Deriner Barajındaki Deformasyonların Geoteknik Cihazlar İle İzlenmesi

Year 2021, Volume: 21 Issue: 2, 351 - 361, 30.04.2021

Haluk Balı , Salih Alçay

https://doi.org/10.35414/akufemubid.868752

Abstract

Ülkemizde dünyanın sayılı barajları arasına giren barajlar inşa edilmektedir. Büyük barajların birçok avantajı olmasına rağmen olası baraj kazası durumunda can ve mal kaybı da büyük olacaktır. Yaşanabilecek kazaları önlemek veya kaza etkisini en aza indirmek için baraj gövdesi ve yakın çevresinin düzenli olarak izlenmesi gerekmektedir. Barajları ölü yük, hidrostatik yük ve termal yük gibi yükler sürekli etkilemektedir. Barajların yapısal sağlığını ortaya çıkarmak için yük-yer değiştirme ilişkisi belirlenmelidir. Yük yer değiştirme ilişkisini belirlemek için barajlar geoteknik ve jeodezik yöntemlerle izlenebilmektedir. Bu çalışmada Türkiye’nin en yüksek barajı olan Deriner beton kemer barajının ilk su dolum sürecindeki yapısal davranışı araştırılmıştır. Bu amaçla geoteknik cihazlardan sarkaç verileri incelenmiştir. İlk su dolum sürecinde kret üzerindeki en büyük hareketin mansap yönünde 73.58 mm olarak gerçekleştiği belirlenmiştir. Geoteknik yöntemlerden sarkaçlar ile belirlenen hareketlerin mevsimsel sıcaklık değişimi ve rezervuar su seviyesi ile ilişkisi ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. Mevsimsel sıcaklık değişimi ve su seviyesindeki artışın sarkaç verileri ile ilişkisini incelemek amacıyla barajın ortasında en üstte bulunan düz sarkaç kullanılmıştır. Bu amaçla ilk dolum periyoduna kadar olan sarkaç verileri ile bunlara karşılık gelen sıcaklık ve su verileri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar radyal hareketler ile su seviyesi arasında %88, beton sıcaklığı ile de %76 gibi bir korelasyonun varlığını göstermiştir. Teğetsel hareketler ile beton sıcaklıkları arasında ciddi bir korelasyon olmayıp, su seviyesiyle arasındaki korelasyon katsayısı 0.83 olarak elde edilmiştir.

Keywords

Deformasyon, Deriner, Geoteknik, Sarkaç

Monitoring of Deformations in Deriner Dam with Geotechnical Devices

Abstract

Dams that are among the few dams in the world are being built in our country. Although large dams have many advantages, in the event of a potential dam accident, the loss of life and property will be great. The dam body and its surroundings should be monitored regularly in order to prevent any possible accidents or to minimize the impact of the accident. Loads such as dead load, hydrostatic load, and thermal load constantly affect dams. The Load-displacement relationship should be determined to reveal the structural health of dams. Dams can be monitored by geotechnical and geodetic methods to determine the load-displacement relationship. In this study, the structural behavior of the Deriner concrete arch dam, which is Turkey's highest dam, during the first filling period was investigated. For this purpose, data of pendulums from geotechnical devices were examined. It was determined that the greatest movement on the crest during the filling period was 73.58 mm downstream. The relationship between the movements determined by pendulums, one of the geotechnical devices, with seasonal temperature changes and the reservoir water level was analyzed in detail. In order to examine the relationship between seasonal temperature change and increase in water level with pendulum data, a pendulum at the top of the dam was used. For this purpose, pendulum data up to the first filling period, and the corresponding temperature and water data were used. The results obtained showed that there is a correlation of 88% between radial movements and the water level, and 76% with the concrete temperature. There is no significant correlation between tangential movements and concrete temperatures, and the correlation coefficient between it and the water level was found to be 0.83.

Keywords

Deformation, Deriner, Geotechnical, Pendulum

References

• Akanmu, J.O., Remi-John, O. ve Ekpo, I.E., 2011. Overview of dam development in Nigeria. Geotechnical and Geological Engineering, 29, 953.
• Alçay, S., 2014. Beton kemer barajlardaki deformasyonların jeodezik ve geoteknik yöntemlerle izlenmesi ve Ermenek Barajı örneği. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, 126.
• Alçay, S., Yiğit C.Ö., İnal C. ve Ceylan A., 2018. Analysis of displacement response of the Ermenek dam monitored by an integrated Geodetic and Pendulum System. International Journal of Civil Engineering, 16(10), 1279-1291.
• Çalamak M., 2016. Tanyeri Barajı örneğinde barajların taşkın nedeniyle üstten aşılma güvenilirliğinin belirlenmesi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32, 3, 965-975.
• Demirkaya S., 2005. Bir kemer barajdaki yatay konum değişimlerinin fiziksel yorumu. TMMOB HKMO 10. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 28 Mart-1 Nisan 2005, Ankara.
• Duffaut P., 2013. The traps behind the failure of Malpasset arch dam, France, in 1959. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 5, 5, 335-341
• Erkaya, H., Hoşbaş, R.G., Gülal, V.E., Ersoy, N., Doğan, U., Pırtı, A., Soycan, M., Gümüş, K., Öcalan, T., Aykut, N.O., Akpınar, B. ve Poyraz, F., 2009. Beton kemer barajlarda deformasyonların modern ölçme teknikleri ile belirlenmesi. TMMOB HKMO 12. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 11-15 Mayıs 2009, Ankara.
• Emiroğlu, M.E., Edil, T.B., Kalkan, Y., Karadeniz H., Celep Z., 2020. Baraj Emniyeti için Gözlemsel İnceleme ve Değerlendirmelerin Rolü. Su Kaynakları, 5, 2, 40–47.
• Ersoy H., Karahan M., Gelişli K., Akgün A., Anılan T., Sünnetci M.O. ve Yahşi B.K., 2019. Modelling of the landslide-induced impulse waves in the Artvin Dam reservoir by empirical approach and 3D numerical simulation. Engineering Geology, 249, 112-128.
• Federal Energy Regulatory Commission (FERC), 2018. Chapter11-Arch Dams, Engineering Guidelines For The Evaluation Of Hydropower Projects. Washington, D.C.
• Kalkan, Y., 2012. Geodetic deformation monitoring of Atatürk dam in Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 7, 397–405.
• Konakoğlu, B. ve Gökalp, E., 2017. İlk dolumdan itibaren düşey deformasyon ölçümleri: Deriner Barajı Örneği. İnternational Conference on Advanced Engineering Tecnologies, 21-23 Eylül 2017, Bayburt.
• Konakoğlu, B. ve Gökalp, E., 2018. Deformation measurements and analysis with robust methods a case study Deriner Dam. Turkish Journal of Science & Technology, 13, 99-103.
• Konakoğlu, B., 2021. Deformation analysis using static, kinematic and dynamic geodetic deformation models with GNSS: Deriner Dam, Artvin, Turkey. Experimental Techniques. (https://doi.org/10.1007/s40799-020-00435-z)
• Köse Z., 2018. Obruk Barajı’ndaki düşey deformasyonların hassas nivelman yöntemi ile belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyon, 86.
• Luo J., Zhang Q., Li L. Ve Xiang W., 2019. Monitoring and characterizing the deformation of an earth dam in Guangxi Province, China. Engineering Geology, 248, 50-60.
• Pantazis G., Skarlatos D. ve Pelecanos L., 2019. Long-term geodetic monitoring of seasonal deformations of earth dams and relevant finite element verification. The 4th Joint International Symposium on Deformation Monitoring (JISDM) , Atina, 15-17 Mayıs 2019.
• Parker D.J., 2000. Floods, Routledge, Oxfordshire, İngiltere.
• Taşçı, L., Yıldırım B. ve Gökalp E., 2004. Kaya dolgu barajda deformasyonların jeodezik ve sonlu elemanlar metodu ile belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(2), 205-219.
• Taşkıran T. ve Oral İ.H., 2017. Pamukçay barajının ölçülen deplasman/boşluksuyu parametrelerinin sonlu eleman analiz sonuçlarıyla karşılaştırılması. 7. Geoteknik Sempozyumu, TMMOB İMO İstanbul, 22-23-24 Kasım 2017, 247-256.
• Wu S., Cao W. ve Zheng J., 2016. Analysis of working behavior of Jinping-I Arch Dam during initial impoundment. Water Science and Engineering, 9 Kasım 2016, 240-248.
• Xiao R., Shi H., He X., Li Z., Jia D. ve Yang Z., 2019. Deformation monitoring of reservoir dams using GNSS: an application to south-to-north water diversion project, China. IEEE Access 7, 54981–54992.
• Xi R., Zhou X., Jiang W. ve Chen Q., 2018. Simultaneous estimation of dam displacements and reservoir level variation from GPS measurements. Measurement 122, 247–256.
• Yıldız, D., 2018. Su Yönetimi ve Barajların Güvenliği İlişkisi, World Water Diplomacy & Science News.
• Yılmam B. ve Turgut H., 2020. Yusufeli Barajı antropojenik etkilerinin peyzaj planlama açısından değerlendirilmesi. Artvin Çoruh Üniversitesi Doğal Afetler Uygulama ve Araştırma Merkezi Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 6(2), 431-450.
• Yiğit C.O., Alçay S. ve Ceylan A. 2016. Displacement response of a concrete arch dam to seasonal temperature fluctuations and reservoir level rise during the first filling period: evidence from geodetic data. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 7, 4, 1489-1505.
• 1-http://www.dsi.gov.tr/faaliyetler/teknik-sartnameler (12.12.2020)
• 2- https://www.icold-cigb.org/article/GB/world_register/general_synthesis/classification-by-type (13.10.2020)
• 3- http://www.dsi.gov.tr/projeler/deriner-baraj%C4%B1 (10.11.2019)
• 4-https://www.enerjiatlasi.com/hidroelektrik/deriner-baraji.html (20.10.2020)