Büyükkumla Barajı’nda Bulamaç Hendeği Yöntemi ile Geçirimsizlik Perdesi Uygulaması ve Sızma Analizi

Abstract

Ön yüzü beton kaplı kaya dolgu olan Büyükkumla Barajı, Bursa’nın Gemlik ilçesinin 10,00 km kuzeybatısında, Büyükkumla deresi üzerinde yer almaktadır. Gemlik İlçe Merkezi, Küçükkumla, Büyükkumla, Narlı, Gençali, Kurşunlu ve Umurbey yerleşim yerlerine yılda 19 milyon m³ içme, kullanma ve endüstri suyu sağlanması amaçlanmaktadır. Temel kotu -10,00 m olan barajın kret kotu 68,00 m, parapet kotu 70,00 m, kret genişliği 10,00 m’ dir. Büyükkumla barajının kret uzunluğu ise 385,00 m’ dir. Derivasyon 3,00 m çapında tünel ile sağlanmaktadır. Dolusavak tasarımı eşik genişliği 25,00 m, yandan alışlı ve kontrolsüz olarak yapılmıştır. Baraj temeli için kazı çalışmaları deniz seviyesi altında gerçekleşmiştir. Baraj gövde kazılarının kuru bir ortamda yapılabilmesi için deniz suyu ve yer altı suyu etkilerinin uzaklaştırılması zorunlu hale gelmiştir. Bu sebeple geçirimsizlik perdesi uygulanarak deniz suyu etkisi baraj rezervuarından uzaklaştırılmış, baraj gövdesi altındaki sızıntılar kontrol altına alınmıştır. Bu metot, Türkiye’de ilk kez yer altı suyu etkisinden uzaklaşmak amacı ile Aslantaş Barajı’nda uygulanmış ve başarılı olunmuştur. Geçirimsizlik perdesi yönteminde amaç sızmayı engellemek veya sızma boyunu uzatmaktır. Büyükkumla Barajında memba ve mansap batardoları altında, batardo eksenleri boyunca geçirimsizlik perdesi uygulanmıştır. Bu makalede, Seep/w programı kullanılarak geçirimsizlik perdelerinin modellemesi yapılmış ve analiz sonuçları araziden alınan ölçümlerle karşılaştırılmıştır. 

Keywords

• Ön yüzü beton kaplı kaya dolgu barajlar,Büyükkumla barajı,Geçirimsizlik perdesi,Bulamaç hendeği,Sızma analizi,Seep/w

Application and Seepage Analysis of Cutoff Wall with Slurry Trench Method in Buyukkumla Dam

Abstract

Buyukkumla Dam, which is a concrete faced rockfill dam is located on Buyukkumla stream, 10,00 km northwest of  Gemlik district of Bursa. It is intended to provide drinking and industrial water of 19 million m³ per year to Gemlik, Kucukkumla, Buyukkumla, Narli, Gencali, Kursunlu and Umurbey region. The dam has -10,00 m foundation level and 68,00 m crest level, where the parapet elevation is 70,00 m. The crest width and length of Buyukkumla Dam are 10,00 m and 385,00 m, respectively. The diversion is provided by a tunnel with a diameter of 3,00 m. Spillway is designed with a threshold width of 25,00 m, hand-held and uncontrolled. The excavation of the foundation of the dam was carried out below sea level. In order to make the dam body excavations in a dry environment, it was mandatory to eliminate seawater and groundwater effects. Therefore, by applying slurry trench, seawater effect was removed from the dam reservoir and the leaks under the dam were taken under control. This method was applied first time at the Aslantas Dam in Turkey and became successful to eliminate the effect of ground water level. In the slurry trench method, the purpose is to prevent leakage or to prolong the infiltration. In Buyukkumla Dam, slurry trench along the axillary axes was applied under upstream and downstream cofferdams. In this article, cutoff walls were modeled by using Seep/w program and the results of the field measurements were compared with the analysis results.

Keywords

• Concrete faced rockfill dams,Buyukkumla dam,Cutoff wall,Slurry trench,Seepage analysis,Seep/w

References

1. [1] Ariyama, M., Naito, T., Ohya, H., Arai, M. 1994. Trust Method–Thin Slurry Walls. ss. 199-206. Chamberlain, D. A., ed. 1994. Automation and Robotics in Construction Xi, Elsevier Publishing, UK, 730s.
2. [2] Püsküllüoğlu, A., Türkmen, S. 2012. Ceyhan Hidroelektrik Santrali Projesi (Cevdetiye-Osmaniye) Regülatör Yapılarındaki Geçirimsizleştirme Yöntemleri. Ç. Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27(4), 91-100.
3. [3] Fenoux, G. Y. 1985. Filling Materials for Watertight Cutoff Walls. International Commission on Large Dams, Paris, 70s.
4. [4] Clayton, C. R. I. 1992. Retaining Structures. Thomas Telfard Publishing, London, 779s.
5. [5] Karaoğullarından, T., Özgüzel, N., Akçanbaş, N. 1977. Alüvyonda Bulamaç Hendeği (Geçirimsizlik perdesi) Yöntemiyle Sızdırmazlık Perdesi Yapımı. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, (3), 28-35.
6. [6] Tosun, H., Ünal, S. M., Türköz, M. 2002. Dolgu Barajlarda Bulamaç Hendeği Yöntemi ile Plastik Beton Perde İnşası ve Bir Uygulama. Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği 9. Ulusal Kongresi, 21-22 Ekim, Eskişehir, 48-57.
7. [7] Rulon, J. J., Freeze, R. A. 1985. Multiple Seepage Faces on Layered Slopes and Their Implications for Slope Stability Analiysis. Canadian Geotechnical Journal, 22(3), 347-356.
8. [8] Gan, J. K., Mc Donald, L. A., 1999. Mardi Dam A Case Study on Permeable Structures. International Symposium on Dam Foundations: Problems and Solutions, 23 September, Antalya.

9. [9] Eynur, Z. 2004. Baraj altındaki sızmaların analiz ve kontrolü: Sazlıdere Barajı uygulaması. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 110s, İstanbul.
10. [10] Mesci, S. B. 2006. Dolgu baraj gövdelerindeki sızmaların ve freatik hattın incelenmesi: Seferhisar Barajı uygulaması. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 103s, İstanbul.
11. [11] Ünsever, Y. S. 2007. An analysis of deformation behavior of Muratlı asphalt faced rockfill dam. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 112s, Ankara.
12. [12] Hasani, H., Mamizadeh, J., Karimi, H. 2013. Satbility of Slope and Seepage Analysis in Earth Fill Dams Using Numerical Models (Case Study: Ilam Dam-Iran). Word Applied Sciences Journal, 21(9), 1398-1402.
13. [13] Çelik, B. 2014. Aydın İkizdere Barajı sonlu elemanlar yöntemi ile sızma analizi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 63s, Ankara.
14. [14] Kula, H. I. 2016. Developing smart grauted sand columns for real time monitoring of the stability, seepage and rapid drawdown in earth dams. University of Huston, Yüksek Lisans Tezi, 88s, Huston.
15. [15] Alp, Ö. K., Büyükçoban, H., Pelen, G. M., 2014. Bulamaç Hendeği Yöntemi ile Geçirimsizlik Perdesi İmalatı, Aslancık Barajı ve HES Örneği. 2. Barajlar Kongresi, 13-15 Şubat, İstanbul, 7-11.
16. [16] Anonim, 2014. Büyükkumla Geçirimsizlik Perdesi Yapım Raporu. Sonar Sondaj ve Jeolojik Araştırma Geoteknik Hizmetleri A.Ş., 27s., Ankara.
17. [17] Soleymani, S., Akhtarpur, A. 2011. Seepage Analysis for Shurijeh Reservoir Dam Using Finite Element Method. American Society of Civil Engineers Geo-Frontiers Congress, 13-16 March, Dallas-Texas, 3227-3234.
18. [18] Mortazavi, S. M., Soleimani, S. 2015. Leakage Analysis of Embankment Dams Using Seep/w, 3D Seep Software. Appl. Environ. Biol. Sci., 5(10), 122-128.
19. [19] Anonim, 2014. Seepage Manuel. US Bureau of Reclamation, 150s., US.
20. [20] Anonim, 2012. Stability and Seepage Modeling Users Guide. Geo-studio Geo Slope International Ltd., 199s., Canada.
21. [21] Arshad, I., Babar, M. M. 2014. Finite Element Analysis of Seepage through an Earthen Dam by Using Geo-Slope (SEEP/W) software. International Journal of Research, 1(8), 619-634.