produced showing different spillway dimensions and the change in risk for the reservoir damping factors. The most important of these for planners and risk evaluators is the figure showing the riskless region in spillway dimensions. In section 7, lastly, various features of the computer program and areas in which it might be further developed are considered in detail, and the results of the applications carried out are examined in terms of risk evaluations.