Çatalan Barajı

İÇİNDEKİLER

ONAY SAYFASI i

ÖZ ii

TEŞEKKÜR iii

İÇİNDEKİLER iv

ŞEKİLLER LİSTESİ vi

EKLER vi



1. GİRİŞ 1

1.1. Çalışma Amacı 1

1.2. Çalışma Alanının Yeri ve Ulaşımı 1

1.3. Çalışma Yöntemi 1

1.4. Coğrafya 1

2. GENEL JEOLOJİ 3

2.1. STRATİGRAFİ 3

2.1.1. Çökel Kayaçları 3

2.1.1.1. Kiltaşı-Kumtaşı Ardalanması (Tm) 3

2.1.1.2. Teras Konglomerası (Tk) 5

2.1.1.3. Alüvyon (Qal) 5

2.2. YAPISAL JEOLOJİ 6

2.2.1. Tabakalanma 6

2.2.2. Kıvrımlanma 6

2.2.3. Eklemlenme 6

2.2.4. Faylanma 6

2.2.5. Diskandans - Konkordas 6

3. MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ 7

3.1. BARAJIN KARAKTERİSTİKLERİ 8

3.2. BARAJ YERİ MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ İNCELEMESİ 10

3.2.1. Baraj Yeri Geçirimliliği 10

3.2.2. Baraj Yerinin Duraylılığı 10

3.3. GÖL ALANI MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ İNCELEMESİ 10

3.3.1. Göl Alanı Geçirimliliği 10

3.3.2. Göl Alanının Duraylılığı 10

3.4. DİĞER MÜHENDİSLİK YAPILARI, MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ İNCELEMESİ 13

3.4.1. Baraj Gövdesi ve Batardolar 13

3.4.2. Derivasyon Tünelleri 13

3.4.3. Dolusavak ve Düşü Havuzu 14

3.4.4. Dipsavak 14

3.4.5. Enerji Santrali 14

4. HİDROLOJİ 16

5. YAPI MALZEMELERİ 17

6. İNCELEME ALANININ DEPREMSELLİĞİ 18

7. SONUÇLAR VE ÖNERİLER 20

8. YARARLANILAN KAYNAKLAR 21

ŞEKİLLER LİSTESİ

Şekil 1. Çalışma Alanının Yer Bulduru Haritası ………………………………………… 2

Şekil 2. Çalışma Alanının Genelleştirilmiş Stratigrafik Sütün Kesiti…………….. 4

Şekil 3. Sondaj Kuyu Logu (ASK - 11) ………………………………………………….. 11

Şekil 4. Sondaj Kuyu Logu (ASK - 12) …………………………………………………. 12

Şekil 5. Baraj Gövdesi Enine Kesiti………………………………………………………… 15

Şekil 6. Deprem Haritası ………………………………………………………………………. 19

EKLER

1. 1/25.000 Ölçekli (Adana) Çatalan barajı Genel Jeoloji Haritası

2. (Adana) Çatalan Barajı, HES Baraj Yeri ve Civarı Jeolojisi Haritası

3. 1/10.000 Ölçekli (Adana) Çatalan Barajı Aks Yeri Jeoloji Kesiti.

4. 1/10.000 Ölçekli (Adana) Çatalan Barajı Aks Yeri Jeoloji Kesiti

1. GİRİŞ

1.1. Çalışma Amacı

Bu çalışma Aşağı Seyhan projesi uyarınca Seyhan Nehri üzerinde yapılmış olan Çatalan Barajı ve Hidroelektrik Santrali inşaatının mühendislik jeoloji durumunu ve uygulanan jeoteknik hizmetleri belirtmek amacı ile Süleyman Demirel Üniversitesi mühendislik Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nde bitirme tezi olarak hazırlanmıştır.

Aşağı Seyhan projesi kapsamına giren Çatalan Barajı ve HES, Taşkın koruma, sulama ve enerji amaçlıdır. Mevcut Seyhan Barajının taşkın kontrolü bakımından yetersiz kalması nedeni ile Adana şehri ve Seyhan ovasında önemli ölçüde taşkın zararları söz konusudur.

1.2. Çalışma Alanının Yeri ve Ulaşımı

Çatalan Barajı ve Hidroelektrik Santrali, Adana İli, Karaisalı İlçesi, Çatalan Bucağının yaklaşık 10 km. güneyinde yer almaktadır (Şekil 1).

1.3. Çalışma Yöntemi

Baraj yeri ve çevresinin 1/25.000 ölçekli jeoloji haritası hazırlanmıştır.

Harita alımında daha önceden yapılan çalışmalarda altimetre ve jeolog pusulası kullanılmıştır.

1.4. Coğrafya

İnceleme alanı, Güney Anadolu’nun Doğu Akdeniz bölümünün Orta Seyhan havzasında yer alır.

Seyhan nehri vadisi; memba kısmında dar, Aşağı Çatalan’da daha yayvan şekilde ve K-G uzanımlıdır. Vadi taban yüksekliği 60-160 m. arasında değişir.

2. GENEL JEOLOJİ

2.1. STRATİGRAFİ

İnceleme alanı ve civarında genç çökeller gözlenir. Miyosen yaşlı kiltaşı-kumtaşı ve nehir vadisi boyunca izlenen kuvaterner yaşlı Teras konglomeraları ve alüvyondan oluşur (Şekil 2), (Ek 1.).

2.1.1. Çökel Kayaçları

2.1.1.1. Kiltaşı-Kumtaşı Ardalanması (Tm)

İnceleme alanında genel olarak kiltaşı-kumtaşı ardalanması şeklinde izlenen çökel birimler, birbirleriyle yanal ve düşey yönde dereceli geçişlidir. Üç üyeye ayırtlanarak haritalanmıştır (Şekil 2), (EK 1.)

En altta kiltaşı arakatmanlı kumtaşı, üzerinde uyumlu olarak kumtaşı arakatmanlı kiltaşı ve en üstte kiltaşı kumtaşı ardalanması şeklinde gözlenir.

Kiltaşı Arakatmanlı kumtaşı (Tmk); Kiltaşı arakatmanlı kumtaşı gözlenir. Kiltaşı; kurşuni renkli sıkı tutturulmuş, sert, genellikle ince taneli yer yer iri taneli ve orta-kalın katmanlıdır. İstifte egemen birim kumtaşıdır. Ardalanma sık aralıklarla tekrarlanmaktadır.

Kumtaşı Arakatmanlı Kiltaşı (Tmki); Kumtaşı arakatmanlı kiltaşı birimi gözlenir. Kumtaşı; ince iri taneli, sıkı tutturulmuş, laminalı-orta katmanlıdır. Kiltaşı; kurşuni renkli, kırılgan ve kolay ayrışabilen özelliktedir. Yersel kıvrımlar sunar. Egemen litoloji kiltaşıdır. Baraj yerinin yakın kuzeyinden Boztahta köyüne kadar uzanır.

Kiltaşı-Kumtaşı ardalanması (Tmkk); Kiltaşı-kumtaşı ardalanması yeralır. Kiltaşı; kahverenkli, siltli, yumuşak, yer yer silttaşı arabantlıdır. Katmanlanma belirsizdir. Kumtaşı; kurşuni ve sarı renkli, kuvars ve kireçtaşı taneli, yer yer çakıltaşı ara düzeyli olup gevşek bağlayıcılı, CaCO3 çimentolu, orta-kalın katmanlıdır.

2.1.1.2. Teras Konglomerası (Tk)

Seyhan nehri ve Eğlence çayı vadileri boyunca yakın tepelerde gözlenen kum mercekli, bazen zayıf veya sıkı tutturulmuş, CaCO3 çimentolu kum ve çakıllıdır. Konglomeralarda taneler birkaç desimetre çapına kadar büyüklükte olup kireçtaşı, gabro, serpantinit, kuvarsit ve radyolorit içerirler. Akarsu oluşuğudur. Katmanlanma belirsizdir. Kalınlığı en fazla 20 metredir.

2.1.1.3. Alüvyon (Qal)

Seyhan nehri ve bazı akar derelerin vadi tabanları boyunca gözlenir. Killi, siltli, kumlu, çakıllı ve blokludur. Kumtaşı, serpantinit ve kireçtaşı içerirler.

2.2. YAPISAL JEOLOJİ

İnceleme alanında önemli bir yapısal faz olmamakla beraber birimlerin miyosen sonrasında kuvvetli bir itilme geçirdiği söylenebilir. Kuzeyden ve dipten gelen itilme sonucu tabakalar bugünkü konumunu almıştır.

2.2.1. Tabakalanma

Baraj alanı ve yakınında, sağ ve sol sahilde alınmış tabaka, doğrultu ve eğim ölçümlerinde uyumluluk görülmüştür. Doğrultuları K70D ile K800 arasında olup eğimleri 10-150 GD’dur. Kiltaşlarında katmanlanma belirgin olmadığından doğrultu ve eğim ölçümleri yapılamamıştır. Kumtaşı ise Çapraz katmanlanmalı ve kalın katmanlı olduğu görülmüştür. Kiltaşı ve kumtaşı içerisinde ara düzeyleri oluşturan veya kumtaşından kiltaşına geçişlerde görülen ve kalınlığı fazla olmayan silttaşları; laminalanmalı ince katmanlı olduğu gözlenmiştir. Kiltaşı ve kumtaşı birimlerinde ayrıca mercek ve kamalanmalarda izlenmiştir.

2.2.2. Kıvrımlanma

İnceleme alanında belirgin bir kıvrımlanma izlenmemiştir.

2.2.3. Eklemlenme

Birimlerde eklem sistemleri gelişmemiş olmakla beraber kumtaşında çatlaklar gözlenmiştir.

2.2.4. Faylanma

İncelenme alanı içerisinde ana yapıyı etkileyecek herhangi bir fay gözlenmemiştir.

2.2.5. Diskandans - Konkordas

Miyosen yaşlı birimler kendi aralarında uyumlu olarak çökelmişlerdir. Teras konglomeraları ise miyosen yaşlı istif üzerine uyumsuz olarak gelir.

3. MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ

Çatalan Baraji ve HES Adana İli, Karaisalı İlçesi, Çatalan Bucağının 10 km. güneyinde, Seyhan nehri üzerinde taşkın koruma, sulama ve enerji amaçlıdır.

Barajın tipi zonlu toprak dolgudur. Barajda kullanılan kil gereç ocağı rezervuar alanı içerisinde olup rezerv bakımından yeterli miktarda bulunmaktadır. Geçirimli-yarı geçirimli ve filtre gereci baraj mansabında yeterli miktarda bulunduğu yapılan çalışmalar sonucu tespit edilmiştir.

Baraj yerinin temel sorunlarını araştırmak amacıyla sağ sahilde 22 adet, sol sahilde 12 adet ve talvegda 3 adet olmak üzere toplam 37 adet sondaj kuyusu açılmıştır. Santral ve tünel sondaj kuyularında permeobilite, basınçlı su ve penetrasyon deneyleri yapılmıştır (Şekil 3. Şekil 4.).

3.1. BARAJIN KARAKTERİSTİKLERİ

Barajın Tipi Zonlu Toprak Dolgu

Barajın Amacı Enerji + Sulama + Taşkın Koruma

Talvegden Yüksekliği 70.00 m.

Temelden Yüksekliği 82.00 m.

Talveg Kotu 60.00 m.

Temel Kotu 48.00 m.

Kret Kotu 130.00 m.

Max. Su Kotu 126.44 m.

Min. Su Kotu 97.50 m.

Normal Su Kotu 118.60 m.

Aktif Hacmi 1079 x 106 m3

Taşkın Hacmi 471 x 106 m3

Dolgu Hacmi 16 x 106 m3

Drenaj Alanı 15410 km2

Yıllık Akım Ortalaması 5,12 x 109 m3

Max. Göl Alanı 84.50 km2

Derivasyon Tünelleri

Yeri Sol Sahil

Tünel Tipi Daire Kesitli Betonarme

Tünel Çapı 8,50 m.

Tünel Sayısı 2 adet

I. No.lu Tünel Boyu 709 m.

II. No.lu Tünel Boyu 783 m.

Memba Batadosu kret kotu 96 m.

Mansap Batadosu kret kotu 75 m.

Dolu Savalak ve Düşü Havuzu

Yeri Sağ Sahil

Tipi Karşıdan Alışlı Radyal Kapak

Kapak Sayısı 6 Adet

Kapak Boyutları 15.70 x 11.00 m.

Yaklaşım Kanalı Kotu 105 m.

Eşik Kotu 110 m.

Eşik Uzunluğu 6 x 11.66 m.

Maksimum Çıkış Depisi 6500 m3/sn.

Süt Genişliği 81 m i: 0,03 0,17

Dipsavak Tesisleri

Yeri Sol Sahil

Tipi Tünel İçine Deşaj

Tehlike Vanası ve Boyu Sürgülü Vana, 2.50 x 4.36 m.

Ayar Vanası ve Boyu Radyal Kapak 2.50 x 3.25 m.

Kapasitesi 175 m3/sn. (T2 Tüneline göre)

Enerji Santrali

Yeri Sağ Sahil

Türbin Cinsi Düşey Eksenli Francis

Ünite Sayısı 3 adet

Ünite Gücü 3 x 52 MW.

Ünite Debisi 101.70 m3/sn.

Yıllık Enerji 510 x 106 KWh.

3.2. BARAJ YERİ MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ İNCELEMESİ

3.2.1. Baraj Yeri Geçirimliliği

Baraj yerinde temeli oluşturan kiltaşı-kumtaşı ardalanmalı istifle genel olarak kiltaşı geçirimsiz, kumtaşı ise yarı geçirimli-geçirimlidir.

Kiltaşında izlenen silttaşı ve kumtaşı arabantlarında su kaçakları önemli sayılmamaktadır. Ancak geçirimlilik yönünden önemli olmayan su kaçaklar, stabilite açısından önemli sayılmaktadır.

3.2.2. Baraj Yerinin Duraylılığı

Birimin yaygın olduğu baraj yeri sağ ve sol sahilde heyelanlar gelişmiştir. Bu heyelanların oluş nedenlerini şöyle sıralayabiliriz:

a. Vadide yamaç eğimlerinin fazla olması.

b. Kumtaşının yer altı suyu taşıması ile kiltaşı-kumtaşı dokanağının suya doygun hale gelmesi.

c. Nehir ve dere suları ile birimlerin tabanlarının oyulması.

d. Katman eğimlerinin dereye doğru olduğu yerlerde toprak akmasının fazlalaşması ve doğa dengesinin bozulması.

e. Katman eğiminin yamaç eğimine paralel olması.

f. Teras konglomeralarının üst katlarda şapka gibi bulunması ve yeraltı suyu yönünden kiltaşı-kumtaşı istifini devamlı olarak beslemesi.

Heyelanlar formasyonun heterojenliğini ve yukarıda açıklanan nedenlerle çeşitli tiplerde gelişmiştir. Ayrıca her iki sahilde gövdenin akış aşağı ve yukarısında dairesel heyelanlar izlenmiştir.

3.3. GÖL ALANI MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ İNCELEMESİ

3.3.1. Göl Alanı Geçirimliliği

Göl alanında görülen birimlerin geçirimsiz olması, ayrıca derin yan vadilerin bulunmaması, geçirimlikle ilgili bir sorun yaratmamaktadır.

3.3.2. Göl Alanının Duraylılığı

Göl alanında oluşmuş heyelanlar gözlenmiştir. Ayrıca göl alanında su toplanmasından sonra yeni oluşacak heyelanlar ölü hacmi önemsenecek kadar etkilemeyeceği kabul edilmiştir.

3.4. DİĞER MÜHENDİSLİK YAPILARI, MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ İNCELEMESİ

3.4.1. Baraj Gövdesi ve Batardolar

Çatalan Barajı ana gövdesi geçirimsiz kil çekirdek, geçirimli-yarıgeçirimli dolgu filtreler ve riprop zonlarından meydana gelmektedir.

Baraj gövdesinin ortasındaki geçirimsiz kil çekirdek kiltaşı ve kumtaşından meydana gelen ana kayaya bağlanmıştır. Kil çekirdeğin iki tarafında filtreler düzenlenmiş olup dışta geçirimli-yarı geçirimli alüvyon malzemesinden oluşmuş zon bulunmaktadır. En dışta koruyucu örtü olarak riprap yer almaktadır.

En dışta koruyucu örtü olarak riprap yer almaktadır.

Batardolar kiltaşı-kumtaşı ardalanmalı istif ile kalınlığı 20 metreyi bulabilen alüvyon birimi üzerine oturmaktadır.

3.4.2. Derivasyon Tünelleri

Sol sahilde kiltaşı-kumtaşı birimlerinde açılmıştır. Birimlerin kalınlığı sağ sahile göre daha az olduğundan ardalanma daha sık olmaktadır. Kiltaşı tünel açımı için uygun bir birim değildir. Katman eğimlerinin tünel ekseni boyunca olması nedeniyle kiltaşı-kumtaşı birimlerinin sık sık değişmesi gözlenmiştir.

Tünellerin her biri net 8,50 m. iç çaplı olup beton kaplamalıdır. I. no.lu tünel 729 metre ve II. no.lu tünel 788 metre uzunluktadır. Tünel kazılarına başlandıktan sonra meydana gelen kaymalar sonuc T1 tüneli ilk planlanan yerden 20 metre, T2 tüneli ise 5 metre içeriden kazılmıştır.

Böylece T1 tüneli 709 metre, T2 tüneli ise 783 metre net uzunlukta açılmıştır.

Sonradan yapılan proje değişikliği sonucu santralin sağ sahile alınması sonucu, enerji tüneli amacı ile açılmış olan T1 tüneli de T2 tüneli ile birlikte daha sonra dipsavak olarak kullanılıyor.

3.4.3. Dolusavak ve Düşü Havuzu

Dolusavak azami çıkış debisi 6.500 m3/sn.’dir. dolusavak kontrol kesitinde bulunan 6 adet radyal kapak taşkın kontrol amacı ile dolusavak çıkış debisinin ve göl su kotunun düzenlenmesinde kullanılmaktadır. Dolusavak bitiminde bir enerji kırma havuzu düzenlenmiş olup yan istinat duvarı 29 metre yüksekliğindedir. Dinlenme havuzu çıkışı ise riprapla korunmuştur.

Dolusavak kazı miktarı 1,8 milyon m3 olup tüm kazının üstten 10 metrelik kısmı kumtaşında geri kalan kısmı ise kiltaşında yapılmıştır.

3.4.4. Dipsavak

Barajın dipsavak tesisi ilk projeye göre II. no.lu derivasyon tüneline yapılması düşünülmüştü. Ancak daha sonra yapılan proje değişikliği sonucu santralin sağ sahile alınması sonucunda, enerji tüneli olarak açılmış olan T1 tüneli de dipsavak olarak kullanılmaktadır. Dipsavakların kontrolünü sağlamak amacı ile konulan radyal kapaklar tünellerin baraj ekseni ile kesiştiği yerdedir.

3.4.5. Enerji Santrali

Enerji santrali baraj gövdesinin sağ sahil mansabında yer almaktadır.

Enerji santrali kiltaşı ve kumtaşı ardalanmalı zemin üzerinde inşaa edilmiştir.

Enerji santraline su üç adet 5.50 m. çapındaki cebri borularla sağlanmaktadır. Bir türbinden geçen debi 101.70 m3/sn. dir. Brütdüşü 52.00 metre, net düşü 47,89 metredir.

4. HİDROLOJİ

Baraj yerinde her iki sahilde de yeraltısuyu akım yönü vadiye doğru olup nehri beslemektedir.

Baraj yerinde önemli kaynaklar yoktur. yalnızca yağışlı mevsimler sonu kiltaşı-kumtaşı dokanağından veya kayma yüzeyi sınırlarından sızıntılar olmaktadır.

Baraj yeri sağ sahil mansabında Mayıs ayında 0,1 lt/sn debili iki kaynak vardır.

5. YAPI MALZEMELERİ

Çatalan Baraji ve HES zonlu toprak tipinde bir baraj olduğu için yapı gereçleri olarak kil, çakıl ve çakıltaşından oluşan geçirimli-yarı geçirimli malzeme ve kaya malzemesinden oluşmaktadır.

Geçirimsiz malzeme olan kil, baraj rezervuar alanından temin edilmiştir.

Geçirimli-yarı geçirimli malzeme, baraj yerinin mansabında bulunan sahalardan temin edilmiştir.

Kaya dolga malzemesi ise Karaisalı İlçesi yolundan alınmıştır.

6. İNCELEME ALANININ DEPREMSELLİĞİ

İnceleme alanı ile ilgili deprem kayıtları, bölgenin sismite yönünden, pek hareketli olmadığını gösterdir.

Baraj yeri ve yöresi T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı “Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası”na göre 2. derece deprem bölgesi içindedir (1996).

7. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

1. Adana şehri ve Aşağı Seyhan ovası taşkınlardan korunacaktır.

2. Baraj yerinde kiltaşı-kumtaşı kontaktlarında kısmen de olsa su kaçakları olacaktır. Bunu önlemek için kapak ve perde enjeksiyonları yapılmıştır.

3. Yapılan çalışmalar sonucu göl alanında yan vadide herhangi bir su kaçağının olmayacağı belirlenmiştir.

4. Göl alanında büyük kitle hareketleri olmayacaktır. Kilin kalınlığı olduğu bölgelerde küçük boyutta heyelanlar olabilir. Bunlar önemli olmayacaktır.

5. Baraj yerinde herhangi bir duraylılık sorunu yoktur.

8. YARARLANILAN KAYNAKLAR

BOZKURT, S. ÖZGÜZEL, N. KORKMAZ, C., 1984. Çatalan Barajı Derivasyon

Tünellerinde Uygulanan Tünel Açma Yöntemi ve Uygulama Sonuçları,

DSİ Jeoloteknik Seminer, Gümüldür, İzmir.

BOZKURT, S. ÖZGÜZEL, N. KORKMAZ, C., 1984. Çatalan Barajı ve

Hidroelektrik Santrali, DSİ Aylık Haber Bülteni, Sayı: 273.

Çatalan Barajı ve HES Jeoteknik Hizmetler ve YAS Başmühendisliği (1983-1984)

Yıllık Faaliyet Raporları.

D.S.İ. Jeoteknik Seminer, 1984. Gümüldür, İzmir.

D.S.İ. Jeoteknik Seminer, 1985. Cevizli, İstanbul.

TANRIVERDİ, İ., 1970. Kaya Mekaniği ve İnşaat İşlerinde Tatbikatı, J. Talobre’den

Çeviri, 442 s., Ankara.

YÖNDEM, C. OĞUZBERK, U.C., 1981. Seyhan Projesi Aşağı Çatalan Barajı Kesin

Proje Aşaması Mühendislik Jeolojisi Raporu, DSİ VI. Bölge Müdürlüğü,

Adana.