Ergene havzası Çorlu - Çerkezköy arasındaki kesiminin hidrojeolojisi
Hydrogeology of Çorlu - Çerkezköy region of Ergene basin
Yazar: ORHAN ARKOÇ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ERDOĞAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Ergene Havzası, Çorlu - Çerkezköy Arasındaki Kesiminin Hidrojeolojisi" konulu bu tezde 1412 km2'lik bir bölgenin jeolojisi ve hidrojeolojisi ile akiferin jeohidrolik özellikleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. İstanbul'un sanayiden arındırılması çalışmaları mekansal olarak doyuma ulaşan İzmit ve çevresindeki yükün azaltılmasını hedefleyen yetmişli yılların başındaki planlamanın bir sonucu olarak 1973 yılında Çerkezköy Organize Sanayi bölgesi kurulmuş ve daha sonra bu genişlemeye Çorlu bölgesi de dahil edilmiştir. Çorlu-Çerkezköy karayolu çevresinde 1973 yılından günümüze sanayi kuruluşlarının sayısı hızla artarak 249'a ulaşmış, buna bağlı olarak nüfusun çoğalması ile içme, kullanma, sulama ve sanayi suyu gereksinimi önemli boyutlara ulaşmıştır. Böylece bölgede bir kısmı plansız olmak üzere çok sayıda sondaj kuyusu açılmış ve bunlardan ihtiyacı karşılamak amacıyla denetim dışı pompaj yapılmıştır. Öte yandan sanayi kuruluşları kirlilik oranı çok yüksek olan proses sularını hiçbir arıtma işleminden geçirmeksizin Ergene Nehrinin bir kolu olan Çorlu Deresine bırakmışlardır. Zamanla kirlenen Çorlu deresi, yeraltı suyu taşıyan Ergene Formasyonu ile doğrudan temas halinde bulunduğundan Çorlu deresi, akifer için bir kirletici odağa dönüşmüştür. Gerek akiferi çevreleyen kirlilik riski ve gerekse akiferden yapılan aşın çekime bağlı diğer olumsuz tablo, yörenin bilimsel ölçütlerle araştırılarak güncel durumunun ortaya konmasını zorunlu kılmaktadır. Bu amaçla mevcut akiferin jeolojik ve hidrojeolojik özelliklerinin saptanması, geometrik modelinin ortaya konması, su potansiyelinin belirlenmesi ve kirlilik yönünden güncel durumunun tanımlanması gerekmektedir. Su çekimi ve kirlilik riski açısından Ergene yeraltısuyu havzasının en kritik kesimini oluşturan Çorlu-Çerkezköy alanı bu doktora tezi kapsamında ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bu çalışma için, Ergene havzasında bugüne kadar yapılmış olan derin ve sığ sondaj bilgileri derlenmiş, ulaşılan bilgilerden yola çıkılarak, Trakya bölgesi ve inceleme alanının jeolojik panel diyagramı hazırlanmıştır. Hazırlanan panel diyagramdan yararlanılarak inceleme alanında bulunan jeolojik birimler geçirimlilik (permeabilite) değerlerine göre jeohidrolik sınıflara ayrılmıştır. Ayrıca belirlenen 9 adet gözlem kuyusundan aylık dönemler ile örnekleme yapılarak, temel iyon ve ağır metal analizleri yapılmıştır. Bu sonuçlar yardımıyla mevcut akifer jeolojik, hidrojeolojik ve hidrojeokimyasal bileşenler yönünden değerlendirilmiş ve kirlilik durumu ortaya konmaya çalışılmıştır. xiAraştırma yedi ana bölümden oluşmaktadır. İkinci bölümde inceleme alanı tanıtılmış ve üçüncü bölümde yörede gerçekleştirilen önceki çalışmalara değinilmiştir. Dördüncü bölümde ise jeolojiye değinilmiş ve yüzey gözlemleri ile sondaj bulgularından yararlanarak bölgenin jeolojik modeli hazırlanmıştır. Çorlu-Çerkezköy arasının jeolojik özellikleri Ergene Havzasının genel jeolojisi ile ilişkilendirilmiştir. Beşinci bölümde Çorlu-Çerkezköy arasının hidrojeolojisine yer verilmiş, inceleme alanında, geçirimli, yarıgeçirimli, yarıgeçirimsiz ve geçirimsiz ortam olarak dört jeohidrolik ortamlar ayırtlanmıştır. Çorlu-Çerkezköy arasındaki akiferin, Ergene havzası olarak bilinen ve yanal sürekliliği olan ana akiferin bir parçasını oluşturduğu, bu akiferin Çorlu-Çerkezköy kesiminin su çekimine başlandığı 1970'li yıllardan günümüze aşın pompaj yapılarak zorlandığı ve bilanço esasına dayanmayan bu işletim sistemi sonucunda akiferin dinamik rezervinin önemli ölçüde azaldığı tespit edilmiştir. Araştırma alanındaki akiferin permeabilite (K), değeri; 1.3 x l O"4 m/sn, transmissibilite (T), değeri; 0,084 m3'/sn/m, depolama katsayısı (S), değeri ise 0,104 olarak bulunmuştur. Çorlu ve Ergene Derelerinin yüzey drenaj alanı ile sınırlı inceleme bölgesinde 2002 yılı meteorolojik verilerinden hareketle akış yüksekliği yağış yüksekliğine oranlanarak sızma katsayısı hesaplandığında 1412 km2'Iik bu beslenme alanından yeraltına sızma yolu ile yağıştan kaynaklanan yıllık toplam beslenim miktarı 55 x l O6 m3 dolayında olduğu anlaşılmaktadır. Altıncı bölümde su kimyası araştırmaları ve elde edilen bulgular açıklanmıştır. Arıtılmadan Çorlu Deresine bırakılan proses sularının taşıdığı kirliliğin zaman içinde akifere ulaşarak ağır metal kirliliğini başlattığı belirlenmiştir(Cr, Cd, Pb). Yedinci bölümde ise elde edilen sonuçlara yer verilmiştir. Bu sonuçlardan akiferin güncel durumundan hareketle geriye kalan dinamik rezervin işletim modelinin belirlenmesinin ve bir kirlilik kaynağı olduğu kesinleşen Çorlu Deresinin alınacak acil önlemlerle temizlenmesinin bir zorunluluk olduğu görülmüştür.

Abstract:
in this thesis named "Hydrogeology of Çorlu - Çerkezköy Region of Ergene Basin" geological and hydrogeological properties of the 1412 km2 area and hydrogeochemical properties of the present aquifer are being investigated. After the decentralization of İstanbul metropolitan area and İzmit from industry in 1970, Çerkezköy region was chosen as a ne w place for the industry in 1973 and Çorlu region has also become an industrialized area. The number of the industrial organizations has reached 249 since 1973. Increasing population, the necessity of water, for drinking, watering and industrial purposes has also increased. Regarding to this situation, groundwater is started to be used to supply the demands mentioned above. On the other hand, process vvaters of industrial organizations are let into Çorlu Creek without any treatment. Due to this, Çorlu Creek became contaminated, which is directly contacted with the Ergene Formation, the main aquifer in the region, and became a contamination source for the groundwater. The contamination risk and the över pumping of the aquifer made it compulsory for to present the situation of the region by scientific methods. Determination of the relation of Çorlu Creek with the Ergene Formation, geometrical modeling, vulnerability and contamination level, hydraulic values of the aquifer in the study area and detailed geological and geohydraulic properties of the Çorlu- Çerkezköy region are being selected as the subject of this thesis. For this study drill logs of deep and shallow wells are compiled, and with the light of this data geological panel diagram of the Thrace region and study area are drawn. With the help of this data and the litological properties of the rocks in the study area, are determined as four geohydraulic parts. Main ion and heavy metal investigations are also being carried out from the groundwater samples of nine water wells determined in the study area. With the help of these results, the aquifer in the study area is being evaluated as geologic, hydrogeological and geochemical compounds and contamination status of the aquifer in the investigation area is being presented. The study is being consisted of seven main chapters. in the second chapter investigation area is being presented and at the third chapter preliminary studies about the investigation area is given. in the fourth chapter geology is presented and geological model of the investigation area is being prepared with the help of the surface investigations and borehole logs. Geological properties of Çorlu - Çerkezköy xiiiregion are connected with the general geology of the Ergene Basin. In the fifth chapter hydrogeology of the Çorlu - Çerkezköy region is presented. In the investigation area, geohydraulic parts of the aquifer are determined as "permeable", "semi-permeable", "semi-impermeable" and "impermeable". It is also determined that the aquifer in the investigation area is a part of the main aquifer in the Ergene Basin which has lateral continuity all over the basin. From 1970' s unplanned excessive pumping, resulted the dynamic reserve of the aquifer fall down extremely. Permeability (K), transmissivity (T) and storage coefficient (S) of the aquifer is determined as; 1.3 x lO^m/sec, 0.084 m3/sec/m and 1.04 x 10 "* respectively. Using meteorological data of 2002, in respect to the leaking coefficient obtained from the ratio of flow value to precipitation value, total recharge of the aquifer, having area of 1412 km2, is about 55 x 106 mVyear. In the sixth chapter results obtained from water chemistry investigations are being presented. Process waters of the industry in the study area are let in the rivers without treatment so this contamination has reached the groundwater, as time passed by and caused heavy metal contamination (Cr, Cd, Pb). In the seventh chapter, results of the study are given. According to these results it's been seen that, management plan for usage of the rest of the dynamic reserve in the aquifer must be planned and it is compulsory to refine the waters of Çorlu Creek. xiv