Doğru akım özdirenç yöntemi ile yeraltı barajlarında yer seçimi uygulaması
Application of direct current resistivity method for site selection of underground dams
Yazar: SELİN KAYA
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN CANDANSAYAR
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Mevcut uygulamalarda, saha gözlemi sonucu baraj yeri ekseni belirlenir. Bu eksenin memba ve mansap tarafında Jeofizik çalışma olarak, Doğru Akım Özdirenç (DAÖ) düşey elektrik sondaj ölçüleri alınmaktadır. Bu verilerin bir boyutlu ters çözümü sonucu elde edilen özdirenç modelleri ile de sondajlar önerilmektedir. Mevcut jeoloji ve jeofizik çalışmaları, vadi boyunca alüvyonun 3B dağılımının tespiti, olası gömülü boşluk, fay, blok malzeme vb. yanal ve düşey süreksizliklerin tespitinde yetersiz kalmaktadır. 
Bu çalışmada, yukarıdaki belirsizliklerin giderileceği Jeofizik çalışma önerilmektedir. Başlangıçta yapılan jeoloji ve hidrojeoloji saha gözlemlerinin ardından, vadi boyunca paralel hatlarda DAÖ sondaj profil ölçüsü alınmalı ve bu verilerin 2B ve/veya 3B ters çözümü yapılmalıdır. Ters çözüm sonucu elde edilecek 2B ve 3B özdirenç modelleri ile vadi boyunca alüvyonun 3B yayılımı ortaya çıkarılır. Yine alüvyon içindeki olası gömülü boşluk, blok malzeme, vadiyi dik kesen süreksizlikler belirlenir. Jeofizik özdirenç modellerinin yorumu ile olası eksen doğrultuları seçilir. Bu eksen doğrultuları boyunca DAÖ sondaj-profil ölçüleri alınır. Bu yeni verilerin 2B ters çözümü ile olası baraj eksenleri boyunca süreksizlikler ve alüvyon geometrisi ortaya çıkarılır. Tüm bu çalışmalar sonunda eksen yeri seçilir.  
Bu kapsamda, Ankara, Nallıhan' da yapılması planlanan bir yeraltı baraj yerinde DAÖ sondaj profil verileri toplanmıştır. Bu veriler 2B ve 3B ters çözüm algoritmaları ile yorumlanmıştır. Önceki çalışmalardan belirlenen eksen yerinde alüvyonun kalın olduğu tespit edilmiştir. 2B ve 3B özdirenç modellerinin yorumu sonucu önceki planlanan eksenin 100 metre mansap tarafında yeni bir eksen yeri önerilmiştir. Önceki çalışmada önerilen baraj eksenine göre, bu yeni eksen yeri daha dar ve alüvyon kalınlığı daha incedir. Ayrıca, suyun depolanacağı rezervuar alan daha genişlemiş olacaktır. Bu tez çalışmasında, yeraltı barajlarının yer seçimi, baraj yapımı ve baraj işletilmesi sırasında yapılması gereken güncel teknolojinin kullanıldığı jeofizik çalışmalar önerilmiştir.

Abstract:
The geological and geophysical studies are conducted together for underground dam site selections. In the current applications, the dam axis is determined after the field observation. As a geophysical study, Direct Current Resistivity (DCR), vertical electrical sounding (VES) data were observed in the upstream and downstream part of the defined dam axis. Drilling locations were defined according to the resistivity models obtained from one-dimensional inversion of VES data. The currently used geological and geophysical studies were insufficient to define lateral and vertical discontinuities, such as the three dimensional (3D) distribution of the alluvium unit along the valley, the possible buried cavity, fault, block material, etc.
In this study, we suggest a new geophysical study that eliminates the above-mentioned uncertainties. After the geological and hydrogeological field observations, DCR sounding profiling data should be collected in parallel lines along the valley and they are inverted by using two dimensional (2D) and/or 3D inversion algorithms. The 3D structure of the alluvium unit along the valley is revealed from interpretation of those 2D and/or 3D resistivity model that is obtained from the inversion. In addition to this, possible buried cave, block material, and the discontinuities that are crossing the valley can be determined. The possible dam axes are selected after the interpretation of resistivity models. The DCR sounding profiling data are collected along the defined possible dam axes that are perpendicular to the valley. With the 2D inversion of these new data, possible discontinuities along the dam axes and alluvial geometry are revealed. At the end of all these studies, the axis location is chosen.
In this context, DCR sounding profiling data were collected at an underground dam site planned to be built in Nallıhan, Ankara. These data are interpreted with 2D and 3D inversion algorithms. 
It was determined that the alluvium was thick at the axis location determined from previous studies. As a result of the interpretation of the 2D and 3D resistivity models, a new axis location is proposed 100 meters downstream of the previously planned axis. This new axis location is narrower and alluvial thickness is thinner than the previously purposed dam axis location. In addition, the reservoir area where the water will be stored will be wider. In this thesis, geophysical studies using current technology, which should be done during the site selection of underground dams, dam construction, and dam operation, are proposed.