Çağrı Akgün

Bu tezde Türkiye'nin Iğdır İlinde inşa edilmesi planlanan Tuzluca Barajı'nın 2 boyutlu (2D) ve 3 boyutlu (3D) sayısal yıkılma simülasyonları FLOW3D yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sığ Su Denklemleri (SWE) ve Reynolds-Ortalamalı Navier-Stokes (RANS) denklemlerinin kullanıldığı analizlerde türbülans modeli olarak RNG k-ε seçilmiştir. Farklı gedik geometrisi ve yıkılma süreleri üzerinden oluşturulan senaryolarda her iki çözüm yönteminde de mansap bölgesinde iki yerleşimde ciddi su derinlikleri tespit edilmiştir. 2D analizler için ilgili senaryo koşullarında Halimcan ve Sürmeli yerleşimlerinde sırasıyla 11.26 m ve 9.61 m maksimum su derinlikleri gözlemlenmiştir. 3D analizlerde ise Halimcan ve Sürmeli yerleşimleri için maksimum su derinlikleri 9.9 m ve 8.9 m olarak tespit edilmiştir. Söz konusu simülasyonlarda baraj aksında meydana gelen pik debiler ise 2D analizlerde 67323 m3/sn, 3D analizlerde 69446 m3/sn olarak gözlemlenmiştir. Çalışma kapsamında Tuzluca Barajı'nın farklı yıkılma senaryolarındaki ölüm oranları ile hız-derinlik çarpımları da araştırılmıştır. Baraj yıkılma süresi ve gedik geometrisinin taşkın yayılımı, taşkın şiddeti ve yerleşimlerdeki ölüm oranları üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Doğrulama analizi olarak, literatürde yer alan bir baraj yıkılması deneyi FLOW3D yazılımı kullanılarak sayısal olarak çözülmüş ve deney sonuçları ile sayısal model sonuçları arasında uyum gözlemlenmiştir. 3D sayısal model deneysel sonuçlarının daha doğru bir temsilini sağlasa da çalışmanın ana konusunu oluşturan Tuzluca Barajı'nın yıkılma analizinde simülasyonun çözüm süresi 2D modele kıyasla yaklaşık 20 kat daha uzun sürmüştür. Bu sebeple baraj yıkılması gibi geniş ölçekli çalışmalar için 2D analizlerin daha pratik olabileceği, daha küçük ölçekli çalışmalar veya daha fazla hassasiyet gerektiren durumlar için ise 3D modellemenin uygun olacağı belirlenmiştir.

Çağrı Akgün

Bu çalışmada Iğdır ili, Tuzluca ilçesi Aras Nehri üzerinde, Aşağıçıyrıklı, Ağabey ve Aşağıbaşköy köyleri arasında kalan bir bölgede yapılması planlanan sulama ve elektrik üretimi amaçlı, 20 MW kurulu güce ve 16.52 km2 rezervuar alanına sahip Tuzluca Barajı ve HES ele alınmıştır. Bu kapsamda, barajın ve arazinin karakteristik özellikleri, bölgedeki nüfus yoğunluğu ve rezervuar altında kalacak alan göz önüne alınarak gerekli veriler toplanmış ve Tuzluca Barajı'nın çevresel etki maliyet analizi yapılmıştır. Çalışmanın genel bilgiler bölümünde; yenilenebilir enerji kaynakları, hidroelektrik enerji ve barajlarla ilgili çeşitli bilgiler verilerek baraj – çevre ilişkisi irdelenmiştir. Yapılan çalışmalar bölümünde, Tuzluca Barajı tanıtılıp, projeyle ilgili bilgiler verilmiştir. Çalışmanın bulgular bölümünde ise Tuzluca Barajı ve HES ' in çevresel etki maliyeti; GHG emisyonları, barajın yıkılması durumunda meydana gelebilecek can kaybı, iki farklı duruma göre yapılması planlanan relokasyon yolu, arazi ve tarımsal ürün kaybı ile yeniden yerleşimden kaynaklı etkilerin maliyetleri dikkate alınarak hesaplanmıştır. Yapılan çevresel etki maliyet analizi sonucunda, Tuzluca Barajı'nın bir MWh elektrik üretimi için çevresel etki maliyeti yaklaşık 33.66 $ (127.91 TL) olarak hesaplanmıştır. Hesaplanan çevresel etki maliyeti; baraj maliyeti, zirai gelir artışı ve elektrik üretimi gelirleriyle karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda barajın, enerji üretimi ve zirai gelir artışlarıyla, yapım maliyetini ve 50 yıllık çevresel etkilerinin maliyetini 7.89 yılda amorti edeceği tespit edilmiştir.