Söke alt havzasının doğru akım özdirenç yöntemi ile araştırılması
Investigation of the Söke sub-basin using the direct current resistivity method
Yazar: BETÜL AKYÜN
Danışman: PROF. DR. ÇAĞLAYAN BALKAYA
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Akarsu havzaları = Stream basins ; Hidrojeoloji = Hydrogeology ; Sayısal modelleme = Numerical modelling ; Yineli parametre kestirimi = Recursive parameter estimation ; Yüzey özdirenç yöntemi = Surface resistivity method

Özet:
Büyük Menderes Havzası; Söke, Aydın, Didim ve Bafa Alt Havzalarından oluşmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, Söke Alt Havzası'nda GB-KD doğrultusunda uzanan 19 ölçüm noktasında düşey elektrik sondajı (DES) tekniği ile gerçekleştirilen doğru akım özdirenç araştırmasından görece sığ yeraltının elektrik ve hidrojeolojik özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, araştırmada toplanan görünür özdirenç veri kümeleri bir-boyutlu (1B) ve iki-boyutlu (2B) ters çözüm teknikleri ile değerlendirilmiştir. 1B değerlendirme sonucunda her bir DES ölçüm noktası için katman parametreleri olan özdirenç ve kalınlıklar belirlenmiş ve bu verilerden yeraltının düşey yöndeki özdirenç dağılımı elde edilmiştir. 1B çözüm, incelenen alanın güneybatı bölümlerinde alüvyon kalınlığının kuzeydoğu bölgelerine kıyasla arttığını ortaya koymuştur. Ayrıca, bu bölgede yaklaşık 30-50 m derinlik seviyelerinde ve 30 km kuzeydoğu yönüne doğru uzanan düşük özdirençli, tuz içeriği yüksek ve bozuşmuş bir zon belirlenmiştir. DES verilerinin 2B ters çözümünden elde edilen yeraltı modeli, 1B sonuçlarla uyumlu olarak, görece sığ derinliklerde düşük özdirençli yapıyı ve bozuşmuş zonu ortaya çıkarmıştır. Ayrıca, 2B çözüm, yanal yönde ondülasyon gösteren özdirenç değişimlerini de belirlemiştir. 
Yeraltı formasyonlarının fiziksel özelliklerini anlamak ve yeraltı yapılarını modellemek açısından önemli olan diğer parametreler de hesaplanmıştır. Bu parametreler arasında eşdeğer özdirenç ve kalınlık, boyuna ve enine özdirenç, anizotropi katsayısı, etkin formasyon özdirenci, yansıma katsayısı, özdirenç kontrastı ve koruyucu kapasite derecelendirmesi (KKD) yer almaktadır. Elde edilen bulgular, Söke Alt Havzası'ndaki yeraltı formasyonlarının heterojen ve farklı elektriksel özellikler gösterdiğini ortaya koymaktadır. Özellikle, boyuna iletim ve enine direnç gibi parametrelerdeki belirgin değişiklikler, yer altındaki su içeriği ve geçirgenlik farklılıklarını işaret etmektedir. Yüksek eşdeğer özdirenç ve düşük boyuna iletim değerleri, yer altındaki kuru ve geçirgen olmayan zonları, düşük eşdeğer özdirenç ve yüksek boyuna iletim değerleri ise su barındıran ve geçirgen zonları temsil etmektedir. Analizlerden elde edilen KKD değerleri, çoğunlukla "Mükemmel" olarak belirlenmiş olup havzanın su taşıma kapasitesinin yüksek olduğunu ve suyun korunması için uygun formasyonların mevcut olduğunu göstermektedir. Bu tez çalışmasında gerçekleştirilen jeofiziksel analiz sonuçlarının bölgede etkin su yönetimi ve hidrojeolojik modellemeler için sağlam temeller sunarak gelecekteki su kaynakları yönetimi çalışmalarına önemli ölçüde katkı sağlayacağı öngörülmüştür.

Abstract:
The Büyük Menderes Basin consists of the Söke, Aydın, Didim and Bafa sub-basins. The aim of this work is to determine the electrical and hydrogeological properties of the relatively shallow subsurface in the Söke sub-basin by a direct current resistivity survey carried out using the Vertical Electrical Sounding (VES) technique at 19 measurement points in the SW-NE direction. In this context, the apparent resistivity data collected in the study were evaluated using one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) inversion techniques. As a result of the 1D inversion, layer parameters such as resistivity and thickness were determined for each VES point and the vertical resistivity distribution of the subsurface was obtained. The 1D solution revealed that the thickness of the alluvium is greater in the south-western sections of the study area than in the north-eastern sections. In addition, a low resistivity zone characterized by high salinity and degradation was identified at a depth of approximately 30-50 m and extends approximately 30 km to the northeast. The 2D inversion model derived from the VES data agreed with the 1D results and showed a low resistivity structure and a degraded zone at relatively shallow depth. Besides, the 2D inversion also identified a lateral variation in resistivity, indicating undulations.
Other important parameters for understanding the physical properties of the subsurface formations and modeling the subsurface structures were calculated. These parameters include equivalent resistivity and thickness, longitudinal and transverse resistivity, anisotropy coefficient, effective formation resistivity, reflection coefficient, resistivity contrast and protective capacity rating (PCR). The results show that the subsurface formations in the Söke sub-basin have heterogeneous and distinct electrical properties. In particular, significant deviations in parameters such as longitudinal conductivity and transverse resistivity indicate differences in the water content and permeability of the subsurface. High values for equivalent resistivity and low values for longitudinal conductivity correspond to dry and impermeable zones, while low values for equivalent resistivity and high values for longitudinal conductivity correspond to water-bearing and permeable zones. The PCR values, most of which were classified as "excellent"," indicate that the basin has a high water-bearing capacity and that suitable formations for water conservation are present. It is expected that the geophysical analysis results presented in this paper will provide a solid foundation for effective water resource management and hydrogeological modeling in the region, thus making an important contribution to future studies on water resource management.