KÖPRÜ BARAJI DOLUSAVAK YAPISININ DENEYSEL ÇALIŞMA VE SAYISAL MODELLEME İLE ANALİZİ

Adana il sınırları içerisinde bulunan ve Kavşak Bendi Hidroelektrik Santralinin 20 km membaında kurulan Köprü Barajı Seyhan Nehrinin Göksu kolu üzerinde inşaa edilmiştir. 155,85 MW kurulu gücü ile yıllık 381 GWh elektrik üretimi hedeflenmiştir. Hidrolik yapıların tasarlanması aşamasında, projeyi etkileyen parametrelerin tamamının matematiksel olarak tanımlanması mümkün olmadığı için, yapım maliyeti oldukça yüksek olan bu yapılarda hatalardan kaçınmak ve en uygun çözümü bulmak için fiziksel model çalışmaları yapılarak projenin uygunluğunun test edilmesi mümkündür. Bu amaçla, Köprü Barajı dolusavak yapısının da fiziksel model çalışmaları yapılmıştır. Devlet Su İşleri (DSİ) Genel Müdürlüğü Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol Dairesi Başkanlığı (TAKK ) Hidrolik Laboratuvarında yürütülen fiziksel deneyler 1/60 model ölçeği ile inşa edilmiştir. Köprü Barajı, 100 metre yüksekliğinde olup gövde dolgusu silindirle sıkıştırılmış beton (SSB) ile yapılmıştır. Dolusavak yapısı 125 metre genişliğinde ve kontrolsüz olarak karşıdan alışlıdır. Enerji kırıcı yapısı ise batık çalışan sıçratma eşiği seçilmiş olup, hidrolik sıçramaların kontrol altına alınması, memba aşınmalarının engellenmesi, işletme süresi boyunca baraj stabilizesinin ve mansap yapılarının korunması hedeflenmiştir. Akım derinliği, debi ve basınç okumaları üç farklı debi için yapılmış olup bunlar; 500 m³/s, 2/3*Q_FEYEZAN ve Q_FEYEZAN‘dır. Basınç ölçümlerinden de piezo-elektrik basınç vericisi, akım derinliği ölçümlerinde limnimetre, hız ölçümlerinde ise mikro-muline kullanılmıştır. İnşaatı tamamlandıktan sonra işletmeye alınan su yapılarında oluşabilecek sıkıntıların yaşanmaması, deneysel çalışmalarda oluşabilecek ölçek etkisi gibi sorunlar ile karşılaşılmaması için; deneysel çalışmalara destek ve alternatif olarak sayısal modellemeler de yapılmaktadır. Bu çalışmada, laboratuvarda yapılan deneysel çalışmaların doğrulanması için sayısal modelleme yapılmış ve Reynolds ortalamalı Navier-Stokes (RANS) denklemleri çözen FLOW-3D ticari matematiksel programı kullanılmıştır. Fiziksel ve sayısal model çalışmalarından elde edilen anahtar eğrisi, hız ve basınç ölçümleri karşılaştırılmış, benzerlikler ve farklılıklar tespit edilmiştir. Deneysel çalışma ve matematiksel modelleme sonuçlarının %2 farklılıkla oldukça birbirine yakın oldukları görülmüştür.