Tek borulu kuyudan kaynaklanan tuzluluk girişinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of salinity intrusion caused by a single tabular well
Yazar: AYŞE NUR KARAYEL
Danışman: DOÇ. DR. BABAK VAHEDDOOST
Bursa Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Kıyı alanı ile birlikte antropojenik faaliyetlerin oranı tarih boyunca sürekli artmıştır. Bir dezavantaj olarak, bu değişim biyota ve çevresindeki sulak alanlardaki doğal dengenin sınırlarını zorlamaktadır. Aynı şekilde kıyı akiferleri de yerel ihtiyaçları karşılamak için kullanılan birincil su kaynakları arasındadır. Bu çalışma, kıyı bölgesindeki tuzlu ve tatlı su arasındaki arayüzün değişikliklerini laboratuvar ölçekli birçok deney yardımıyla araştırmaktadır. Pleksiglastan üretilmiş 1400 (uzunluk) × 400 (yükseklik) × 200 (genişlik) × 10 (kalınlık) mm boyutlarında bir kum kutusu ekipmanı, kıyı şeridi yakınında serbest bir akiferi simüle etmek için kullanılmıştır. Deneylerde 1~2 mm çapında yarı üniform bir kum numunesi kullanılırken, tuzlu suyun gözenekli ortamda hareketini izlemek için tuzlu su içeriği (25 gr/lt), 2 gr/lt gıda boyası ile boyanmıştır. Kıyı şeridinden 250, 500 veya 750 mm uzaklıkta ve 150 veya 250 mm derinlikte bulunan borulu kuyu da suyu boşaltmak için kullanılmıştır. Ardından, toprak numunesi boyunca dikey ve yatay hız, ivme ve geçirgenliği belirlemek için gözenekli ortamda tuzlu su hareketi izlenmiştir. Daha sonra elde edilen veriler, borulu kuyunun derinliği ve konumu ile tuzlu suyun hız, ivme ve geçirgenlik değişimleri arasındaki ilişkiyi araştırmak için kullanılmıştır. Borulu kuyunun yatay yönde tuzlu su hareket hızını azalttığı; x ve y eksenindeki hız veya ivme doğrusal olmayan bir şekilde değişmiştir. Elde edilen sonuçlar, değişkenler arasındaki ilişki, seçilen doğrusal olmayan modelleri ve senaryolarda gözlenen değişimlerin yaklaşık %70'ini yorumlayanabilmektedir.

Abstract:
The rate of anthropogenic activities along with the coastal area has continuously increased throughout history. As a drawback, this change pushes the limits of the natural equilibrium in biota and surrounding wetlands. Likewise, coastal aquifers are among the primary water resources that are used to fulfil the local demands. This study investigates the changes of the interface between salt- and fresh-water in coastal area with the help of several laboratory-scale experiments. A sand box equipment with 1400 (length) × 400 (height) × 200 (width) × 10 (thickness) mm dimensions, made up of Plexiglass is used to imitate an unconfined aquifer near the coastline. A semi-uniform sand sample with 1~2 mm in diameter is used in the experiments, while the saltwater content (25 gr/lt) is dyed with 2 gr/lt food colouring to monitor the movement of the saltwater through the porous medium. A tabular well is also used to discharge the water either at 150 or 250 mm depths, that is located either at 250, 500, or 750 mm distant from the coastline. Then, the salt water movement through porous medium is monitored, to determine the vertical and horizontal velocity, acceleration, and permeability through the soil sample. Afterward, the obtained data is used to investigate the relationship between depth and location of the tabular well with the changes in the velocity, acceleration, and permeability of the salt water. It has been observed that the tabular well decreases the velocity of salt water movement in horizontal direction; while the velocity or acceleration through x-and y-axis changes with nonlinear nature. Hence, in the analysis of relationship between variables the selected nonlinear models could interpret about 70% of the observed disturbance in the ensemble of the scenarios.