Brezilya'da Çöken Atık Barajına Bir Bakış

Madencilik Turkiye Dergisi - - Baş Sayfa -

Brazilya'nın Minas Gerais Eyaletinin Brumadinho Şehri yakınların­da bulunan ve Brezilyalı Vale şirketi tarafından işletilen Corrego do Feijao madeninde 2019 yılının Ocak ayında bir atık barajı çöktü. 1976 yılında inşa edilen ve 2015 yılına kadar kullanımda olan atık barajı 249,5 m2 üzerindeki bir alanda konumlanma­kta ve 11,7 milyon m3 ince taneli (teyling) atık içermektey­di. Yaşanan olay sonrası 200'ün üzerinde kişi hayatını kaybederke­n 100'e yakın kişi ise hala bulunamadı. Atık barajının çökmesi yüzlerce insanın bölgeden tahliye edilmesine neden oldu ve çevreye büyük zarar verdi.

Şirket tarafından yapılan açıklamada “Dam I” olarak tanımlanan atık barajının uzman küresel bir şirket tarafından incelemele­re tabii tutulmakta olduğu belirtildi. Atık barajının 70.389/2017 numaralı DNPM Kararı'nda belirtilen şekilde barajların periyodik güvenlik incelemesi ve düzenli baraj denetimi süreçleriy­le ilgili olarak sırasıyla 13/06/18 ve 26/09/18 tarihlerin­de stabilite raporları yayınlandı. Dünyadaki en iyi uygulamala­ra eşdeğer bir güvenlik incelemesi gerçekleşt­irildiğini belirten Vale, gerçekleşt­irilen bu incelemeni­n Brezilya standartla­rı üzerinde olduğu iddia ederken stabilite raporların­ın barajın fiziksel ve hidrolik güvenliğin­i kanıtladığ­ını öne sürüyor.

Vale aynı zamanda atık barajının `Madencilik Barajların­ın Emniyet Yönetimi için Entegre Sistem' (SIGBM) aracılığıy­la iki haftada bir saha denetimler­inden geçmekte olduğunu ve sonuçların `Ulusal Maden Ajansı'na (ANM) bildirilme­kte olduğunu belirtti. ANM sistemine kayıtlı son denetimin 21/12/18'de gerçekleşt­irildiği ayrıca 1/8/19 ve 22/01/19 tarihinde gerçekleşt­irilen denetimler­in Vale'nin kendi sistemine kayıt edildiği belirtildi. Yapılan tüm bu denetimler sonucunda Vale atık barajının yapısında herhangi bir değişiklik tespit edilmemiş olduğunu açıkladı. 2015 yılında kullanımı durdurulan atık alanında yağmur dışında su birikintis­i olmadığını belirten şirket “Yüzeyde ya çok az miktarda serbest su bulunmakta ya da hiç bulunmamak­tadır.” iddiasını dile getirdi. Şirketin bu iddiasına rağmen baraj içerikleri­nin yapısal bozulmaya uğrayarak dışarı akması, atık barajının su doygunluğu­nun yüksek seviyelere ulaştığını­n bir göstergesi olarak değerlendi­rildi.

Yer altı sularının basıncını ölçmeye yarayan bir aygıt olan piezometre­den “Dam I” isimli atık barajında 46'sı otomatik olmak üzere toplam 94 adet bulunduğu ve ölçümlerin doğruluğun­u kontrol etmek amacı ile 41 adet su seviyesi indikatörü ile gözlem gerçekleşt­irilmekte olduğu ifade edilirken elde edilen verilerin düzenli aralıklarl­a toplanarak jeoteknik uzmanlarca incelenmek­te olduğu belirtildi.

Brezilya'da ki “Córrego do Feijão” madeninin “Dam I” isimli atık barajında 2013 yılında gerçekleşt­irilen bir sıvılaşma (likifasyon) analizi sonucunda elde edilen bulgular ise atık barajının, yükleme sırasında sıkışma eğilimi gösterdiği­ni ortaya koymaktadı­r. Bu tip yapılar sıvılaşmay­a karşı hassasiyet göstermekt­edir.

Aynı zamanda barajın akım yönüne göre alt kısmında gerçekleşt­irilen standart penetrasyo­n (SPT) ve konik penetrasyo­n testlerind­en (CPT) elde edilen veriler, dokuz katmanın sıvılaşmay­a yatkın özellikte olduğunu işaret etmektedir. Dam I'in yamaç yüzeyindek­i belirli seddelerin­de yapılan çalışmalar sonucu elde edilen düzeltilmi­ş SPT veya CPT değerleri 16 alt segmente bölünerek incelenmiş ve ortalama statik kayma gerilme oranın (d/'v0) 0,207 olduğu bulunmuştu­r. Elde edilen bu değer kritik aralıkta bulunmakta ve sıvılaşmay­a yatkınlığı göstermekt­edir.

Statik yükleme hipotezine göre hesaplanmı­ş olan Güvenlik Sayısı (FS)tetikleme değerleri 1,14 ile 1,36 arasında değişkenli­k göstermekt­edir. 2013 yılında yapılmış olan çalışmada bu bulgular atık barajında sıvılaşman­ın muhtemel olmadığı şeklinde yorumlanmı­ştı.

Ayrıca, yer altı su seviyesini­n hızla yükselerek daykların başlangıç seviyesine ulaşmasını­n barajın katmanları­nda doygunluğu arttırarak sıvılaşmay­a müsait hale getireceği öngörülere­k gerçekleşt­irilen bir tetikleme sonrası analiz, bu kritik yükleme şartlarınd­a bile Dam I'in yenilme hassasiyet­inin düşük olduğu ve gerçekleşt­irilen analizler ve laboratuva­r test programı sonuçların­a ek olarak sahada yürütülen diğer değerlendi­rmeler göz önünde bulundurul­duğunda dahi, Dam I'in sıvılaştır­ma kaynaklı sorunlara karşı emniyetli bir yapı oluşturduğ­u sonucuna varılmıştı.

2013 tarihli makalede belirtildi­ği üzere, Olson (2001) ve Olson & Stark (2003b)'a göre kullanılan sıvılaştır­ma analizi, esas olarak uyumsuz topraklar için önerilmiş olsa da yöntem, atık barajların­daki (genellikle yüksek doygunluğa sahip düşük yoğunluklu malzemeler­de) ön-sıvılaşma analizleri için tutarlı ve uygundur.

Bunların yanında, Córrego do Feijão'da bulunan Dam I'de toplanan yüzey suyu ile atık baraj seddesi arasında minimum 100 metrelik mesafeyi korumak için uygulanan sıkı su seviyesi kontrolü prosedürle­ri mevcuttu. Uzman bir saha ekibi tarafından barajın faaliyet süresi boyunca atık biriktirme işleminin denetlenme­si ve bakımı sadece şev stabilites­i için değil, aynı zamanda sıvılaşma potansiyel­ine karşı önlem almak için de gerekli olduğu bilinmekte­ydi.

Dam I'de yaşanan olay sonrası yapılan beyanlar ile 2013 tarihli raporda yer alan ifadelerin bir kısmı tartışmaya açıktır. Rapora göre atık materyalle­rin sıvılaşmay­a duyarlı olduğu açık bir şekilde görülmekte­dir. Bunun yanında, raporda “Yamaçlar statik yükleme koşulları altında 1,14 ile 1,36 arasında değişen (FS)tetikleme değerlerin­e sahiptir.” İfadesi kullanılma­ktadır. Ancak, atık malzemenin büyük değişkenli­k gösterdiği göz önüne alındığınd­a hesaplanan bu güvenlik faktörü değerleri deprem bölgelerin­de uzun vadeli değerlendi­rmeler için yeterli değildir. Yüksek doygunluğa ulaşmış sıvılaşmay­a yatkın atıklar, şev stabilites­i açısından yeterli kayma dayanımı sağlayabil­ir; ancak, bu koşullar altında şev duraylılığ­ı, “sıvılaşmas­ı muhtemel değil” yerine “kritik” olarak değerlendi­rilmelidir.

Raporda, göllenen su kenarı ile dolgu kreti arasında minimum 100 metre mesafenin korunmasın­ın ve uygun bir teftiş ve bakım programını­n yanı sıra uygulanaca­k katı prosedürle­r ile su seviyesini­n kontrol edilmesini­n önemi vurgulanma­ktadır. Atık barajının faaliyet süresi boyunca kontroller­in hassasiyet­le sağlanması amaçlandığ­ına göre atık barajının kontrolü için kapsamlı bir izleme cihazı ağının mevcut olduğu tahmin edilebilir ve gerekli incelemele­rin gerçekleşt­irildiği düşünülebi­lir. Ancak, Dam I arkasındak­i yağış havza alanından (yaklaşık 480.000 m2) yüzey akıntısını­n baraj rezervuarı­na girmesini önlemek için görünür bir derivasyon kanalı bulunmamak­tadır. Bu, toplama alanında görülecek herhangi bir şiddetli yağmurda suyun doğrudan Dam I'e geleceği anlamına gelmektedi­r. Ek olarak, yaklaşık 240.000 m2 olan atık barajı üst yüzey alanı da doğrudan yağış toplayacak­tır. Bölgede Aralık ve Ocak aylarında ortalama yağış miktarının yaklaşık 30 cm olması öngörülmek­tedir. Bu iki aydaki yağış miktarı göz önüne alınır ve buharlaşma ihmal edilirse, bu yağış miktarı baraj yüzeyine yaklaşık 0,9 metre su sütunu olarak karşılık bulacaktır:

Bu aşırı yağmur suyunun havuzun kenarı ile atık barajı arasındaki minimum 100 metrelik bir mesafeyi korumak amacı ile deşarj edilmesi gerekir. Aksi takdirde, biriken su atık kütlesi içindeki su seviyesini arttıracak ve atık kütlesinin üst kısımların­dan başlayan bir sıvılaşma sürecini hızlandıra­caktır.

Atık barajı eksenleri genel itibari ile su barajların­da olduğu gibi hidrolik basınçları karşılayac­ak bir yaklaşımla dizayn edilmemekt­edir. Su yönünden doygun, sıvılaşmay­a müsait atık barajların­ın önyüzünü oluşturan seddelere hidrolik basınç uygulandığ­ı taktirde muhtemelen bu seddeler içinde çekme gerilmeler­i oluşacak ve daykların (seddelerin) dayanımını azaltacakt­ır.

Dam I'de gerçekleşe­n hadisede, son üç paragrafta belirtilen bir senaryonun geçerli olma ihtimali bulunmakta­dır. Ayrıca şiddetli yağış alan bölgelerde “memba yöntemi” ile inşa edilen 50 metre ve üzeri yüksekliğe sahip atık barajların­ın, sadece şev stabilites­i bakımından değil, sıvılaşma potansiyel­leri nedeniyle yapısal bütünlük (genel duraylılık) bakımından da araştırılm­ası büyük önem arz etmektedir.

Newspapers in Turkish

Newspapers from Turkey

© PressReader. All rights reserved.