Savak Barajlarda Ne İşe Yarar ve Nasıl Çalışır?

Barajlardan büyük miktarda su bırakıldığı görüntülerde sık sık “savaklar açıldı” veya “baraj savağından su tahliye ediliyor” ifadeleriyle karşılaşırız. Peki savak nedir ve neden barajların en önemli bölümlerinden biri olarak kabul edilir? En basit anlatımla savak, suyun seviyesini ve akışını kontrol etmek, fazla suyu güvenli bir güzergâha yönlendirmek veya açık kanallardaki debiyi ölçmek için kullanılan hidrolik bir yapıdır. Barajlarda kullanılan dolusavaklar ise özellikle rezervuardaki fazla suyun güvenli şekilde mansaba aktarılmasını sağlar. Savakların görevi yalnızca “fazla suyu boşaltmak” değildir; sulama kanallarından arıtma tesislerine kadar pek çok su yapısında akışın kontrol edilmesinde kullanılır. ABD Bureau of Reclamation da savakları açık kanallardaki su debisini ölçmek için kullanılan en eski hidrolik yapılardan biri olarak tanımlar.

Savak Ne Demek?

Türkçede “savak” kelimesinin birkaç farklı kullanım alanı vardır. TDK kaynaklı sözlük kayıtlarında kelime; suyu başka bir yöne akıtmak için yapılan düzenek, değirmen arkındaki fazla suyun aktığı ikinci su yolu ve barajdaki fazla suyun tahliyesini sağlayan düzen anlamlarında kullanılır.

Mühendislik açısından bakıldığında ise savak, çoğunlukla serbest yüzeyli su akımlarında su seviyesini veya debiyi kontrol eden bir yapıdır.

Bir dere, kanal veya barajdaki su belirli bir yüksekliğe ulaştığında savak üzerinden akmaya başlar. Savağın geometrisi ve yüksekliği bilindiği için üzerinden geçen su miktarı da belirli hidrolik bağıntılar kullanılarak hesaplanabilir.

Bu nedenle savaklar iki temel amaçla sık kullanılır:

• suyun kontrollü biçimde başka bir bölgeye aktarılması,
• geçen su miktarının yani debinin ölçülmesi.

Bunlara su seviyesinin düzenlenmesi ve taşkın kontrolü de eklendiğinde savağın su mühendisliğindeki önemi daha iyi anlaşılır. Türkiye’de yapılan akademik çalışmalarda da savakların debi ölçümü, su seviyesinin düzenlenmesi ve taşkın kontrolü amacıyla kullanıldığı belirtilir.

Barajlarda Savak Ne İşe Yarar?

Bir barajın arkasındaki rezervuara akarsulardan sürekli su gelir. Normal koşullarda bu su içme suyu, sulama veya enerji üretimi gibi amaçlarla kullanılabilir. Ancak yoğun yağışlar, ani kar erimesi veya yüksek akış dönemlerinde rezervuara gelen su miktarı çok hızlı artabilir.

Baraj gölündeki su seviyesinin güvenli işletme sınırlarının üzerine çıkmasına izin verilmemesi gerekir.

İşte dolusavak, fazla suyu kontrollü biçimde barajın aşağı tarafına aktarabilecek bir tahliye yolu sağlar.

DSİ’nin farklı baraj projelerine ilişkin açıklamalarında da dolusavak, baraj gövdesinden ayrı temel yapılardan biri olarak yer alır.

Dolusavağın temel görevleri arasında:

• rezervuardaki fazla suyu tahliye etmek,
• su seviyesinin kontrolüne yardımcı olmak,
• yüksek debilerin baraj yapısına zarar vermesini önlemek,
• taşkın suyunu güvenli bir güzergâhtan mansaba taşımak

bulunur.

Bu nedenle dolusavak, barajın yalnızca işletme elemanı değil, aynı zamanda önemli bir güvenlik yapısıdır.

Savak Nasıl Çalışır?

Bir savağın çalışma prensibini anlamak için bir kabın kenarından taşan suyu düşünmek yeterlidir.

Savağın üzerinde veya açıklığında belirlenmiş bir eşik bulunur. Suyun seviyesi bu eşik yüksekliğine ulaştığında su savak üzerinden akmaya başlar.

Ancak mühendislik yapılarında süreç çok daha kontrollüdür.

Savak üzerindeki su yüksekliği arttıkça savaktan geçen debi de genellikle artar. Keskin kenarlı klasik bir dikdörtgen savakta, uygun serbest akım koşullarında debi ile savak üzerindeki su yüksekliği arasında yaklaşık olarak H üzeri 3/2 ile değişen bir ilişki bulunur. Hesapta savağın genişliği, yer çekimi ivmesi ve debi katsayısı gibi parametreler de kullanılır. Bureau of Reclamation, savak debisinin belirlenmesinde savağın kretine göre ölçülen su yüksekliğinin temel parametrelerden biri olduğunu belirtir.

Bu özellik sayesinde savaklar yalnızca suyu geçirmek için değil, ne kadar su geçtiğini ölçmek için de kullanılabilir.

Dolusavak Nedir?

Dolusavak, baraj rezervuarındaki fazla veya taşkın suyunun güvenli biçimde mansaba aktarılması amacıyla tasarlanan tahliye yapısıdır.

İngilizcede çoğunlukla spillway olarak adlandırılır.

Dolusavaklar barajın konumuna, gövde tipine, arazi yapısına ve geçirilmesi gereken taşkın debisine göre çok farklı tasarımlara sahip olabilir.

Bazıları baraj gövdesinin üzerinde bulunurken bazıları barajın yanındaki ayrı bir kanala yerleştirilir. Çok yüksek debiler söz konusu olduğunda savaktan çıkan suyun enerjisinin de güvenli biçimde azaltılması gerekir. Bu nedenle dolusavağın aşağı bölümünde enerji kırıcı havuzlar, sıçratma yapıları veya özel tahliye kanalları bulunabilir.

Amaç yalnızca suyu rezervuardan çıkarmak değildir; çıkan suyun barajın mansabında ciddi erozyon ve oyulma oluşturmasını engellemek de tasarımın bir parçasıdır. Savak mansabındaki oyulmalar, hidrolik araştırmaların önemli konularından biridir.

Savak ile Dolusavak Aynı Şey mi?

Gündelik kullanımda iki kelime zaman zaman birbirinin yerine kullanılsa da teknik açıdan aralarında kapsam farkı vardır.

Savak, suyun kontrollü biçimde üzerinden veya içerisinden geçirildiği geniş bir hidrolik yapı grubunu ifade eder.

Dolusavak ise baraj veya rezervuarlardaki fazla ve taşkın sularının tahliyesine yönelik özel bir yapıdır.

Başka bir ifadeyle her savak dolusavak değildir.

Örneğin küçük bir sulama kanalında debi ölçmek amacıyla kullanılan V biçimli metal yapı bir savaktır ancak baraj dolusavağı değildir.

Barajdaki büyük taşkın tahliye sistemi ise dolusavaktır.

Dip Savak Nedir?

Savak konusunda en fazla karıştırılan kavramlardan biri dip savaktır.

Dip savak, rezervuarın daha düşük kotlarından kontrollü su tahliyesi yapılmasını sağlayan yapıdır. Dolusavakta su genellikle yüksek su seviyelerindeki taşkınların güvenli tahliyesi için kullanılırken dip savak suyu daha aşağı seviyelerden dışarı aktarabilir.

Dip savaklar barajın kontrollü şekilde su tutma veya boşaltma süreçlerinde de kullanılabilir.

Örneğin Tarım ve Orman Bakanlığı, Yusufeli Barajı’nın kontrollü su tutma programında her biri 140 m³/s kapasiteli dört dip savağın kullanıldığını açıklamıştır.

Kocaeli Namazgâh Barajı’nda ise su tahliyesi sağlayan 145 metre uzunluğundaki kondüvi, “dip savak” olarak tanımlanmıştır.

Bu nedenle dolusavak ile dip savağın işlevleri birbirine yakın görünse de baraj içerisindeki konumları ve işletme amaçları farklı olabilir.

Savak Çeşitleri Nelerdir?

Savaklar tek bir biçimde yapılmaz. Akım koşullarına, ölçülecek debiye ve yapının kullanım amacına göre farklı geometriler tercih edilir.

Keskin Kenarlı Savaklar

Keskin kenarlı savaklarda su, ince ve belirgin bir kret üzerinden geçer. Özellikle debi ölçümünde oldukça yaygındırlar.

Başlıca türleri:

• dikdörtgen savak,
• üçgen veya V tipi savak,
• trapez savaktır.

FAO, açık kanallarda debi ölçümü için özellikle V çentikli ve dikdörtgen savakların yaygın biçimde kullanıldığını belirtir.

Üçgen savaklar özellikle daha düşük debilerde hassas ölçüm sağlamak amacıyla tercih edilebilir.

Geniş Başlıklı Savaklar

Geniş başlıklı savaklarda suyun geçtiği üst yüzey keskin bir kenardan ziyade belirli bir uzunluğa sahiptir.

Bu yapılar akarsularda, kanallarda ve su iletim sistemlerinde debi ile su seviyesinin kontrol edilmesi amacıyla kullanılabilir.

Türkiye’deki hidrolik araştırmalarda geniş başlıklı savakların dikdörtgen, trapez ve üçgen gibi farklı kesitlerde tasarlanabildiği belirtilmektedir.

Labirent Savaklar

Labirent savakların kret çizgisi düz değildir. Yukarıdan bakıldığında zikzaklı veya katlanmış bir geometri oluşturur.

Bu tasarımın amacı sınırlı bir alan içerisinde toplam savak kret uzunluğunu artırmaktır.

ABD Bureau of Reclamation, labirent savakların belirli bir savak genişliği içerisinde daha uzun efektif kret sağlayabildiğini ve bu nedenle tahliye kapasitesinin artırılabildiğini belirtir.

Ogee Savaklar

Özellikle büyük barajların dolusavaklarında karşılaşılan ogee tipi savakların üst yüzeyi özel olarak eğrisel biçimde tasarlanır.

Amaç yüksek debili suyun yapı üzerinden mümkün olduğunca düzgün ve kontrollü şekilde geçirilmesidir.

Savak geometrisinin akım çizgilerine uygun tasarlanması enerji kayıpları ve hidrolik davranış üzerinde önemli etkiye sahiptir.

Savaklar Debiyi Nasıl Ölçer?

Savakların en ilginç özelliklerinden biri, oldukça basit görünen bir yapı kullanılarak suyun debisinin hesaplanabilmesidir.

Debi, belirli bir noktadan birim zamanda geçen su hacmidir ve genellikle m³/s veya daha küçük akımlarda litre/saniye ile ifade edilir.

Savak geometrisi önceden biliniyorsa, savağın memba tarafındaki su yüksekliği ölçülerek debi hesaplanabilir.

Bu nedenle:

• sulama kanallarında,
• laboratuvar deneylerinde,
• su dağıtım sistemlerinde,
• bazı arıtma tesislerinde,
• küçük akarsularda

savaklardan yararlanılır.

Bureau of Reclamation’a göre doğru bir debi hesabında su yüksekliğinin savağın kret seviyesine göre ve akımın savağa yaklaşmasından kaynaklanan yüzey düşümünün etkisinden yeterince uzakta ölçülmesi gerekir.

Yani savağın şekli kadar ölçümün nereden yapıldığı da önemlidir.

Baraj Savağı Açılırsa Ne Olur?

Haberlerde kullanılan “barajın savakları açıldı” ifadesi bazen barajın kontrolsüz biçimde taşmaya başladığı şeklinde yorumlanabiliyor.

Bu her zaman doğru değildir.

Bazı dolusavaklar kapaklarla kontrol edilir. Rezervuar seviyesi, gelen su miktarı ve işletme koşulları dikkate alınarak bu kapaklardan kontrollü tahliye yapılabilir.

Bazı dolusavaklarda ise kapak bulunmaz. Su belirlenmiş kret seviyesinin üzerine çıktığında sistem fiziksel olarak kendiliğinden çalışmaya başlar.

Dolayısıyla savaktan su geçmesi mutlaka barajda teknik bir sorun olduğu anlamına gelmez. Tam tersine, dolusavağın temel amacı belirli yüksek akış koşullarında suyun tasarlanmış ve güvenli güzergâhtan tahliye edilmesidir. Barajlarda dolusavakların su seviyesini kontrol ederek yapının ve mansap bölgesinin korunmasına yardımcı olduğu da güncel açıklamalarda vurgulanmaktadır.

Savaktan Su Bırakılması Taşkın Olacağı Anlamına Gelir mi?

Hayır. Savaktan su bırakılması tek başına mansapta taşkın yaşanacağı anlamına gelmez.

Ancak tahliye edilen debi yüksekse aşağı havzadaki nehir seviyesi artabilir. Bu nedenle büyük tahliyeler yalnızca barajın kendi güvenliği açısından değil, mansaptaki akarsu kapasitesi ve yerleşim alanları açısından da değerlendirilir.

Baraj işletmesinin önemli noktalarından biri tam olarak budur: rezervuara gelen su ile güvenli biçimde depolanabilecek veya tahliye edilebilecek su arasında denge kurmak.

Özellikle çok yüksek taşkın debilerinde dolusavağın kapasitesi, baraj güvenliği açısından kritik tasarım parametrelerinden biridir.

Savak ile Baraj Aynı Yapı Değildir

Savak bazen barajın kendisiyle karıştırılabilir.

Baraj, akarsu üzerinde suyu tutarak rezervuar meydana getiren ana yapıdır. Savak ise baraj sisteminin suyu kontrol etmek veya tahliye etmek amacıyla kullanılan bölümlerinden biridir.

Bir baraj projesinde:

• baraj gövdesi,
• dolusavak,
• dip savak,
• su alma yapıları,
• enerji veya sulama tünelleri,
• kapak ve vana sistemleri

gibi pek çok farklı yapı birlikte çalışabilir.

DSİ’nin baraj projelerine ilişkin yayınlarında da gövde, dolusavak, dip savak ve su alma yapılarının ayrı imalat ve tesisler olarak ele alındığı görülür.

Bu nedenle televizyonda veya sosyal medyada görülen devasa beton su kanalı çoğu zaman barajın tamamı değil, onun dolusavak sistemidir.

Savakların Önemi Neden Büyük?

Savakların görünüşü oldukça basit olabilir: bir eşik, bir açıklık veya büyük bir beton kanal. Ancak arkasındaki hidrolik hesap oldukça kritiktir.

Yanlış boyutlandırılmış bir savak yeterli miktarda su geçiremeyebilir. Gereğinden farklı akış koşulları oluştuğunda mansapta erozyon, yapı üzerinde olumsuz basınçlar veya kontrol edilemeyen su seviyeleri meydana gelebilir.

Bu yüzden büyük dolusavakların tasarımında yalnızca “ne kadar su geçer?” sorusu değil; suyun savağa nasıl yaklaşacağı, savak üzerinden nasıl geçeceği, ne kadar enerji taşıyacağı ve aşağı havzaya nasıl bırakılacağı da değerlendirilir.

Kısacası savak, suyun önüne konulan basit bir engelden çok daha fazlasıdır. Küçük bir sulama kanalında birkaç litre/saniyelik akışı ölçen V tipi bir plaka da, dev bir barajın taşkın suyunu tahliye eden beton yapı da aynı temel hidrolik prensipten yararlanır: suyun belirlenmiş bir eşik veya açıklık üzerinden kontrollü şekilde geçirilmesi.

Google’da Savak Hakkında En Çok Sorulan 10 Soru

1. Savak nedir?

Savak; suyu yönlendirmek, su seviyesini kontrol etmek veya açık kanallardaki debiyi ölçmek amacıyla kullanılan hidrolik yapıdır. Barajlarda kullanılan savaklar fazla suyun güvenli biçimde tahliye edilmesinde de görev yapar.

2. Barajlarda savak ne işe yarar?

Barajlardaki dolusavaklar, rezervuara gelen fazla ve taşkın suyunu kontrollü şekilde mansaba aktararak su seviyesinin güvenli sınırlar içerisinde tutulmasına yardımcı olur.

3. Dolusavak nedir?

Dolusavak, baraj veya rezervuardaki fazla suyu özellikle yüksek akış ve taşkın koşullarında güvenli biçimde tahliye etmek amacıyla tasarlanan yapıdır.

4. Savak ile dolusavak arasındaki fark nedir?

Savak daha geniş bir hidrolik yapı grubudur. Debi ölçmek, su seviyesini kontrol etmek veya suyu yönlendirmek için kullanılabilir. Dolusavak ise özellikle baraj ve rezervuarlardaki fazla suyun tahliyesi için kullanılan savak sistemidir.

5. Dip savak nedir?

Dip savak, baraj rezervuarından daha düşük kotlardan kontrollü su tahliyesi sağlayan yapı veya iletim sistemidir. Kontrollü su bırakma ve rezervuar işletmesinde kullanılabilir. Yusufeli Barajı’nda kontrollü su tutma amacıyla dip savaklardan yararlanılması buna örnektir.

6. Savak çeşitleri nelerdir?

Keskin kenarlı dikdörtgen, üçgen ve trapez savaklar; geniş başlıklı savaklar, ogee savaklar ve labirent savaklar yaygın türler arasındadır. Kullanılacak tip debiye, kanal geometrisine ve yapının amacına göre seçilir.

7. Savak açılması ne demektir?

Kapaklı bir dolusavakta “savak açılması”, kapakların kontrollü şekilde açılarak rezervuardan su tahliye edilmesi anlamına gelebilir. Kapaksız savaklarda ise su kret seviyesini geçtiğinde akım kendiliğinden başlayabilir.

8. Savaktan su akması barajın taştığı anlamına mı gelir?

Her zaman değil. Dolusavak zaten yüksek suyu güvenli şekilde geçirmek amacıyla tasarlanır. Savaktan kontrollü su tahliye edilmesi, sistemin normal işletmesinin bir parçası olabilir.

9. Savak debiyi nasıl ölçer?

Savağın geometrisi biliniyorsa kret üzerindeki su yüksekliği ölçülerek hidrolik bağıntılar yardımıyla geçen debi hesaplanabilir. Savaklar bu nedenle açık kanal debi ölçümünde uzun süredir kullanılmaktadır.

10. SAVAK ile savak aynı şey midir?

Hayır. Türkçede küçük harfle yazılan savak, su yapılarıyla ilgili bir kelimedir. Büyük harflerle yazılan SAVAK ise farklı bir kavramdır: 1957-1979 yılları arasında İran’da faaliyet gösteren Pehlevi dönemi istihbarat ve güvenlik teşkilatının kısaltmasıdır. Su yapılarındaki savakla herhangi bir bağlantısı yoktur.