Keban Barajı

Doğu Anadolu Bölgesi’nde, Elazığ’ın 45 km kuzeydoğusunda, Fırat Irmağı üzerinde kurulu olan kaya dolgu ve beton ağırlık barajı. Temelden 207 m yüksekliğiyle tamamlandığında Türkiye’nin birinci, dünyanın ise 21. yüksek barajıydı. Enerji üretimi, taşkınların denetlenmesi ve dolaylı sulama amacıyla yapımına 1965’te başlanan baraj 28 Ağustos 1974’te hizmete alınmıştır.

Baraj, kalkşist ara katmanlı kireçtaşı, mermer ve dolotaşmdan oluşan, Paleozoyik (Birinci) Zamana (y. 570-225 milyon yıl önce) ait yaklaşık 1.000 m kalınlığındaki yaşlı Keban Oluşuğu üzerine oturtulmuştur. Zeminin beyaz, pembe, açık ve koyu gri renkli kireçtaşı ve mermer öğeleri, baraj yerinde ve göl alanında görünür durumdadır; bunlar yer yer kristalleşmiş ya da yeniden kristalleşmiş sert ve dayanıklı kayaçlardır. Kalkşist ve dolotaşı öğelerine galerilerde ve sondaj kuyularında rastlanmıştır.

Katmanlaşma genellikle belirsiz ve çok aralı eklemli, çatlaklı ve yardımlıdır. Yapının içinde çok sayıda karstik erime boşluğu ve mağara bulunur. Sondaj kuyuları ve galeriler sık sık karstik boşlukları kesmiştir. Karstik boşlukların büyüklükleri kılcal çatlaklardan 100 bin m3’lük büyük mağaralara kadar değişir. Bu da karstlaşmanın iyi geliştiğini gösterir. Yarılım ve eklem sistemleri boyunca, yüzeysel akaçlamayla gelişen erime boşluğu, erime kanalı ve mağaraların içi kil, çamurtaşı, miltaşı ve kumtaşıyla dolmuştur. Bazı mağaralar ve erime boşlukları ise tümüyle boştur.

Yüzeysel akaçlamayla gelişen karstlaşmanın yanı sıra aşağıdan yukarıya doğru derin bir hidrotermal karstlaşmanın oluştuğunu gösteren kanıtlar vardır. Siyenit porfirler tarafından yer yer kesilen kireçtaşları, magmalaşma sonucunda oluşan hidrotermal eriyikler ve karbon dioksit bakımından zengin gazlar tarafından eritilmiş ve yüzeye yaklaştıkça küçülen bir mağaralar sisteminin gelişmesine neden olmuştur.

Karbon Oluşuğunun üzerini, kloritli şist, serizitli şist ve kalkşistten oluşan üst şist katmanı uyumsuz bir biçimde örter. Bu katmanın kalınlığı yaklaşık 1.500 m’dir. Keban Oluşuğunun üzerine taban konglomerasıyla birlikte oturan üst şist, baraj gölünde ve barajın akış ağzı tarafında geniş bir alanda görünür haldedir. Mezozoyik (İkinci) Zamanda (y. 225-65 milyon yıl önce) bazik bir yanardağ patlaması sonucu siyenit porfirler oluşmuştur. Baraj ekseninin akış yönünün aşağısında sağ ve sol yakada dayklar görünür haldedir. En genç çökeller, ırmak boyunca yer alan Kuvaterner (Dördüncü) Dönemin (y. 2,5 milyon yıl öncesinden günümüze) taraça ve alüvyonlarından oluşur. Baraj alanında tektonizma sonucu çoğunlukla baraj eksenine koşut ve kuzeybatı-güneydoğu doğrultulu yanlımlar gelişmiştir. Bu yanlımlar boyunca gelişen karstik boşluklar, baraj yapılırken temelin iyileştirilmesi çalışmaları sırasında çeşitli sorunlar yaratmıştır.

Baraj gölünde biriken suların, karstik erime boşluklu Keban Oluşuğunun kireçtaşı, mermer ve dolotaşı öğeleri içinden süzülerek kaçmasını önlemek amacıyla, 850-600 m yükseltileri arasında sürekli bir geçirimsizlik perdesi oluşturulmuştur. Bu perde, baraj gövdesi altında, göl alanının sağ ve sol yakasında enjeksiyon perdesi, diyafram duvar ve mağara dolgusu beton biçiminde yapılmıştır.

Kireçtaşları üzerine kurulan başka barajlarda olduğu gibi, geçirimsizlik perdesi yapımı birçok zorluklar çıkartmış ve çok masraflı olmuştur. Büyük karst boşluklarına rastlanması nedeniyle, baraj, perdesinde kullanılan çimento ve beton miktarı (170-370 ton perde enjeksiyonu çimentosu: 236.100 m3 perde ve mağara betonu) açısından dünyada ön sıralarda yer almaktadır.

Barajın temelden yüksekliği 207 m, talvegden yüksekliği 163 m, kret uzunluğu 1.097 m (608 metresi kaya dolgu olan bölüm) , kret genişliği 11 m, kret kotu 848 m, güvenlik payı 3 m, toplam dolgu hacmi 15.585 m3’tür.

Su toplama alanı 64.100 km2’dir. Baraj gölünün ölü depolama düzeyi 725 m, ölü depolama hacmi 1,355 milyar m3, normal su düzeyi kotu 845 m, aktif depolama hacmi 29,645 milyar m3, maksimum su düzeyi kotu 846,67 m, maksimum göl genişliği 20 km, maksimum su düzeyi kotunda göl hacmi 30,600 milyon m3 ve maksimum su düzeyi kotunda göl uzunluğu 125 km’dir.
Kapaklı tipte olan dolu savağı sol yamaçta ve beton ağırlık bölümündedir. Kret kotu 830 m, kret uzunluğu 96 m ve taşkın debisi 17.280 mVsn’dir. Boşaltım kanalı betonarme tiptedir ve uzunluğu 430,90 m’dir. Tehlike dolusavağı güvenlik tapalı tiptedir ve boşaltım hızı 5.500 m3/sn’dir. Sol yamaçta iki adet at nah kesitli derivasyon tüneli vardır. Bunların her biri 708 m uzunluğundadır ve boyutları 14,46 m x 15,46 m’dir. Derivasyon tüneli memba batardosunun kret kotu 725,50 m, mansab batardosunun kret kotu ise 701 m’dir. Keban Barajı ve Hidroelektrik Santralı’nda düşey eksenli Francis tipi 8 türbin ve düşey eksenli 8 jeneratör bulunmaktadır.