Rezervuarlarda sediment birikiminin önlenmesi ve rezervuar ekonomik ömrünün uzatılması
Reducing sedimentation deposit in rezervoirs and extending effective life of reservoirs
Yazar: BURCU ODABAŞI
Danışman: PROF. DR. İLHAN AVCI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik ve Su Kaynakları Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Akarsu havzaları = Stream basins ; Akarsu morfolojisi = Stream morphology ; Baraj gölleri = Dam lakes ; Baraj hazneleri = Dam reservoirs ; Barajlar = Dams ; Nehir yatağı = River bad ; Çökeller = Sediments ; Çökelme = Precipitation ; Çökelme yöntemi = Sedimentary method ; Çökelti taşınımı = Sediment transportation

Özet:
Tüm dünyadaki barajlar, rezervuarlarına boşalan akarsuların taşıdığı sedimentin birikimi sonucu, depolama kapasitelerini her yıl yaklaşık yüzde bir oranında yitirmektedir. Çeşitli araştırmacılar tarafından; oluşan bu kaybın maliyeti, kabaca yılda 6 milyar dolar olarak hesaplanmış ve rezervuarların ortalama hizmet süresinin yaklaşık 22 yıla gerilediği ileri sürülmüştür.Barajların depolama kapasitelerindeki bu kayıp, barajların ekonomik ömürlerini azaltmakta ve taşkın önleme, hidroelektrik enerji üretimi, sulama, içme suyu temini ve rekreasyon gibi işlevlerin üzerinde olumsuz etki yaratmaktadır. Sediment birikimi aynı zamanda, yeraltı suyu seviyesini yükseltmekte ve nehrin taşkın kapasitesini azaltmaktadır. Rezervuarda tutulan sedimentten ötürü, nehir morfolojisi ve ekolojisi de olumsuz yönde etkilenmektedir.Rezervuarlardaki sedimentasyon sorunu; yarı kurak bir iklimin egemen olduğu ve oldukça engebeli bir yapıya sahip olan ülkemizde, son derece önem kazanmaktadır. Araştırmacıların belirttiğine göre; akarsu havzalarından, yılda toplam 450 milyon ton sedimentin rezervuarlara taşındığı tahmin edilmektedir.Barajların ekonomik ömürlerinin kısalması, yeni barajların inşa edilmesini akla getirmektedir. Oysa ki çevresel etkiler, baraj yapımına uygun alanların kısıtlılığı ve inşa maliyetinin çok yüksek olması nedeniyle; yeni bir baraj inşa etmek yerine, mevcut barajın rezervuar kapasitesini korumak, son yıllarda daha çok tercih edilen ve önemi tartışılan bir konu olmuştur.Rezervuarlardaki sedimentasyon sorununu çözmenin bir yolu, sedimentin rezervuara girişini azaltmaktır. Fakat bu çeşit yöntemlerin maliyetleri yüksek olup, sonuçları uzun sürede alınmaktadır. Rezervuara giren/çökelen sedimentin mansaba aktarılmasını sağlayan hidrolik ve mekanik yöntemler de mevcuttur. Bu çeşit yöntemler ise; maliyet, işletme ve uygulanabilirlik açısından sağladıkları faydalar sebebiyle son yıllarda önem kazanmıştır. Yine son yıllarda, bu yöntemlerin geliştirilmesine de ağırlık verilmiştir.Bu tez kapsamında ise; rezervuarların ekonomik ömrünü azaltan sediment birikimi problemi ve barajların ekonomik ömürlerini yeniden kazanabilmeleri için bu sedimentin kontrol edilmesi ve uzaklaştırılması yöntemleri üzerinde detaylı bir şekilde durulmuştur. Bahsedilen yöntemlerin dünya ve ülkemizde işletme halinde bulunan baraj rezervuarlarında uygulanma şekilleri ve sonuçları da incelenmiştir.

Abstract:
As a result of accumulation of sediment deposits decreases worldwide reservoir storage by 1% per year. A rough estimate for the loss of storage due to sedimentation and the cost of replacing lost storage is estimated to be $130 billion and their service time falls to 22 years according to various researchers in 1987.This loss of reservoir storage reduces the effective life of dams and diminishes benefits for flood control, hydroelectricity generation, irrigation, water supply, and recreation. At the same time, sediment deposition within the resorvoir extends upstream and up tributaries, raises local ground-water tables, reduces channel flood capacity.In our country which has a semi-drought season and a strict topogrophy, sedimentation is a serious problem. Amount of the sediment deposition in Turkey is around 450 million tons due to researchers.Shorter economic use of dams creates a need for new ones. But improving the storage capacity of existing reservoirs is more important issue rather than building new reservoirs because of high costs of construction and absence of suitable dam site.Reducing sediment enterance to reservoirs solves sedimentation problem. But these techniques are very expensive and have long term results. There are also hydraulic and mechanic techniques with advantages of low-cost, and maintanence. They are preferred for their sustainability and feasability in recent years. Also beyond applications, there are studies on improving those methods.In short, content of this thesis is a comprehensive study about methods and techniques that focus on sedimentation which shortens economic use of reservoirs, and dams. Also it is examined of the discussed methods results respond to the applications in the country and also in all around the world.