T. Aygen

tES PROBLEMES KARST|OUES RENCONTRES DANStES CONSTRUCTIONS DE CENTRAIES HYDROEIECTR|OUES

DE KoYADA (ıSPARTA) ET DE KAYAKt Y(KuTAHYAı EN TuRoulE

EXTRAIT DES «MEMOIRES DE ASSOCIATION INTERNATIONALE DES HYDROGEOLOGUES»(coNGREs GEoLoGıQuE ıNTERNATIoNAL) ToıAE vı, REuNıoN DE BELGRADE (1963)

BELGRADE, 1966Editeur: »Nauğna kniigac - Belgrade

Stampa: Beogıadski grafiĞki zavod, Beograd, Bulwar voivode MiğlCa 17

G6o1ogue Dr. Temuçin AYGEN

LES PROBLEMES KARSTIQUES RENCONTRES DANS LESCONSTRUCTIONS DE CENTRALES HYDROELECTRIQUES DE KOVADA

(ISPARTA) ET DE KAYAKÖY (KÜTAHYA) EN TURQUIE

Les terrains karstiques sont tr6s 6tendus enTurquie, les calcaires de diff6rents ages occu-pent une superficie de 100.000 kmz environ. Denombreux sources karstiques sont utilis6es pourl'adduction d'eau potable des villes, pour lesbesoins del'energie et l'irrigation des contres.

Les grandes villes sont en general aliment6een eau potable par des sources karstiques. C'estle cas en particulier pour la ville d'Izmir, queest troisiöme grande ville de la Turquie.

Plusieurs centrales hydro6l6ctriques sont ac-tionn6es par des eaux issues de sources karsti-ques dont le d6bit trös important est de l'ordredeld20m8/sec.

En dehors des grands barrages, nombre descentrales hydro6l6ctriques construits sur dessources karstiques en Turquie s'6löve ö dix, dontla puissance insta]l6e varie entre 3000 A 23.000kw. pour chacune de ces installations le karsta pos6 de problömes importants, comme onverra par les deux exemples suivants.

Mais il faut rappeler ici que dans notre payscomme ailleurs, la repartition des comp6tenceset les rapports de co]laboration entre les hydro-g6ologues et ]es autres cat6gories de technicienset ing6nieurs n'ont pas t6ö d6finis. Il n'y a passi longtemps on ne donnait pas une grande im-portance aux 6tudes g6ologiques et hydrog6o1o-giques en ce qui concerne les projets de g6niecivil. Mais une fois que les constructions sonttermin6es on se trouve parfois confront6 avec

des probl6mes d'ordre economique de la plushaute importance. Les cas al]ant en se multi-pliant, maintenant pour les nouveaux travaux,on a commenc6 ö faire des 6tudes hydrog6ologi-ques as§ez d6taill6es pour diminuer les grandessurprises qu'on a rencontr6 au corıunencement.

Les deux centrales hydro616ctriques de KO-VADA et de KAYAKÖY sont situ6 dans la par-tie occidentale de l'Asie Mineure. (Fig. 1 et 2).

I - LA CENTRALE HYDROELECTRIQUEDE KOVADA (ISPARTA)

La centrale hydro6l6ctrique de Kovada estaliment6e par le lac d'Eğridir, qui se trouveprös de la ville d'Isparta. (Fie. 1).

L'exutoire du lac d'Eğridir, aboutit 16 Km.plus au sud, dans un autre lac, dans un poljeentour6 des calcaires d Hippurites du cr6tac6sup.

Ce deuxiöme lac, qui est le lac de Kovada, a

une longueur de 10, avec un ö deux Km. de lar-ge}rr. (photo Ns 1)

La centrale hydro6l6ctrique de Kovada estconstruite sur la riviöre de Kocaçay coule enformant des petites cascades et cr6e dans unseul kilomötre, 60 d 70 mötres de choutes.

On a profit6 de cette chute du cours d'eaupour construire la centrale en question.

L'eau est prise par un petit barrage de d6-divation et avec un canal et deux petits tunnels

orD-adoE

LA T'uRQuiE

LE LAcD,EĞRiDiR

longs de 1120 m., amen6e A la chambre de miseen charge. De 15, dans deux conduites forc6esl'eau fait une chute de 60 mötres. La capacit6de la centra].e de Kovada est de 8600 KW.

Les d6bits disponibles sur le cours d'eau sontles suivants: L'exutoire du lac d'Eğridir ö und6bit minimum de 7 m3/sec. la quantit6 d'eauarrivant dans le lac de Kovada est la m6me. A lasortie du lac de Kovada, ö l'embouchure de Ko-caçay, le cours d'eau a un d6bit de 3.5 m8/sec.(photo Ne 2)

Ainsi, l'eau sortant du premier lac (Eğridir)perdait la moiti6 de son eau, aprös avoir s6jour-n6 dans le deuxiöme lac (Kovada).

Le d6bit de 3.5 m3/sec. suffisait pour le pre-mier am6nagement de Kovada. Mais lorsqu'ona voulu envisager le second am6nagement surle m6me cours d'eau un peu plus au sud, il6tait necessire de disposer de l'autre moiti6 del'eau disparaissant dans le lac de Kovada. Porrr6claircir le mystĞre de l'eau disparu, nous avonsfait une 6tude dans le r6gion.

Le lac de Kovada, comme indiqu6 en haut est

un lac de polje est entour6 par des calcaires d

lrippurites du Cr6tac6 Superieur. Plusieurs per-

tes s'6chelonnent le long de ses rivages, surtout,dans la partie sud du lac.

Les calcaires sont trös fissur6s (Photo Nq 3)

et ö la fin de nos 6tudes, nous avons pu 6tdblirque l'eau s'engouffrait dans trois grandes per-tes, avec un trös grand nombre de pertes secon-

daires. Dans la figure 1 on voit l'emplacementexact de ces 3 principales pertes. (Photos Ne 4,

5, 6 et 7). Les deux principales pertes se trou-vent dans 2 petits golfes appendiculaires du lac.

Nos collögues ing6nieurs du g6nie civil nous ont

demand6, si l'on ne pouvait pas ferm6s les ou-

vertures de ces retrecissements qui m6suraientrespectivement 30 et 70 m. de long. L'existencedes pertes secondaires rendait ce projet irr6ali-sable (Photo Ne 3). Peut-Otre aurait on ainsi pu

r6cuperer une partie de l'eau disparue mais ceci

ne resolvait pas le problöme d'une façon satis-

faisante.

Quelle 6tait la trajectoire de l'eau qui se

perdait? Pour r6pondre ö cette question nous

avons entrepris des recherches sur le terrain et

5 Km. au sud du lac de Kovada, nous avons

trouv6 les r6surgences de ces pertes: Les sour-

ces de Gökpinar avec un d6bit minimum de

3 m3/sec. (photo Ns 8)

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Le Croguış de lo rigıon de (AyA(ov et L'mplocement de İdCeıılrolıd' uıy'rodlectrque

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Resultatş des traııaur il'etude:

I - Sur les rives Sud-Ouest du ].ac de Ko-vada, dans deux golfes appendiculaires nousavons trouv6 deux dolines, dans lesquelles l'eause perdait. Au Sud, dans la partie finale du lac,il existait une troisiöme doline vers laquelle sedirigeait un petit filet d'eau (photos No 4, 5, 6

et 7).

II - En plus des grandes pertes cit6es plushaut, on a d6cel6 plusieurs petites pertes d'im-portance secondaire. (photo Ne 3)

III - Tous ces pertes d'aprĞs nous, sont enrelation souterraine avec le§ r6surgences de Gök-

pinar, qui se trouve 5 Km. au sud du lac deKovada. (photo No 8)

IV - Si l'on veut profiter de ]a totalit6 del'eau du 1ac d'Eğridir, il faut costruire un bar-rage de d6rivation sur le point indiqu6 dans lafigure Ns 1, A cet endroit, il existe un ancien]it du l'exutoire, qui ne fonctionne que pendantles trĞs forts crues.

Ces conclusions pr6sentent un grand inter6tdu point de vue economique pour le deuxiömeam6nagement hydro616ctrique de Kovada, car.la perte de la moiti6 de 1'eau du ]ac d'Eğridircofrespond 5 60.000.000 KW/h par oD, soit500.000 $ 1nollar Americain).

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iI _ LA CENTRALE HYDROELECTRIQUEDE KAYAKÖY (GEDTZ - KU,IAHYA)

La centrale hydro6l6ctrique de Kayaköy,se trouve dans le d6partement de KÜTAHYAprös de la petite ville de Gediz. (Figure No 2).

Photo No. 1.Le lac de kovada

Photo No. 2,L'Embouchure de Kocaçay(L'Exutoire du lac deKovada)

L'eau de la centrale est fournie par l'exur-gence de Pinarbaşi (Photo Ne 9). La g6ologie de

la r6gion est donn6e par la figure Nb 2. Sur ce

croquis on remarquera que, la source karştiquede Pinarbaşi, draine probablement les eaux des

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Photo No. 3.Une des pertes secondaires

sur les rives sud du lacde Kovada.

Photo No. 4.La doline No. 1. se trouveau sw du lac de kovadadans un golfe appendicu-

laire.

Photo No. 5.Iliöme doline se trouve

6galement au SW du lacde kovada dans un autre

golfe appendiculaire.La largeur du detroit est

de 70 m. environ. _ 237

massifs calcaires m6tamorphiques, qui se tro-vent au nord de l'exurgence. L'eau de la cen-trale a 6t6 prise deux Km. d l'aval du lieu deson emergence, par un petit barrage de d6riva-tion, prolongö par un digue en terre. (photoNo 10).

Le d6bit de l'exurgence de Pinarbaşi varieentre 1 iı 3 m8/sec et pendant les p6riodes des6cheresse, cette quantit6 d'eau ne suffit pas dactionner les 3 turbines de l'usine, et on a cher-ch6 la possibilit6 d'augmenter la quantit6 de

Photo No. 6.La fin du lac de l(ovadaet l'exutoire allant d laperto (Doline) No. III.

Photo No. 7.L'exutoire du lac dekovada se terminant dansla doiine No. III.

l'eau. Pour cet effet, on a d6cid6 d'ajouter l'eaude la petite de ,Çakalpinar qui se trouvait d

3 Km. de distance du barrage de dörivation,avec un d6bit de 0.3 m/3sec. et se trouvait prösdu canal d'amen6, 40 m. plus bas du niveau decanal (Photo No. 11). Pour profiter de cet eau,

on a construit une petite station de. pompage ö

cet entroit. (photo Ne 12).

Quand nous nous sommes rendu pour Ia pre-miere fois sur les lieux pour 6tudier l'emplace-ment des fondations d'un bassin d'accumu]ation

_23B-

Photo No. 13. La

suppl6mentaire Ö l'am6nagement, nous noussommes int6ress6s A visiter les sources de pinar-başi et c'est d ce moment lö qu'on nous a mon-tr6 les fuites du thalweg, prös du barrage decl6rivation. Pendant notre cours s6jour qui adur6 2 jours seulement nous avons remarqu6 1apr6sence de deux do]ines - entonnoirs, dontl'emplacement est donn6 dans la figure No 2,(photos Ne 13 et 14).

Les ing6nieurs de l'usine de Kayakoy avai-ent d6jA remarqu6 ces deux dolines et pour em-pecher l'eau de s'en aller, ils avaient essayer des6parer ces deux do]ines du thalweg principalpar des digues en terre. Ces constructions som-

premiörc doIine.

maires ]imitaient les pertes importantes par ce§dolines entonnoirs, mais une partie de 1'eaus'enfuyaient quand m6me. Nous avons conseill6de faire suf p]ace une experience de colorants.Car, si ]a coloration r6ussissait et mettait en 6vi-dence, le lien souterrain de l'eau de Pinarbaşi.avec cel]e de l'exurgence de Çakalpinar, il fa]]aitconstruire un tunnel sur le point indiqu6 par«T» dans la figure Ne 2, pour 6liminer 1e refou-lemgnt continu de la station de pompage.

Une experience de co]oration ö Flouresseineou ö l'Uranine avait de ]'inter6t et pourrait don-ner un r6sultat 6conomique assez importantpour l'am6nagement de ]'usine de Kayaköy.

Photo No. 14. La deuxiöme doline se trouve d 100 m. du barragede d6rivation.

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